1.一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)在沉井(1)底部、沉井刃脚(1-2)上方设置用于支撑吸力筒(3)的环形圈梁(1-5);
(2)将沉井(1)吊装至安装区域,沉井(1)在自重作用下均匀下沉;
(3)沉井(1)下沉至环形圈梁(1-5)的顶面标高低于地下水位后,向沉井(1)内安装吸力筒(3);
(4)从吸力筒(3)顶部通气孔(3-1)抽真空,吸力筒(3)把沉井(1)底部的土体(5)吸入筒内,沉井(1)和吸力筒(3)将均匀下沉,直至将沉井(1)下沉至设计标高处,停止向吸力筒(3)顶部通气孔(3-1)抽真空;
(5)沿着吸力筒(3)外侧壁下放注浆管(6),同时向沉井(1)和吸力筒(3)之间均匀投掷块石(7);
(6)通过吸力筒(3)顶部通气孔(3-1)向吸力筒(3)内高压注浆,形成注浆体(8),同时通过吊机向上起吊吸力筒(3);
(7)待吸力筒(3)内的注浆体(8)达到一定强度后,通过吸力筒(3)顶部通气孔(3-1)向吸力筒(3)内高压注气,联合吊机缓慢向上起吊吸力筒(3);将吸力筒(3)和注浆管(6)同步缓慢提升过程中,向沉井(1)和吸力筒(3)之间的空隙均匀投掷块石(7),并通过注浆管(6)向沉井(1)内吸力筒(3)底部的土体(5)和块石(7)间注浆,形成注浆加固体(9);当吸力筒(3)底面与地面距离一定高度时,停止向吸力筒(3)内高压注气,并缓慢释放吸力筒(3)内气压至吸力筒(3)内气压等于大气压时,继续通过吊机缓慢向上起吊吸力筒(3),并继续向沉井(1)和吸力筒(3)之间的空隙均匀投掷块石(7),以及对吸力筒(3)底部的土体(5)和块石(7)间进行注浆;投掷块石(7)和注浆加固体(9)的最终高度等于沉井基础顶板(10)的底面标高;注浆完成后,拔出注浆管(6);
(8)将吸力筒(3)吊出地面后直接吊离施工现场,凿除沉井上方的注浆体(8),并开挖至沉井基础顶板(10)的底面设计标高,停止开挖;对沉井基础中心未通过块石(7)和注浆加固体(9)加固的区域进行搅拌桩加固;最后,施做沉井基础顶板(10),待沉井基础顶板(10)完工后,沉井基础施工完毕。
2.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述环形圈梁(1-5)内设置正交的沉井底部梁(1-4),沉井底部梁(1-4)用于提高沉井(1)底部的强度和刚度;在环形圈梁(1-5)和沉井刃脚(1-2)连接处设置环形连续牛腿(1-
3),环形连续牛腿(1-3)用于提高沉井刃脚(1-2)与环形圈梁(1-5)连接处的强度和刚度。
3.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述吸力筒(3)的内径大于环形圈梁(1-5)的内径;吸力筒(3)底部与环形圈梁(1-5)连接处安装橡胶环(4),保证吸力筒(3)与沉井(1)之间密封连接,防止下沉过程中吸力筒(3)漏水漏气。
4.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述步骤(7)中,所述吸力筒(3)底面与地面的距离a由吸力筒(3)内气压值P和吸力筒(3)内土体(5)与吸力筒(3)内侧壁单位高度摩阻力f来确定。
5.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述吸力筒(3)的容积大于沉井(1)下沉至设计标高的排土量。
6.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述吸力筒(3)内侧壁涂抹脱模油,便于其下沉和卸除,并保证下沉和卸除过程中的气密性。
7.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述注浆体(8)具有速凝和气密性的特点。
8.根据权利要求1所述的一种沉井基础的免开挖施工方法,其特征在于:所述搅拌桩加固所需的水泥浆配合比和加固区域尺寸由沉井内重塑土体的土体性质和土方量确定。