CN204609416U - 一种钢筋混凝土水池 - Google Patents

Abstract

一种钢筋混凝土水池，包括池底以及与池底固定连接的池壁，所述池壁包括内壁、外壁、以及连接内壁和外壁的一组竖肋，相邻竖肋之间留有空腔。本实用新型技术借鉴了分形原理，本池壁结构体系遵循下述路线：薄壁实体结构→厚壁实体结构→中空薄壁结构→加肋空心结构。在此路线中，由于结构材料外移使得结构的整体稳定性增强，材料的抗力性能发挥越充分，但是局部结构的稳定性越来越差。水池池壁结构整体承载能力逐步由其整体稳定性控制向局部稳定性控制移交。在内壁与外壁之间加设竖肋，形成上述加肋空心结构，使得池壁成为空间体系，大幅度提高了池壁抗力，同时不额外增加混凝土的用量，减轻了结构自重，大幅度降低了工程造价，减小了施工难度。

Description

一种钢筋混凝土水池

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体的是一种钢筋混凝土水池，其主要应用在水池建设中。

背景技术

水池普遍用于给水、排水等工程领域，随着国家经济发展、技术的进步，对民生和生态环境的重视，现在可以集中高效的规划建设规模较大的水池，池壁高度达到6米以上，在本专利中称为深水池，此类深水池的优点是在土地受限的条件下大幅提高了工程的供排水规模，满足了工业要求，但随之出现的问题是水池结构设计难度增加，尤其是大平面敞口水池，其池壁往往是单向悬臂板，将带来造价的大幅度增加和结构的不合理性。

目前常规水池池壁结构主要有等厚平板式、变截面式、扶壁式或扶壁加水平肋梁式三类，均为平面抗力体系。

现在建立一个典型模型，分析水池主要影响因素对其影响，假设一个开口矩形水池，其内注满水，水池池壁全部位于地面以上，因而不考虑地下土的侧向影响，其主要受自身竖向重力、池底竖向反力和其内水的侧向压力保持平衡，水的侧向压力为自上而下的三角形线性分布，进一步假定池壁的不利形式，即池壁宽度大于高度的2倍，此时，可不计两侧池壁对该池壁的约束，而只考虑下部底板的约束，则等效为悬臂式。基于此模型，池壁的控制载荷为水的侧向压力，其对池壁产生的最大内力特点为：与水头高度成立方关系，即其内水的高度增大为2倍，池壁抗力需增大为8倍，或者说池壁高度增大为两倍，其表面积增大为2倍，其盛水量增大为2倍，池壁抗力需增大为8倍。

由上可见，池壁抗力受水头的增大迅速增大，水池池壁高度受限于池壁的结构，当池壁超过5米高时就可需要考虑按变截面式或扶壁式；池壁约6米高时，变截面池壁的厚度就不合适了，池壁的高度超过6米，扶壁的厚度将会变的很大，就需加设水平肋梁，常规池壁结构在增大对结构有利的截面抗力的同时，池壁厚度增加，对结构不利的自重也将成倍增加，将会对池底承载力形成很大考验，甚至天然地基难以满足，其造价将大幅增加，同时其可靠性将会大打折扣，同时也将对施工造成很大难度。这就是现有技术的不足之处。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种钢筋混凝土水池，能够减轻池壁自重，同时大幅增加池壁抗力。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种钢筋混凝土水池，包括池底以及与池底固定连接的池壁，所述池壁包括内壁、外壁、以及连接内壁和外壁的一组竖肋，相邻竖肋之间留有空腔。

作为优选：所述内壁和/或竖肋为现浇成型的钢筋混凝土板结构。采用本技术方案，由于内壁与水池内的水接触，如果内壁采用预制成型的方式，需要吊装、运输，如果内壁较大时，吊装、运输与安装不便；如果内壁采用多块预制成型板拼接安装的方式，则容易在拼装连接处产生渗漏现象，久而久之则会影响内壁的质量；所述内壁和/或竖肋为现浇成型的钢筋混凝土板结构，能够增加内壁与竖肋的连接强度，使得池壁能够承受较大的抗力。

作为优选：所述外壁为预制钢筋混凝土板结构，所述外壁包括一组预制钢筋混凝土板，相邻的预制混凝土板连接在一起。采用本技术方案，所述外壁采用预制钢筋混凝土结构，外壁可以在工厂中绑筋、支模、浇筑、养护而制成，避免了材料、电力等资源的分散使用，浪费减小，成本低廉，缩短了施工周期。

本方案的技术特征还包括：上述预制钢筋混凝土板包括由下至上依次固定连接的预制底板和预制顶板，所述预制底板与池底固定连接，在水平方向上，相邻的预制底板固定连接、相邻的预制顶板固定连接。采用本技术方案，所述外壁采用多块预制成型、拼接安装的方式，方便吊装与运输。

本方案的技术特征还包括：上述预制底板和预制顶板之间设置有至少一层预制中板，在水平方向上，相邻的预制中板固定连接。采用本技术方案，所述外壁采用多块预制成型、拼接安装的方式，方便吊装与运输。

本方案的技术特征还包括：上述预制底板和/或预制顶板和/或预制中板的左右两侧均预留有水平钢筋，在水平方向上，相邻的预制底板和/或相邻的预制顶板和/或相邻的预制中板通过水平钢筋固定连接。采用本技术方案，相邻水平钢筋通过焊接或通过机械方式固定连接后与竖肋浇筑为一体，增强了外壁的连接强度。

本方案的技术特征还包括：上述预制底板和/或预制顶板和/或预制中板的角部设置有缺口，所述缺口处预留有竖向钢筋，相邻竖向钢筋固定连接。采用本技术方案，预制底板、预制中板和预制顶板上设置缺口，绑扎好外壁后，现场浇筑竖肋，能够增加竖肋与外壁的连接强度，相邻竖向钢筋固定连接能够增加预制底板、预制中板以及预制顶板之间的连接强度。

本方案的技术特征还包括：上述内壁内设置有内壁水平钢筋、内壁竖向钢筋和拉结筋，所述竖肋内设置有竖肋水平钢筋和竖肋竖向钢筋，所述竖肋水平钢筋延伸至内壁内。采用本技术方案，所述竖肋水平钢筋延伸至内壁内，保证了竖肋与内壁的连接强度。

本方案的技术特征还包括：在水平方向上，相邻的预制底板、相邻的预制中板和相邻的预制顶板之间设置有暗柱，所述暗柱设置在竖肋内，所述预制底板、预制中板和预制顶板左右两侧预留的水平钢筋以及竖肋水平钢筋锚入暗柱。采用本技术方案，设置有暗柱能够增加相邻的预制底板、相邻的预制中板和相邻的预制顶板之间的连接强度，而且能够增加竖肋与外板之间的连接强度。

本方案的技术特征还包括：上述一组预制钢筋混凝土板包括间隔设置的预制凸板和预制凹板，所述预制凸板的两侧设置有凸起，所述预制凹板的左右两侧设置有与凸起配合的凹槽，在水平方向上，相邻的预制凸板和预制凹板插接，所述预制凸板和预制凹板的底部均与池底固定连接，所述预制凸板和预制凹板的内侧与竖肋固定连接。采用本技术方案，所述预制凸板和预制凹板通过预埋在池底的预埋铁与池底固定连接，安装时由吊车自上而下相互逐一插接，安装方便。

本方案的技术特征还包括：上述一组预制钢筋混凝土板为一组相互配合的预制凹凸板，所述预制凹凸板的左侧设置凹槽、右设置凸起，在水平方向上，相邻的预制凹凸板插接，所述预制凹凸板的底部与池底固定连接，所述预制凹凸板内侧与竖肋固定连接。采用本技术方案，所述预制凹凸板通过预埋在池底的预埋铁与池底固定连接，安装时由吊车自上而下相互逐一插接，安装方便。

本实用新型的有益效果从上述的技术方案可以得知：一种钢筋混凝土水池，包括内壁、外壁、以及连接内壁和外壁的多个竖肋，相邻竖肋之间留有空腔。本实用新型技术借鉴了分形原理，本水池池壁结构体系遵循下述路线：薄壁实体结构→厚壁实体结构→中空薄壁结构→加肋空心结构。在此路线中，由于结构材料外移使得结构的整体稳定性增强，材料的抗力性能发挥越充分，但是局部结构的稳定性越来越差。水池池壁结构整体承载能力逐步由其整体稳定性控制向局部稳定性控制移交。在内壁与外壁之间加设竖肋，形成上述加肋空心结构，使得池壁成为空间体系，大幅度提高了池壁抗力，同时不额外增加混凝土的用量，减轻了结构自重，大幅度降低了工程造价，减小了施工难度。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例1和实施例2中池壁中部结构的结构示意图；

图4为实施例1和实施例2中池壁阳角结构的结构示意图；

图5为实施例2中池壁阴角结构的结构示意图；

图6为实施例1和实施例2中外壁的局部结构示意图；

图7为图6中预制底板的主视结构示意图；

图8为图6中预制中板的主视结构示意图；

图9为图6中预制顶板的主视结构示意图；

图10为图6中预制底板的左视结构示意图；

图11为图6中预制中板的左视结构示意图；

图12为图6中预制顶板的左视结构示意图；

图13为实施例1和实施例2中预制底板与池底连接的结构示意图；

图14为实施例1和实施例2中复合内模板的主视结构示意图；

图15为实施例1和实施例2中复合内模板的侧视结构示意图；

图16位实施例3中外壁的局部结构示意图；

图17位实施例4中外壁的局部结构示意图。

图中：1-内壁，1.1-内壁水平钢筋，1.2-内壁竖向钢筋，1.3-拉结筋，2-竖肋，2.1-竖肋水平钢筋，2.2-竖肋竖向钢筋，3-外壁，4-预制底板，4.1-缺口，4.2-水平钢筋，4.3-竖向钢筋，5-预制中板，5.1-缺口，5.2-水平钢筋，5.3-竖向钢筋，6-预制顶板，6.1-缺口，6.2-水平钢筋，6.3-竖向钢筋，7-暗柱，8-池底，9-槽口，10-填充料,11-空腔，12-桁架，13-玻璃钢，14-剪力撑，15-预制凸板，15.1-连接钢筋，15.2-凸起，16-预制凹板，16.1-连接钢筋，16.2-凹槽，17-预制凹凸板，17.1-连接钢筋，17.2-凸起，17.3-凹槽。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

实施例1

在本实施例中，如图1、3、4、6-15所示，一种钢筋混凝土水池，包括中部结构和阳角结构，包括池底8以及与池底8固定连接的池壁，所述池壁包括内壁1、外壁3、以及连接内壁1和外壁3的多个竖肋2，相邻竖肋2之间留有空腔11。所述阳角处的池壁结构包括L形结构内壁1和呈L形布置的两个竖肋2，所述竖肋2与外壁3围成矩形布置。本发明中水池的池壁设计为中空体系，大幅度提高了池壁抗力，同时不额外增加混凝土的用量，减轻了池壁自重，因此，本水池在满足池壁的可靠性条件下大幅降低了工程造价，减小施工难度。

所述内壁1与竖肋2均为现浇成型的钢筋混凝土板结构，由于内壁1与水池内的水接触，如果内壁1采用预制成型的方式，则需要吊装、运输，如果内壁1体积较大时，吊装、运输和安装不便；如果内壁1采用多块预制成型板拼接安装的方式，则容易在拼装连接处产生渗漏现象，久而久之则会影响内壁1的质量。

所述外壁3为预制钢筋混凝土板结构，所述外壁3采用预制钢筋混凝土结构，外壁3可以在工厂中绑筋、支模、浇筑、养护而制成，避免了材料、电力等资源的分散使用，浪费减小，成本低廉，缩短了施工周期。

所述外壁3包括预制底板4和预制顶板6，所述预制底板4和预制顶板6之间设置有至少一层预制中板5，所述预制底板4与池底8固定连接，所述预制顶板6与走道板（图中未示出）固定连接，所述外壁3采用多块预制成型板拼接安装的方式，方便吊装与运输。

所述预制底板4、预制中板5和预制顶板6的两侧均预留有水平钢筋4.2、5.2和6.2，所述水平钢筋搭焊或通过机械方式连接后与竖肋2浇筑成一体，设置的水平钢筋4.2、5.2和6.2将相邻的预制底板4、预制中板5和预制底板6连接，增强了外壁的连接强度。

所述预制底板4、预制中板5和预制顶板6的角部设置有缺口4.1、5.1和6.1，所述缺口处设置有竖向钢筋4.3、5.3和6.3，通过竖向钢筋连接相邻的预制底板4、预制中板5和预制顶板6，加强连接强度。

所述外壁3与竖肋2的连接处设置有暗柱7，所述预制底板4、预制中板5和预制顶板6的两侧的水平钢筋4.2、5.2和6.2锚入暗柱7内。

所述预制底板4顶面与预制中板5的底面插接，并且预制中板5的顶面与预制顶板6的底面插接，在本实施例中，预制底板4的底面平整，便于与池底8连接、顶面为凹面，预制中板5底面为凸面、顶面为凹面，预制顶板6的底面为凸面、顶面为平面，便于与走道板连接，所述预制底板4、预制中板5和预制顶板6上下插接，安装方便。

所述预制底板4锚固在池底8内大于或等于150mm，并用填充材料填充密实，所述填充材料采用高标号细石砼或灌浆料。

一种钢筋混凝土水池的施工方法，它包括如下步骤：

a．制作池底8，在池底8预留槽口9、内壁竖向钢筋1.2和竖肋竖向钢筋2.2；

b．绑扎内壁水平钢筋1.1、内壁竖向钢筋1.2和拉结筋1.3，预留竖肋水平钢筋2.1，所述内壁竖向钢筋1.2锚入池底内1m左右，优选为1.1m，在制作池底8时就将内壁竖向钢筋1.2锚入池底8；

b．支设内壁模板，浇筑内壁混凝土，内壁浇筑完成2～5天后，拆除内壁模板；

c．绑扎竖肋竖向钢筋2.2和暗柱7，所述竖肋竖向钢筋2.2和暗柱7中的竖向钢筋锚入池底1m左右，优选为1.1m，在制作池底8时就将竖肋竖向钢筋2.2和暗柱7中的竖向钢筋锚入池底8；

d．在空腔11内安装复合内模板；

e．安装外壁3和封堵模板；

f．浇筑竖肋混凝土，将内壁1与外壁3连成一体；

g．竖肋浇筑完成2～5天后，拆除复合内模板和封堵模板，以备重复使用。

在步骤d中：所述复合内模板包括桁架支撑和玻璃钢13，所述玻璃钢13设置在竖肋2的左右两侧，所述桁架支撑包括两侧桁架12以及与桁架连接的剪刀撑14，所述剪力撑14与桁架12以及剪力撑14与剪力撑14之间通过可拆卸的销钉连接；所述内壁模板和封堵模板均可采用木模板、钢模板或竹胶板等模板，所述封堵模板设置在暗柱外侧，所述封堵模板用于封堵相邻预制底板4、相邻预制中板5以及相邻预制顶板6的连接处。

    在步骤e中：由下至上顺序安装预制底板4、预制中板5和预制顶板6，所述预制底板4插入池底槽口9内并填充材料填充密实；预制底板4、预制中板5和预制顶板6上下相邻的竖向钢筋4.3、5.3和6.3固定连接、相邻的水平钢筋4.2、5.2和6.2锚入暗柱7内并固定连接。

所述剪力撑14与桁架12通过可拆卸的销钉连接，可方便拆卸，所述预制底板4插入池底槽口9大于或等于150cm，保证预制底板4与池底8的连接强度，所述池底8采用现场浇筑的方式，现场浇筑时在预定位置处预留出槽口9。

浇筑的混凝土采用抗渗混凝土，其中，抗渗混凝土中水灰比大于或等于0.4，控制粗骨料的粒径小于或等于50mm，细骨料采用中砂；优选的，在抗渗混凝土中掺加质量份数为5%～8%的复合纤维膨胀剂以及质量分数为10%～20%的粉煤灰。采用本技术方案，所述混凝土采用抗渗混凝土能够增强池壁的抗渗能力，在抗渗混凝土中掺加质量份数为5%～8%的复合纤维膨胀剂，能够增加和易性，在抗渗混凝土中掺加质量份数为10%～20%的粉煤灰，可以防止裂纹。

内壁和竖肋浇筑时，采用分层散热浇筑，采用二次振捣的施工方法，在混凝土初凝前半小时进行二次捣振，增加混凝土的密实性。

实施例2

在本实施例中，如图2-15所示，一种钢筋混凝土水池，所述池壁分为中部结构、阳角结构和阴角结构，所述池壁包括内壁1、外壁3、以及连接内壁1和外壁3的多个竖肋2，相邻竖肋2之间留有空腔11。所述阴角处的池壁结构包括两个内壁1和呈L形布置的两个竖肋2，所述竖肋2与内壁1围成矩形布置。

根据水池池壁的形状不同，其包含的结构部分也不同，如矩形的水池包括中部结构和阳角结构，如L型的水池包括中部结构、阳角结构和阴角结构等，而且水池池壁也可为中部为矩形、两侧为弧形的结构，只是改变桁架的形状，使玻璃钢与竖肋的位置匹配。

实施例3

如图16所示，在本实施例中，所述外壁3包括间隔设置的预制凸板15和预制凹板16，所述预制凸板15的左右两侧设置有凸起15.2，所述预制凹板16的左右两侧设置有与凸起15.2配合的凹槽16.2，在水平方向上，相邻的预制凸板15和预制凹板16插接，所述预制凸板15和预制凹板16的底部均通过预埋铁与池底8固定连接，所述预制凸板15和预制凹板16的内侧通过连接钢筋15.1/16.1与竖肋2固定连接，所述连接钢筋15.1、16.1锚入竖肋2内，所述预制凸板15和预制凹板16的长度与水池池壁的高度相等。

在本实施例中，该水池的施工步骤大致如下：

a．制作池底8，在池底8预留好内壁竖向钢筋1.2、竖肋竖向钢筋2.2以及与预制凸板15和预制凹板16固定连接的预埋铁；

b．安装预制凸板15和预制凹板16，所述预制凸板15和预制凹板16的底部通过预埋铁与池底8固定连接，相邻的预制凸板15和预制凹板16由上至下插接；

c．绑扎竖肋水平钢筋2.1；

d．在空腔11内安装复合内模板，所述复合模板包括桁架支撑和玻璃钢13，所述玻璃钢13分布在竖肋2的左右两侧面以及内壁1的外侧面；

e．绑扎内壁水平钢筋1.1和拉结筋1.3，支设内壁模板；

f．整体浇注竖肋2与内壁1；

g．浇筑完成2～5天后，拆除复合内模板和内壁模板。

在步骤f中，浇筑的混凝土采用抗渗混凝土，其中，抗渗混凝土中水灰比大于或等于0.4，控制粗骨料的粒径小于或等于50mm，细骨料采用中砂；优选的，在抗渗混凝土中掺加质量份数为5%～8%的复合纤维膨胀剂以及质量分数为10%～20%的粉煤灰。采用本技术方案，所述混凝土采用抗渗混凝土能够增强池壁的抗渗能力，在抗渗混凝土中掺加质量份数为5%～8%的复合纤维膨胀剂，能够增加和易性，在抗渗混凝土中掺加质量份数为10%～20%的粉煤灰，可以防止裂纹。

实施例4

与实施例3的不同之处在于：如图17所示，所述外壁3包括一组相互配合的预制凹凸板17，所述预制凹凸板17的左侧设置凹槽17.3、右侧设置凸起17.2，在水平方向上，相邻的预制凹凸板17插接，所述预制凹凸板17的底部通过预埋铁与池底8固定连接，所述预制凹凸板17内侧通过连接钢筋17.1与竖肋2固定连接，所述连接钢筋17.1锚入竖肋2内，所述预制凹凸板17的长度与水池池壁的高度相等。

本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢筋混凝土水池，包括池底以及与池底固定连接的池壁，其特征是：所述池壁包括内壁、外壁、以及连接内壁和外壁的一组竖肋，相邻竖肋之间留有空腔。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述外壁包括一组预制钢筋混凝土板，相邻的预制混凝土板连接在一起。

3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述预制钢筋混凝土板包括由下至上依次固定连接的预制底板和预制顶板，所述预制底板与池底固定连接，在水平方向上，相邻的预制底板固定连接、相邻的预制顶板固定连接。

4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述预制底板和预制顶板之间设置有至少一层预制中板，在水平方向上，相邻的预制中板固定连接。

5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述预制底板和/或预制顶板和/或预制中板的左右两侧均预留有水平钢筋，在水平方向上，相邻的预制底板和/或相邻的预制顶板和/或相邻的预制中板通过水平钢筋固定连接。

6.根据权利要求4或5所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述预制底板和/或预制顶板和/或预制中板的角部设置有缺口，所述缺口处预留有竖向钢筋，相邻竖向钢筋固定连接。

7.根据权利要求4或5所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述内壁内设置有内壁水平钢筋、内壁竖向钢筋和拉结筋，所述竖肋内设置有竖肋水平钢筋和竖肋竖向钢筋，所述竖肋水平钢筋延伸至内壁内。

8.根据权利要求7所述的钢筋混凝土水池，其特征是：在水平方向上，相邻的预制底板、相邻的预制中板和相邻的预制顶板之间设置有暗柱，所述暗柱设置在竖肋内，所述预制底板、预制中板和预制顶板左右两侧预留的水平钢筋以及竖肋水平钢筋锚入暗柱。

9.根据权利要求2所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述一组预制钢筋混凝土板包括间隔设置的预制凸板和预制凹板，所述预制凸板的两侧设置有凸起，所述预制凹板的左右两侧设置有与凸起配合的凹槽，在水平方向上，相邻的预制凸板和预制凹板插接，所述预制凸板和预制凹板的底部均与池底固定连接，所述预制凸板和预制凹板的内侧与竖肋固定连接。

10.根据权利要求2所述的钢筋混凝土水池，其特征是：所述一组预制钢筋混凝土板为一组相互配合的预制凹凸板，所述预制凹凸板的左侧设置凹槽、右设置凸起，在水平方向上，相邻的预制凹凸板插接，所述预制凹凸板的底部与池底固定连接，所述预制凹凸板内侧与竖肋固定连接。