一种圆筒形潜水池的施工方法与流程

1.本发明属于建筑工程机械技术领域，本发明涉及一种圆筒形潜水池的施工方法。


背景技术：

2.地下圆筒形潜水池为竖直筒状结构，建设过程包括浇筑圆筒形地下连续墙、降水、开挖土方、圆筒形侧壁临时支护、浇筑潜水池圆筒形钢筋混凝土侧壁等。其中，开挖土方、圆筒形侧壁临时支护、浇筑潜水池圆筒形钢筋混凝土侧壁为地下圆形潜水池筒体结构成型的主要过程。为配合筒体结构成型施工，常用到临时钢支撑、液压油缸、钢模板、脚手架、土方机械等零散的设备设施。应用这些零散的设备设施存在安装拆卸频繁、转运工作量大、施工效率低、机械化和自动化水平低、不利于周转使用等缺点。
3.因此，如何提供一种设备设施安拆频次低、施工效率高、机械化和自动化水平高、重复利用率高的圆筒形潜水池的施工方法，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在发明一种圆筒形潜水池的施工方法，通过采用地下钢平台整体自动滑降的方式，可以实现圆筒形潜水池由上至下的浇筑，通过将预加压力的油缸组件、作业平台、模板系统、设备平台集成于地下钢平台上，解决现有设备设施安拆频次高、施工效率低、机械化和自动化水平低以及重复利用率低的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种圆筒形潜水池的施工方法，包括如下步骤：
7.步骤1，在地面完成地下钢平台的拼装工作，所述地下钢平台包括正多边形钢箱梁、若干油缸组件、若干吊点、模板系统、作业平台、平台护栏以及设备平台，所述正多边形钢箱梁由若干个直段钢箱梁拼接而成，所述吊点等间距固定连接于正多边形钢箱梁的内侧，所述油缸组件等间距且垂直设置于正多边形钢箱梁的外周面上，作业平台设置于正多边形钢箱梁的内侧并围成一圈，所述平台护栏设置于所述作业平台上远离正多边形钢箱梁的那一侧并围成一圈，所述设备平台设置于所述作业平台上远离正多边形钢箱梁的那一侧，所述模板系统设置于正多边形钢箱梁上，所述油缸组件包括油缸支座和液压油缸，且两者铰接，油缸支座与直段钢箱梁铰接，位于正多边形钢箱梁外侧，所述液压油缸通过液压动力系统控制；
8.步骤2，待圆筒形地下连续墙施工完成且满足开挖条件后，在圆筒形地下连续墙内部进行土方开挖至一定深度；
9.步骤3，在圆筒形地下连续墙的内壁安装若干钢平台支座，吊装地下钢平台6进入并使正多边形钢箱梁支撑在钢平台支座上；
10.步骤4，吊装钢筋笼，利用模板系统浇筑混凝土，完成首层圈梁的施工；
11.步骤5，首层圈梁满足强度要求后，在首层圈梁上部安装若干个卷扬机支座和卷扬
机，并使卷扬机上的钢丝绳与地下钢平台的吊点连接；
12.步骤6，继续开挖土方至一定深度，将钢平台支座向下移装到下一个施工段对应的圆筒形地下连续墙的内壁上，操作卷扬机，滑降地下钢平台，并使正多边形钢箱梁支撑于钢平台支座上；
13.步骤7，操作液压动力系统，使液压油缸伸出以一定的预压力支撑在圆筒形地下连续墙的内壁上，起到临时支护的作用；
14.步骤8，钢筋笼吊装就位，模板系统就位；
15.步骤9，操作液压动力系统，使液压油缸收缩，撤销施加在圆筒形地下连续墙的内壁上的预压力，使地下钢平台的自重全部由钢平台支座承受；
16.步骤10，浇筑混凝土，完成潜水池钢筋混凝土圆筒形墙体的施工；
17.步骤11，重复步骤6至步骤10，直至圆筒形潜水池的设计深度，拆解地下钢平台并吊离筒体至地面，完成圆筒形潜水池底板的浇筑，从而实现圆筒形潜水池的施工。
18.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述模板系统包括底模系统和侧模系统，所述底模系统设置于正多边形钢箱梁的上侧，所述侧模系统设置于所述底模系统的上侧，所述侧模系统包括若干模板单元和若干退模装置，每个模板单元通过对应的退模装置安装于所述底模系统的上侧，所有模板单元通过退模装置合模后能够围成一个圆筒结构。
19.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述底模系统包括底模横梁、底模纵梁以及底模面板，底模横梁与正多边形钢箱梁刚接，并位于正多边形钢箱梁上侧；底模纵梁与底模横梁垂直连接，且底模纵梁位于底模横梁上侧；底模面板搁置于底模纵梁上侧，底模面板与底模纵梁之间采用临时连接。
20.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述步骤4中，吊装钢筋笼至底模系统上，在确保底模系统、侧模系统安装并支撑就位的前提下，完成首层圈梁的浇筑施工；
21.所述步骤5，首层圈梁满足强度要求后，操作退模装置，实现模板单元间隔退模；
22.所述步骤8中，先安装底模系统使底模面板就位，再吊装钢筋笼就位，操作退模装置，实现模板单元合模，并对对模板单元进行锁定和加固，实现模板系统就位；
23.所述步骤10中，待潜水池钢筋混凝土圆筒形墙体满足强度要求后，操作退模装置，实现模板单元间隔退模。
24.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述作业平台设置于底模纵梁的，且所述作业平台位于底模纵梁的内侧。
25.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述平台护栏包括护栏套筒和护栏单元，护栏套筒竖直固定于底模横梁的端部，护栏单元两侧的立杆与护栏套筒套箍连接。
26.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述设备平台包括平台横梁和用于设置机械设备的设备平台平台板，平台横梁固定于直段钢箱梁上侧并向内水平延伸一段距离，设备平台平台板固定于平台横梁上侧。
27.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述设备平台上设置有液压动力系统、挖机机械臂、取土箱、以及与施工电梯转换的塔梯。
28.由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
29.本发明提供的圆筒形潜水池的施工方法，在首层圈梁上设置卷扬机，用于地下钢
平台的整体滑降施工，利用地下钢平台的模板系统，可以实现圆筒形潜水池由上至下的浇筑；通过在圆筒形地下连续墙上设置钢平台支座，以及在正多边形钢箱梁的外周面上设置所述油缸组件，可以实现地下钢平台自重由钢丝绳受力到由钢平台支座承受的受力状态转换，提高整体施工的安全性，通过将预加压力的油缸组件、作业平台、模板系统、设备平台集成在地下钢平台上，可以降低设备设施安拆频次，且能有效提高施工效率低、机械化和自动化水平以及重复利用率。
附图说明
30.附图是1一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统施工状态剖面图。
31.附图是2一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统滑降状态三维图。
32.附图是3一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统正视图。
33.附图是4一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统俯视图。
34.附图是5一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统三维图之一。
35.附图是6一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统三维图之二。
36.附图是7一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统的钢箱梁三维图。
37.附图是8一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统油缸组件三维图。
38.附图是9一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统正视图(未侧模系统)。
39.附图是10一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统俯视图(未侧模系统)。
40.附图是11一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统的侧模系统俯视图。
41.附图是12一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统的侧模系统三维图
42.附图是13一种用于地下圆筒形潜水池筒体结构建设的整体滑降式钢平台系统三维图(未图示侧模系统)。
43.附图14至图23是一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统的施工流程图。
44.图中：1.圆筒形地下连续墙、2.首层圈梁、3.卷扬机支座、4.卷扬机、5.钢丝绳、6.地下钢平台、61.正多边形钢箱梁、611.直段钢箱梁、62.油缸组件、621.油缸支座、622.液压油缸、63.吊点、64.底模系统、641.底模横梁、642.底模纵梁、643.底模面板、65.侧模系统、651.模板单元、652.退模装置、66.作业平台、67.平台护栏、671.护栏套筒、672.护栏单元、68.设备平台、681.平台横梁、682.设备平台平台板、7.潜水池钢筋混凝土圆筒形墙体、8.钢平台支座、9.钢筋笼。
具体实施方式
45.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
46.请参阅图1至图13，本实施例公开了一种用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统，包括：卷扬机4、钢丝绳5、地下钢平台6以及钢平台支座8，所述地下钢平台6包括正多边形钢箱梁61、若干油缸组件62、若干吊点63、模板系统、作业平台66、平台护栏67以及设备平
台68，所述钢平台支座8可拆卸式等间距安装于圆筒形地下连续墙1的内壁上，所述正多边形钢箱梁61由若干个直段钢箱梁611拼接而成，所述吊点63等间距固定连接于正多边形钢箱梁61的内侧，所述油缸组件62等间距且垂直设置于正多边形钢箱梁61的外周面上，作业平台66设置于正多边形钢箱梁61的内侧并围成一圈，所述平台护栏67设置于所述作业平台66上远离正多边形钢箱梁61的那一侧并围成一圈，所述设备平台68设置于所述作业平台66上远离正多边形钢箱梁61的那一侧，所述模板系统设置于正多边形钢箱梁61的上侧，所述卷扬机4设置于圆形深基坑的上部，所述卷扬机4通过钢丝绳5与地下钢平台6的吊点63连接，实现卷扬机4对地下钢平台6的整体滑降控制，所述正多边形钢箱梁61能够通过钢平台支座8支撑或者通过若干油缸组件62支撑于圆筒形地下连续墙1的内壁。
47.本发明提供的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统，在圆形深基坑的上部设置卷扬机4，用于地下钢平台6的整体滑降施工，利用地下钢平台6的模板系统，可以实现圆筒形潜水池由上至下的浇筑；通过在圆筒形地下连续墙1上设置钢平台支座8，可以实现地下钢平台6自重由钢丝绳5受力到由钢平台支座8承受的受力状态转换，提高整体施工的安全性，通过将预加压力的油缸组件62、作业平台66、模板系统、设备平台68集成在地下钢平台6上，可以降低设备设施安拆频次，且能有效提高施工效率低、机械化和自动化水平以及重复利用率。
48.优选的，在上述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统中，所述模板系统包括底模系统64和侧模系统65，所述底模系统64设置于正多边形钢箱梁61的上侧，所述侧模系统65设置于所述底模系统64的上侧，所述侧模系统65包括若干模板单元651和若干退模装置652，每个模板单元651通过对应的退模装置652安装于所述底模系统64的上侧，所有模板单元651通过退模装置652合模后能够围成一个圆筒结构，以便进行圆筒形潜水池的浇筑施工。侧模系统65采用退模装置652，可以提高退模的自动化和机械化水平，减少人力劳动。
49.优选的，在上述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统中，所述底模系统64包括底模横梁641、底模纵梁642以及底模面板643，底模横梁641与正多边形钢箱梁61刚接，并位于正多边形钢箱梁61上侧；底模纵梁642与底模横梁641垂直连接，且底模纵梁642位于底模横梁641上侧；底模面板643搁置于底模纵梁642上侧，底模面板643与底模纵梁642之间采用可拆卸式临时连接，可以便于脱模。
50.优选的，在上述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统中，所述作业平台66设置于底模纵梁642的上方，且所述作业平台66位于底模纵梁642的内侧。通过设置作业平台66，便于工人施工。
51.优选的，在上述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统中，所述平台护栏67包括护栏套筒671和护栏单元672，护栏套筒671竖直固定于底模横梁641的端部，护栏单元672两侧的立杆与护栏套筒671套箍连接，可以方便护栏单元672两侧的立杆与护栏套筒671之间的快速拆装和可靠连接。
52.优选的，在上述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统中，所述设备平台68包括平台横梁681和用于设置机械设备的设备平台平台板682，平台横梁681固定于直段钢箱梁611上侧并向内水平延伸一段距离，设备平台平台板682固定于平台横梁681上侧，所述设备平台68上可以设置液压动力系统、挖机机械臂、取土箱、与施工电梯转换的塔梯等机械设备。
53.优选的，在上述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统中，所述油缸组件62包括油缸支座621和液压油缸622，且两者铰接，油缸支座621与直段钢箱梁611铰接，位于正多边形钢箱梁61外侧，所述液压油缸622通过液压动力系统控制。正多边形钢箱梁61外侧设置液压油缸622油缸组件62，可以对圆筒形地下连续墙1的内壁施加预压力，起到临时支护的作用
54.综上所述，本发明提供的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统，为了适应潜水池的圆形内壁，且遵循便于加工生产的原则，采用裁弯取直的方法，将地下钢平台6的主要受力构件钢箱梁设计成正多边形，正多边形钢箱梁61外侧设置液压油缸622油缸组件62，可以对圆筒形地下连续墙1的内壁施加预压力，起到临时支护的作用。正多边形钢箱梁61上设置底模系统64和侧模系统65，用于混凝土浇筑，底模面板643采用临时连接方式，便于脱模；侧模系统65采用退模装置652，从而提高退模的自动化和机械化水平，减少人力劳动。正多边形钢箱梁61内侧设置作业平台66和护栏，便于工人施工及确保临边作业安全。作业平台66内侧设置设备平台68，便于集成液压动力系统、挖机机械臂、取土箱、与施工电梯转换的塔梯等机械设备，从而减少设备设施的转运工作，提高工作效率。在首层圈梁2上设置卷扬机4，用于地下钢平台6的整体滑降施工。在圆筒形地下连续墙1上设置钢平台支座8，可以实现地下钢平台6自重由钢丝绳5承受到由钢平台支座8承受的受力状态转换，提高整体施工的安全性。
55.请参阅图1至图23，本实施例公开了一种圆筒形潜水池的施工方法，采用如上所述的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统，所述方法包括如下步骤：
56.步骤1，在地面完成地下钢平台6的拼装工作，所述地下钢平台6包括正多边形钢箱梁61、若干油缸组件62、若干吊点63、模板系统、作业平台66、平台护栏67以及设备平台68，所述正多边形钢箱梁61由若干个直段钢箱梁611拼接而成，所述吊点63等间距固定连接于正多边形钢箱梁61的内侧，所述油缸组件62等间距且垂直设置于正多边形钢箱梁61的外周面上，作业平台66设置于正多边形钢箱梁61的内侧并围成一圈，所述平台护栏67设置于所述作业平台66上远离正多边形钢箱梁61的那一侧并围成一圈，所述设备平台68设置于所述作业平台66上远离正多边形钢箱梁61的那一侧，所述模板系统设置于正多边形钢箱梁61上，所述油缸组件62包括油缸支座621和液压油缸622，且两者铰接，油缸支座621与直段钢箱梁611铰接，位于正多边形钢箱梁61外侧，所述液压油缸622通过液压动力系统控制；
57.步骤2，待圆筒形地下连续墙1施工完成且满足开挖条件后，在圆筒形地下连续墙1内部进行土方开挖至一定深度；
58.步骤3，在圆筒形地下连续墙1的内壁安装若干钢平台支座8，吊装地下钢平台66进入并使正多边形钢箱梁61支撑在钢平台支座8上；
59.步骤4，吊装钢筋笼9，利用模板系统浇筑混凝土，完成首层圈梁2的施工；
60.步骤5，首层圈梁2满足强度要求后，在首层圈梁2上部安装若干个卷扬机支座3和卷扬机4，并使卷扬机4上的钢丝绳5与地下钢平台6的吊点63连接；
61.步骤6，继续开挖土方至一定深度，将钢平台支座8向下移装到下一个施工段对应的圆筒形地下连续墙1的内壁上，操作卷扬机4，滑降地下钢平台6，并使正多边形钢箱梁61支撑于钢平台支座8上；
62.步骤7，操作液压动力系统，使液压油缸622伸出以一定的预压力支撑在圆筒形地
下连续墙1的内壁上，起到临时支护的作用；
63.步骤8，钢筋笼9吊装就位，模板系统就位；
64.步骤9，操作液压动力系统，使液压油缸622收缩，撤销施加在圆筒形地下连续墙1的内壁上的预压力，使地下钢平台6的自重全部由钢平台支座8承受；
65.步骤10，浇筑混凝土，完成潜水池钢筋混凝土圆筒形墙体7的施工；
66.步骤11，重复步骤6至步骤10，直至圆筒形潜水池的设计深度，拆解地下钢平台6并吊离筒体至地面，完成圆筒形潜水池底板的浇筑，从而实现圆筒形潜水池的施工。
67.本发明提供的圆筒形潜水池的施工方法，在首层圈梁2上设置卷扬机4，用于地下钢平台6的整体滑降施工，利用地下钢平台6的模板系统，可以实现圆筒形潜水池由上至下的浇筑；通过在圆筒形地下连续墙1上设置钢平台支座8，以及在正多边形钢箱梁61的外周面上设置所述油缸组件62，可以实现地下钢平台6自重由钢丝绳5受力到由钢平台支座8承受的受力状态转换，提高整体施工的安全性，通过将预加压力的油缸组件62、作业平台66、模板系统、设备平台68集成在地下钢平台6上，可以降低设备设施安拆频次，且能有效提高施工效率低、机械化和自动化水平以及重复利用率。
68.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述模板系统包括底模系统64和侧模系统65，所述底模系统64设置于正多边形钢箱梁61的上侧，所述侧模系统65设置于所述底模系统64的上侧，所述侧模系统65包括若干模板单元651和若干退模装置652，每个模板单元651通过对应的退模装置652安装于所述底模系统64的上侧，所有模板单元651通过退模装置652合模后能够围成一个圆筒结构。由于侧模系统65采用退模装置652，从而提高了退模的自动化和机械化水平，减少人力劳动。所述退模装置652是本领域的常用技术手段，在此不再赘述，例如可以采用中国专利cn111287454a于2020年06月16日公开的开合模装置。
69.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述底模系统64包括底模横梁641、底模纵梁642以及底模面板643，底模横梁641与正多边形钢箱梁61刚接，并位于正多边形钢箱梁61上侧；底模纵梁642与底模横梁641垂直连接，且底模纵梁642位于底模横梁641上侧；底模面板643搁置于底模纵梁642上侧，底模面板643与底模纵梁642之间采用临时连接，以便于脱模。
70.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述步骤4中，吊装钢筋笼9至底模系统64上，在确保底模系统64、侧模系统65安装并支撑就位的前提下，完成首层圈梁2的浇筑施工；
71.所述步骤5，首层圈梁2满足强度要求后，操作退模装置652，实现模板单元651间隔退模；
72.所述步骤8中，先安装底模系统64使底模面板643就位，再吊装钢筋笼9就位，操作退模装置652，实现模板单元651合模，并对对模板单元651进行锁定和加固，实现模板系统就位；
73.所述步骤10中，待潜水池钢筋混凝土圆筒形墙体7满足强度要求后，操作退模装置652，实现模板单元651间隔退模。
74.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述作业平台66设置于底模纵梁642的，且所述作业平台66位于底模纵梁642的内侧。
75.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述平台护栏67包括护栏套筒671和护栏单元672，护栏套筒671竖直固定于底模横梁641的端部，护栏单元672两侧的立杆与护栏套筒671套箍连接,可以方便护栏单元672两侧的立杆与护栏套筒671之间的快速拆装和可靠连接。
76.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述设备平台68包括平台横梁681和用于设置机械设备的设备平台平台板682，平台横梁681固定于直段钢箱梁611上侧并向内水平延伸一段距离，设备平台平台板682固定于平台横梁681上侧。
77.优选的，在上述的圆筒形潜水池的施工方法中，所述设备平台68上设置有液压动力系统、挖机机械臂、取土箱、以及与施工电梯转换的塔梯。
78.综上所述，本发明提供的用于圆形深基坑的整体滑降式钢平台系统，为了适应潜水池的圆形内壁，且遵循便于加工生产的原则，采用裁弯取直的方法，将地下钢平台6的主要受力构件钢箱梁设计成正多边形，正多边形钢箱梁61外侧设置液压油缸622油缸组件62，可以对圆筒形地下连续墙1的内壁施加预压力，起到临时支护的作用。正多边形钢箱梁61上设置底模系统64和侧模系统65，用于混凝土浇筑，底模面板643采用临时连接方式，便于脱模；侧模系统65采用退模装置652，从而提高退模的自动化和机械化水平，减少人力劳动。正多边形钢箱梁61内侧设置作业平台66和护栏单元672，便于工人施工及确保临边作业安全。作业平台66内侧设置设备平台68，便于集成液压动力系统、挖机机械臂、取土箱、与施工电梯转换的塔梯等机械设备，从而减少设备设施的转运工作，提高工作效率。在首层圈梁2上设置卷扬机4，用于地下钢平台6的整体滑降施工。在圆筒形地下连续墙1上设置钢平台支座8，可以实现地下钢平台6自重由钢丝绳5承受到由钢平台支座8承受的受力状态转换，提高整体施工的安全性。
79.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。