卵形消化池及其底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了卵形消化池及其底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法，涉及廢水或污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】。針對現(xiàn)有的底部無加固結(jié)構(gòu)的卵形消化池，建造于軟土地基上會出現(xiàn)開裂、沉陷等質(zhì)量危害的問題。卵形消化池包括位于地面以下的消化池殼體一；地面上的消化池殼體二；消化池殼體一的下部設(shè)有承臺，消化池殼體一內(nèi)設(shè)有若干豎向預(yù)應(yīng)力筋；承臺的下部為錐臺形且具有一圓形承臺底面，豎向預(yù)應(yīng)力筋呈放射狀設(shè)置于消化池殼體一內(nèi)，其頂端固定于承臺的側(cè)壁上，底端固定于承臺底面。施工方法：一、計算消化池殼體一所需豎向預(yù)應(yīng)力筋的橫截面積并確定預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量；二、豎向預(yù)應(yīng)力筋呈放射狀設(shè)置于消化池殼體一內(nèi)，其兩端分別固定在承臺底面和側(cè)壁上。
【專利說明】卵形消化池及其底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水或污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種底部設(shè)有豎向預(yù)應(yīng)力筋的卵形消化池，以及該豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卵形消化池是一種大型水處理構(gòu)筑物，具有雙曲面旋轉(zhuǎn)殼體結(jié)構(gòu)，尤其適合于容量大于IOOOOm3的大型消化池，具有池體受力性能好、污泥攪拌充分、保溫效果好等突出優(yōu)點(diǎn)。
[0003]請參閱圖1，中國發(fā)明專利申請?zhí)?3141718.3，名稱為一種蛋形消化池及其施工方法的技術(shù)方案中，位于地面以下的蛋形消化池(下文均統(tǒng)稱卵形消化池11)殼體與環(huán)梁12連接，環(huán)梁12下方的地下連續(xù)墻圍成鍋底形素砼胎模13，地下連續(xù)墻作為半地下式卵形消化池11的基礎(chǔ)及基坑圍護(hù)，承接了由環(huán)梁12傳遞的卵形消化池11的荷載，提高了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，減少了卵形消化池11底部混凝土的用量，但該技術(shù)方案的卵形消化池是適用于巖石地基上的構(gòu)筑物，因巖石地基承載能力較高，素砼胎模13內(nèi)無需設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋也能夠承擔(dān)卵形消化池11的荷載。
[0004]然而，我國境內(nèi)江河湖泊眾多，軟土的分布極其廣泛，如在軟土地基上建造上述的卵形消化池，由于軟土地基承載能力較差，如不采取特殊的加固措施，卵形消化池會出現(xiàn)開裂、沉陷等質(zhì)量危害。而現(xiàn)有技術(shù)中均沒有關(guān)于卵形消化池底部加固的技術(shù)方案的描述，可見，設(shè)計一種適用于軟土地基上的卵形消化池及其底部加固結(jié)構(gòu)的施工方法是極為必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有的底部無加固結(jié)構(gòu)的卵形消化池，建造于軟土地基上會出現(xiàn)開裂、沉陷等質(zhì)量危害的問題，本發(fā)明的目的是提供一種卵形消化池及其底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法，能夠建造于軟土地基上且結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:位于地面以下的消化池殼體一；位于地面以上的消化池殼體二；所述消化池殼體一的下部設(shè)有承臺，所述承臺設(shè)有至少一個環(huán)向臺階；所述消化池殼體一內(nèi)設(shè)有若干豎向預(yù)應(yīng)力筋；其中，所述承臺的下部為錐臺形且具有一圓形承臺底面，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋呈放射狀設(shè)置于所述消化池殼體一內(nèi)，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的頂端固定于所述承臺的靠近所述地面的側(cè)壁上，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定于所述承臺底面。
[0007]進(jìn)一步地，所述承臺底面沿所述卵形消化池的縱軸線由內(nèi)向外依次為第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)，所述第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)是圓心位于所述縱軸線上的同心圓，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋為偶數(shù)根且相鄰的兩根所述豎向預(yù)應(yīng)力筋為一組，則每一組具有奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋和偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋，所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上。
[0008]優(yōu)選地，所述第一錨固區(qū)內(nèi)還設(shè)有與所述縱軸線同軸的核心加固結(jié)構(gòu)，所述核心加固結(jié)構(gòu)是由若干豎向鋼筋與套設(shè)于所述豎向鋼筋上的鋼筋套箍組成的圓柱框架，并澆筑于混凝土內(nèi)形成。 [0009]所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)一側(cè)的外壁相切并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)另一側(cè)的外壁相切并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)一側(cè)的外壁相切并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)另一側(cè)的外壁相切并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上。
[0010]所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋交叉設(shè)置，并在消化池殼體一內(nèi)形成對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0011]所述核心加固結(jié)構(gòu)的半徑大于400mm。
[0012]所述第一錨固區(qū)的半徑大于900mm，所述第二錨固區(qū)距所述承臺底面的邊緣的距離 D 為 150mm ~300mm。
[0013]另外，本發(fā)明還提供了一種卵形消化池底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法，包括如下步驟:
步驟1:計算所述消化池殼體一內(nèi)所需豎向預(yù)應(yīng)力筋的橫截面積，并根據(jù)所述橫截面積的取值范圍確定所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量；
步驟2:將所述豎向預(yù)應(yīng)力筋呈放射狀設(shè)置于所述消化池殼體一內(nèi)，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的兩端分別固定在所述承臺底面和所述承臺的側(cè)壁上。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟I中，所述消化池殼體一內(nèi)的所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的橫截面積是通過如下公式計算的:
S≥(G1+G2) / (PX O conXcos 0 )
其中，Gl為所述卵形消化池內(nèi)柱狀液體的重量，單位N ；
G2為位于所述柱狀液體正下方的錐臺形殼體的重量，單位N ；
K為所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的損失系數(shù)；
0 con為所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，單位N/mm2 ；
0為所述豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述卵形消化池縱軸線的夾角。
[0015]更進(jìn)一步地，所述步驟2包括如下步驟:
步驟201:在所述承臺底面上沿所述卵形消化池的縱軸線由內(nèi)向外依次劃分出第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)，所述第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)為圓心位于所述縱軸線上的同心圓；步驟202:將偶數(shù)根所述豎向預(yù)應(yīng)力筋中相鄰的兩根劃分為一組，每一組中具有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋；
步驟203:所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上。
[0016]更進(jìn)一步地，所述步驟2包括如下步驟: 步驟211:在所述承臺底面上沿所述卵形消化池的縱軸線由內(nèi)向外依次劃分有核心加固結(jié)構(gòu)、第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)，所述核心加固結(jié)構(gòu)為與所述縱軸線同軸的圓柱結(jié)構(gòu)，所述第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)為圓心位于所述縱軸線上的同心圓；
步驟212:將偶數(shù)根所述豎向預(yù)應(yīng)力筋中相鄰的兩根劃分為一組，每一組中具有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋；
步驟213:所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端與所述核心加固結(jié)構(gòu)一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固區(qū)另一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端與所述核心加固區(qū)一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固區(qū)另一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上。
[0017]每一組的所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋交叉設(shè)置，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋在所述消化池殼體一內(nèi)形成對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0018]所述核心加固結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述承臺底面上，所述核心加固結(jié)構(gòu)由若干豎向鋼筋與套設(shè)于所述豎向鋼筋上的鋼筋套箍組成圓柱框架，并澆筑于混凝土內(nèi)形成。
[0019]所述核心加固結(jié)構(gòu)的半徑大于400mm。
[0020]所述第一錨固區(qū)的半徑大于900mm，所述第二錨固區(qū)距所述承臺底面的邊緣的距離 D 為 150mm ?300mm。
[0021]本發(fā)明的效果在于:
一、本發(fā)明在卵形消化池與承臺連接的消化池殼體一內(nèi)設(shè)置了豎向預(yù)應(yīng)力筋，豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的兩端分別與承臺底面和承臺側(cè)壁連接。在荷載作用時，豎向預(yù)應(yīng)力筋能夠抵消或減小荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，避免卵形消化池出現(xiàn)開裂、沉陷等質(zhì)量危害，實(shí)現(xiàn)了軟土地基上預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土卵形消化池的設(shè)計及施工。
[0022]二、本發(fā)明的卵形消化池，豎向預(yù)應(yīng)力筋的頂端間距均勻地固定于承臺側(cè)壁，其底端伸入承臺底面而并不指向底面中心，而是與核心加固區(qū)的圓柱結(jié)構(gòu)外表面相切后，繼續(xù)延伸至底面的具有一定間隔的兩個錨固區(qū)并固定，即豎向預(yù)應(yīng)力筋是圍繞核心加固區(qū)并呈一定半徑rl進(jìn)行布置，這種分區(qū)布筋方法能夠避免因消化池池底混凝土局部應(yīng)力集中而弓I發(fā)的對混凝土構(gòu)件的破壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有的卵形消化池的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的卵形消化池的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為卵形消化池的受力分析圖；
圖4為卵形消化池底部的受力分析圖；
圖5為卵形消化池中豎向預(yù)應(yīng)力筋的平面布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提出的卵形消化池及其底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0025]實(shí)施例一:結(jié)合圖2至圖5說明本發(fā)明的卵形消化池100，它包括位于地面以下的消化池殼體一 101 ;位于地面以上的消化池殼體二 102 ;消化池殼體一 101的下部設(shè)有承臺110，且承臺110設(shè)有兩個環(huán)形臺階111，消化池殼體一 101內(nèi)設(shè)有若干豎向預(yù)應(yīng)力筋140。承臺110的下部為錐臺形且具有一圓形承臺底面112，豎向預(yù)應(yīng)力筋140呈放射狀設(shè)置于消化池殼體一 101內(nèi)，且豎向預(yù)應(yīng)力筋140的一端固定于承臺底面112上，豎向預(yù)應(yīng)力筋140的另一端固定于承臺110的靠近地面的側(cè)壁上。在消化池殼體一 101的混凝土內(nèi)設(shè)置的豎向預(yù)應(yīng)力筋140，在荷載(卵形消化池及其內(nèi)部液體)作用時，能夠抵消或減小荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，避免卵形消化池100出現(xiàn)開裂、沉陷等質(zhì)量危害。
[0026]進(jìn)一步地，如圖2和圖5所示，承臺底面112上沿卵形消化池100的縱軸線ax由內(nèi)向外依次為第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115,第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115為圓心均位于縱軸線ax上的同心圓。由于卵形消化池100為對稱結(jié)構(gòu)，豎向預(yù)應(yīng)力筋140的總數(shù)量應(yīng)為偶數(shù)，如將兩根相鄰的豎向預(yù)應(yīng)力筋140列為一組，則每一組豎向預(yù)應(yīng)力筋140中具有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b。豎向預(yù)應(yīng)力筋140的頂端間距均勻地固定在承臺110的側(cè)壁上，而各組奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a的底端間距均勻地固定在第一錨固區(qū)114的圓周上，各組偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b的底端間距均勻地固定在第二錨固區(qū)115的圓周上，如此依次排列成對稱結(jié)構(gòu)?；蛘叻粗鏀?shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a的底端固定在第二錨固區(qū)115的圓周上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b的底端固定在第一錨固區(qū)114的圓周上。豎向預(yù)應(yīng)力筋140的這種對稱且分區(qū)布置的結(jié)構(gòu)能夠避免在卵形消化池100底部的混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，進(jìn)而降低了因應(yīng)力集中造成構(gòu)件破壞的風(fēng)險。
[0027]實(shí)施例二:結(jié)合圖2至圖5說明本發(fā)明的卵形消化池100，與實(shí)施例一不同的是，作為更佳的技術(shù)方案，第一錨固區(qū)114內(nèi)還設(shè)有與縱軸線ax同軸的核心加固結(jié)構(gòu)113，核心加固結(jié)構(gòu)113設(shè)置于承臺底面112上，其由若干豎向鋼筋與套設(shè)于其上的鋼筋套箍組成圓柱框架，并澆筑于混凝土內(nèi)形成。奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a與核心加固結(jié)構(gòu)113 —側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至承臺底面112并固定于第一錨固區(qū)114的圓周上，而偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b與核心加固結(jié)構(gòu)113另一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至承臺底面112并固定于第二錨固區(qū)115的圓周上。豎向預(yù)應(yīng)力筋140與核心加固結(jié)構(gòu)113外壁相切，核心加固結(jié)構(gòu)113能夠承擔(dān)部分豎向預(yù)應(yīng)力筋140的張拉力，減輕了承臺110側(cè)壁及底面的受力負(fù)擔(dān)，有利于消化池結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
[0028]奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a與偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b是交叉設(shè)置的，因此，豎向預(yù)應(yīng)力筋140在消化池殼體一 101內(nèi)形成對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增大了消化池殼體一 101混凝土的承壓能力。類似地，如果奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a與核心加固結(jié)構(gòu)113的外壁相切后固定于第二錨固區(qū)115的圓周上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b與核心加固結(jié)構(gòu)113的外壁相切后固定于第一錨固區(qū)114圓周上，均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的技術(shù)方案。
[0029]上述技術(shù)方案中，核心加固結(jié)構(gòu)113的半徑rl大于400mm，第一錨固區(qū)114的半徑r2大于900mm,即第一錨固區(qū)114的半徑較核心加固結(jié)構(gòu)113的半徑大500mm,使得豎向預(yù)應(yīng)力筋140的錨具能夠均勻設(shè)置在第一錨固區(qū)114的圓周上，而不會過于集中。第二錨固區(qū)115距承臺底面112邊緣的距離D為150mm~300mm，既能使另一部分豎向預(yù)應(yīng)力筋140均勻分散于其圓周上，又不會使池底邊緣混凝土因局部受力過大而損壞。
[0030]實(shí)施例三:結(jié)合圖2至圖5說明本發(fā)明的卵形消化池底部預(yù)應(yīng)力筋的施工方法，包括如下步驟:
步驟1:計算消化池殼體一 101中所需豎向預(yù)應(yīng)力筋140的橫截面積，并根據(jù)橫截面積的取值范圍確定豎向預(yù)應(yīng)力筋140的數(shù)量；
步驟2:將豎向預(yù)應(yīng)力筋140呈放射狀設(shè)置于消化池殼體一 101內(nèi)，豎向預(yù)應(yīng)力筋140的兩端分別固定在承臺底面112和承臺110的側(cè)壁上。
[0031]進(jìn)一步結(jié)合圖4和圖5說明上述步驟I中，消化池殼體一 101內(nèi)的豎向預(yù)應(yīng)力筋140的橫截面積的計算方法:
在不計卵形消化池100池頂氣壓的條件下，以卵形消化池100的混凝土池壁(即圖4中所示A-A面)為受力點(diǎn)，N為豎向預(yù)應(yīng)力筋140扣除損失后提供的張拉力合力屮為混凝土池壁的拉應(yīng)力，Gl為卵形消化池100內(nèi)柱狀液體200 (圖3中虛線框內(nèi)所示)的重量，G2為消化池殼體一 101的位于柱狀液體200下方錐臺形殼體103的重量。由于混凝土構(gòu)件在受拉狀態(tài)下易出現(xiàn)裂縫，本實(shí)施例中，為使混凝土池壁A-A面不承受拉應(yīng)力P，則應(yīng)滿足:σ ck- σ pc ^ O ,該公式記載于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2010》7.1裂縫控制驗算中。
[0032]其中，σ ck為荷載 標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合下，抗裂驗算邊緣的混凝土法向應(yīng)力，單位 N/mm2 ；
σ pc為扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在抗裂驗算邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，單位N/mm2。
[0033]由此可以得出本實(shí)施例中:P-N ( O ；
且 P= (G1+G2) /cos Θ ；
N=SX μ X σ con ；
其中:P為混凝土池壁的拉應(yīng)力，單位N ；
N為豎向預(yù)應(yīng)力筋140扣除損失后提供的拉力合力，單位N ;
Gl為卵形消化池100內(nèi)柱狀液體200的重量，單位N ；
G2為柱狀液體200下方錐臺形殼體103的重量，單位N ；
S為所需豎向預(yù)應(yīng)力筋140的橫截面積，單位mm2 ； μ為豎向預(yù)應(yīng)力筋140的損失系數(shù)；
σ con為豎向預(yù)應(yīng)力筋140的張拉控制應(yīng)力，單位N/mm2，(張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時所達(dá)到的最大應(yīng)力值，也就是張拉設(shè)備，如千斤頂上的測力計所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值。)
綜上所述，更進(jìn)一步得出=S≥(Gl+G2)/( μ X σ conX cos Θ )，即為所需豎向預(yù)應(yīng)力筋140的橫截面積的取值范圍。然后，根據(jù)上述豎向預(yù)應(yīng)力筋140橫截面積、以及施工所選擇的豎向預(yù)應(yīng)力筋140的型號和規(guī)格來確定豎向預(yù)應(yīng)力筋140的數(shù)量。
[0034]如何將豎向預(yù)應(yīng)力筋140合理地布置在消化池殼體一 101內(nèi)，上述步驟2具體展開詳述如下:
步驟201:在承臺底面112上沿卵形消化池100的縱軸線ax由內(nèi)向外依次劃分出第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115，且第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115為圓心位于縱軸線ax上的同心圓，第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115的圓周上埋設(shè)有均勻分布的錨具；
步驟202:將偶數(shù)個豎向預(yù)應(yīng)力筋140的頂端間距均勻地固定于承臺110的側(cè)壁上，并將兩根相鄰的豎向預(yù)應(yīng)力筋140劃分為一個組，則每個組中各有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b ；
步驟203:將奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a的底端固定在第一錨固區(qū)114的錨具上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b的底端固定在第二錨固區(qū)115的錨具上，或者奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a的底端固定在第二錨固區(qū)115的錨具上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b的底端固定在第一錨固區(qū)114的錨具上。
[0035]作為優(yōu)選，第一錨固區(qū)114的半徑r2大于900mm，第二錨固區(qū)115距承臺底面112邊緣的距離D為150_~300mm。
[0036]實(shí)施例四:結(jié)合圖3至圖5說明本發(fā)明的卵形消化池底部預(yù)應(yīng)力筋的施工方法，與實(shí)施例三不同的是:
上述步驟2更為優(yōu)越的施工方案如下:
步驟211:在承臺底面112上沿卵形消化池100的縱軸線ax由內(nèi)向外依次劃分出核心加固區(qū)113、第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115，且核心加固區(qū)113、第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115為圓心位于縱軸線ax上的同心圓，第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115的圓周上埋設(shè)有均勻分布的錨具；
步驟212:將偶數(shù)個豎向預(yù)應(yīng)力筋140的頂端間距均勻地固定于承臺110的側(cè)壁上，并將兩根相鄰的豎向預(yù)應(yīng)力筋140劃分為一個組，則每組中各有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b ；
步驟213:奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a的底端與核心加固結(jié)構(gòu)113 —側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至承臺底面112并固定于第一錨固區(qū)114圓周的錨具上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b與核心加固結(jié)構(gòu)113另一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至承臺底面112并固定于第二錨固區(qū)115圓周的錨具上，或者相反，將奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140a與偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋140b底端的連接位置調(diào)換，也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0037]更佳的，分別固定于第一錨固區(qū)114和第二錨固區(qū)115的豎向預(yù)應(yīng)力筋140交叉形成對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0038]核心加固結(jié)構(gòu)113設(shè)置于承臺底面112上，其由若干縱筋與套設(shè)于其上的橫向箍筋組成圓柱框架，并燒筑于混凝土內(nèi)而形成。核心加固結(jié)構(gòu)113的半徑rl大于400mm。
[0039]本發(fā)明是針對軟土地基設(shè)計的卵形消化池，在該卵形消化池承臺能滿足樁基布置的情況下，使承臺的混凝土結(jié)構(gòu)形態(tài)從傳統(tǒng)的塊狀改變?yōu)殄F形，整體節(jié)約鋼筋和混凝土的用量約為5%。
[0040]在卵形消化池與承臺連接的消化池殼體一內(nèi)設(shè)置了豎向預(yù)應(yīng)力筋，豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的兩端分別與承臺底面和承臺側(cè)壁連接。在荷載作用時，豎向預(yù)應(yīng)力筋能夠抵消或減小荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，避免卵形消化池出現(xiàn)開裂、沉陷等質(zhì)量危害。實(shí)現(xiàn)了軟土地基上預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土卵形消化池的設(shè)計及施工。
[0041]尤為重要的是，豎向預(yù)應(yīng)力筋的頂端間距均勻地固定于承臺側(cè)壁，其底端伸入承臺底面而并不指向底面中心，而是與核心加固結(jié)構(gòu)的外表面相切后，繼續(xù)延伸至底面的具有一定間隔的兩個錨固區(qū)并固定，即豎向預(yù)應(yīng)力筋是圍繞核心加固區(qū)并呈一定半徑rl進(jìn)行布置，這種分區(qū)布筋方法能夠避免因消化池池底混凝土局部應(yīng)力集中而引發(fā)的混凝土構(gòu)件的破壞。
[0042]上述描述僅是對本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.卵形消化池，其特征在于，包括: 位于地面以下的消化池殼體一； 位于地面以上的消化池殼體二； 所述消化池殼體一的下部設(shè)有承臺，所述承臺設(shè)有至少一個環(huán)向臺階； 所述消化池殼體一內(nèi)設(shè)有若干豎向預(yù)應(yīng)力筋； 其中，所述承臺的下部為錐臺形且具有一圓形承臺底面，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋呈放射狀設(shè)置于所述消化池殼體一內(nèi)，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的頂端固定于所述承臺的靠近所述地面的側(cè)壁上，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定于所述承臺底面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卵形消化池，其特征在于:所述承臺底面沿所述卵形消化池的縱軸線由內(nèi)向外依次為第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)，所述第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)是圓心位于所述縱軸線上的同心圓，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋為偶數(shù)根且相鄰的兩根所述豎向預(yù)應(yīng)力筋為一組，則每一組具有奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋和偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋，所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卵形消化池，其特征在于:所述第一錨固區(qū)內(nèi)還設(shè)有與所述縱軸線同軸的核心加固結(jié)構(gòu)，所述核心加固結(jié)構(gòu)是由若干豎向鋼筋與套設(shè)于所述豎向鋼筋上的鋼筋套箍組成的圓柱框架，并澆筑于混凝土內(nèi)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卵形消化池，其特征在于:所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)一側(cè)的外壁相切并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)另一側(cè)的外壁相切并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)一側(cè)的外壁相切并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固結(jié)構(gòu)另一側(cè)的外壁相切并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的卵形消化池，其特征在于:所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋交叉設(shè)置，并在消化池殼體一內(nèi)形成對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的卵形消化池，其特征在于:所述核心加固結(jié)構(gòu)的半徑大于 400mmn
7.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的卵形消化池，其特征在于:所述第一錨固區(qū)的半徑大于900mm,所述第二錨固區(qū)距所述承臺底面的邊緣的距離D為150mm~300mm。
8.—種權(quán)利要求1至I任一項所述的卵形消化池底部豎向預(yù)應(yīng)力筋的施工方法，包括如下步驟: 步驟1:計算所述消化池殼體一內(nèi)所需豎向預(yù)應(yīng)力筋的橫截面積，并根據(jù)所述橫截面積的取值范圍確定所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量； 步驟2:將所述豎向預(yù)應(yīng)力筋呈放射狀設(shè)置于所述消化池殼體一內(nèi)，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的兩端分別固定在所述承臺底面和所述承臺的側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工方法，其特征在于:所述步驟I中，所述消化池殼體一內(nèi)的所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的橫截面積是通過如下公式計算的:
S ≥(G1+G2) / (PX O conX cos 0 )其中，Gl為所述卵形消化池內(nèi)柱狀液體的重量，單位N ； G2為位于所述柱狀液體正下方的錐臺形殼體的重量，單位N ； K為所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的損失系數(shù)； O con為所述豎向預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，單位N/mm2 ； 0為所述豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述卵形消化池縱軸線的夾角。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟: 步驟201:在所述承臺底面上沿所述卵形消化池的縱軸線由內(nèi)向外依次劃分出第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)，所述第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)為圓心位于所述縱軸線上的同心圓；步驟202:將偶數(shù)根所述豎向預(yù)應(yīng)力筋中相鄰的兩根劃分為一組，每一組中具有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋； 步驟203:所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第二錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端固定在所述第一錨固區(qū)的圓周上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟: 步驟211:在所述承臺底面上沿所述卵形消化池的縱軸線由內(nèi)向外依次劃分有核心加固結(jié)構(gòu)、第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)，所述核心加固結(jié)構(gòu)為與所述縱軸線同軸的圓柱結(jié)構(gòu)，所述第一錨固區(qū)和第二錨固區(qū)為圓心位于所述縱軸線上的同心圓； 步驟212:將偶數(shù)根所述豎向預(yù)應(yīng)力筋中相鄰的兩根劃分為一組，每一組中具有一根奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋和一根偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋； 步驟213:所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端與所述核心加固結(jié)構(gòu)一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固區(qū)另一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，或者所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋的底端與所述核心加固區(qū)一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第二錨固區(qū)的圓周上，所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述核心加固區(qū)另一側(cè)的外壁相切后，繼續(xù)延伸至所述承臺底面并固定于所述第一錨固區(qū)的圓周上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的施工方法，其特征在于:每一組的所述奇數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋與所述偶數(shù)項豎向預(yù)應(yīng)力筋交叉設(shè)置，所述豎向預(yù)應(yīng)力筋在所述消化池殼體一內(nèi)形成對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的施工方法，其特征在于:所述核心加固結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述承臺底面上，所述核心加固結(jié)構(gòu)由若干豎向鋼筋與套設(shè)于所述豎向鋼筋上的鋼筋套箍組成圓柱框架,并澆筑于混凝土內(nèi)形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的施工方法，其特征在于:所述核心加固結(jié)構(gòu)的半徑大于400mmo
15.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的施工方法，其特征在于:所述第一錨固區(qū)的半徑大于900mm,所述第二錨固區(qū)距所述承臺底面的邊緣的距離D為150mm~300mm。
【文檔編號】E02D27/38GK103628496SQ201310613621
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】何貴堂 申請人:上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司