Основание цилиндрического резервуара

Авторы патента:

E02D27/38 - фундаменты и основания для больших стационарных резервуаров, например для нефтехранилищ

Владельцы патента RU 2437988:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении вертикальных резервуаров на слабых основаниях. Технический результат изобретения заключается в выравнивании вертикальных деформаций днища резервуара. Основание цилиндрического резервуара состоит из послойно уплотненной грунтовой подушки, армированной слоями георешетки/геотекстиля с жесткими кольцевыми элементами для их натяжения. Армогрунтовая подушка состоит из верхней части постоянной конструктивной толщины и нижней части, которая имеет толщину, увеличивающуюся от начала образующей, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28° для песчаного грунта и 40° для щебня, до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания. 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении вертикальных цилиндрических резервуаров на слабых сжимаемых грунтах.

Известно устройство оснований в виде грунтовых подушек (Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л., С.И. 1988, с.297, рис.12.10). Такие подушки перераспределяют напряжения от фундаментов на большую площадь, уменьшая напряжения, передаваемые на слабые грунты.

Известны грунтовые подушки, армированные полотнами геотекстиля (Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта. М., С.И. 1989, с.21, рис.3.18).

Недостатком такого армирования при крупных размерах армирующих полотен является возможность их растяжения и прогиба на участках максимальных нагрузок (Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта. М., С.И. 1989, с.133, рис.6.32, с.134, рис.6.39).

Известно техническое решение, где основание цилиндрического резервуара состоит из послойно уплотненной грунтовой подушки, армированной полотнами геотекстиля/георешетки, натянутыми на жесткие кольцевые элементы для достижения эффекта работы «нерастяжимого полотна» (Патент RU №2308574 С1, бюл. №29, 20.10.2007 -прототип).

Как показывает практика эксплуатации резервуаров, недостатком грунтовых подушек является неравномерность осадки основания с прогибом в центре (Иванов Ю.К., Коновалов П.А., Мангушев Р.А., Сотников С.Н. «Основания и фундаменты резервуаров». М., Стройиздат, 1989, с.55, рис.3.2, с.59, рис.3.6). Такие осадки вызывают растяжение и разрыв днища, скопление подтоварных вод, коррозию днища и суффозию грунтов основания.

Техническим решением задачи является увеличение срока эксплуатации цилиндрических резервуаров за счет равномерной осадки стенки резервуара и середины днища.

Задача достигается тем, что основание цилиндрического резервуара состоит из армированной грунтовой подушки с жесткими кольцевыми элементами, на которые натягивается геотекстиль/георешетка, согласно изобретению верхняя часть подушки имеет постоянную толщину, а нижняя часть имеет толщину, увеличивающуюся от начала образующей, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28° для песчаного грунта и 40° для щебня, до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что выравнивание осадки достигается оптимизированной по эпюре осадок формой армогрунтовой подушки: больше осадка - толще подушка; меньше осадка - тоньше подушка.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено подобного решения, что свидетельствует об изобретательском уровне заявки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан разрез резервуара и основания с грунтовой армированной подушкой.

Основание цилиндрического резервуара состоит из послойно уплотненной грунтовой подушки 1, армированной слоями георешетки/геотекстиля 2 с жесткими кольцевыми элементами 3 для их натяжения, причем армогрунтовая подушка 1 состоит из верхней части 4 постоянной конструктивной толщины (h1 - высота насыпи до отметки днища резервуара и h2 - толщина грунта, подлежащего срезке) и нижней части 5 переменной толщины, увеличивающейся от начала образующей 6, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28°-40° в зависимости от материала грунта подушки (28° - угол внутреннего трения φ песка и 40° - φ щебня), до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания. Толщина грунтовой подушки 3 м обусловлена минимальной разностью жесткости между верхней 4 и нижней 5 частью, при которой выравнивание осадок будет существенным. Максимальная толщина грунтовой подушки 6 м обусловлена экономической целесообразностью, при которой замена грунта менее затратная, чем возведение свайного фундамента. Точное значение толщины подушки зависит от сжимаемости основания.

Основание резервуара переменной жесткости возводят в следующей последовательности.

Предварительно срезают слой грунта верхней части подушки 4, затем роют котлован переменной глубины для устройства нижней части подушки 5, причем глубина увеличивается от начала образующей 6, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28°-40° в зависимости от материала грунта подушки, до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания. Далее, укладывают армирующие элементы 2 на уплотненные слои грунта и закрепляют их с растяжением к жестким кольцевым элементам 3. Последовательность операций по уплотнению слоев грунта и укладке армирующих элементов повторяют до окончания возведения основания резервуара.

Основание цилиндрического резервуара, состоящее из армированной грунтовой подушки с жесткими кольцевыми элементами, на которые натягивается геотекстиль/георешетка, отличающееся тем, что верхняя часть подушки имеет постоянную высоту, а нижняя часть имеет толщину, увеличивающуюся от начала образующей, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28°-40° в зависимости от материала грунта подушки, и до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при подготовке оснований крупных вертикальных стальных резервуаров, в первую очередь возводимых на слабых грунтах.

Способ возведения фундаментов новых резервуаров на месте демонтированных резервуаров // 2422590

Изобретение относится к области возведения новых фундаментов резервуаров на месте демонтированных резервуаров. .

Способы сооружения основания и днища крупного резервуара и их устройства // 2393300

Изобретение относится к области строительства, в частности к сооружению оснований и крупных резервуаров для хранения жидкого аммиака, нефтепродуктов, газа и т.п. .

Резервуар цилиндрический для хранения нефтепродуктов // 2393299

Изобретение относится к хранению нефти и нефтепродуктов, в частности в резервуарам для хранения нефтепродуктов. .

Способ устройства основания фундамента резервуара // 2388870

Изобретение относится к строительству при установки резервуара на сжимаемых грунтах. .

Упругоподатливая опора // 2371548

Изобретение относится к опорам больше объемных изделий, преимущественно резервуаров, с циклической тепловой нагрузкой и может быть использовано в теплообменной технике, например в химической промышленности.

Резервуар для хранения нефтепродуктов // 2367745

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению стальных вертикальных резервуаров для хранения нефтепродуктов, установленных на слабонесущих и сильно сжимаемых грунтах.

Основание вертикального стального резервуара // 2321704

Фундамент вертикального стального резервуара для сейсмических районов // 2293160

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении больших стальных вертикальных резервуаров в районах с повышенной сейсмичностью. .

Фундамент резервуара // 2291251

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении резервуаров большой емкости на сжимаемых грунтах. .

Фундамент резервуара на слабом основании // 2439248

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментам крупных резервуаров

Способ подготовки основания цилиндрических резервуаров на сжимаемых грунтах // 2475596

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению резервуаров малой емкости на сжимаемых грунтах

Основание для близко расположенных резервуаров // 2478755

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при подготовке оснований для близко расположенных вертикальных стальных резервуаров, в первую очередь возводимых на однородном сжимаемом основании

Основание для линейной группы резервуаров // 2478756

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при подготовке оснований для линейной группы вертикальных стальных резервуаров, в первую очередь возводимых на однородном сжимаемом основании

Сооружение для хранения жидкостей больших объемов на неоднородном основании // 2489549

Изобретение относится к строительству, в частности к сооружениям для хранения жидкостей больших объемов, расположенных на неоднородном основании, как правило, горных склонах

Способ монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров // 2495196

Изобретение относится к строительству, а именно к способам монтажа вертикальных цилиндрических резервуаров преимущественно для хранения сжиженных газов. Способ монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров, заключающийся в рытье котлована под резервуар, установке фундамента, установке резервуара в котлован и креплении его к фундаменту, испытании смонтированного резервуара и засыпку пространства между резервуаром и котлованом. На дно котлована поверх резервуара устанавливают перемещаемую опалубку, выполненную в виде цилиндра без основания с диаметром, определяемым по выражению d=d+0,4 м, где d - диаметр опалубки, d - диаметр резервуара, м, с элементами для захвата и перемещения опалубки в верхней части. Засыпку осуществляют послойным заполнением пространства между опалубкой и резервуаром - песком, а между опалубкой и котлованом - грунтом с последующей их трамбовкой каждого слоя. Затем производят повторное заполнение опалубки песком и котлована грунтом после перемещения опалубки вверх вдоль резервуара до полной засыпки котлована и извлечения опалубки. Технический результат состоит в повышении экономичности монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров, снижении материалоемкости и трудоемкости строительства. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Способ устройства плитного фундамента на сваях для резервуара с низкотемпературным продуктом // 2552253

Изобретение относится к строительству, а именно к области сооружения оснований и фундаментов резервуаров в вечномерзлых грунтах. Способ устройства плитного фундамента резервуара с низкотемпературным продуктом в слабом вечномерзлом грунте, опирающегося на свайное поле, охлаждаемое дополнительным промораживанием массива вечномерзлого грунта, отличается тем, что дополнительное промораживание массива вечномерзлого грунта со сваями осуществляют глубинными термоэлементами методом принудительной регулируемой подачи в них хладагента заданной температуры от внешнего источника его охлаждения по закольцованным распределительным магистралям, а для замораживания грунтового основания под плитой в процессе хранения продукта используют его собственную отрицательную температуру, при этом через определенное время, когда ореол промерзания грунтового основания от воздействия низкотемпературного продукта в резервуаре достигнет расчетных температур, дополнительное принудительное промораживание глубинными термоэлементами частично или полностью прекращают. Технический результат состоит в повышении надежности плитного фундамента, повышении экономичности работ при эксплуатации плитных фундаментов в пластично-мерзлых и засоленных (слабых) вечномерзлых грунтах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании // 2572319

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству фундаментов на сложных основаниях в суровых природно-климатических условиях. Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании включает свайный фундамент с ростверком, охлаждающую систему из ряда трубчатых элементов, уложенных на основании, проветриваемое подполье, микрохолодильники Пельтье и теплоизоляцию. Свайный фундамент включает систему кустов винтовых свай, расположенных по окружности резервуара, защищенных эластичным кольцом, заполненным теплоизоляционным материалом, и перекрытых теплоизоляционным полотнищем с образованием закрытого технологического подполья. Проветриваемое подполье образовано опорной рамой в виде вентилируемого зазора, установленной между днищем резервуара и технологическим подпольем. Технический результат состоит в повышении надежности конструкции за счет устойчивости сооружения, улучшении работы свайного фундамента в процессе эксплуатации резервуара, снижении материалоемкости и трудоемкости. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Фундамент для вертикального стального резервуара // 2599109

Изобретение относится к резервуаростроению, в частности к возведению крупных стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов на слабонесущих грунтах. Фундамент для вертикального стального резервуара состоит из свай и железобетонной плиты. Нижняя часть железобетонной плиты имеет выемки, представляющие собой сегменты сфер, расположенные по всей площади железобетонной плиты в несколько рядов. Сваи жестко соединены с железобетонной плитой и расположены на местах пересечения трех сегментов сфер и представляют собой усеченные четырехугольные пирамиды, устроенные с предварительным выштамповыванием грунта. Технический результат состоит в повышении несущей способности фундамента, обеспечении равномерного распределения нагрузкок между сваями и железобетонной плитой или ростверком, снижении материалоемкости. 4 ил.

Способ устройства подземных резервуаров // 2642587

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству подземных резервуаров, преимущественно для хранения сжиженных газов. Способ устройства подземных резервуаров заключается в рытье котлована под резервуар, установке фундамента, установке резервуара в котлован и креплении его к фундаменту, испытании смонтированного резервуара, размещении на дне котлована вокруг резервуара сборной перемещаемой опалубки, снабженной элементами для захвата и перемещения опалубки в верхней части и засыпке пространства между резервуаром и котлованом. Опалубка является сборной, выполненной из набора боковых и торцевых элементов, а засыпку осуществляют послойным заполнением пространства между опалубкой и резервуаром - песком, а между опалубкой и котлованом - грунтом с последующей их трамбовкой каждого слоя. Затем производят повторное заполнение опалубки песком и котлована грунтом после перемещения опалубки вверх, вдоль резервуара до полной засыпки котлована и извлечения опалубки. Технический результат состоит в повышении экономичности монтажа резервуара за счет применения сборной опалубки, снижении трудоемкости, снижении расхода песка. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.