水力排土

水力排土

水力排土沉井(排水)下沉施工技術是在軟土地層中較成熟的沉井施工工藝。通過簡便的水力機械設施,就可完成將沉井內土體由高壓水破碎混和成泥漿後吸排出沉井的各道工序。從而使沉井逐步下沉到位。該工藝無振動、無污染,對環境影響較小。具有技術先進、經濟合理、操作簡便,勞動強度低、施工安全可靠、下沉質量容易控制等優點。隨著城市基礎設施的發展,各類沉井工程相繼實施,水力排土沉井是經常被採用的一種施工技術。經過多年來大量工程的施工實踐證明該技術具有明顯的經濟效益和社會效益。

中文名稱水力排土
英文名稱debris disposal
定  義在水力排土場沉澱泥漿並排出澄清水的作業。
套用學科煤炭科技(一級學科),煤礦開採(二級學科),露天開採(三級學科)

基本介紹

  • 中文名:水力排土
  • 外文名:Hydraulic drainage
  • 用途:下沉施工
  • 特點:技術先進
  • 領域:建築施工
  • 施工方法:高壓水流
定義,特點,適用範圍,工藝原理,主要施工設備,施工操作要點,

定義

水力排土沉井是採用高壓水流破土、使鋼筋混凝土構築物下沉的施工方法。

特點

該方法具有以下特點:
(1)在軟土地層中的排水下沉井施工中水力排土是既可靠又高效的出土方式,適用於任何平面尺寸的大
中小型沉井工程。
(2)水力機械破土排泥的主要設施為水槍和水力吸泥機(也可用泥漿泵)。構造簡單,不易損壞,容易修
復。
(3)水力破土可適用於不同土層條件(粘性或砂性的軟、硬土層),並可有效控制破土程式和位置。能使
沉井幹穩下沉,便於控制沉井終沉標高。
(4)水力破土可避免挖深鍋底,減少沉井突沉現象,易於保證沉井施工質量。
(5)水力排土沉井可省去大型挖土和起吊設施,節省設備使用費,降低工程成本。

適用範圍

本工藝廣泛適用於有合適的水、電源和泥漿沉澱出土或直接排放條件的各類軟土地層(淤泥、淤泥質粘土、粘土、粉質粘土、粘質粉土、砂質粉土、粉砂、細砂等)中排水下沉的各類沉井工程。在地下水位較高的砂性土層中需配合井內外人工降水設施以防止流砂現象。在埋深大(17m左右以上)的粘性土層中,有時需配合井內外下部土層地基加固措施以防止大量涌土。

工藝原理

水力排土沉井下沉工藝系使用高壓水(水泵出口壓力宜大於1.2MPa)通過水槍將土體破碎並與水槍的出水混和成一定濃度的泥漿,然後由水力吸泥機或泥漿泵經由輸泥管路吸排出沉井井送至泥漿沉澱池或直接排放至河道、湖、海等水體中。

主要施工設備

目前一般使用的水力排土沉井下沉施工設備有兩種類型:
一類為以往慣用的用大型高壓水泵供水、水槍破土、水力吸泥機排土系統。主要設備為:高壓水泵(揚程120m以上,單機流量130m3/h以上為宜)、水槍(噴嘴口徑φ12~15mm為宜),水力吸泥機(噴嘴口徑φ22~30mm為宜)、高壓輸水管路和低壓輸泥漿管路及調節水箱。需要時還要配置低壓取水泵。一般l台高壓泵可帶動1台水力吸泥機和1~2台水槍。高壓泵和吸泥機的數量視沉井平面尺寸和井格數量而定,一般1個井格配置1套水力吸泥機,1套水力吸泥機配置2台水槍(不移動水槍位置可沖刷井格內各處土體)。高壓泵每台功率為90kW~150kW,此系統用電量較大。
另外,最近幾年發展起來的小型水力機械設備系統。高壓水泵揚程在100m左右,單機流量為7~10m3/h;小型水槍(有時利用消防用噴頭);可移動立式泥漿泵、輸水和泥漿管路有時使用軟管。當泥漿泵揚程達不到要求時則採用串聯辦法來解決。此類系統最大特點是設備功率小,適用於現場供電量較小的情況。同時由於水壓較小,在砂性土層較適用,在粘性土層中沖土效果就較差。

施工操作要點

(1)按照施工組織設計規定安裝好水力機械設施:高壓水泵、低壓取水泵、調節水箱、水力吸泥機或泥漿泵、水槍、井下及井上的高壓進水管和低壓排泥漿管路、水槍操作平台等。
(2)水力機械設施安裝好後應進行負荷試運轉,要保證設備能按施工組織設計要求正常運轉,水力吸泥機及水槍均應經過水壓檢驗,檢驗壓力為工作壓力的1.5倍。
(3)為保證水力破土效果和吸泥機的正常工作,必須將井底各類雜物垃圾清除乾淨。
(4)水力排土沉井下沉施工應按“先中後邊、分層對稱破土、先高后低、及時糾偏”的原則進行操作。
(5)沉井外刃腳邊一般應保留1m寬左右的土堤,使沉井在外刃腳處擠土下沉,以減少對井周土體的擾動程度。只有當沉井中部土體全部沖除而還不下沉時或糾偏時才可適當沖除外刃腳處土體,但仍嚴禁用水槍掏刷外刃腳踏面外側土體。
(6)當沉井傾斜很小時,各井格內土面高差應控制在1m以內為宜,使沉井保持均勻垂直下沉。

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