本发明属于深基坑支护结构，具体涉及一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构及其施工方法。
背景技术：
1、圆形基坑因其具备受力体系合理、结构变形量小、施工难度低等优点，是深基坑支护领域中最常用的基坑形状之一。圆形基坑的受力以环向受压为主，在均匀荷载下，环形构件的弯矩几乎可忽略不计，符合预制结构在连接节点处受弯能力弱但整体受压能力强的特点，因此圆形基坑中环形预制构件的应用较为广泛，包括圆形基坑中的预制环梁支撑结构、预制衬砌支护结构、预制侧墙永久结构等。
2、上述预制构件往往是由多个弧形预制构件拼接成环，而弧形预制构件在深基坑中的定位和拼装往往是在前一步已定位结构的基础上进行，因此存在拼装误差会逐步累计的问题。同时在基坑开挖阶段，预制构件往往需要和基坑围护结构进行钢筋连接，由围护结构承担预制构件的自重以确保其竖向稳定，因此需要在围护结构的对应位置事先预留钢筋连接器或进行植筋连接，导致了施工难度较大，施工工期长的问题。
技术实现思路
1、为了降低施工难度，减少误差累计，本发明提供了一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构及其施工方法。
2、为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
3、一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构，其特征在于：在圆形基坑内部沿环形均匀分布的若干根钢立杆，钢立杆顶部锚入基坑冠梁内，底部伸入最下道环形预制构件下方，将弧形预制构件嵌入钢立杆之间以拼接成环形结构；所述钢立杆包括企口段和直线段，相邻节段通过直螺纹套筒连接。
4、进一步的，弧形预制构件两端分别预留定位孔及定位滑槽，其断面尺寸及形状与钢立杆企口段一致，使弧形预制构件能嵌入钢立杆中，从而实现预制构件在基坑内的准确定位和固定。
5、相对应的，一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构的施工方法，用于施工如权利要求或所述的圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构，包括施工第一阶段和第二阶段；
6、所述施工第一阶段为施工圆形基坑外部围护结构、钢立杆的平面定位和在钢立杆处预成孔后的沉入pvc套管；而后施工基坑顶部现浇钢筋混凝土圈梁，确保钢立杆牢固锚入其中；
7、第二阶段包括开挖坑内土体、安装环形预制构件；环形预制构件通过旋转和平移的方式，嵌入两根钢立杆之间的定位孔和滑槽，以实现精确的定位和固定。
8、进一步的，施工第一阶段包括以下步骤：
9、s11:施工圆形基坑外部围护结构(如地下连续墙、排桩等形式)；
10、s12:进行环形预制构件和钢立杆的平面定位；
11、s13:在钢立杆处预成孔后沉入pvc套管，在套管内放入钢立杆；以此提高钢立杆的垂直度；
12、s14:施工基坑顶部现浇钢筋混凝土圈梁，钢立杆锚入圈梁的部分与圈梁钢筋焊接牢固。
13、进一步的，施工第二阶段包括以下步骤：
14、s21:开挖坑内土体至指定标高，拆除坑底标高以上钢立杆的外部pvc套管，将弧形预制构件吊入坑底；
15、s22:基坑内将弧形预制构件进行平移旋转以嵌入钢立杆之间；
16、s23:将多块弧形预制构件拼接成环形构件后，继续进行下层土体的开挖和下层环形预制构件的安装，直至基坑施工完成。
17、进一步的，弧形预制构件进行平移旋转以嵌入钢立杆之间，具体包括以下步骤：
18、(1)将弧形预制构件定位滑槽靠上钢立杆企口段；
19、(2)平移弧形预制构件，直至钢立杆滑入定位滑槽中部；
20、(3)以钢立杆企口段为中心顺时针旋转弧形预制构件；
21、(4)平移弧形预制构件，直至钢立杆滑入定位滑槽底部；
22、(5)再次以钢立杆企口段为中心顺时针旋转弧形预制构件；
23、(6)平移弧形预制构件，直至定位孔与另一根钢立杆企口段咬合，完成弧形预制构件的固定。
24、进一步的，对于永久性环形预制构件，基坑开挖到底后，将定位滑槽中的空隙采用注浆填充密实，钢立杆成为永久结构的一部分；对于临时性环形预制构件，在基坑回填或回筑的过程中，逐步拆除钢立杆节段与直螺纹连接套筒，进行回收后再利用。
25、本发明具有以下有益效果：
26、通过钢立杆与预制构件的精确配合，每块弧形预制构件都能在施工过程中实现准确的定位与固定，有效避免了定位误差的累积，确保结构的稳定性和安全性；
27、钢立杆外设置pvc套管，施工时先沉入pvc套管后将钢立杆放入套管中，因此提高了钢立杆垂直度，提高了每块弧形预制构件定位的准确性；同时套管可避免钢立杆与土直接接触而受腐蚀生锈，增加了钢立杆的重复利用率。
28、钢立杆企口与弧形预制构件两端预留的定位孔与定位滑槽嵌合后，固定了每一块弧形预制构件；同时弧形预制构件拼接成环后，环形结构体系环向受压后压紧钢立杆，也会增加钢立杆结构体系的稳定性。因此，随着基坑向下开挖和多道环形预制构件的拼装，环形预制构件及其定位和固定体系的稳定性会逐步提高。
29、钢立杆分节安装，相邻节段采用直螺纹套筒进行连接，使钢立杆企口标高可根据弧形预制构件的标高进行相应调整，能够适应弧形预制构件不同竖向间距的设计要求，同时在临时环形预制构件中，钢立杆可实现分节回收，工程经济性较高。
30、环形预制构件自重由钢立杆传递至基坑顶圈梁，与常规预制解构通过钢筋锚入围护结构的做法相比，不需二次破坏围护结构或在其中预留插筋，降低了施工难度。
1.一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构，其特征在于：在圆形基坑内部沿环形均匀分布的若干根钢立杆，钢立杆顶部锚入基坑冠梁(9)内，底部伸入最下道环形预制构件下方，将弧形预制构件(2)嵌入钢立杆之间以拼接成环形结构；所述钢立杆包括企口段(6)和直线段(5)，相邻节段通过直螺纹套筒(8)连接。
2.如权利要求1所述一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构，其特征在于，弧形预制构件(2)两端分别预留定位孔(3)及定位滑槽(4)，其断面尺寸及形状与钢立杆企口段(6)一致，使弧形预制构件(2)能嵌入钢立杆中，从而实现预制构件在基坑内的准确定位和固定。
3.一种圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构的施工方法，用于施工如权利要求1或2所述的圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构，其特征在于，包括施工第一阶段和第二阶段；
4.根据权利要求3所述的圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构的施工方法，其特征在于，施工第一阶段包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构的施工方法，其特征在于，施工第二阶段包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构的施工方法，其特征在于，弧形预制构件进行平移旋转以嵌入钢立杆之间，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求3所述的圆形基坑中环形预制构件的定位和固定结构的施工方法，其特征在于，对于永久性环形预制构件，基坑开挖到底后，将定位滑槽中的空隙采用注浆填充密实，钢立杆成为永久结构的一部分；对于临时性环形预制构件，在基坑回填或回筑的过程中，逐步拆除钢立杆节段与直螺纹连接套筒，进行回收后再利用。
