预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的制备方法及其化粪池

摘要

本发明属于一种预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的制备方法及其化粪池。制备方法包括预应力钢筋混凝土板制备、单池体及部件制备、组装等步骤。化粪池的单池体的四面池壁由四个预应力钢筋混凝土板构成，单池体呈矩形框体，预应力钢筋混凝土板为矩形板，相邻的预应力钢筋混凝土板两端由浇筑混凝土形成的连接角部连成一体，形成由2～5个单池体串接和顶部的单池体上端设顶盖组成的一个化粪池单元，二个以上的化粪池单元并排组合，相邻的化粪池单元的贯通口互相连通，本发明用预应力钢筋混凝土板型构件作池体承压壁，具有工期短、施工简便、抗裂性好，刚度大，节省材料，构件自重轻，构件抗剪性、抗疲劳性和稳定性好，施工成本低和经久耐用的优点，该制备方法简便实用。

说明书

技术领域

本发明属于一种预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的制备方法及其化粪 池。

背景技术

化粪池通常位于建筑物旁，建筑物内人们清洗使用过的污水通过管道排入 化粪池中，污水中的污物沉淀于池底，清水则排离化粪池。化粪池通常由人工建 造，用人工挖坑，然后砌砖封顶，这种建池方法工期长、施工繁多麻烦、质量差、 排污不达标准，施工成本高。为此，现砌式化粪池己由钢筋混凝土组合式化粪池 所替化。钢筋混凝土组合式化粪池先在工厂中预制形成池体结构式构件，而后组 装形成整体化粪池。

众所周知，普通钢筋混凝土结构式构件由于混凝土的抗拉强度拉应变很小， 所以在使用的荷载作用下，一般均带裂缝工作。为了满足变形和裂缝控制的要求， 则需增加构件的截面尺寸和用钢量，这必将导致构件的截面尺寸和自重过大，使 普通钢筋混凝土构件很不经济，也不能承受大动力跨度和荷载，无法满足使用要 求。而采用高强度钢筋和提高混凝土强度等级的方法对提高构件的抗裂性能和 控制裂缝宽度的作用不大。

因此，目前的钢筋混凝土组合式化粪池为满足变形和裂缝控制的要求，均大 幅增加构件的截面尺寸和用钢量，导致构件的截面尺寸和自重过大，使普通钢 筋混凝土构件的化粪池体积大、截面尺寸和自重过大、成本高、运输组装费力， 尽管如此，目前的钢筋混凝土组合式化粪池也难于达到国标要求的抗压强度。

发明内容

本发明的目的是设计一种预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的制备方法 及其化粪池，用预应力钢筋混凝土板型构件作池体承压壁，具有工期短、施工 简便、抗裂性好，刚度大，节省材料，构件自重轻，构件抗剪性、抗疲劳性和 稳定性好，施工成本低和经久耐用的优点，该制备方法简便实用。

为此，本发明的制备方法包括如下步骤：

(1)根据要求和设定的尺寸，制备预应力钢筋混凝土板，四个侧向竖起的预 应力钢筋混凝土板形成一个矩形单池体的四面池壁，预应力钢筋混凝土板为矩 形板，预应力钢筋混凝土板的制备包括；

载剪预应力钢筋，预应力钢筋长度大于预应力钢筋混凝土板长度；

在钢模中布置数根与板长平行的预应力钢筋，在钢模中预定位置设贯通孔、 连接凹槽的模块；

按设计要求张拉预应力钢筋后，用锚具固定在钢模上，

在钢模中浇筑构件混凝土，混凝土强度等级为C30～C50；

待钢模内混凝土养护结硬到混凝土设计强度的75～78％，且混凝土龄期为 7～8天时，放松预应力钢筋，去除构件混凝土中的预设贯通孔、连接凹槽的模块， 制成预应力钢筋混凝土板；

(2)制备浇筑连接角部用的内模板、外模板、卡件、模板固定杆及固定螺母， 或固定浇筑连接角部用的内模板、外模板和及其固定件；

(3)按设计要求将四个侧向竖起的预应力钢筋混凝土板首尾间隔距离围成 矩形，预应力钢筋混凝土板承压面向外，在四个预应力钢筋混凝土板连接角部 各放置内模板、外模板并用固定件固定连接角部的内模板、外模板；

(4)向放置在连接角部的各内模板、外模板之间浇筑构件混凝土，混凝土强 度等级为C30～C50，浇筑的构件混凝土将相邻的预应力钢筋混凝土板连接并形 成连接角部；

(5)待连接角部的混凝土达到强度，拆除内模板、外模板，制成矩形预应 力钢筋混凝土板型单池体；

(6)浇筑混凝土各顶盖，按设计要求在要求的顶盖上预留井口；

(7)按设计要求下挖组合式化粪池的建筑坑，建筑底坑浇筑混凝土池底， 按设计要求将2～5个单池体串接在混凝土池底上，在底部和上部的单池体带贯 通口，顶部的单池体上端设顶盖，形成由2～5个单池体串接和顶部的单池体上 端设顶盖组成的一个化粪池单元，二个以上的化粪池单元并排组合，相邻的化 粪池单元的贯通口互相连通，一个化粪池单元的上部设有进水孔，另一个化粪池 单元的上部设有出水孔，回填土于钢筋混凝土板型组合式化粪池外侧壁，制备 成预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池。所述的预应力钢筋为冷拔螺纹钢筋。 所述的预应力钢筋混凝土板两端外露的钢筋长度为连接角部长度的2/3～1/2。 所述的预应力钢筋与单池体中轴线呈垂直分布，相邻两预应力钢筋的间距为9～ 30cm。

按所述方法制备的预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池，主要由单池体所 组成，单池体的四面池壁由四个预应力钢筋混凝土板构成，单池体呈矩形框体， 预应力钢筋混凝土板为矩形板，相邻的预应力钢筋混凝土板两端由浇筑混凝土 形成的连接角部连成一体；2～5个单池体串接在建筑坑的混凝土池底上，在底部 和上部的单池体带贯通口，顶部的单池体上端设顶盖，形成由2～5个单池体串 接和顶部的单池体上端设顶盖组成的一个化粪池单元，二个以上的化粪池单元 并排组合，相邻的化粪池单元的贯通口互相连通，一个化粪池单元的上部设有进 水孔，另一个化粪池单元的上部设有出水孔。所述的单池体池壁上的预应力钢筋 混凝土板承压面向外。所述的预应力钢筋混凝土板的左、右侧端面设有连接凹 槽，或间隔分布在钢筋混凝土板的两侧端面的连接孔。所述的预应力钢筋混凝土 板两端的钢筋外露。所述的进水孔高于位于上部单池体的贯通口。所述的流出 单元体的贯通口低于流进单元体的贯通口。上述结构达到了本发明的目的。

本发明用预应力钢筋混凝土板型构件作池体承压壁，具有工期短、施工简 便、抗裂性好，刚度大，节省材料，构件自重轻，构件抗剪性、抗疲劳性和稳 定性好，施工成本低和经久耐用的优点，该制备方法简便实用。

具体优点如下：

1、抗震性好，刚度大。

由于对池体承压壁施加了预应力，在使用荷载作用下，池体承压壁可不出 现裂缝或使裂缝推迟出现，因而也提高了池体承压壁刚度，增加了化粪池的耐 久性。

2、节省材料，减轻结构自重。

由于作为池体承压壁的预应力混凝土板提高了抗裂性和刚度，因此对比传 统的组合式化粪池构件来说，可以采用比一般钢筋混凝土构件小得多的截面就 可实现较大的跨度。根据实际验测，本发明结构比普通钢筋混凝土结构节省 30％～40％的混凝土和40％～60％的钢筋，节约一半左右的造价。

3、提高池体承压壁的抗剪能力。

预应力的存在抑制了斜截面主拉应力的出现时间，对池体斜裂缝的开展起 到抑制作用，提高了斜截面的抗剪能力。

4、提高池体承压壁的抗疲劳性能。

预应力钢筋的存在使得在使用阶段因加载或卸载所引起的截面应力变化幅 度相对很小，故可提高抗疲劳强度，这对承受动荷载作用的结构很有利。

5、提高受压池体承压壁的稳定性。

因为混凝土的抗压强度很高，故钢筋混凝土受压构件一般都能有效地工作。 但是当池壁由外向内受压很大时，在其受到一定的偏心压力后，便容易被压弯， 以致丧失稳定而破坏。如果对池体承压壁施加预应力，使纵向受力钢筋张拉得 很紧，不但预应力钢筋本身不易压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抗压弯 能力，从而提高池体承压壁的稳定性。

6、利于工厂化、标准化生产和施工，质量好、施工成本低。

在水泥制品厂完成预应力混凝土板，或预应力钢筋混凝土板型单池体，质量 得以有效保障，在施工工地亦可用预应力混凝土板现场制备预应力钢筋混凝土 板型单池体，而后拼装建造混凝土化粪池，具有工期短，比传统施工缩短时间达 98％，施工简便，比传统施工减少人工达97％。且经久耐用，多次分级沉淀排污水 达质量标准，具有良好方便的使用效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的预应力钢筋混凝土板型单池体结构示意图。

图3为本发明的预应力钢筋混凝土板结构示意图。

图4为本发明用预应力钢筋混凝土板制备单池体时结构示意图。

图5为本发明用浇筑混凝土形成的连接角部时结构示意图。

具体实施方案

如图1至图5所示，一种预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的制备方法及 其化粪池。

实施例1：本发明的制备方法包括如下步骤：

(1)根据要求和设定的尺寸，制备预应力钢筋混凝土板8，四个侧向竖起的 预应力钢筋混凝土板形成一个矩形单池体的四面池壁，预应力钢筋混凝土板为 矩形板，预应力钢筋混凝土板的制备包括：

载剪预应力钢筋5，预应力钢筋长度大于预应力钢筋混凝土板长度；

在钢模中布置数根与板长平行的预应力钢筋，在钢模中预定位置设贯通孔、 连接凹槽的模块，也可根据设计要求在预应力钢筋上设数根纵向钢筋，形成钢筋 网，但只需对与板长平行的预应力钢筋施加张拉；

按设计要求张拉预应力钢筋后，用锚具固定在钢模上；

在钢模中浇筑构件混凝土16，混凝土强度等级为C30～C50；

待钢模内混凝土养护结硬到混凝土设计强度的75～78％，且混凝土龄期为 7～8天时，放松预应力钢筋，去除构件混凝土中的预设贯通孔4、连接凹槽10的模 块，制成预应力钢筋混凝土板。

(2)制备浇筑连接角部6用的内模板12、外模板11、卡件、模板固定杆13及 固定螺母14，或固定浇筑连接角部用的内模板、外模板和及其固定件；

(3)按设计要求将四个侧向竖起的预应力钢筋混凝土板首尾间隔距离围成 矩形，预应力钢筋混凝土板承压面向外，在四个预应力钢筋混凝土板连接角部 各放置内模板、外模板并用固定件固定连接角部的内模板、外模板。

如图4和图5所示，在四个预应力钢筋混凝土板连接角部各放置内模板、外 模板，内、外模板应包设相邻的预应力钢筋混凝土板两端部，使两端部外露的 钢筋向连接角部内折弯，而后用呈凵的卡件固定内、外模板下端，用模板固定 杆及固定螺母固定内、外模板上端；或用其它固定件，如顶杆等固定内、外模 板。

(4)向放置在连接角部的各内模板、外模板之间浇筑构件混凝土，混凝土强 度等级为C30～C50，浇筑的构件混凝土将相邻的预应力钢筋混凝土板连接并形 成连接角部；

(5)待连接角部的混凝土达到强度，拆除内模板、外模板，制成矩形预应力 钢筋混凝土板型单池体；

(6)浇筑混凝土各顶盖1，按设计要求在要求的顶盖上预留井口2；

(7)按设计要求下挖组合式化粪池的建筑坑，建筑底坑浇筑混凝土池底7， 按设计要求将2～5个单池体串接在混凝土池底上，在底部和上部的单池体带贯 通口，顶部的单池体上端设顶盖，形成由2～5个单池体串接和顶部的单池体上 端设顶盖组成的一个化粪池单元，二个以上的化粪池单元并排组合，相邻的化 粪池单元的贯通口互相连通，一个化粪池单元的上部设有进水孔9，另一个化粪 池单元的上部设有出水孔3。回填土于钢筋混凝土板型组合式化粪池外侧壁，制 备成预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池。所述的预应力钢筋为冷拔螺纹钢筋。 所述的预应力钢筋混凝土板两端外露的钢筋长度为连接角部长度的2/3～1/2。 所述的预应力钢筋与单池体中轴线呈垂直分布，相邻两预应力钢筋的间距为9～ 30cm。

按所述方法制备的预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池，主要由单池体所 组成，单池体的四面池壁由四个预应力钢筋混凝土板构成。单池体呈矩形框体， 预应力钢筋混凝土板为矩形板，相邻的预应力钢筋混凝土板两端由浇筑混凝土 形成的连接角部连成一体。2～5个单池体串接在建筑坑的混凝土池底上，单池 体最佳为3个串接。在底部和上部的单池体带贯通口，上部的贯通口为过水口， 下部的贯通口为过污物口。顶部的单池体上端设顶盖，形成由2～5个单池体串 接和顶部的单池体上端设顶盖组成的一个化粪池单元。二个以上的化粪池单元 并排组合。相邻的化粪池单元的贯通口互相连通，一个化粪池单元的上部设有 进水孔，另一个化粪池单元的上部设有出水孔。出水孔低于进水孔设置。所述 的单池体池壁上的预应力钢筋混凝土板承压面向外。

所述的预应力钢筋混凝土板的左、右侧端面设有连接凹槽，或间隔分布在钢 筋混凝土板的两侧端面的连接孔。

可以在预应力钢筋混凝土板的上端面上设有卡槽15，对应的下端面上设有 可卡进卡槽的凸榫。以方便相邻上下的单池体卡接，当然，预应力钢筋混凝土 板的上下端面也可为平面。

所述的预应力钢筋混凝土板两端的钢筋外露。所述的进水孔高于位于上部 单池体的通口。所述的流出单元体的贯通口低于流进单元体的贯通口。出水 孔低于所在化粪池单元的贯通口。

使用时，在水泥制品厂完成预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的各组件， 机械化工厂集中生产使预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的各组件的质量 得以有效保障，在施工工地预制组合式拼装建造混凝土化粪池，根据建筑物内 污水排量选用不同容量的预应力钢筋混凝土板型组合式化粪池的各组件和决 定化粪池单元的数量，将各化粪池单元置在预设的坑中固定，彼此连通贯通口 后，将进水孔与建筑物内污水排管相接，串联设置的最后一化粪池单元的上的 出水孔与城市总排污系统相通而后掩埋化粪池即可。污水进入一化粪池单元后 其内污物先沉淀在该单元的下部中，清水则顺贯通口流入相邻的另一化粪池单 元后再沉淀。显然，经多次沉淀其污水可达到标准排放。井口用井盖封闭，开 启清污。

实施例2：预应力钢筋混凝土板长2m、宽1.5m，为矩形，预应力钢筋选直径 8mm冷拔螺纹钢筋，预应力钢筋间距9cm，纵向布直径5mm钢筋间距20cm，在长钢 模中预定位置设贯通孔、连接凹槽的模块，长钢模上采用螺母锚具组成张拉，张 拉力控制应力范围0.70f _ptk，混凝土强度等级为C30，混凝土中水∶水泥∶砂∶ 石子(重量)为0.45∶1∶1.70∶3.73，其中水泥强度等级为42.5，粗骨料最大粒 径为20mm。钢模内混凝土养护结硬到混凝土设计强度的75％，且混凝土龄期为7 天时，放松预应力钢筋，去除构件混凝土中的预设贯通孔、连接凹槽的模块，制 成预应力钢筋混凝土板。其余结构如上所述，故不再累述。

总之，本发明用预应力钢筋混凝土板型构件作池体承压壁，具有工期短、施 工简便、抗裂性好，刚度大，节省材料，构件自重轻，构件抗剪性、抗疲劳性 和稳定性好，施工成本低和经久耐用的优点，该制备方法简便实用，可推广使 用。