沉箱鑿井法又稱沉井法，是在土層開挖前,在井簡設計位置，把預先制好的一段6~7 m 長的整體井壁，靠自重局部沉人土中，然後在它的掩護下,邊掘進邊下沉,相應砌築井壁,通常稱為普通沉井法。隨著沉井深度的增加，井壁與井幫的摩擦阻力增加，下沉深度受到限制，一般只能下沉20~30 m。
基本介紹
- 中文名：沉箱鑿井法
- 外文名：The caisson sinking method
- 別稱：沉井法
- 時間：1958年
- 一級學科：坑探工程
- 二級學科：土木工程
簡介,沉井結構,使用材料,井壁,沉井下沉,
簡介
在地面下沉預製井筒的施工方法。在井口位置，預製好沉井刃腳和一段井壁，邊掘邊沉,再在地面澆築,接長井壁，繼續下沉。此法開始多用於水利工程，工藝簡單，通常採用磚井壁，人工挖掘，自重下沉。沉井深度一般僅20m左右。1839年法國創造了壓氣沉井法,因下沉深度有限，並有損工人健康，到20世紀50年代漸被淘汰。1894年德國創造了淹水沉井法。1944年日本向沉井壁後施放壓縮空氣，減少井壁與土層的摩擦阻力獲得成功。1952年匈牙利和瑞士創造了觸變泥漿液體減阻的新方法。中國於1958年創造了震動沉井法；1969年起採用壁後泥漿淹水沉井，建成了30多個井筒，最深井達192.5m。
沉井結構
由套井、井壁和刃腳三部分組成。套井(即鎖口)是靠近地表預先作好的一段大於沉井外徑1.5m左右的井筒，用以保護井口，安設導向裝置和貯存減阻材料。沉井井壁就是井筒的永久井壁，應有足夠的強度，並滿足下沉所需的重量。一般為鋼筋混凝土結構，壁厚1m左右，隨沉井下沉不斷在井口澆築接長。刃腳位於沉井井壁最下端，多用鋼材製造，刃尖角通常為 30°，刃腳高3m，刃腳外半徑比井壁外半徑大100～300mm，以便下沉後在井壁四周形成一個環形空間。
使用材料
就沉井的使用材料分，有木沉井，磚、石沉井，混凝土沉井，鋼筋混凝土沉井和鋼沉井等。木沉井用木材較多，現很少採用。磚、石沉井過去多用於中小橋樑。現在常用的是鋼筋混凝土沉井，或底節為鋼筋混凝土，上節為混凝土的沉井。鋼沉井多用於大型工程浮運的沉井。
井壁
沉井的井壁可作成豎直形、台階形或斜坡形。斜坡形雖可減少周圍的摩阻力，但下沉過程中容易傾斜；台階形便於加高井壁。沉井的內部可根據需要作隔牆，劃分成幾個取土井，但取土井必須對稱設定，以利均衡挖土或糾正偏斜；取土井尺寸，須能容納機械挖土斗自由上下。如中國九江長江大橋採用圓沉井，直徑20米，內設9個井孔，中孔直徑5.5米，8個邊孔直徑3.8米；日本本（州）四（國）聯絡橋的南北備贊瀨戶橋7A號墩沉井，橋軸方向長75米，橫跨方向59米，高55米，中間設縱橫向隔牆，是當前世界大型沉井之一。
沉井下沉
分排水和不排水下沉兩種，在軟弱土層中須採用不排水下沉，以防涌砂和外周邊土坍陷，造成沉井傾斜及位移，必要時採取井內水位略高於井外水位的施工方法。出土機械可使用抓土斗、空氣吸泥機、水力吸泥機等。近代各國發展用錨樁及千斤頂將沉井壓下的方法。此外，還有用大直徑鑽機在井底鑽挖的方法，如日本在圓形沉井內採用臂式旋轉鑽機，在硬粘土層內開挖，直徑可達11米，由沉井外的電視機反映操作情況及下沉速度。
沉井到達設計標高后，一般用水下混凝土封底。井孔是否填充，應根據受力或穩定要求決定，可填砂石或混凝土，但在低於凍結線0.25米以上的部分,套用混凝土或圬工填實。沉井基礎的最後一道工序是灌築頂蓋。
