一種沉井下沉裝置及其施工方法與流程

本發(fā)明涉及地下建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沉井下沉裝置及其施工方法。

背景技術(shù)：

隨著城市化進(jìn)程加快，城市人口高度密集，生產(chǎn)與交通工具密集，使得北京、上海、廣州等大中型城市停車難的矛盾日益突出，在中心城區(qū)和一些重點(diǎn)保護(hù)建筑密集的地區(qū)增建多層地下停車庫是值得研究的熱門問題；其次，我國蓄水弱的城市如上海、北京、武漢等，急需建立深部地下蓄水工程，然而，當(dāng)前國內(nèi)各種公共地下停車庫及綜合管廊深井工程處于起步階段，可以借鑒的工程經(jīng)驗(yàn)較少，針對超深大直徑預(yù)制裝配井壁結(jié)構(gòu)施工還處于試驗(yàn)階段，更也沒有相應(yīng)可行的井壁結(jié)構(gòu)沉放裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種沉井下沉裝置，將刀具切削和高壓水噴射二者有機(jī)結(jié)合，挖掘出來的泥漿通過氣舉反循環(huán)輸送到地面，從地面上可以直接控制沉井下沉的狀況。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：

一種沉井下沉裝置，包括沉井本體、中心立柱、導(dǎo)架總成、進(jìn)刀裝置、高壓噴水裝置及氣舉反循環(huán)裝置，中心立柱設(shè)置在沉井本體內(nèi)且開設(shè)有多個排漿孔，導(dǎo)架總成上下移動的設(shè)置在中心立柱上，進(jìn)刀裝置安裝在中心立柱上且與導(dǎo)架總成相連接，高壓噴水裝置與進(jìn)刀裝置相連接，氣舉反循環(huán)裝置與中心立柱4的內(nèi)部空間相連通。

優(yōu)選地，導(dǎo)架總成包括上夾緊油缸、上夾緊裝置、上導(dǎo)架、上回裝軸承、下導(dǎo)架、帶齒回轉(zhuǎn)軸承、支撐鋼管、刀架，上夾緊油缸控制上夾緊裝置的夾緊和松開，上夾緊裝置與上導(dǎo)架相連接，上導(dǎo)架通過螺栓與上回轉(zhuǎn)軸承的外側(cè)相連接，下導(dǎo)架通過螺栓與帶齒回轉(zhuǎn)軸承的帶齒側(cè)相連接，上回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)與帶齒回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)通過上下導(dǎo)架連接板相連接，帶齒回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)通過連接板與銷軸與刀架相連接，支撐鋼管的一端部與上回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)相連接，另一端部與刀架相連接，中心立柱的外側(cè)具有三根T型導(dǎo)軌，上導(dǎo)架嵌在導(dǎo)軌內(nèi)，帶齒回轉(zhuǎn)軸承上連接有回轉(zhuǎn)馬達(dá)、齒輪箱，回轉(zhuǎn)馬達(dá)、齒輪箱通過上下導(dǎo)架連接板與刀架相連接。

優(yōu)選地，進(jìn)刀裝置包括下夾緊油缸、下夾緊裝置、進(jìn)刀同步油缸、切削刀盤、刀盤馬達(dá)，下加緊油缸控制下夾緊裝置的夾緊和松開，進(jìn)刀同步油缸的一端部與下夾緊裝置相連接，另一端部與下導(dǎo)架相連接，切削刀盤及刀盤馬達(dá)均設(shè)置在刀架上。

優(yōu)選地，高壓噴水裝置包括高壓水泵及高壓噴頭，高壓噴頭分別安裝在刀架的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。

優(yōu)選地，刀架作125°旋轉(zhuǎn)擺動。

優(yōu)選地，刀架傾斜設(shè)置，刀架的外側(cè)高于刀架的內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選地，刀架上設(shè)置刀盤清洗噴頭。

優(yōu)選地，氣舉反循環(huán)裝置包括導(dǎo)管和空壓機(jī)，導(dǎo)管垂直沉放在中心立柱中，并置于沉井本體底部土層表面。

優(yōu)選地，沉井本體的內(nèi)壁上設(shè)有垂直度傳感器，中心立柱的下部與混凝土樁基相連接，上端部與固定支架相連接。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：一種沉井下沉裝置的施工方法，包括如下步驟：

（1）、提供沉井下沉裝置，沉井下沉裝置包括沉井本體、中心立柱、導(dǎo)架總成、進(jìn)刀裝置、高壓噴水裝置及氣舉反循環(huán)裝置，中心立柱設(shè)置在沉井本體內(nèi)且開設(shè)有多個排漿孔，導(dǎo)架總成上下移動的設(shè)置在中心立柱上，進(jìn)刀裝置安裝在中心立柱上且與導(dǎo)架總成相連接，高壓噴水裝置與進(jìn)刀裝置相連接，氣舉反循環(huán)裝置與中心立柱的內(nèi)部空間相連通，導(dǎo)架總成包括上夾緊油缸、上夾緊裝置、上導(dǎo)架、上回裝軸承、下導(dǎo)架、帶齒回轉(zhuǎn)軸承、支撐鋼管、刀架，上夾緊油缸控制上夾緊裝置的夾緊和松開，上夾緊裝置與上導(dǎo)架相連接，上導(dǎo)架與上回轉(zhuǎn)軸承的外側(cè)相連接，下導(dǎo)架與帶齒回轉(zhuǎn)軸承的帶齒側(cè)相連接，上回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)與帶齒回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)通過上下導(dǎo)架連接板相連接，帶齒回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)通過連接板與銷軸與刀架相連接，支撐鋼管的一端部與上回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)側(cè)相連接，另一端部與刀架相連接，中心立柱的外側(cè)具有三根T型導(dǎo)軌，上導(dǎo)架嵌在導(dǎo)軌內(nèi)，帶齒回轉(zhuǎn)軸承上連接有回轉(zhuǎn)馬達(dá)、齒輪箱，回轉(zhuǎn)馬達(dá)、齒輪箱通過上下導(dǎo)架連接板與刀架相連接，進(jìn)刀裝置包括下夾緊油缸、下夾緊裝置、進(jìn)刀同步油缸、切削刀盤、刀盤馬達(dá)，下加緊油缸控制下夾緊裝置的夾緊和松開，進(jìn)刀同步油缸的一端部與下夾緊裝置相連接，另一端部與下導(dǎo)架相連接，切削刀盤及刀盤馬達(dá)均設(shè)置在刀架上；

（2）夾緊下夾緊油缸，進(jìn)刀同步油缸活塞桿伸出，將導(dǎo)架總成和刀架向下推送，此時(shí)上夾緊油缸是松開的，控制進(jìn)刀同步油缸活塞桿伸出的速度控制切削的進(jìn)刀量，當(dāng)進(jìn)刀同步油缸活塞桿全部伸出，完成一次切削；

（3）將泥漿水通過氣舉反循環(huán)裝置排出；

（4）夾緊上夾緊油缸，下夾緊油缸松開，使活塞桿縮回，下夾緊裝置向下移動；若夾緊上夾緊油缸，下夾緊油缸松開，將活塞桿伸出，再將下夾緊油缸夾緊，上夾緊油缸松開，將活塞桿縮回，就可以通過油缸的力將導(dǎo)架總成和刀架向上移動，反復(fù)循環(huán)這個工作順序就可以達(dá)到裝置自動爬升回地面。

由于以上技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明三個刀架由經(jīng)過校正后的中心立柱導(dǎo)向，沉井垂直精度較高；

2、本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)刀具切削與高壓噴射相結(jié)合的方式，沉井的沉降速度較快；

3、本發(fā)明挖掘產(chǎn)生的泥漿水通過氣舉反循環(huán)的方式排出，沉井底部只淤積了少量泥漿水，從地面上可以直接控制沉井下降的狀況，便于對設(shè)備的維修和保養(yǎng)；

4、本發(fā)明刀架作125°的旋轉(zhuǎn)變動，省去了水管和油管的轉(zhuǎn)換接頭；

5、本發(fā)明可通過中心立柱上的上下夾緊裝置與進(jìn)刀同步油缸自動爬升回地面；

6、本發(fā)明泥漿水通過濃縮過濾可以重復(fù)使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、沉井本體；2、垂直度傳感器；3、固定支架；4、中心立柱；41、排漿孔；42、T型導(dǎo)軌；5、導(dǎo)管；6、上夾緊油缸；7、上夾緊裝置；8、上導(dǎo)架；9、上回裝軸承；10、下導(dǎo)架；11、帶齒回轉(zhuǎn)軸承；12、上下導(dǎo)架連接板；13、支撐鋼管；14、刀架；15、回轉(zhuǎn)馬達(dá)；16、下夾緊油缸；17、下夾緊裝置；18、進(jìn)刀同步油缸；19、切削刀盤；20、刀盤馬達(dá)；21、高壓噴頭；22、刀盤清洗噴頭。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。其中靠近中心立柱的一側(cè)定義為內(nèi)側(cè)，反之定義為外側(cè)。

如附圖1至附圖2所示，本發(fā)明一種沉井下沉裝置，包括沉井本體1、中心立柱4、導(dǎo)架總成、進(jìn)刀裝置、高壓噴水裝置及氣舉反循環(huán)裝置，中心立柱4設(shè)置在沉井本體1內(nèi)且開設(shè)有多個排漿孔41，導(dǎo)架總成上下移動的設(shè)置在中心立柱4上，進(jìn)刀裝置安裝在中心立柱4上且與導(dǎo)架總成相連接，高壓噴水裝置與進(jìn)刀裝置相連接，氣舉反循環(huán)裝置與中心立柱4的內(nèi)部空間相連通。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)架總成包括上夾緊油缸6、上夾緊裝置7、上導(dǎo)架8、上回裝軸承9、下導(dǎo)架10、帶齒回轉(zhuǎn)軸承11、支撐鋼管13、刀架14，上夾緊油缸6控制上夾緊裝置7的夾緊和松開，上夾緊裝置7與上導(dǎo)架8相連接，上導(dǎo)架8通過螺栓與上回轉(zhuǎn)軸承9的外側(cè)相連接，下導(dǎo)架10通過螺栓與帶齒回轉(zhuǎn)軸承11的帶齒側(cè)相連接，上回轉(zhuǎn)軸承9的內(nèi)側(cè)與帶齒回轉(zhuǎn)軸承11的內(nèi)側(cè)通過上下導(dǎo)架連接板12相連接，帶齒回轉(zhuǎn)軸承11的內(nèi)側(cè)通過連接板與銷軸與刀架14相連接，支撐鋼管13的一端部與上回轉(zhuǎn)軸承9的內(nèi)側(cè)相連接，另一端部與刀架14相連接，中心立柱4的外側(cè)具有三根T型導(dǎo)軌42，上導(dǎo)架8嵌在導(dǎo)軌內(nèi)，帶齒回轉(zhuǎn)軸承11上連接有回轉(zhuǎn)馬達(dá)15、齒輪箱，回轉(zhuǎn)馬達(dá)15、齒輪箱通過上下導(dǎo)架連接板12與刀架14相連接。

在本實(shí)施例中，進(jìn)刀裝置包括下夾緊油缸16、下夾緊裝置17、進(jìn)刀同步油缸18、切削刀盤19、刀盤馬達(dá)20，下加緊油缸16控制下夾緊裝置17的夾緊和松開，進(jìn)刀同步油缸18的一端部與下夾緊裝置17相連接，另一端部與下導(dǎo)架10相連接，切削刀盤19及刀盤馬達(dá)20均設(shè)置在刀架14上。

在本實(shí)施例中，高壓噴水裝置包括高壓水泵及高壓噴頭21，高壓噴頭21分別安裝在刀架14的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，外側(cè)高壓噴頭21的作用為對沉井底部邊緣土層用高壓噴頭噴射高壓水柱進(jìn)行切削，達(dá)到沉井下沉的作用，內(nèi)側(cè)高壓噴頭21的作用為中心立柱周圍刀具切削不到的部分可由內(nèi)側(cè)高壓噴頭噴出的水柱切削，同時(shí)可對中心立柱上的排漿孔進(jìn)行疏通，防止堵塞。

在本實(shí)施例中，刀架14作125°旋轉(zhuǎn)擺動，省去了水管和油管的轉(zhuǎn)換接頭；刀架14傾斜設(shè)置，刀架14的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)，切削過程中產(chǎn)生的泥漿容易流入中心立柱4一側(cè)，通過中心立柱4的排漿孔41流入中心立柱4內(nèi)腔底部，通過氣舉反循環(huán)裝置排出；刀架14上設(shè)置刀盤清洗噴頭22，刀具清洗噴頭22噴出的水柱可對刀具進(jìn)行清洗。

在本實(shí)施例中，氣舉反循環(huán)裝置包括導(dǎo)管5和空壓機(jī)，導(dǎo)管5垂直沉放在中心立柱4中，并置于沉井本體1底部土層表面。

在本實(shí)施例中，沉井本體1的內(nèi)壁上設(shè)有垂直度傳感器2，中心立柱4的下部與混凝土樁基相連接，上端部與固定支架3相連接。

本發(fā)明沉井下沉裝置的施工方法，包括如下步驟：

（1）、提供沉井下沉裝置，沉井下沉裝置包括沉井本體1、中心立柱4、導(dǎo)架總成、進(jìn)刀裝置、高壓噴水裝置及氣舉反循環(huán)裝置，中心立柱4設(shè)置在沉井本體1內(nèi)且開設(shè)有多個排漿孔41，導(dǎo)架總成上下移動的設(shè)置在中心立柱4上，進(jìn)刀裝置安裝在中心立柱4上且與導(dǎo)架總成相連接，高壓噴水裝置與進(jìn)刀裝置相連接，氣舉反循環(huán)裝置與中心立柱4的內(nèi)部空間相連通，導(dǎo)架總成包括上夾緊油缸6、上夾緊裝置7、上導(dǎo)架8、上回裝軸承9、下導(dǎo)架10、帶齒回轉(zhuǎn)軸承11、支撐鋼管13、刀架14，上夾緊油缸6控制上夾緊裝置7的夾緊和松開，上夾緊裝置7與上導(dǎo)架8相連接，上導(dǎo)架8與上回轉(zhuǎn)軸承9的外側(cè)相連接，下導(dǎo)架10與帶齒回轉(zhuǎn)軸承11的帶齒側(cè)相連接，上回轉(zhuǎn)軸承9的內(nèi)側(cè)與帶齒回轉(zhuǎn)軸承11的內(nèi)側(cè)通過上下導(dǎo)架連接板12相連接，帶齒回轉(zhuǎn)軸承11的內(nèi)側(cè)通過連接板與銷軸與刀架14相連接，支撐鋼管13的一端部與上回轉(zhuǎn)軸承9的內(nèi)側(cè)相連接，另一端部與刀架14相連接，中心立柱4的外側(cè)具有三根T型導(dǎo)軌42，上導(dǎo)架8嵌在導(dǎo)軌內(nèi)，帶齒回轉(zhuǎn)軸承11上連接有回轉(zhuǎn)馬達(dá)15、齒輪箱，回轉(zhuǎn)馬達(dá)15、齒輪箱通過上下導(dǎo)架連接板12與刀架14相連接，進(jìn)刀裝置包括下夾緊油缸16、下夾緊裝置17、進(jìn)刀同步油缸18、切削刀盤19、刀盤馬達(dá)20，下加緊油缸16控制下夾緊裝置17的夾緊和松開，進(jìn)刀同步油缸18的一端部與下夾緊裝置17相連接，另一端部與下導(dǎo)架10相連接，切削刀盤19及刀盤馬達(dá)20均設(shè)置在刀架14上；

（2）夾緊下夾緊油缸16，進(jìn)刀同步油缸18活塞桿伸出，將導(dǎo)架總成和刀架14向下推送，此時(shí)上夾緊油缸6是松開的，控制進(jìn)刀同步油缸18活塞桿伸出的速度控制切削的進(jìn)刀量，當(dāng)進(jìn)刀同步油缸18活塞桿全部伸出，完成一次切削；

（3）將泥漿水通過氣舉反循環(huán)裝置排出；

（4）夾緊上夾緊油缸6，下夾緊油缸16松開，使活塞桿縮回，下夾緊裝置17向下移動；若夾緊上夾緊油缸6，下夾緊油缸16松開，將活塞桿伸出，再將下夾緊油缸16夾緊，上夾緊油缸6松開，將活塞桿縮回，就可以通過油缸的力將導(dǎo)架總成和刀架14向上移動，反復(fù)循環(huán)這個工作順序就可以達(dá)到裝置自動爬升回地面。

本發(fā)明沉井下沉裝置的操作過程為：當(dāng)下夾緊油缸16夾緊時(shí)產(chǎn)生的摩擦反力，進(jìn)刀同步油缸18活塞桿伸出，將導(dǎo)架總成和刀架14向下推送，此時(shí)上夾緊油缸6是松開的，控制進(jìn)刀同步油缸18活塞桿伸出的速度就可以控制切削的進(jìn)刀量，由于上夾緊裝置7的存在，當(dāng)?shù)毒咄瓿梢淮吻邢髦?，刀?4定位在原來的切削位置，刀具不會著力在土層上，達(dá)到保護(hù)刀具的效果，當(dāng)進(jìn)刀同步油缸18活塞桿全部伸出，完成一次切削后，將上夾緊油缸6夾緊，下夾緊油缸16松開，使活塞桿縮回，由于上夾緊油缸6產(chǎn)生的摩擦反力，就可以將下夾緊裝置17向下移動；若將上夾緊油缸6夾緊，下夾緊油缸16松開，將活塞桿伸出，再將下夾緊油缸16夾緊，上夾緊油缸6松開，將活塞桿縮回，就可以通過油缸的力將導(dǎo)架總成和刀架14向上移動。反復(fù)循環(huán)這個工作順序就可以達(dá)到裝置自動爬升的目的。

本發(fā)明裝置采用旋轉(zhuǎn)刀具切削與高壓噴射相結(jié)合的方式，沉井的沉降速度較快，同時(shí)挖掘產(chǎn)生的泥漿水通過氣舉反循環(huán)的方式排出，沉井底部只淤積了少量泥漿水，從地面上可以直接控制沉井下降的狀況，便于對設(shè)備的維修和保養(yǎng)。

以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。