Основание для близко расположенных резервуаров

Авторы патента:

Ещенко Олег Юрьевич (RU)

Кликун Никита Александрович (RU)

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

Владельцы патента RU 2478755:

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

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 близко расположенных резервуаров включает котлован, гравийно-песчаную или щебеночную подушку с послойным уплотнением. Гравийно-песчаная или щебеночная подушка выполнена в форме сплошной полосы под группой близко расположенных резервуаров и имеет под центральным резервуаром ширину, равную (0,4-1,2)D, а под крайними резервуарами - (0,3-0,8)D. Длина для крайних резервуаров составляет (0,5-0,9)D, где D - диаметр резервуара, при этом толщина подушки под центральным резервуара составляет 1,1-2,5 от толщины подушки под крайними резервуарами. Боковые откосы котлована выполнены с уклоном α=15°-70°, где α - угол наклона боковой грани котлована относительно горизонта. Технический результат состоит в повышении эксплуатационной надежности резервуаров, уменьшении их кренов и осадок центрального резервуара, увеличении срока службы. 6 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве фундаментов для линейной группы близко расположенных вертикальных стальных резервуаров разной емкости, в первую очередь, возводимых на неоднородном сжимаемом основании.

Известно, что в основании близко расположенных сооружений или в пределах одного и того же сооружения зоны напряженного состояния, возникающие при работе отдельных фундаментов, накладываются друг на друга, формируя единое поле напряженно-деформированного состояния (см. СниП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений).

Известен способ подготовки основания резервуара, включающий разработку котлована и устройство грунтовой подушки (см. Иванов Ю.К., Коновалов П.А., Мангушев Р.А., Сотников С.И. Основания и фундаменты резервуаров. - М: Стройиздат, 1989, с.14).

Недостатком способа является то, что, несколько снижая осадки, он слабо влияет на их неравномерность.

Известен способ подготовки основания резервуара, включающий отрывку котлована, уплотнение грунта тяжелыми трамбовками, устройство грунтовой подушки, разбитой на участки с учетом неравномерности осадок гибкого днища резервуара и трамбованием их поэтапно, начиная с центрального участка (см. патент РФ №2242563 МКП E02D 27/38, 2004 г. - прототип).

Недостатком способа является высокая трудоемкость процесса трамбовки.

Техническим решением задачи изобретения является увеличение срока службы и повышение эксплутационной надежности резервуаров за счет выравнивания осадок днищ резервуаров, уменьшении их кренов и уменьшении осадок центрально резервуара. Поставленная задача достигается тем, что в основании для близко расположенных резервуаров, включающем котлован, гравийно-песчаную или щебеночную подушку с послойным уплотнением, согласно изобретению гравийно-песчаная или щебеночная подушка выполнена в форме сплошной полосы под группой близко расположенных резервуаров и имеет под центральным резервуаром ширину, равную (0,4-1,2)D, а под крайними резервуарами - (0,3-0,8)D, при этом длина для крайних резервуров составляет (0,5-0,9)D, где D - диаметр резервуара, при этом толщина подушки под центральным резервуара составляет 1,1-2,5 от толщины подушки под крайними резервуарами, при этом боковые откосы котлована выполнены с уклоном α=15°-70°, где α - угол наклона боковой грани котлована относительно горизонта. Новизна заявляемого способа заключается в том, что искусственное основание для линейной группы резервуаров имеет переменную ширину и толщину, при этом устраивается для среднего резервуара на всю величину диаметра, а под крайними - только в зонах с неравномерными деформациями, причем модуль деформации искусственного основания должен быть не менее чем в 1,5 раза больше модуля деформации подстилающего грунта.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен вид резервуаров сбоку. На фиг.2 изображен вид резервуаров сверху. На фиг.3 представлено сечение а-а основания группы резервуаров. На фиг.4 изображен этап отрывки котлована. На фиг.5 изображен этап устройства гравийно-песчаной подушки. На фиг.6 изображена эпюра деформаций при расчете основания для близко расположенных резервуаров.

Основание для группы резервуаров содержит котлован 1, в котором расположена гравийно-песчаная или щебеночная подушка 2, на которой устанавливается группа резервуаров 3. Количество резервуаров может быть 2 и более.

Способ устройства основания для близко расположенных резервуаров осуществляют следующим образом.

Предварительно отрывается котлован 1, затем устраивается гравийно-песчаная или щебеночная подушка с послойным уплотнением 2. Боковые откосы котлована выполняются с уклоном α=15°-70°. Уполаживание откосов котлована необходимо для исключения возникновения зон концентрации напряжения, снижающих выравнивающий эффект от искусственного основания. Габаритные размеры гравийно-песчаной подушки зависят от напряженно-деформированного состояния основания, подушка под центральным резервуаром имеет ширину, равную (0,4-l,2)D, а под крайними резервуарами - (0,3-0,8)D, при этом длина для крайних резервуров составляет (0,5-0,9)D, где D - диаметр резервуара, при этом толщина подушки под центральным резервуаром составляет 1,1-2,5 от толщины подушки под крайними резервуарами. Габаритные размеры подушки обусловлены тем, что подушка выполняется в зоне с наибольшими деформациями основания, как показано на фиг.6, тем самым снижая неравномерность осадок. Результаты расчетов моделей основания показали, что при ширине менее 0,3D для крайних резервуаров, менее 0,4D для центрального и длине для крайних резервуаров менее 0,5D влияние подушки на деформации основания находится в пределе точности расчета, а при ширине более 0,8D для крайних, более 1,2D для центрального и длине для крайних резервуаров более 0,9D снижается основной эффект изобретения потому, что жесткость основания под крайними резервуарами будет одинакова, что не приводит к уменьшению кренов. Так как для резервуаров на сжимаемых грунтах неравномерность осадок стенок и днища, как правило, увеличивается в течение срока эксплуатации (из-за циклических нагрузок-разгрузок РВС), то усиление основания в наиболее нагруженных местах способствует решению поставленной задачи. Увеличение толщины подушки под центральным резервуаром в 1,1-2,5 от толщины подушки под крайними резервуарами по результатам серии расчетов является оптимальным значением.

Таким образом, выравниваются осадки днищ резервуаров, уменьшаются осадки центрального резервуара и обеспечивается долговременность их эксплуатации.

Возможно сочетание с кольцевым, плитным, свайно-плитным или другим типом фундамента.

Основание для близко расположенных резервуаров, включающее котлован, гравийно-песчаную или щебеночную подушку с послойным уплотнением, отличающееся тем, что гравийно-песчаная или щебеночная подушка выполнена в форме сплошной полосы под группой близко расположенных резервуаров и имеет под центральным резервуаром ширину, равную (0,4-1,2)D, а под крайними резервуарами - (0,3-0,8)D, при этом длина для крайних резервуров составляет (0,5-0,9)D, где D - диаметр резервуара, при этом толщина подушки под центральным резервуаром составляет 1,1-2,5 от толщины подушки под крайними резервуарами, при этом боковые откосы котлована выполнены с уклоном α=15°-70°, где α - угол наклона боковой грани котлована относительно горизонта.

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

Фундамент резервуара на слабом основании // 2439248

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментам крупных резервуаров. .

Основание цилиндрического резервуара // 2437988

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении вертикальных резервуаров на слабых основаниях. .

Способ возведения фундамента резервуара // 2437987

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 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.