一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法
2023-12-10 21:09:17 1
一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法
【專利摘要】本發明涉及砂類土或細粒土基坑土方工程施工領域，具體為一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法。本發明的施工流程為：基坑支護及分區-開挖吸泥池-安裝泥漿泵-安裝高壓水泵及供水水箱-開挖棄土區-安裝輸泥管及中間加壓設備-水衝挖土，最後用輸泥管漿泥漿運到棄土區，在棄土區沉澱，沉澱後的清水排放或循環利用。本發明具有以下優點：（1）採用水力挖運土施工方案，較好地解決了因道路交通管制帶來的停工問題；（2）土方搬運由陸路搬運改為水流管道輸送，減少了大型土方車輛對城市道路交通的影響；（3）採用水力挖運土施工方案降低了施工噪聲；（4）施工時基坑周邊無大型土方車輛通行，減少了圍護結構受到的荷載。
【專利說明】一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及砂類土或細粒土基坑土方工程施工領域，具體為一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國高層建築和城市地下空間的開發，基坑工程的規模和數量不斷擴大，對施工提出了更高的要求。基坑土方工程施工主要包括開挖和搬運兩項工作，常規施工方法為機械配合人工開挖，大型土方車輛搬運，其存在以下幾個缺點:(I)城市黃金地段的交通管制限制了大型土方車輛的通行，再加上雨期無法施工的影響，往往造成工程停工；(2)傳統機械開挖施工噪音大，嚴重影響周圍居民正常生活；(3)大型土方車輛搬運過程中經常造成塵土飛揚，汙染沿途道路環境。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法的技術方案。
[0004]所述的一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法，其特徵在於包括以下步驟:
1)基坑支護及分區
基坑開挖前在基坑四周設置排樁，採用分層分區域開挖，先開挖基坑內支撐區域，開挖完成後進行支護，最後開挖周邊區域；
2)開挖吸泥池
吸泥池設在每個基坑分區的中間部位，先採用機械開挖，挖出的土方堆放在基坑周邊，然後進行水衝挖土；
3)安裝泥漿泵
在吸泥池的水體上方設置浮動平臺，泥漿泵安裝在浮動平臺上，浮動平臺周邊設置連接排樁支護的鋼絲繩；泥漿泵下方設置泥漿吸管，泥漿吸管設置在基坑下部；
4)安裝高壓水泵及供水水箱
在基坑兩側各設置一隻可移動水箱，將深井內抽出的水注入到水箱內，在水箱上部設置一根溢水管，溢水管與棄土區的截水溝連通；水箱內設置高壓水泵，高壓水泵的功率為3KW或7.5KW，高壓水泵的出水管採用消防水帶，高壓水泵的水槍採用消防水槍；
5)開挖棄土區
a.修築擋土圍堰:擋土圍堰採用草袋裝土疊砌而成，最頂部寬1.2m,兩邊放坡坡度1:1，擋土圍堰內側鋪一層土工布及毛竹片；擋土圍堰的高度為汙泥沉澱區高度加500_的清水區高度再加500_的安全餘量高度，清水區通過溢流回水管與截水溝連通；
b.開挖截水溝:在棄土區周邊開挖寬1.0m、高0.Sm的截水溝，用於收集從清水區溢流的水和水箱溢流的水,截水溝內的水經沉澱後排入市政下水道或收集重複利用； 6)安裝輸泥管及中間加壓設備
泥漿泵出口連接輸泥管，輸泥管從擋土圍堰頂部伸入棄泥區，出泥口距擋土圍堰坡腳的水平距離不小於5.0m，出泥口高出淤泥面0.5m以上，且輸泥管的出泥口應當架空；根據棄土區與開挖基坑的距離，中間每隔Ikm用22kW管道泥漿泵進行加壓；
7)水衝挖土
利用高壓水泵直接從水箱內抽水衝刷土體，土體在高速水柱作用下被切割、粉碎形成泥漿，通過泥漿泵經輸泥管輸送到棄土區，在棄土區沉澱，沉澱後的清水經溢流回水管流至截水溝。
[0005]所述的一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法，其特徵在於所述步驟I)中基坑四周放置排樁支護的施工工藝如下:測量放樣-護筒製作、事先預埋-鑽機就位-泥漿製備、鑽孔-第I次清孔-下導管-第2次清孔-水下混凝土灌注-樁身混凝土養護。
[0006]所述的一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法，其特徵在於所述步驟2)中吸泥池的池底尺寸不小於4.0mX 4.0m,吸泥池的池深為1.2?1.5m,邊坡自然放坡,坡度1:
1.5，吸泥池邊距基坑邊的距離不小於5.0m。
[0007]與傳統的技術相比，本發明具有以下優點:(1)採用水力挖運土施工方案，較好地解決了因道路交通管制帶來的停工問題，確保了工期；(2) 土方搬運由陸路搬運改為水流管道輸送，減少了大型土方車輛對城市道路交通的影響，減少了運土費用；(3)採用水力挖運土施工方案降低了施工噪聲，減輕了土方施工對城市的汙染，環境效益顯著；(4)施工時基坑周邊無大型土方車輛通行，減少了圍護結構受到的荷載，有利於基坑的安全。本發明在深基坑規模和數量不斷擴大的背景下，將具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為泥漿泵安裝示意圖；
圖2為棄泥區擋土圍堰及截水溝示意圖；
圖3為施工現場布置圖；
圖4為施工流程圖；
圖中:1_浮動平臺，2-泥漿泵，3-吸泥池，4-排樁，5-輸泥管，6-鋼絲繩，7-溢流回水管，8-截水溝，9-汙泥沉澱區，10-清水區，11-水箱，12-擋土圍堰。
【具體實施方式】
[0009]下面結合說明書附圖對本發明做進一步說明:
本發明的原理是利用水流衝刷進行挖土、運土的一種土方施工方法，即水流經高壓水泵加壓後通過水槍噴出，形成一股密實的高速水柱，切割、粉碎土體，使之溼化、崩解，形成泥漿和泥塊的混合，再由泥漿泵及輸泥管輸送到棄土區，並在棄土區沉澱，沉澱後的清水排放或循環利用。
[0010]本發明的施工流程為:基坑支護及分區-開挖吸泥池-安裝泥漿泵-安裝高壓水泵及供水水箱-開挖棄土區-安裝輸泥管及中間加壓設備-水衝挖土，最後用輸泥管漿泥漿運到棄土區，在棄土區沉澱，沉澱後的清水排放或循環利用。
[0011]具體施工步驟如下:1)基坑支護及分區
在基坑開挖前按照設計在基坑四周進行排樁4，防止基坑在水力挖運土方時發生較大變形或坍塌；施工工藝如下:測量放樣-護筒製作、事先預埋-鑽機就位-泥漿製備、鑽孔-第1次清孔-下導管-第2次清孔-水下混凝土灌注-樁身混凝土養護；同時，為保證大基坑施工的安全和效率，採用分層分區域開挖，先開挖基坑內支撐區域，開挖完成後立刻進行支護，最後開挖其他區域；
2)開挖吸泥池
吸泥池3設在每個基坑分區的中間部位，為最大限度地減少吸泥池3對基坑支護結構的影響，要求吸泥池邊距基坑邊的距離不小於5.0m，吸泥池採用機械開挖，挖出的土方堆放在周邊，為滿足浮動平臺安裝要求，池底尺寸不小於4.0mX4.0m，池深1.2~1.5m，邊坡自然放坡，坡度1:1.5 (邊坡高度和橫向寬度的比例是1:1.5);隨著土方開挖，吸漿池逐漸擴大；
3)安裝泥漿泵
為便於泥漿泵2的移動，將泥漿泵2安裝在由浮桶製作的浮動平臺I上，吸泥池3周邊土方挖完後，通過拉動固定浮動平臺I的鋼絲繩6移動泥漿泵；對於一般的水流運土，泥漿泵的技術性能可按如下方式選擇:
【權利要求】
1.一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)基坑支護及分區 基坑開挖前在基坑四周設置排樁，採用分層分區域開挖，先開挖基坑內支撐區域，開挖完成後進行支護，最後開挖周邊區域； 2)開挖吸泥池 吸泥池設在每個基坑分區的中間部位，先採用機械開挖，挖出的土方堆放在基坑周邊，然後進行水衝挖土； 3)安裝泥漿泵 在吸泥池的水體上方設置浮動平臺，泥漿泵安裝在浮動平臺上，浮動平臺周邊設置連接排樁支護的鋼絲繩；泥漿泵下方設置泥漿吸管，泥漿吸管設置在基坑下部； 4)安裝高壓水泵及供水水箱 在基坑兩側各設置一隻可移動水箱，將深井內抽出的水注入到水箱內，在水箱上部設置一根溢水管，溢水管與棄土區的截水溝連通；水箱內設置高壓水泵，高壓水泵的功率為3KW或7.5KW，高壓水泵的出水管採用消防水帶，高壓水泵的水槍採用消防水槍； 5)開挖棄土區 a.修築擋土圍堰:擋土圍堰採用草袋裝土疊砌而成，最頂部寬1.2m,兩邊放坡坡度1:1，擋土圍堰內側鋪一層土工布及毛竹片；擋土圍堰的高度為汙泥沉澱區高度加500_的清水區高度再加500_的安全餘量高度，清水區通過溢流回水管與截水溝連通； b.開挖截水溝:在棄土區周邊開挖寬1.0m、高0.8m的截水溝，用於收集從清水區溢流的水和水箱溢流的水,截水溝內的水經沉澱後排入市政下水道或收集重複利用； 6)安裝輸泥管及中間加壓設備 泥漿泵出口連接輸泥管，輸泥管從擋土圍堰頂部伸入棄泥區，出泥口距擋土圍堰坡腳的水平距離不小於5.0m,出泥口高出淤泥面0.5m以上，且輸泥管的出泥口應當架空；根據棄土區與開挖基坑的距離，中間每隔Ikm用22kW管道泥漿泵進行加壓； 7)水衝挖土 利用高壓水泵直接從水箱內抽水衝刷土體，土體在高速水柱作用下被切割、粉碎形成泥漿，通過泥漿泵經輸泥管輸送到棄土區，在棄土區沉澱，沉澱後的清水經溢流回水管流至截水溝。
2.根據權利要求1所述的一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法，其特徵在於所述步驟I)中基坑四周放置排樁支護的施工工藝如下:測量放樣-護筒製作、事先預埋-鑽機就位-泥漿製備、鑽孔-第I次清孔-下導管-第2次清孔-水下混凝土灌注-樁身混凝土養護。
3.根據權利要求1所述的一種利用水流衝刷挖運深基坑土方的施工方法，其特徵在於所述步驟2)中吸泥池的池底尺寸不小於4.0mX4.0m,吸泥池的池深為1.2?1.5m，邊坡自然放坡，坡度1:1.5，吸泥池邊距基坑邊的距離不小於5.0m。
【文檔編號】E02D17/02GK103615010SQ201310635786
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】袁杭明, 俆華娟, 鍾慧娟, 袁金華, 周一峰, 趙豔, 吳清福, 江傳文, 王波, 胡立斌 申請人:明業建設集團有限公司