CN101642637B - 一种旋流池及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋流池，包括斜锥体(2)和外筒(3)，其关键在于所述斜锥体(2)和/或外筒(3)增设有至少一个外挑环梁(1)。本发明同时还涉及这种旋流池的施工方法。本发明的抗浮能力强，投资小，并可发挥斜锥体的拱体传力效应，减小外筒及斜锥体的厚度，整个结构体系布置合理，传力简单、刚度协调；同时，本发明可缩小基坑土方开挖作业面，降低降水难度，并为边坡稳定提供条件。

Description

一种旋流池及施工方法
技术领域
本发明涉及一种旋流池结构体系及旋流池的施工方法，属于主要由混凝土构造的结构工程技术领域。
背景技术
在钢铁企业建设中，旋流池是作为水处理系统的重要组成部分，具有直径大、埋置深、降水难度大、抗浮设计困难、混凝土体量大、造价高、施工周期长的特点。
旋流池结构体系包括外筒、内筒、顶板层、泵房层、支柱、斜锥体、底板。泵房层和顶板层支撑在内外筒之间，前者放置水泵设备，后者封闭旋流池。内筒、泵房层及顶板层的竖向荷载通过支柱传至底板上。这种结构不能有效地发挥斜锥体良好的受力特性。
另一方面，地下水位较高时，为满足抗浮要求，常采用增加旋流池的自重，例如增加斜锥体、外筒、内筒的重量来平衡水浮力。这种做法会导致旋流池混凝土体积增加，施工周期延长，而且不经济。
同时，大开挖法施工旋流池时，基坑开挖至底板底面后，自下至上先后施工底板、斜锥体、外筒、支柱、内筒、泵房层、顶板层。因斜锥体施工作业面深、作业时间长，基坑开挖面积大，不利于基坑降水及大开挖边坡的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗浮能力强的旋流池。
本发明的第二目的在于提供一种基坑开挖面积小的旋流池施工方法。
本发明的第一目的是通过以下技术方案实现的：一种旋流池，包括斜锥体、外筒和底板，其特征是：所述斜锥体和/或外筒增设有至少一个外挑环梁。
在满足性能的前提下，为方便施工，所述斜锥体和外筒上可以仅设置一个外挑环梁。
为发挥斜锥体良好的受力特性，所述外挑环梁设置在所述斜锥体与所述外筒的结合处。
为进一步增强旋流池的抗浮性能，所述斜锥体或/和所述底板的下部设置有锚在岩土里的锚杆群。所述锚杆群可以采用高压注浆工艺施工制得。
本发明的第二目的是通过以下技术方案实现的：一种旋流池的施工方法，其特征是：所述旋流池按以下步骤施工：
(1)开挖基坑至外筒的底部；
(2)施工外挑环梁；
(3)以外挑环梁为外筒施工阶段的基础，施工外筒；
(4)截水并支挡土体，施工斜锥体和底板；
(5)自下至上施工支柱、内筒、泵房层和顶板层。
为缩小基坑土方开挖作业面，所述外筒采用顺做法施工，所述斜锥体采用逆做法施工。
本发明的有益效果是：
(1)本发明利用外挑环梁上部的土体重量，而非旋流池结构重量来提高抗浮能力，节约混凝土，节省投资。
(2)本发明设置的外挑环梁兼做外筒及斜锥体的环向约束，可发挥斜锥体的拱体传力效应，减小外筒及斜锥体的厚度，整个结构体系布置合理，传力简单、刚度协调、受力性能好。
(3)由于斜锥体或/和所述底板的下部设置有锚在岩土里的锚杆群，因此可利用底板与斜锥体区域锚杆群的抗拔力来平衡浮力，从而进一步减小了底板、斜锥体、外筒壁的厚度，节约混凝土量，减少基坑开挖深度，降低降水难度，节省投资。
(4)本发明设置的外挑环梁兼做外筒基础，外筒采用顺作法施工，斜锥体采用逆作法施工，缩小基坑土方开挖作业面，降低降水难度，并为边坡稳定提供条件。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1的受力分析图；
图3是本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式对本发明作进一步说明，但并不因此将本发明限定在以下具体的实施方式之中。
实施例1：如图1所示，一种旋流池，在所述斜锥体2与所述外筒3的结合处设置有外挑环梁1。这种旋流池按以下步骤施工：(1)开挖基坑至外筒3的底部；(2)施工外挑环梁1；(3)以外挑环梁1为外筒3施工阶段的基础，施工外筒3；(4)截水并支挡土体4，施工斜锥体2和底板10；(5)自下至上施工支柱5、内筒6、泵房层7和顶板层8。
如图2所示，本发明工作时，土压力垂直作用于斜锥体2及底板10的下表面，外挑环梁1约束斜锥体2顶部，斜锥体2顶部产生向外推力，外挑环梁1受拉；另一方面，土压力垂直作用于外筒3外表面，外挑环梁1约束外筒3底部，外挑环梁1受压，可部分平衡斜锥体2顶部向外推力。
实施例2：如图3所示，本实施例与实施例1所不同的是，所述斜锥体2和所述底板10的下部设置有锚在岩土里的锚杆群9。所述锚杆群9采用高压注浆工艺施工制得。本实施例的其他结构以及施工方法与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种旋流池的施工方法，所述旋流池，包括斜锥体（2）、外筒（3）和底板（10），所述斜锥体（2）和外筒（3）上仅设置一个外挑环梁（1）；所述外挑环梁（1）设置在所述斜锥体（2）与所述外筒（3）的结合处，其特征是：所述旋流池按以下步骤施工：
（1）开挖基坑至外筒（3）的底部；
（2）施工外挑环梁（1）；
（3）以外挑环梁（1）为外筒（3）施工阶段的基础，施工外筒（3）；
（4）截水并支挡土体（4），施工斜锥体（2）和底板（10）；
（5）自下至上施工支柱（5）、内筒（6）、泵房层（7）和顶板层（8）。
2.如权利要求1所述的施工方法，其特征是：所述外筒（3）采用顺做法施工，所述斜锥体（2）采用逆做法施工。
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