CN113187026B - 一体化预制泵站沉井施工方法及加固模具 - Google Patents

一体化预制泵站沉井施工方法及加固模具 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种一体化预制泵站沉井施工方法及加固模具，施工方法包括依次进行的沉井开挖、井内泥浆清运、混凝土封底、泵站吊装及调试；步骤沉井开挖包括依次进行的：井口开挖，在施工区自地面向下挖掘单位深度；井口加固，在井口处安装加固模具，并使得内筒及外筒的下端贴合井底，且内筒及外筒的上端高于地面；再向成型空间内浇注混凝土浆料；沉井深挖，在施工区继续向下挖掘单位深度；井壁加固，成型空间中的混凝土凝固后形成加固环，加固环向下移动，直至加固环的下端贴合井底；并再次向成型空间内浇注混凝土浆料；重复步骤沉井深挖及井壁加固，直至完成预定深度的挖掘。向下挖掘与混凝土凝固同步进行，提高施工效率。

Description

一体化预制泵站沉井施工方法及加固模具
技术领域
本申请涉及泵站沉井施工的领域，尤其是涉及一种一体化预制泵站沉井施工方法及加固模具。
背景技术
一体化预制泵站是提升污水，雨水，饮用水，废水的提升装备，由工厂统一生产组装后运至现场安装的加压泵站。
通常，一体化预制泵站埋设至地面以下。施工时，依次进行沉井开挖、井内泥浆清运、混凝土封底、泵站吊装、调试，进而完成泵站的现场安装。
沉井开挖时，为避免塌方，需要在井壁处浇筑混凝土进行加固。加固过程时，需等待混凝土凝固后，才能继续向下挖掘，施工效率低。
发明内容
为了提高施工效率，本申请提供一种一体化预制泵站沉井施工方法及加固模具。
第一方面，本申请提供一种一体化预制泵站沉井施工用加固模具，采用如下的技术方案：
一种一体化预制泵站沉井施工用加固模具，用于安装至沉井的井口处，包括同轴的外筒、内筒及连接件；
所述外筒的外周用于贴合沉井的井壁，且所述外筒的上端不低于地面；
所述内筒的外径小于外筒的内径，进而在所述内筒与外筒之间形成供混凝土浇筑的环状的成型空间，且所述成型空间的上下两端均为开口；
所述连接件呈环状，并覆盖所述成型空间的上端开口；所述连接件设有供混凝土浆料注入的浇注口；所述连接件固定连接于所述外筒及内筒的上端，且所述连接件还用于固定连接至地面。
通过采用上述技术方案，沉井开挖时，先在施工区自地面向下挖掘单位深度以挖出井口，再将加固模具安装至沉井的井口处，并使得外筒及内筒的下端贴合井底，则利用井底封堵成型空间的下端开口，随后向成型空间内浇注混凝土浆料；在混凝土浆料凝固的过程中，在施工区继续向下挖掘单位深度，即向下挖掘与混凝土凝固同步进行；
成型空间中的混凝土浆料凝固后形成加固环，加固环向下移动单位深度，则加固环的下端贴合井底，加固环的外周贴合井壁，实现井壁加固；此时，再次向成型空间内浇注混凝土浆料，并且在混凝土浆料凝固的过程中，继续向下挖掘单位深度，进而实现向下挖掘与混凝土凝固同步进行，提高施工效率。
优选的，还包括销柱；所述内筒沿自身周向间隔设有销孔，所述销孔沿内筒的径向贯穿内筒的内外周；所述销柱同轴滑动嵌于销孔内，且所述销轴的一端伸入成型空间内；
所述销柱的轴向长度不大于成型空间的环宽，且所述销柱伸入成型空间内的一端用于支撑钢筋。
通过采用上述技术方案，施工时，外筒、内筒安装完成后，将销柱***销孔内；再将环状的钢筋置入成型空间内，且钢筋置于销柱上；随后向成型空间内注入混凝土浆料，混凝土包覆钢筋，凝固后提高强度；
在施工区继续向下挖掘单位深度的过程中，加固环与加固模具之间的摩檫力，及销柱与销孔内周之间的相互作用，阻碍加固环的下落；完成挖掘后，通过敲击等方式，使得销柱完全嵌至加固环中，销柱脱离销孔后，成型空间中的加固环向下移动单位深度实现井壁加固；
或者，完成挖掘后，通过敲击等方式，使得销柱与加固环之间脱离，再拔出销柱以重复使用。
优选的，还包括支撑环，所述支撑环的外周贴合内筒的内周；
所述销柱的一端向远离成型空间方向伸出销孔，所述支撑环的下端用于挤压销柱的外周。
通过采用上述技术方案，向成型空间注入混凝土时，混凝土浆料挤压内筒，使得内筒具有缩小的趋势，则利用支撑环支撑于内筒的内周，为内筒提供支撑力，进而控制内筒的形变量，以保证成型空间的稳定，得到合理尺寸的加固环；
另一方面，支撑环依靠自身重力向下挤压销柱的一端，则以销孔内周为支点，使得销柱伸入成型空间的一端具有上翘的趋势；与加固环的部分重力相互抵消，在施工区继续向下挖掘单位深度的过程中，阻碍加固环的下落。
优选的，还包括套筒，所述套筒同轴滑动套接于销柱的外周，且所述套筒的轴向长度等于成型空间的环宽。
通过采用上述技术方案，施工时，外筒、内筒安装完成后，将套筒置入成型空间内，销柱***销孔内并使得销柱的一端嵌至套筒内；再将环状的钢筋置入成型空间内，且钢筋置于套筒上；随后向成型空间内注入混凝土，混凝土包覆钢筋、套筒，凝固后提高强度；此过程中，减少混凝土与销柱之间的接触面积，以减少粘连，便于将销柱的滑动，销柱嵌至套筒内并脱离销孔，或将销柱拔出以重复使用。
优选的，所述销孔还沿内筒轴向排列有至少两层；所述连接件嵌至最上方的销孔内。
通过采用上述技术方案，实现连接件与内筒之间的固定连接，且无需再内筒上设置额外的连接结构。
第二方面，本申请提供一种一体化预制泵站沉井施工方法，采用如下的技术方案：
一种一体化预制泵站沉井施工方法，采用上述的加固模具，包括依次进行的沉井开挖、井内泥浆清运、混凝土封底、泵站吊装及调试；
步骤沉井开挖包括依次进行的：
井口开挖，在施工区自地面向下挖掘单位深度；
井口加固，在井口处安装加固模具，并使得内筒及外筒的下端贴合井底，且内筒及外筒的上端高于地面；再向成型空间内浇注混凝土浆料；
沉井深挖，在施工区继续向下挖掘单位深度；
井壁加固，成型空间中的混凝土凝固后形成加固环，加固环向下移动，直至加固环的下端贴合井底；并再次向成型空间内浇注混凝土浆料；
重复步骤沉井深挖及井壁加固，直至完成预定深度的挖掘。
通过采用上述技术方案，在混凝土凝固的过程中，在施工区继续向下挖掘单位深度，即向下挖掘与混凝土凝固同步进行，提高施工效率。
优选的，步骤井口加固中：向成型空间内浇注混凝土浆料，并使得成型空间中的混凝土浆料的上表面高于地面。
通过采用上述技术方案，成型空间中的加固环向下移动，至加固环贴合井底时，加固环的上端仍嵌于成型空间，以封堵成型空间的下端开口，进而实现向成型空间内浇注混凝土浆料，并凝固成型；同时，浇注时，混凝土浆料附着至加固环的上端，有利于提高强度。
优选的，步骤井壁加固中：再次向成型空间内浇注混凝土浆料，并使得成型空间中的混凝土浆料的上表面高于地面。
通过采用上述技术方案，成型空间中的加固环向下移动，至加固环贴合井底时，加固环的上端仍嵌于成型空间，以封堵成型空间的下端开口，进而实现向成型空间内浇注混凝土浆料，并凝固成型；同时，浇注时，混凝土浆料附着至加固环的上端，有利于提高强度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在混凝土凝固的过程中，在施工区继续向下挖掘单位深度，即向下挖掘与混凝土凝固同步进行，提高施工效率；
2.成型空间中的加固环向下移动，至加固环贴合井底时，加固环的上端仍嵌于成型空间，以封堵成型空间的下端开口，进而实现向成型空间内浇注混凝土浆料，并凝固成型；同时，浇注时，混凝土浆料附着至加固环的上端，有利于提高强度。
附图说明
图1是加固模具的结构示意图。
图2是加固模具的结构剖切示意图。
图3是施工过程示意图。
附图标记说明：1、外筒；2、内筒；21、销孔；3、连接件；31、基环；32、连接杆；33、螺杆；34、螺母；4、销柱；5、套筒；6、支撑环。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
参照图1，本申请实施例公开一种一体化预制泵站沉井施工用加固模具，用于安装至沉井的井口处。
参照图2，加固模具包括同轴的外筒1、内筒2及连接件3。外筒1用于嵌至沉井的井口处；外筒1的外周贴合沉井的井壁，且外筒1的上端不低于地面，在一个实施例中，外筒1的上端与地面平齐。内筒2嵌于外筒1内，且内筒2的上端高于外筒1的上端；同时，内筒2的外径小于外筒1的内径，进而在内筒2与外筒1之间形成环状的成型空间；成型空间用于供混凝土浇筑成型。在一个实施例中，内筒2可由四块弧形板首尾拼接组成，且弧形板可以是木板，具备一定的弹性及强度。
连接件3整体呈环形，包括一个基环31以及若干连接杆32。基环31同轴连接于外筒1的上端，且基环31与外筒1一体成型；基环31用于连接地面，以实现固定。在一个实施例中，基环31的外径大于外筒1的外径，且基环31的下端面贴合并连接地面。基环31的内径等于外筒1的内径，若干连接杆32设于基环31的内周，并沿基环31的周向分布；连接杆32沿基环31的径向延伸，并连接至内筒2。相邻连接杆32之间形成供混凝土浆料浇注的浇注口。
内筒2还设有销孔21，销孔21沿周向间隔设有若干个，以使得销孔21与连接杆32一一对应，且销孔21沿内筒2的径向贯穿内筒2的内外周；连接杆32的端部贴合内筒2的外周，且连接杆32朝向内筒2的端部同轴连接有螺杆33，螺杆33穿过销孔21，螺母34通过螺纹连接于螺杆33的外周，且螺母34挤压内筒2的内周，以实现连接杆32与内筒2之间的固定连接。
同时，销孔21还沿内筒2的轴向设有多层。最上层的销孔21高于外筒1的上端，且除最上层的销孔21外，每个销孔21内还同轴滑动嵌设有销柱4，且销柱4的长度小于成型空间的环宽。在一个实施例中，销孔21设有三层，下方两层的每个销孔21内均设有销柱4。
加固模具还包括套筒5及支撑环6。套筒5中空设置，并同轴滑动套接于销柱4的外周，且套筒5的长度等于成型空间的环宽，使得套筒5的一端贴合内筒2的外周，套筒5的另一端恰好贴合外筒1的内周。支撑环6嵌于内筒2内，且支撑环6的外周贴合内筒2的内周；同时，支撑环6的下端用于挤压销柱4的外周。在一个实施例中，支撑环6设有两个，并分别对应于下方两层销孔21中的销柱4。
本申请实施例还公开一种一体化预制泵站沉井施工方法，包括依次进行的沉井开挖、井内泥浆清运、混凝土封底、泵站吊装及调试。
参照图2、3，步骤沉井开挖包括依次进行的：
井口开挖，在施工区自地面向下挖掘单位深度；在一个实施例中，单位深度等于外筒1的轴向长度；
井口加固，在井口处安装加固模具，并使得内筒2及外筒1的下端贴合井底，且加固模具的上端高于地面；再向成型空间内浇注混凝土浆料，并使得混凝土浆料的上表面高于地面；
沉井深挖，在施工区继续向下挖掘单位深度；挖掘过程中，优先挖掘井底中部的土方，最后在清理井壁周侧的土方，进而为成型空间内的混凝土浆料的凝固争取必要的时间，使得混凝土浆料的凝固与土方挖掘同步进行；
井壁加固，成型空间中的混凝土浆料凝固后形成加固环，加固环向下移动，直至加固环的下端贴合井底；再次向成型空间内浇注混凝土浆料，并使得混凝土浆料的上表面高于地面；
重复步骤沉井深挖及井壁加固，直至完成预定深度的挖掘。
其中，在井口处安装加固模具时：先将外筒1嵌至井口内，并使得基环31的下端面贴合至地面；随后，内筒2同轴嵌至外筒1内，且最上层的销孔21套至螺杆33的外周，最后拧紧螺母34，完成外筒1、内筒2的安装。
向成型空间内浇注混凝土浆料前：先取套筒5置入成型空间内；再取销柱4嵌至最下层的销孔21内，并使得销柱4的一端嵌至套筒5内，且销柱4的另一端向远离成型空间的方向伸出销孔21；再取一个支撑环6，嵌至内筒2内，并使得该支撑环6贴合于销柱4的外周上方；随后，取带有开口的环状的钢筋或弧形的钢筋，置于成型空间内，且钢筋置于套筒5的上方；再次按上述过程，完成另一层套筒5、销柱4、支撑环6及钢筋的安装。全部完成后，再向成型空间内注入混凝土浆料。
成型空间中的混凝土浆料凝固后形成加固环，加固环向下移动时：可依据现场实际情况，选择性的将销柱4嵌至套筒5内或将销柱4向远离成型空间的方向拔出；再通过敲击等方式，使得加固环与加固模具脱离，并使得加固环自成型空间的下端开口处向下滑落。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一体化预制泵站沉井施工用加固模具，用于安装至沉井的井口处，其特征在于：包括同轴的外筒（1）、内筒（2）及连接件（3）；
所述外筒（1）的外周用于贴合沉井的井壁，且所述外筒（1）的上端不低于地面；
所述内筒（2）的外径小于外筒（1）的内径，进而在所述内筒（2）与外筒（1）之间形成供混凝土浇筑的环状的成型空间，且所述成型空间的上下两端均为开口；
所述连接件（3）呈环状，并覆盖所述成型空间的上端开口；所述连接件（3）设有供混凝土浆料注入的浇注口；所述连接件（3）固定连接于所述外筒（1）及内筒（2）的上端，且所述连接件（3）还用于固定连接至地面。
2.根据权利要求1所述的一体化预制泵站沉井施工用加固模具，其特征在于：还包括销柱（4）；所述内筒（2）沿自身周向间隔设有销孔（21），所述销孔（21）沿内筒（2）的径向贯穿内筒（2）的内外周；所述销柱（4）同轴滑动嵌于销孔（21）内，且所述销柱（4）的一端伸入成型空间内；
所述销柱（4）的轴向长度不大于成型空间的环宽，且所述销柱（4）伸入成型空间内的一端用于支撑钢筋。
3.根据权利要求2所述的一体化预制泵站沉井施工用加固模具，其特征在于：还包括支撑环（6），所述支撑环（6）的外周贴合内筒（2）的内周；
所述销柱（4）的一端向远离成型空间方向伸出销孔（21），所述支撑环（6）的下端用于挤压销柱（4）的外周。
4.根据权利要求2所述的一体化预制泵站沉井施工用加固模具，其特征在于：还包括套筒（5），所述套筒（5）同轴滑动套接于销柱（4）的外周，且所述套筒（5）的轴向长度等于成型空间的环宽。
5.根据权利要求2所述的一体化预制泵站沉井施工用加固模具，其特征在于：所述销孔（21）还沿内筒（2）轴向排列有至少两层；所述连接件（3）嵌至最上方的销孔（21）内。
6.一体化预制泵站沉井施工方法，采用权利要求1-5中任一权利要求所述的加固模具，包括依次进行的沉井开挖、井内泥浆清运、混凝土封底、泵站吊装及调试；其特征在于，步骤沉井开挖包括依次进行的：
井口开挖，在施工区自地面向下挖掘单位深度；
井口加固，在井口处安装加固模具，并使得内筒（2）及外筒（1）的下端贴合井底，且内筒（2）及外筒（1）的上端高于地面；再向成型空间内浇注混凝土浆料；
沉井深挖，在施工区继续向下挖掘单位深度；
井壁加固，成型空间中的混凝土浆料凝固后形成加固环，加固环向下移动，直至加固环的下端贴合井底；并再次向成型空间内浇注混凝土浆料；
重复步骤沉井深挖及井壁加固，直至完成预定深度的挖掘。
7.根据权利要求6所述的一体化预制泵站沉井施工方法，其特征在于，步骤井口加固中：向成型空间内浇注混凝土浆料，并使得成型空间中的混凝土浆料的上表面高于地面。
8.根据权利要求6所述的一体化预制泵站沉井施工方法，其特征在于，步骤井壁加固中：再次向成型空间内浇注混凝土浆料，并使得成型空间中的混凝土浆料的上表面高于地面。
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