CN102094542B - 蓄能地下水池的制作方法及用于蓄能地下水池的支撑构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄能地下水池的制作方法，按所需水池面积在地面先开挖深度在0.5m以下的坑，将六个以上相邻连接的支撑模块构成支撑构件放置水池内并铺满池底，各支撑模块为六面以上的框架结构，各支撑模块上下两面及至少两侧面上设有中空芯部相通的敞口，朝向池壁一侧的各支撑模块为封闭面，用水向池底进行冲洗，用水泵抽出泥浆，使支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再放置另一层支撑构件并与下层固定，重复操作直到达到所要水池的深度，将池底泥浆全部清空，并在池底浇注厚度在50～250mm的混凝土层，在最上层支撑构件上部覆保温盖板。本发明降低施工作业量，减少了钢筋混凝土使用量，且水池结构稳定。

Description

蓄能地下水池的制作方法及用于蓄能地下水池的支撑构件

技术领域

本发明涉及一种蓄能地下水池的制作方法及用于蓄能地下水池的支撑构件，属于空调系统技术领域。

背景技术

随着现代工业的发展和人民生活水平的提高，中央空调的普及率越来越广泛，其耗电量也日益增大，一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20％以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，对人们正常的生产和生活带来不利影响。解决该问题的有效办法之一是应用蓄能技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到削峰填谷的目的。蓄能技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转热泵机组，并以冰或者冷热水的形式将能量储存起来，在白天用电高峰时释能。但最常用的蓄能方式主要有两大类：冰蓄能和水蓄能。但无论是水蓄能还是冰蓄能都需要承载这些蓄能载体的空间，也就是蓄能水池，如何设计一个施工简单并且造价低廉的蓄能池，是新能源行业一个重要的研究方向。

目前蓄能水池如图1所示，水池各面均采用钢筋混凝土结构，水池内侧板和底板的池壁2均敷设防水保温层3，保温盖板1下方采用承重梁保证上方的覆土承重要求，水池抗拔桩4打在地下岩石层上。因此该蓄能水池的结构主要存在两点不足之处：1、水池受力复杂、受力跨度大。由于该种结构的蓄能水池建于地下，并采用钢筋混凝土的刚性结构，受到地下水浮力、自身重力、承重地桩支撑力、四周立面外侧土壤压力、内侧池内水压力、地面覆土压力以及因各点沉降速度的不同所形成的剪切力不同、地震波影响所形成的横向及纵向剪切力等，都使得地下蓄能水池的受力计算非常复杂，故设计制作时考虑的安全因素很多，安全系数较大，结构和配置要求都很高。再则由于蓄能水池承压面面积大，使得受力跨度较大，为了保持结构的稳定和安全性，使得钢筋混凝土的使用量很大。2、单位体积的水池造价高。目前蓄能水池要大开挖施工，要做防水、护坡等，使得施工费用较高，另外由于这种做法的钢筋混凝土使用量大，所以水池造价高达1000元/m3左右。3、受地形及结构所限，蓄能水池的体积受限。由于受工程用地及蓄能水池自身特点的限制，地下蓄能水池的体积一般为数千立方米，因此所能提供的空调系统蓄能量极为有限，一般只能满足一栋建筑或相邻的几栋建筑的能量供应需求，无法满足区域化供能的要求。因此目前的蓄能水池对于空调新能源技术的发展起到了一定的约束作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种为了解决上述传统的蓄能水池的不足，提供了一种可以降低施工作业量，又减少了钢筋混凝土使用量和结构稳定的蓄能地下水池的制作方法及其支撑构件。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种蓄能地下水池的制作方法，其特征在于：

(1)、按所需制作水池的面积，在地面开挖深度在0.5m以下的坑作为水池；

(2)、将六个以上相邻连接的支撑模块所构成的支撑构件放置水池内，并用支撑模块铺满水池的池底，各支撑模块为六面以上的框架结构，各支撑模块上、下两面以及至少两个侧面上设有与中空芯部相通的敞口，朝向水池四周池壁的各支撑模块的至少一个面为封闭面，且周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上；

(3)、用水向水池的池底进行冲洗，使水池的池底土壤与水混合成为泥浆，用水泵将池底的泥浆抽出，同时使放置在水池内的支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再将六个以上相邻连接的支撑模块构成的支撑构件放置在下一层支撑构件的顶部，使各相邻支撑模块上作为支承的边梁相接，将上下两层支撑构件的各相邻支撑模块固定，且上层周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上；

(4)、重复操作第三步数次，至到多层支撑构件放置水池内，并达到所需要的水池的深度；

(5)、将水池的池底泥浆全部清空，在水池的池底浇注厚度在50～250mm的混凝土层；

(6)、保温盖板安装在最上层支撑模块的顶部。

本发明用于蓄能地下水池的支撑构件，其特征在于：包括六个以上相邻连接的支撑模块，所述每个支撑模块是用钢筋混凝土制成具有六面以上、且周边具有起支撑作用的边梁的框架结构，各支撑模块上、下两面以及两个侧面设有与中空芯部相通的敞口，各支撑模块沿横向和纵向以及垂直方向按序排列，且各支撑模块上的各相接边梁通过紧固件连接，或各支撑模块上的各相接边梁上包有包箍并焊接或通过紧固件连接，且周边各支撑模块至少具有一个封闭面。

本发明采用上述技术方案后具有以下优点：

1、蓄能水池结构稳定。本发明在蓄能水池内通过填放六个以上相互连接的用钢筋混凝土制成的支撑模块构成支撑构件，而每个支撑模块为具有六面以上的支撑框架结构，且支撑模块上下两面以及至少两个侧面具有与中空芯部相通的敞口，通过多个支撑模块框架结构的边梁来支撑蓄能水池的各面，同时能通过各支撑模块对循环水进行稳流和缓冲，减小流动的循环水对蓄能水池的影响。本发明在蓄能水池内放置多个支撑模块构成的支撑构件，可以对蓄能水池的各面上的受力进行分割，从而将一个大的受力跨度分割成若干个小的受力跨度，能减小水池四周立面外侧土壤压力、内侧池内水压力、地面覆土压力以及由于不同点沉降速度不同形成的剪切力、地震波影响所形成的横向及纵向剪切力等，结构稳定。

2、降低施工作业量，造价低。本发明可以采用沉井法施工，无需抗拔桩等工序处理，各支撑模块为工厂化生产，大幅度减少了钢筋混凝土使用量，由于现场装配，施工作业量减少，蓄能水池造价能降低70％左右，且有利于大面积施工，能满足不同面积的建筑的能量供应需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。

图1是原传统蓄能水池的结构示意图。

图2是本发明的蓄能水池的结构示意图。

图3是本发明一种支撑构件的结构示意图。

图4是本发明两个支撑块连接后的结构示意图。

图5是图4的A处放大结构示意图。

图6是本发明另一种支撑构件的结构示意图。

其中：1-保温盖板，2-池壁，3-防水保温层，4-抗拔桩，5-支撑模块，51-边梁，52-敞口，53-封闭面，6-包箍，7-紧固件。

具体实施方式

见图2所示，本发明的蓄能地下水池的制作方法，按以下步骤进行：

(1)、按所需制作水池的面积，在地面开挖深度在0.5m以下的坑作为水池，如需要一个20mX10mX10m的蓄能水池，先开挖20mX10mX0.5m的坑作为水池，水池的面积可根据需要设定。

(2)、将六个以上相邻连接的支撑模块所构成的支撑构件放置水池内，该支撑模块采用钢筋混凝土制成的预制件，用多个支撑模块铺满水池的池底，各支撑模块为六面以上的框架结构，各支撑模块上、下两面以及至少两个侧面上设有与中空芯部相通的敞口，朝向水池四周池壁的各支撑模块的至少一个面为封闭面，且周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上。

(3)、用水向水池的池底进行冲洗，使水池的池底土壤与水混合成为泥浆，用水泵将池底的泥浆抽出，可用水泵将池底的泥浆抽出，该水泵可采用多个，可将各水泵先放置在池底的四角，待完成所有的吸泥工作后，从支撑模块的空档中拿出，或该水泵可放置在地面上，水泵的进口与吸泥管连接，通过吸泥管将池内的泥水抽出，由于周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上，故仅水池的池底土壤与水混合成为泥浆。在用水泵将池底的泥浆抽出同时，使放置在水池内的支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再将六个以上相邻连接的支撑模块构成的支撑构件放置在下一层支撑构件的顶部，使各相邻支撑模块上作为支承的边梁相接，将上下两层支撑构件的各相邻支撑模块固定，可通过紧固件或通过包箍包在各支撑模块相接的各边梁上并进行固件，且上层周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上。

(4)、再用水向水池的池底进行冲洗，并用水泵将池底的泥浆抽出，使已放置在水池内的支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再将另一层支撑构件放置在下一层支撑构件的顶部，并使各相邻支撑模块上作为支承的边梁相接，将上下两层支撑构件的各相邻支撑模块固定，同样上层周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上，通过重复操作数次，至到多层支撑构件放置水池内，并达到所需要的水池的深度；

(5)、将水池的池底泥浆全部清空，在水池的池底浇注厚度在50～250mm的混凝土层；

(6)、保温盖板安装在最上层支撑模块的顶部，完成蓄能地下水池的制作。

见图3～5所示，本发明用于蓄能地下水池的支撑构件，包括六个以上相邻连接的支撑模块5，每个支撑模块5是用钢筋混凝土制成具有六面以上、且周边具有起支撑作用的边梁51的框架结构，各支撑模块5上、下两面以及两个侧面设有与中空芯部相通的敞口52，该敞口52的边缘可接近边梁51处，各支撑模块5沿横向和纵向以及垂直方向按序排列，且各支撑模块5上的各相接边梁51可通过紧固件7连接，或者各支撑模块5上的各相接边梁51包有包箍6，可通过焊接或通过紧固件7将包箍6固定，而周边各支撑模块5至少具有一个封闭面，通过该封闭面顶在水池的池壁上。本发明的支撑模块5如图3所示为长方体框架结构，或如图6所示，支撑模块5为八面体框架结构，还可以是更多面的框架结构，而每支撑模块5的长度在1～2.5m，宽度在0.5～2.5m，高度在0.5～2.5m，且框架的边梁51的宽度和厚度在0.1～0.25m，支撑模块5封闭面的厚度大于80mm。

见图2、3所示，如需要一个20mX10mX10m的蓄能水池，先开挖20mX10mX1.5m的坑后，支撑模块5用钢筋混凝土制成2.5mX2.5mX 2.5m的框架结构，先将32个支撑模块5沿横向8个、纵向4个放置在该水池内，而位于周边的支撑模块5的外面均为封闭面，螺栓穿过预制在两相接边梁51中的连接板用螺母紧固，或者用包箍6包在各相接边梁51上，将包箍6焊接，或用包箍6包在各相接边梁51用螺栓和螺母固定以制得的相互连接的支撑构件，用水向水池池底进行冲洗，使水池的池底土壤与水混合成为泥浆，用水泵将池底的泥浆抽出，使放置在水池内的支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再将32个支撑模块5沿横向8个、纵向4个放置在下沉后的支撑构件上，同样通过紧固件或包箍6将相接边梁51固定，用水向水池池底进行冲洗，使水池池底的土壤与水混合成为泥浆，再用水泵将池底的泥浆抽出，使放置在水池内的多个支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再将32个支撑模块5放置上部，重复四组共128个支撑模块5下沉，当最上层的支撑构件的顶面距离地面400mm为止，将池底泥浆全部清空，并在池底浇注厚度150mm的混凝土层，用保温盖板安装在最上层支撑模块的顶部，可外加20mm的钢板，其上覆土完毕。见图6所示，用同样的方法，可用八面体框架结构的支撑模块5制得蓄能水池。

Claims (5)

1.一种蓄能地下水池的制作方法，其特征在于：

(1)、按所需制作水池的面积，在地面开挖深度在0.5m以下的坑作为水池；

(2)、将六个以上相邻连接的支撑模块所构成的支撑构件放置水池内，并用支撑模块铺满水池的池底，各支撑模块为六面以上的框架结构，各支撑模块上、下两面以及至少两个侧面上设有与中空芯部相通的敞口，朝向水池四周池壁的各支撑模块的至少一个面为封闭面，且周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上；

(3)、用水向水池的池底进行冲洗，使水池的池底土壤与水混合成为泥浆，用水泵将池底的泥浆抽出，同时使放置在水池内的支撑构件随着泥浆的抽出而下沉，再将六个以上相邻连接的支撑模块构成的支撑构件放置在下一层支撑构件的顶部，使各相邻支撑模块上作为支承的边梁相接，将上下两层支撑构件的各相邻支撑模块固定，且上层周边各支撑模块的封闭面顶在水池的四周池壁上；

(4)、重复操作第三步数次，至到多层支撑构件放置水池内，并达到所需要的水池的深度；

(5)、将水池的池底泥浆全部清空，在水池的池底浇注厚度在50～250mm的混凝土层；

(6)、保温盖板安装在最上层支撑模块的顶部。

2.根据权利要求1所述的用于蓄能地下水池的支撑构件，其特征在于：包括六个以上相邻连接的支撑模块(5)，所述每个支撑模块(5)是用钢筋混凝土制成具有六面以上、且周边具有起支撑作用的边梁(51)的框架结构，各支撑模块(5)上、下两面以及至少两个侧面设有与中空芯部相通的敞口(52)，各支撑模块(5)沿横向和纵向以及垂直方向按序排列，且各支撑模块(5)上的各相接边梁(51)通过紧固件连接，或各支撑模块(5)上的各相接边梁上包有包箍并通过焊接或通过紧固件连接，且周边各支撑模块(5)至少具有一个封闭面(53)。

3.根据权利要求2所述的用于蓄能水池的支撑构件，其特征在于：所述的支撑模块(5)为长方体框架结构，或八面体框架结构。

4.根据权利要求2所述的用于蓄能水池的支撑构件，其特征在于：所述的支撑模块(5)的长度在1～2.5m，宽度在0.5～2.5m，高度在0.5～2.5m，且边梁(51)宽度和厚度在0.1～0.25m。

5.根据权利要求2所述的用于蓄能水池的支撑构件，其特征在于：所述支撑模块(5)的封闭面(53)的厚度大于80mm。

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