一种工作井结构的制作方法

本实用新型属于隧道工程领域，尤其涉及一种工作井结构。

背景技术：

随着我国各大城市轨道交通建设事业的快速发展，由于城市中地面土地资源紧缺，在人口和地面建筑密集区，路网的发展逐渐由地上转为地下，以隧道的形式建造的地下路网得到应用。在地下隧道工程的建设中，盾构法与顶管法是主要的施工方法，采用盾构法或顶管法施工隧道时，首先要在隧道的始端和终端开挖基坑建造工作井，用作盾构及其设备的拼装井和拆卸井。工作井通常采用明挖法进行施工，先施工围护结构后开挖基坑施工工作井结构，在盾构或顶管施工时通常需凿除开孔部位围护结构以便盾构或顶管施工，这种做法往往施工复杂，且会造成围护结构的浪费，经济效益差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种工作井结构，以解决在盾构或顶管施工时，需凿除工作井上盾构或顶管开孔部位的围护结构的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例所提供的一种工作井结构，该工作井结构包括：

第一沉井块，为侧壁封闭的中空体；

第二沉井块，为侧壁开口的中空体，所述第二沉井块位于所述第一沉井块的上方，所述第二沉井块的下端与第一沉井块的上端连接；

第三沉井块，为侧壁封闭的中空体，所述第三沉井块位于所述第二沉井块的上方，所述第三沉井块的下端与所述第二沉井块的上端连接，所述第三沉井与地平面在同一平面上；

其中，所述第二沉井块的侧壁开口设置有格构钢，所述格构钢用于与所述第二沉井块的侧壁连接以封闭所述第二沉井块的侧壁。

进一步地，所述格构钢包括连接成一体的多块子格构钢，相邻所述子格构钢之间形成分块线。

进一步地，所述第二沉井块的侧壁开口的截面形状为矩形或圆形。

进一步地，所述第一沉井块包括多个连接成一体的第一子沉井块，相邻所述第一子沉之间形成第一分段线；所述第二沉井块包括多个第二子沉井块，相邻所述第二子沉井块之间形成第二分段线；所述第三沉井块包括多个第三子沉井块，所述第三子沉井块之间形成第三分段线；其中，所述第二分段线至少部分与所述子格构钢之间的分块线重合。

进一步地，所述第一子沉井块、第二子沉井块和第三子沉井块中的至少一种包括预制至少两种尺寸不同的子沉井块。

进一步地，所述子格构钢包括，底板、侧板和网格板，所述底板和所述侧板形成上端具有开口的空腔结构，所述网格板设置在侧板上端，与所述侧板连接用于填充所述空腔结构的开口。

进一步地，所述子格构钢的厚度与所述第二子沉井块的壁厚相等。

进一步地，所述第一沉井块、第二沉井块和第三沉井块在垂直于竖直方向的截面均为矩形。

进一步地，所述第二沉井块的侧壁开口至少有两个。

进一步地，所述第一沉井块的下端为楔形。

本实用新型实施例所提供的工作井结构，包括：第一沉井块、第一沉井块、第三沉井块和格构钢，所述第一沉井块和第三沉井块为侧壁封闭的中空体，所述第二沉井块的侧壁开口设置有格构钢，以封闭所述第二沉井块的侧壁。通过上述方法及结构，在第二沉井块的侧壁设置开口，采用格构钢对所述第二沉井块的侧壁的开口进行填充，在盾构或顶管施工时将格构钢分块拆除，拆除的格构钢回收可再次使用，从而减少了围护结构的浪费以及施工的复杂性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种工作井的结构的截面示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种沉井块的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种沉井块的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种沉井块的俯视图；

图5是本实用新型实施例提供的一种格构钢的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种沉井块的俯视图；

图7(a)是本实用新型实施例提供的另一种工作井的结构的截面示意图；

图7(b)是本实用新型实施例提供的另一种工作井的结构的截面示意图；

图7(c)是本实用新型实施例提供的另一种工作井的结构的截面示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种工作井的结构的截面示意图；

图9是本实用新型实施例提供的另一种格构钢的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的另一种工作井的结构的截面示意图；

图11是本实用新型实施例提供的另一种工作井的结构的截面示意图。

附图标记说明：

1、工作井；10、子沉井块；11、第一沉井块；101、第一子沉井块；111、第一沉井块11的上端；12、第二沉井块；102、第二子沉井块；121、第二沉井块12的下端；122、第二沉井块12的上端；13、第三沉井块；103、第三子沉井块；131、第三沉井块13的下端；132、第三沉井块13的上端；2、开口；3、格构钢；301、子格构钢；302、盾构隧道的子格构钢；31、底板；32、侧板；321、第一侧板；322、第二侧板；323、第三侧板；324、第四侧板；33、网格板；34、圆柱形格构钢；341、圆柱体格构钢34的侧面；4、分段线；41、第一分段线；42、第二分段线；43、第三分段线；5、分块线；6、螺栓；7、对拉螺栓；l1、第一沉井块11在竖直方向的总长度；l2、第二沉井块12在竖直方向的总长度；l3、第三沉井块在竖直方向的总长度；d1、底板31和网格板33之间的距离；h1、s401中开挖基坑的深度；h2、s402中开挖基坑的深度；h3、s403中开挖基坑的深度；h4、s404中开挖基坑的深度。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别不同的对象，不表示二者之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“上端”、“下端”均为正常使用状态时的上下方向。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例提供的一种工作井，工作井的侧壁具有开口。地下隧道的始端和终端开挖基坑建造工作井，可用作盾构或顶管及其设备的拼装井和拆卸井，工作井与盾构或顶管连接部分连通，需要在工作井上对应盾构或顶管孔的部位开孔，以便盾构或顶管的施工。

如图1所示，工作井1的结构包括第一沉井块11、第二沉井块12、第三沉井块13和格构钢3。由于工作井1的尺寸非常大，需要分块制备拼接，为满足工艺制备条件和运输吊装方便，将工作井1分为第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13。第一沉井块为侧壁封闭的中空体，第二沉井块12，为侧壁具有开口2的中空体，第三沉井块13，为侧壁封闭的中空体。第二沉井块12位于第一沉井块11的上方，第二沉井块12的下端121与第一沉井块的上端111连接，第三沉井块13位于第二沉井块12的上方，第三沉井块13的下端131与第二沉井块12的上端122连接，第三沉井块13的上端132与地平面在同一平面上。在第二沉井块12的侧壁开口2处设置格构钢3，格构钢3用于与第二沉井块12的侧壁连接以封闭第二沉井块12的侧壁。如图1所示，在一些实施例中，格构钢3为钢板焊接形成的结构，格构钢3的一端的表面呈网格状，格构钢3的另一端的表面为平面且与第二沉井块12的外壁在同一平面上。格构钢3与第二沉井块12的侧壁之间可以通过螺栓连接，方便安装和拆卸。

如图1所示，在一些实施例中，格构钢3包括连接成一体的多块子格构钢301，相邻子格构钢301之间形成分块线5。在一些实施例中，子格构钢301的结构同格构钢3结构一致，子格构钢301之间通过对角螺栓7连接，使格构钢3的网格状面一端均为子格构钢301的网格板33。相邻子格构钢301之间形成分块线5，分块线5为多个相邻子格构钢301的分界线，分块线5垂直于竖直方向。

如图1和图8所示，第二沉井块12的侧壁开口2的截面形状为矩形或圆形。如图1所示，在一些实施例中，第二沉井块12侧壁的开口2为后续矩形顶管隧道预留的施工口，则第二沉井块12的侧壁开口2的截面形状为矩形，为填充第二沉井块12的侧壁开口2。格构钢3需要制备成棱柱体。如图8所示，在一些实施例中，第二沉井块12侧壁的开口21为后续盾构隧道预留的施工口，则第二沉井块12的侧壁开口21的截面形状为圆形，为填充第二沉井块12的侧壁开口21，格构钢3需要制备成圆柱体，使圆柱体格构钢34的侧面341与第二沉井块12的侧壁开口21连接。如图11所示，在一些实施例中，形成圆柱体格构钢34的盾构隧道子格构钢302需要根据第二沉井块12和圆柱形格构钢34的尺寸制备，盾构隧道子格构钢302通过对拉螺栓7连接，格构钢34与第二沉井块12通过螺栓6连接，因此可以分块拆除格构钢34，并将盾构隧道子格构钢302回收再次利用。

如图1所示，第一沉井块11包括多个连接成一体的第一子沉井块101，相邻第一子沉井块101之间形成第一分段线41；第二沉井块12包括多个第二子沉井块102，相邻第二子沉井块102之间形成第二分段线42；第三沉井块13包括多个第三子沉井块103，第三子沉井块103之间形成第三分段线43；其中，第二沉井块12的第二分段线42至少部分与所述子格构钢301之间的分块线5重合。在一些实施例中，由于工作井1的尺寸非常大，需要分块制备拼接，工作井1的结构包括第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13，为满足工艺制备条件和运输吊装方便，将第一沉井块11分为多个第一子沉井块101，将第二沉井块12分为多个第二子沉井块102，将第三沉井块13分为多个第三子沉井块103。第一子沉井块101连接形成分界线为分段线41；相邻第二子沉井块102连接形成分界线为分段线42；第三子沉井块103连接形成分界线为分段线43。

如图1所示，在一些实施例中，在竖直方向上依次连接第一子沉井块101即可形成第一沉井块11，连接完成的第一沉井块11在竖直方向的总长度为l1。在一些实施例中，第二子沉井块102为侧壁有一处开口2的中空体，则在拼接时可以在竖直方向依次连接第二子沉井块102即可形成侧壁有一处开口2的中空体第二沉井块12，拼接完成的第二沉井块12在竖直方向的总长度为l2。在一些实施例中，在竖直方向上依次连接第三子沉井块103即可形成第三沉井块13，连接完成的第三沉井块在竖直方向的总长度是l3。在一些实施例中，第一分段线41、第二分段线42和第三分段线43均垂直于竖直方向，则第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13的上端面与各自对应的下端面平行。

如图1所示，在一些实施例中，适用于矩形顶管隧道的相邻子格构钢301之间形成分块线5，设置在第二沉井块12的侧壁开口2处的子格构钢301在竖直方向的尺寸，与第二子沉井块102在竖直方向的尺寸相等，且使第二沉井块12的第二分段线42与子格构钢301之间的分块线5重合。如图8所示，在一些实施例中，适用于盾构隧道的子格构钢302，相邻之间形成分块线5，设置在第二沉井块12的侧壁开口21处的盾构隧道的子格构钢302在竖直方向的尺寸，与第二子沉井块102在竖直方向的尺寸相等，且使第二沉井块12的第二分段线42与盾构隧道的子格构钢302之间的分块线5重合。

如图1所示，在一些实施例中，第一子沉井块101、第二子沉井块102和第三子沉井块103中的至少一种包括预制至少两种尺寸不同的子沉井块10。在一些是实施例中，第一沉井块11和第三沉井块13为侧壁封闭的中空体，则用于拼装第一沉井块11和第三沉井块13的子沉井块，在工艺条件满足一体结构生产时，则将第一子沉井块101和第三子沉井块103预制为侧壁封闭的中空体，具体的，第一子沉井块101和第三子沉井块103在垂直于竖直方向的截面各尺寸相同，竖直方向上的尺寸可不同，竖直方向上的尺寸需根据工作井1的深度和预制工艺条件调整。第二沉井块12为侧壁开口的中空体，则用于拼接第二沉井块12的第二子沉井块102预制为侧壁开口的中空体，根据开口3的数量调整第二子沉井块102的形状和尺寸。

如图4所示，在一些实施例中，第一子沉井块101和第三子沉井块103可以为槽型结构，适用于尺寸大的工作井，在现有的工艺条件下难以制备出侧壁封闭的中空体，因此可制备出槽型结构，先将相对应的槽型结构第一子沉井块101连接形成侧壁封闭的中空体，将相对应的槽型结构第三子沉井块103连接形成侧壁封闭的中空体。

如图5所示，在一些实施例中，子格构钢301为钢板焊接形成的结构，包括底板31、侧板32和网格板33，底板31和侧板32形成上端具有开口的空腔结构。在一些实施例中，侧板32还包括第一侧板321、第二侧板322、第三侧板323和第四侧板324，侧板32设置在底板31上，第一侧板321和第三侧板323相对设置，第二侧板322和第四侧板324与第一侧板321和第三侧板323相邻设置。网格板33设置在侧板32上端，与侧板32连接用于填充空腔结构的开口。

如图3和图5所示，在一些实施例中，格构钢3的厚度与第二子沉井块12的壁厚l20相等。由多个底板31构成的格构钢3的一端与第二沉井块12的外壁需要在同一平面上，由多个网格板33构成的格构钢3的另一端与第二沉井块12的内壁在同一平面上，可以防止工作井1下沉时周围土体进入到工作井内，从而简化了施工，增加了施工的安全性。则底板31和网格板33之间的距离d1等于与第二沉井块12的壁厚l20。

如图5和图6所示，在一些实施例中，第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13在垂直于竖直方向的截面均为矩形。具有矩形截面的工作井1，在沉井块的制备工艺上更为简单，第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13的拼接过程中方便校准，且具有在垂直于竖直方向的截面为矩形的第二沉井块12，则与格构钢3连接的侧壁可为平面，使第二沉井块12与格构钢3的连接简单方便，从而可提升整个工程的施工效率。

如图6所示，在一些实施例中，第二沉井块12为侧壁具有两处相对设置的开口2的中空体，第二子沉井块102可以为槽型结构，通过格构钢3填充两个开口2，拼接形成的第二沉井块12，使拼接完成的第二沉井块12的尺寸在垂直于竖直方向的截面尺寸与第一沉井块11和第三沉井块相同，使第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13的内壁在同一平面上。在一些实施例中，在垂直于竖直方向的截面为矩形的第二沉井块12，四个侧壁均可设置的开口，则第二子沉井块102可为“l型”结构，通过格构钢3填充四个开口。

如图1所示，在一些实施例中，第一沉井块的下端为楔形，工作井1的施工是开挖基坑至一定深度后，将部分子沉井块10吊装进基坑，再通过挖掘并利用子沉井块10自身的重力下沉，按照第一沉井块11、第二沉井块12和第三沉井块13的顺序依次放入基坑内，第一沉井块11位于第二沉井块12和第三沉井块13的下端，第一沉井块的下端为楔形，楔形可以利于工作井在挖掘过程中的下沉，提升整个工程的施工效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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