一种用于地下式污水厂的施工方法及其构造与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种用于地下式污水厂的施工方法以及由该方法建造的地下式污水厂构造。

背景技术

传统的污水厂均建造于地上，其施工过程相对容易。随着城市土地的日益紧张以及污水厂这类污水处理设施对周边环境的影响，导致现有的污水厂主要分布在离城市较远的位置。但是，由于城市人口的日益集中、城市污水排量的日渐提升以及下水道工程的巨大，在离城市中心较近的位置建设地下式污水厂便成为解决当前污水处理难题的一大突破口。

地下式污水厂，顾名思义，即其主要的污水处理工序在地下完成。地下式污水厂的建造中最主要的困难在于如何在地底下方便、快捷的完成污水厂建设。一般地下式污水厂深基坑达15米以上，常规做法施工时需先进行基坑大开挖施工，开挖出工作业面，然后实施构筑物结构主体，浇筑混凝土。因此，施工过程繁琐、受天气等自然环境因素影响大、施工工期长。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于地下式污水厂的施工方法，以解决常规的地下作业时所产生的施工过程繁琐、受天气等自然环境因素影响大、施工工期长的问题。

本发明的目的之二在于提供一种地下式污水厂构造，该地下式污水厂采用上述用于地下式污水厂的施工方法建造，用以解决常规的地下作业时所产生的施工过程繁琐、受天气等自然环境因素影响大、施工工期长的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种用于地下式污水厂的施工方法，包括以下步骤：

第一步：建造工作井和接收井，根据规模分组，多组同步并列进行；

第二步：将第一预制件置于工作井中，挤压第一预制件并使得预制件朝向接收井移动，再将第二预制件置于工作井中且第一预制件与第二预制件首尾连接，挤压第二预制件并推动第一预制件及第二预制件朝向接收井移动；

第三步：循环第二步直至第一预制件到达接收井，此时，工作井与接收井之间通过n个预制件相连通，完成一组处理模块，其余组同步按相同方式操作；

第四步：拆除接收井和工作井，恢复地面设施。

进一步地，在第一步中，所述工作井和接收井均为垂直方向，且工作井和接收井的深度相同。

进一步地，所述工作井和接收井的深度均达到或者超过15m。

进一步地，在第二步中，预制件为预制的标准化钢筋混凝土模块。

进一步地，所述标准化钢筋混凝土模块为在地面上的加工厂预制而成的标准化钢筋混凝土模块。

进一步地，预制件呈水平方向首尾连接，且预制件之间进行防水处理。

进一步地，所述挤压为采用顶管法或盾构法挤压预制件。

进一步地，还包括第五步：各组处理模块之间设置连接通道，各组处理模块之间通过连接通道相连通。

进一步地，所述各组处理模块并排设置且彼此平行，同步并列施工。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种采用上述任一项所述的用于地下式污水厂的施工方法建造的地下式污水厂构造。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明一种用于地下式污水厂的施工方法以及由该施工方法建造的地下式污水厂，具有如下优点(1)首次将标准化钢筋砼模块制作和装配式构筑理念联合应用于污水处理厂建设中。将传统的由现场浇筑构筑物钢筋砼的方式改进为预制钢筋混凝土模块拼装连接的型式。预制产品相比现场制作可以减少手工作业、大幅降低人工依赖，通过严格控制工序减少施工精度偏差，不受恶劣天气等自然环境的影响，工期更为可控。通过标准化模块制作，减少异性产品，同时通过装配式拼装和标准化作业方式，形成规模效应，提高施工效率、节约施工周期和建设成本。(2)首次将顶管施工或盾构法运用于地下污水厂的构筑物施工中。一般地下式污水厂深基坑达15米以上，常规做法施工时需先进行基坑大开挖施工，开挖出工作业面，然后实施构筑物结构主体，浇筑混凝土。因此，施工过程繁琐、受天气等自然环境因素影响大、施工工期长。顶管施工或盾构法在地下管道、隧道及地铁施工等领域已运用成熟，本次发明创新性的将顶管施工或盾构法用于地下污水处理构筑物的施工，取代传统的大开挖施工方式，实现自动化作业、施工劳动强度低、受天气因素及地面影响小、简化施工过程、节约工期、节省土方以及减少成本。

附图说明

图1为本发明地下式污水厂的一组处理模块的结构示意图；

图2为两组并排的处理模块的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

如图1所示，为一种地下式污水厂的一组处理模块。该一组处理模块包括工作井m、接收井n、第一处理设施模块p1、第二处理设施模块p2……第n处理设施模块pn，共n个处理设施模块。n个处理设施模块首尾相接，且相邻两个处理设施模块之间通过密封防水处理，使得n个处理设施模块首尾相接构成的一组处理模块具有很好的防水效果。工作井m与接收井n之间通过一组处理模块连接。具体的实施方式中，还可以并排施工构建多组工作井m和接收井n，在工作井m与接收井n之间通过顶管法或者盾构法将多组n个处理设施模块顶入地下预定位置，构建成彼此平行且并排设置的各组处理模块。再在各组处理模块之间设置连接通道s，各组处理模块之间通过连接通道s相连通。如图2所示，连接通道s可以是设置于左右第一处理设施模块p1之间、左右第一处理设施模块p2之间……左右第n处理设施模块pn之间。由此，通过多个连接通道s将左右两组处理模块之间进行连通，设置的多个连接通道s可以确保左右两组处理模块保持多级连通，当出现任一连接通道s堵塞时可以通过其它接通道s继续与并排的处理模块保持连通。当出现第一处理设施模块p1至第n处理设施模块pn之间任一处理设施模块堵塞时，也可以通过该堵塞处理设施模块前部的连接通道s进行疏通，防止因任一处理设施模块堵塞导致一组处理模块堵塞。

作为优选的实施方式，工作井m和接收井n的深度均达到或者超过15m。通过设置于地下的工作井m、接收井n以及处理模块，从视觉感官上消除将污水处理设施暴露于地面的情况，防止污水处理过程挥发的气体对城市居民的生活造成影响。

作为优选的实施方式，第一处理设施模块p1、第二处理设施模块p2……第n处理设施模块pn均可以是标准尺寸的钢筋混凝土模块，通过在地面上完成预制过程，能够大大缩短施工周期，减少手工作业，大幅降低人工依赖，通过严格控制工序减少施工精度偏差，不受恶劣天气等自然环境的影响，工期更为可控。

作为优选的实施方式，第一处理设施模块p1、第二处理设施模块p2……第n处理设施模块pn呈水平方向首尾连接，且各个处理设施模块之间进行防水处理。通过防水处理能够保证一组处理模块的密封防水性，防止发生泄露。

实施例2

实施例1中的地下式污水厂的一组处理模块可以通过以下施工方法构建，该施工方法包括以下步骤：

第一步：分段施工建造工作井m和接收井n，其中，工作井m和接收井n均垂直向下且深度均达到或者超过15m。

第二步：根据规模需要分组，多组同步并列进行。计算工作井m与接收井n之间可以首尾相连设置的处理设施模块的数量，确定工作井m与接收井n之间的距离，例如可以设置7个处理设施模块。将第七处理设施模块p7置于工作井m中，挤压第七处理设施模块p7并使得第七处理设施模块p7朝向接收井n移动，至第七处理设施模块p7仅尾部容置于工作井m中时停止。再将第六处理设施模块p6置于工作井m中且第六处理设施模块p6与第七处理设施模块p7首尾连接，挤压第六处理设施模块p6，由此，通过第六处理设施模块p6推动第七处理设施模块p7朝向接收井n移动，至第六处理设施模块p6仅尾部容置于工作井m中时停止挤压过程；

第三步：循环第二步的挤压过程直至第一处理设施模块p1到达接收井n中且仅尾部容置于工作井m中，此时，第七处理设施模块p7受到第一处理设施模块p1……第六处理设施模块p6的挤压移动至第七处理设施模块p7的头部到达接收井n。工作井m与接收井n之间通过7个首尾相接的处理设施模块相连通，7个首尾相接的处理设施模块构成一组处理模块。

第四步：拆除接收井n和工作井m，恢复地面设施，完成一组处理模块的构建工作。

作为优选的实施方式，上述挤压为采用顶管法或盾构法挤压处理设施模块。顶管施工或盾构法在地下管道、隧道及地铁施工等领域已运用成熟，本次发明创新性的将顶管施工或盾构法用于地下污水处理构筑物的施工，取代传统的大开挖施工方式，实现自动化作业、施工劳动强度低、受天气因素及地面影响小、简化施工过程、节约工期、节省土方以及减少成本。

实施例3

实施例3与实施例2的区别在于还包括第五步：各组处理模块之间还可以设置连接通道s，各组处理模块之间通过连接通道s相连通。具体施工过程中，可以是各组处理模块的处理设施模块之间进行连接通道s连通，确保各组处理模块之间的相互贯通。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。