沉管式检查井及其施工方法.pdf

本发明公开了一种沉管式检查井，包括地面上的井盖和井盖下方的井筒及井身结构，井筒下方为现有排水管道，井筒下端与排水管道之间制作有基础，井筒下端与基础上端及管道浇注为一体，基础直径大于井筒外径，基础底端位于现有排水管道外皮下方，基础底端向内延伸至现有排水管道下方。本发明同时公开了实现上述检查井的施工方法，包括如下施工阶段：(1)检查井安放方法；(2)井筒下沉、接高和测量；(3)检查井基础制作及井筒与现有排水管道的连通；(4)井筒盖板及爬梯的安装。采用本发明的结构和方法，便于采用沉管式施工方法制作

1.  沉管式检查井，包括地面上的井盖和井盖下方的井筒，井筒下方为现有排水管道，其特征在于：井筒下端与排水管道之间浇注有基础，井筒下端与基础上端浇注为一体，基础直径大于井筒外径，基础底端位于现有排水管道外皮下方，基础底端向内延伸至现有排水管道下方。

2.  根据权利要求1所述的沉管式检查井，其特征在于：所述的井筒采用“F”型钢筋混凝土管分节段拼接而成，节段间的接口处设有橡胶密封圈。

3.  根据权利要求1所述的沉管式检查井，其特征在于：所述的井筒包括上下两部分，上段井筒从路面向下延伸至路基标高处且其截面小于下段井筒截面，下段井筒采用“F”型钢筋混凝土管分节段拼接而成，节段间的接口处设有橡胶密封圈。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的沉管式检查井，其特征在于：基础直径≥井筒外径+0.1米，基础底端位于现有排水管道外皮下方0.3米处，基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处。

5.  根据权利要求4所述的沉管式检查井，其特征在于：在井筒内壁上还设有塑钢爬梯，塑钢爬梯从井筒上端向下延伸至井筒底部。

6.  实现权利要求3中所述沉管式检查井的施工方法，其特征在于依次按以下阶段进行：
(1)检查井位置放线；
(2)井筒测量和下沉；
(3)检查井基础制作及井筒与现有排水管道的连通；
(4)井筒盖板安放及连接上下井筒。

7.  根据权利要求6所述的沉管式检查井的施工方法，其特征在于：还包括有阶段(5)，即塑钢爬梯的安装：
根据检查井爬梯的安放位置，在井筒内壁上放线测出爬梯位置，用冲击钻打孔，在孔内灌注环氧树脂，将塑钢爬梯插入孔内，完成爬梯安装。

8.  根据权利要求6或7所述的沉管式检查井的施工方法，其特征在于：阶段(1)包括的步骤首先是将现有排水管道的轴线和标高引测至地面，测出检查井所在位置，放出十字线；其次是在检查井位置四周加设待沉井筒制作、下沉控制桩；
阶段(2)包括的步骤第一是在待沉井筒的外壁上，用颜色线条标识高度刻度线，同时在外壁上下通长弹出对称轴线；第二是在待沉井筒内壁上与外壁对应位置也弹出对称线，并在最高点预埋挂线坠装置；第三是采用采用干式下沉方法进行下段井筒的分节段下沉，依据前述检查井测量位置垂直安放井筒，“F”口朝下作为井筒下沉的刃角；第四是在井筒下沉过程中，用水准仪观测井外壁高度刻度线随时掌握下沉井筒高程，并采用经纬仪支在两井点中线上或延长线上，观测轴向对称线控制井筒左右位移、根据井内壁线坠和对称轴线，检查下沉井筒倾斜情况，并根据上述测量结果进行井筒纠偏；井筒下沉过程中，当第一节井筒沉到现有排水管道顶部时，在第一节井筒顶部一周涂上851聚胺脂涂膜橡胶然后安装鸟型橡胶止水圈、在该节井筒端部涂上851聚胺脂涂膜橡胶后安装木衬板，接着安放第二节管材进行井筒接高，井筒接高的轴线与井筒中轴线重合或平行，重复井筒接高的过程将下段井筒接高至路面下2.5米处；井筒下沉过程中按下沉阶段计算下沉系数与稳定系数，并根据计算结果控制下沉速度；
阶段(3)中检查井基础采用现浇混凝土结构，阶段(3)包括的步骤第一是当井筒下沉到现有排水管道上平时，停止井筒下沉并开挖检查井基础，基础直径较井筒外径≥0.1米，深度达到现有排水管道外皮下方0.3米，基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处，第二是破除现有管道至1/2处，浇筑第一层混凝土到现有排水管的半管下0.05米处并在此处做止水带，将排水管钢筋弯曲到井筒位置作为检查井基础的构造筋，同基础钢筋绑扎在一起，浇筑第二层混凝土，完成检查井基础的制作；
阶段(4)包括的步骤第一是下段井筒下沉底标高到现有排水管道上平，下段井筒上端控制标高为路基标高处，并在下段井筒上端安放预制好的井盖板，盖板的面积大于等于下段井筒截面面积与上段井筒截面面积之差，并在盖板上直接进行路床的施工；第二是道路基层施工完毕后在下段井筒上端的外露部分连接上段井筒至路面标高，并用井盖封闭上段井筒的上端，完成检查井的制作。

9.  根据权利要求8所述的沉管式检查井的施工方法，其特征在于：在地下水位较高的情况下，所述的阶段(2)在实施前应在检查井位置周围采取大口井降水；在阶段2的步骤四井筒下沉的过程中，选用加载或泥浆润滑套方法减少井筒侧面摩擦阻力。

10.  实现权利要求2所述的沉管式检查井的施工方法，其特征在于依次按以下阶段进行：
(1)检查井位置放线
本阶段包括的步骤首先是将现有排水管道的轴线和标高引测至地面，测出检查井所在位置，放出十字线；其次是在检查井位置四周加设待沉井筒下沉控制桩；
(2)井筒测量和下沉
本阶段包括的步骤第一是在待沉井筒的外壁上，用颜色线条标识高度刻度线，同时在外壁上下通长弹出对称轴线；第二是在待沉井筒内壁上与外壁对应位置也弹出对称线，并在最高点预埋挂线坠装置；第三是采用采用干式下沉方法进行井筒的分节段下沉，依据前述检查井测量位置垂直安放井筒，“F”口朝下作为井筒下沉的刃角；第四是在井筒下沉过程中，用水准仪观测井外壁高度刻度线随时掌握下沉井筒高程，并采用经纬仪支在两井点中线上或延长线上，观测轴向对称线控制井筒左右位移、根据井内壁线坠和对称轴线，检查下沉井筒倾斜情况，并根据上述测量结果进行井筒纠偏；井筒下沉过程中，当第一节井筒沉到现有排水管道顶部时，在第一节井筒顶部一周涂上851聚胺脂涂膜橡胶然后安装鸟型橡胶止水圈、在该节井筒端部涂上851聚胺脂涂膜橡胶后安装木衬板，接着安放第二节管材进行井筒接高，井筒接高的轴线与井筒中轴线重合或平行，重复井筒接高的过程将井筒接高至路面；井筒下沉过程中按下沉阶段计算下沉系数与稳定系数，并根据计算结果控制下沉速度；
(3)检查井基础制作及井筒与排水管道的连通
本阶段中检查井基础采用现浇混凝土结构，阶段(3)包括的步骤第一是当井筒下沉到现有排水管道上平时，停止井筒下沉并开挖检查井基础，基础直径较井筒外径≥0.1米，深度达到现有排水管道外皮下方0.3米，基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处，第二是破除现有管道至1/2处，浇筑第一层混凝土到现有排水管的半管下0.05米处并在此处做止水带，将排水管钢筋弯曲到井筒位置作为检查井基础的构造筋，同基础钢筋绑扎在一起，浇筑第二层混凝土，完成检查井基础的制作；最后用井盖封闭井筒的上端，完成检查井的制作。

沉管式检查井及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种沉管式检查井及其施工方法。
背景技术
顶管施工是城镇排水工程非开挖地下管线施工的主要施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。具有不污染环境、不影响交通、对地层结构破坏小、施工安全可靠、周期短、无需运输和堆放杂土、成本低、社会效益与经济效益显著等优点。过去，顶管工是作为一种特殊的施工手段，不到万不得已，一般不轻易采用。因此，顶管常被当作穿越铁路、公路、河川等等特殊施工手段，施工的距离一般也比较短，大多在20～30m左右。然而，随着中继间技术的发展和触变泥浆减阻的有效运用及顶管掘进机工艺的日益提高，顶管施工作为一种常规施工工艺已广泛地被业主所接受，而且，一次连续顶进的距离也越来越长。现在，一次连续顶进百米已是司空见惯的事情，常规顶管施工一次顶进距离在200米左右。最长的一次连续顶进距离可达数千米之远。顶管施工中必须要制作检查井，现有的检查井都要采用开挖小型基坑的方法来制作。室外排水设计规范(GB50201-2005)根据疏通方法等具体情况要求检查井在直线管段的最大间距不宜超过下表的要求：
检查井最大间距

如根据室外排水设计规范(GB50201-2005)的要求设计机械顶管工程，根据上表则顶管的最长距离也不能超过120米，这样势必增加工作井或接收井的数量，增加顶管工程的造价，妨碍了顶管施工工艺的发展。为解决长距离顶管施工和检查井留置距离有限的矛盾，我们研制开发了沉管检查井，并开发了其施工工艺，充分保证了地下管道工程顶管施工可以无限制长距离顶管，同时满足管网养护的需求。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种沉管式检查井。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述沉管式检查井的施工方法。
为解决上述第一种技术问题，本发明的沉管式检查井包括地面上的井盖和井盖下方的井筒，井筒下方为现有排水管道，井筒下端与排水管道之间浇注有基础，井筒下端与基础上端浇注为一体，基础直径大于井筒外径，基础底端位于现有排水管道外皮下方，基础底端向内延伸至现有排水管道下方。
作为本发明的一种改进，所述的井筒采用“F”型钢筋混凝土管分节段拼接而成，节段间的接口处设有橡胶密封圈。
作为本发明的另一种改进，所述的井筒包括上下两部分，上段井筒从路面向下延伸至路基标高处且其截面小于下段井筒截面，下段井筒采用“F”型钢筋混凝土管分节段拼接而成，节段间的接口处设有橡胶密封圈。
作为本发明的进一步改进，基础直径≥井筒外径+0.1米，基础底端位于现有排水管道外皮下方0.3米处，基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处。
作为本发明的进一步改进，在井筒内壁上还设有塑钢爬梯，塑钢爬梯从井筒上端向下延伸至井筒底部。
采用本发明的结构，便于采用沉管式施工方法制作检查井，解决了长距离顶管施工和检查井留置间距过短的矛盾，从而有利于长距离顶管施工的进行。基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处，有效防止了现有排水管道产生附加位移。
井筒采用“F”型钢筋混凝土管具有如下的优点：与平口管比相比，它有接口不宜渗漏和不宜错口等优点；与T型套环管比较，它不仅省去了一环筋板和一环衬垫等材料，并增加了可靠性，同时，也扩大了它的适用范围，即使在沙砾土中，也可使用；接口易于安装橡胶止水圈，能有效地保护注浆孔道；F型接口很适用于管道纠偏，它的最大张角可达3°左右，也不会产生接口渗漏，可靠性相当好；与企口管接口比较，“F”型管接口间的接触面积差不多增加了一倍，不容易发生管端混凝土酥裂的现象。
爬梯的设置便于检修人员进出检查井。
为解决上述第二个技术问题，本发明的沉管式检查井的施工方法依次按以下阶段进行：
(1)检查井位置放线；
(2)井筒测量和下沉；
(3)检查井基础制作及井筒与现有排水管道的连通；
(4)井筒盖板安放及连接上下井筒。
该施工方法还包括有阶段(5)，即塑钢爬梯的安装：根据检查井爬梯的安放位置，在井筒内壁上放线测出爬梯位置，用冲击钻打孔，在孔内灌注环氧树脂，将塑钢爬梯插入孔内，完成爬梯安装。
阶段(1)包括的步骤首先是将现有排水管道的轴线和标高引测至地面，测出检查井所在位置，放出十字线；其次是在检查井位置四周加设待沉井筒制作、下沉控制桩；阶段(2)包括的步骤第一是在待沉井筒的外壁上，用颜色线条标识高度刻度线，同时在外壁上下通长弹出对称轴线；第二是在待沉井筒内壁上与外壁对应位置也弹出对称线，并在最高点预埋挂线坠装置；第三是采用采用干式下沉方法进行下段井筒的分节段下沉，依据前述检查井测量位置垂直安放井筒，“F”口朝下作为井筒下沉的刃角；第四是在井筒下沉过程中，用水准仪观测井外壁高度刻度线随时掌握下沉井筒高程，并采用经纬仪支在两井点中线上或延长线上，观测轴向对称线控制井筒左右位移、根据井内壁线坠和对称轴线，检查下沉井筒倾斜情况，并根据上述测量结果进行井筒纠偏；井筒下沉过程中，当第一节井筒沉到现有排水管道顶部时，在第一节井筒顶部一周涂上851聚胺脂涂膜橡胶然后安装鸟型橡胶止水圈、在该节井筒端部涂上851聚胺脂涂膜橡胶后安装木衬板，接着安放第二节管材进行井筒接高，井筒接高的轴线与井筒中轴线重合或平行，重复井筒接高的过程将下段井筒接高至路面下2.5米处；井筒下沉过程中按下沉阶段计算下沉系数与稳定系数，并根据计算结果控制下沉速度；阶段(3)中检查井基础采用现浇混凝土结构，阶段(3)包括的步骤第一是当井筒下沉到现有排水管道上平时，停止井筒下沉并开挖检查井基础，基础直径较井筒外径≥0.1米，深度达到现有排水管道外皮下方0.3米，基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处，第二是破除现有管道至1/2处，浇筑第一层混凝土到现有排水管的半管下0.05米处并在此处做止水带，将排水管钢筋弯曲到井筒位置作为检查井基础的构造筋，同基础钢筋绑扎在一起，浇筑第二层混凝土，完成检查井基础的制作；阶段(4)包括的步骤第一是下段井筒下沉底标高到现有排水管道上平，下段井筒上端控制标高为路基标高处，并在下段井筒上端安放预制好的井盖板，盖板的面积大于等于下段井筒截面面积与上段井筒截面面积之差，并在盖板上直接进行路床的施工；第二是道路基层施工完毕后在下段井筒上端的外露部分连接上段井筒至路面标高，并用井盖封闭上段井筒的上端，完成检查井的制作。
在地下水位较高的情况下，所述的阶段(2)在实施前应在检查井位置周围采取大口井降水；在阶段2的步骤四井筒下沉的过程中，选用加载或泥浆润滑套方法减少井筒侧面摩擦阻力。
沉管式检查井的施工方法，其特征在于依次按以下阶段进行：
(1)检查井位置放线
本阶段包括的步骤首先是将现有排水管道的轴线和标高引测至地面，测出检查井所在位置，放出十字线；其次是在检查井位置四周加设待沉井筒下沉控制桩；
(2)井筒测量和下沉
本阶段包括的步骤第一是在待沉井筒的外壁上，用颜色线条标识高度刻度线，同时在外壁上下通长弹出对称轴线；第二是在待沉井筒内壁上与外壁对应位置也弹出对称线，并在最高点预埋挂线坠装置；第三是采用采用干式下沉方法进行井筒的分节段下沉，依据前述检查井测量位置垂直安放井筒，“F”口朝下作为井筒下沉的刃角；第四是在井筒下沉过程中，用水准仪观测井外壁高度刻度线随时掌握下沉井筒高程，并采用经纬仪支在两井点中线上或延长线上，观测轴向对称线控制井筒左右位移、根据井内壁线坠和对称轴线，检查下沉井筒倾斜情况，并根据上述测量结果进行井筒纠偏；井筒下沉过程中，当第一节井筒沉到现有排水管道顶部时，在第一节井筒顶部一周涂上851聚胺脂涂膜橡胶然后安装鸟型橡胶止水圈、在该节井筒端部涂上851聚胺脂涂膜橡胶后安装木衬板，接着安放第二节管材进行井筒接高，井筒接高的轴线与井筒中轴线重合或平行，重复井筒接高的过程将井筒接高至路面；井筒下沉过程中按下沉阶段计算下沉系数与稳定系数，并根据计算结果控制下沉速度；
(3)检查井基础制作及井筒与排水管道的连通
本阶段中检查井基础采用现浇混凝土结构，阶段(3)包括的步骤第一是当井筒下沉到现有排水管道上平时，停止井筒下沉并开挖检查井基础，基础直径较井筒外径≥0.1米，深度达到现有排水管道外皮下方0.3米，基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处，第二是破除现有管道至1/2处，浇筑第一层混凝土到现有排水管的半管下0.05米处并在此处做止水带，将排水管钢筋弯曲到井筒位置作为检查井基础的构造筋，同基础钢筋绑扎在一起，浇筑第二层混凝土，完成检查井基础的制作；最后用井盖封闭井筒的上端，完成检查井的制作。
本发明的沉管式检查井的施工方法简单方便地实现了沉管式检查井的制作。
“F”型钢筋混凝土管的“F”口朝下作为井筒下沉的刃角，能够加快井筒的下沉速度。井筒接高的轴线与井筒中轴线重合或平行，可以防止荷载不均引起的井筒偏斜。基础底端向内延伸至现有排水管道直径的1/3处，有效防止了现有排水管道产生附加位移，同时有效地包裹了现有排水管道。现有排水管的半管下做止水带，可以防止检查井基础渗水。
在地下水位较高的情况下，阶段(2)在实施前在下沉井筒周围采取大口井降水，以疏干土层、保证开挖时井底土体稳定。井筒下沉的过程中，选用加载或泥浆润滑套方法减少井筒侧面摩擦阻力，可以应对井筒下沉中摩擦阻力过大的情况。
附图说明
图1是本发明的沉管式检查井实施例一的结构示意图；
图2是本发明的沉管式检查井实施例二的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明的沉管式检查井包括包括地面上的井盖1和井盖1下方的井筒2，井筒2下方为现有排水管道5，井筒2下端与排水管道5之间浇注有基础3，井筒2下端与基础3上端浇注为一体，基础3直径≥井筒外径+0.1米，基础3底端位于现有排水管道5外皮下方0.3米处，基础3底端向内延伸至现有排水管道5直径的1/3处。其中，井筒2包括上下两部分，上段井筒2A从路面向下延伸至路基标高处(通常为路面以下2.5米)且其截面小于下段井筒截面，下段井筒2B采用“F”型钢筋混凝土管分节段拼接而成，每节井筒长2.5米，节段间的接口处设有橡胶密封圈6。下段井筒2B的上端截面超过上段井筒下端截面的部分设有井筒盖板8。
在井筒2内壁上还设有塑钢爬梯7，塑钢爬梯7从井筒2上端向下延伸至井筒2底部。
本发明的沉管式检查井施工时依次按以下阶段进行：
(1)检查井位置放线。
(2)井筒2测量和下沉。
(3)检查井基础3制作及井筒2与现有排水管道5的连通。
(4)井筒盖板8的安放及连接上下井筒2A、2B。
(5)塑钢爬梯7的安装。
阶段(1)包括的步骤首先是将现有排水管道的轴线和标高引测至地面，测出检查井所在位置，放出十字线；其次是在检查井位置四周加设待沉井筒2下沉控制桩。
阶段(2)包括的步骤第一是在待沉井筒2的外壁上，用红漆标识高度刻度线，同时在外壁上下通长弹出对称轴线(纵向为排水管道中线)；第二是在待沉井筒2内壁上与外壁对应位置也弹出对称线，并在最高点预埋挂线坠装置；第三是采用采用干式下沉方法进行下段井筒2的分节段下沉，依据前述检查井测量位置垂直安放井筒2，“F”口朝下作为井筒2下沉的刃角；第四是在井筒2下沉过程中，用水准仪观测井外壁高度刻度线随时掌握下沉井筒2的高程，并采用经纬仪支在两井点中线上或延长线上，观测轴向对称线控制井筒2左右位移、根据井内壁线坠和对称轴线，检查下沉井筒2倾斜情况，并根据上述测量结果进行井筒2纠偏；井筒2下沉过程中，当第一节井筒2沉到现有排水管道5顶部时，在第一节井筒顶部一周涂上851聚胺脂涂膜橡胶然后安装鸟型橡胶止水圈9、在该节井筒2端部涂上851聚胺脂涂膜橡胶后安装木衬板，接着安放第二节管材进行井筒2接高，井筒2接高的轴线与井筒2中轴线重合或平行，重复井筒2接高的过程将下段井筒2B接高至距路面2.5米处；井筒2下沉过程中按下沉阶段计算下沉系数与稳定系数，并根据计算结果控制下沉速度；
阶段(3)中检查井基础3采用现浇混凝土结构，阶段(3)包括的步骤第一是当井筒2下沉到现有排水管道5上平时，停止井筒2下沉，利用洛阳铲开挖检查井基础，基础3直径较井筒2外径≥0.1米，深度达到现有排水管道5外皮下方0.3米，基础3底端向内延伸至现有排水管道5直径的1/3处，第二是破除现有管道5至1/2处，浇筑第一层混凝土到现有排水管的半管下0.05米处并在此处做止水带，将排水管5钢筋弯曲到井筒位置作为检查井基础3的构造筋，同基础3钢筋绑扎在一起，浇筑第二层混凝土，完成检查井基础的制作；
阶段(4)包括的步骤第一是下段井筒2下沉底标高到现有排水管道5上平，下段井筒2上端控制标高为路基标高处(通常为路面以下2.5米)，并在下段井筒2B上端安放预制好的井盖板8，盖板8的面积大于等于下段井筒2B截面面积与上段井筒2A截面面积之差，并在盖板8上直接进行路床的施工；第二是道路基层施工完毕后在下段井筒2B上端的外露部分连接上段井筒2A至路面标高，并用井盖1封闭上段井筒2A的上端。
阶段(5)的施工方法是根据检查井爬梯7的安放位置，在井筒2内壁上放线测出爬梯7位置，用冲击钻打孔，在孔内灌注环氧树脂，将塑钢爬梯7插入孔内，完成爬梯安装。
其中，阶段(2)涉及到下沉井筒2的纠偏。下沉井筒2纠偏应根据测量资料随偏随纠，下沉过程中要做到“以防为主，以纠为辅，勤测、慢纠、缓纠、有偏必纠、纠则适度”。初沉阶段纠偏根据“沉多则挖少，沉少则挖多”的原则在开挖中纠偏，且不得在一侧挖空纠偏，应根据情况缓慢下沉，逐步纠偏，以使下沉井筒2在下沉过程中均匀对称。刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏挖。当下沉井筒2分数次下沉时，在每次下沉终了要严格控制偏斜。终沉阶段须加强监控，做到缓中求稳，严格控制超沉。下沉井筒2出现位移时要及时分析原因，制订对策，针对具体情况采用偏侧挖土或偏心压重等方法进行纠偏。
在地下水位较高的情况下，所述的阶段(2)在实施前应在检查井位置周围采取大口井降水；在阶段2的步骤四井筒2下沉的过程中，选用加载或泥浆润滑套方法减少井筒2侧面摩擦阻力。
本实施例中的井筒2分为上下两段，上段井筒2A截面较小，在施工处的路面下有其它管道时有利于避开现有管路。
实施例二
如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：井筒不分上段井筒与下段井筒(采用“F”型钢筋混凝土管)，因此也无须设置井筒盖板8；施工时取消阶段(4)；阶段(2)的步骤四最后应重复井筒接高的过程将井筒接高至路面。
本实施例中的井筒2不分上段下段，宜在施工处的路面下没有其它管道时采用，可以简化施工工艺。
采用本发明的结构和施工方法，便于采用沉管式施工方法制作检查井，从而有利于长距离顶管施工的进行、开发新式预制检查井的结构、方便在闹市区不开挖进行管道工程施工。
当然，本发明包括但不限于上述实施例，如实施例一中的上段井筒不一定像图1中那样设在下端井筒的右侧，也可根据需要设在下段井筒的左侧或中间。此类变换均落在本发明的保护范围之内。