ОСНОВАНИЕ СТАЛЬНОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА Российский патент 2002 года по МПК E02D27/38 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве резервуарных парков для хранения жидких продуктов.

Известна конструкция основания под стальные вертикальные резервуары [1], состоящая из кольцевых железобетонных ростверков на железобетонных сваях, перекрытие устраивается из трапецеидальных ребристых плит.

Недостатками таких оснований являются: значительный расход индивидуальных железобетонных конструкций и монолитного железобетона, нерациональное использование несущей способности основания под стенкой и днищем.

Известен фундамент цилиндрического резервуара [2], представляющий собой два ряда свай, погруженных по периметру резервуара и объединенных поверху монолитным железобетонным ростверком. Диаметр резервуара меньше внутреннего диаметра, образованного ростверком. Таким образом, резервуар имеет возможность свободного перемещения внутри ростверка.

Недостатком данной конструкции является то, что в ней не учитывается значительная разность давления на основание под стенкой и под днищем. Такой фундамент не может быть использован при строительстве резервуаров на слабых грунтах. Осадка резервуара на таком грунте будет превосходить нормы, допустимые СНиПом.

Наиболее близким к предлагаемому решению является фундамент резервуара, включающий концентрически расположенные кольцевые опорные ленты ромбовидного поперечного сечения, жестко соединенные между собой, пространство между которыми заполнено уплотненным сыпучим материалом [3].

Известно, что нагрузка под стенкой резервуара происходит от веса стенки, кровли и снеговой нагрузки и значительно превосходит нагрузку от днища резервуара. Однако в рассматриваемом решении опора под стенку выполнена в виде плиты, установленной на насыпном грунте. Данная конструкция не является жестким основанием и, следовательно, имеет возможность осадки. При передаче нагрузки на уплотненный сыпучий материал "арочный эффект" возникает только до середины ромбовидных поперечных лент. Все вышесказанное приводит к снижению надежности фундамента.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является сооружение оснований для стальных вертикальных резервуаров большой емкости на слабых, заторфованных грунтах.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в увеличении несущей способности основания.

Указанный технический результат достигается тем, что в основании стального вертикального резервуара, содержащем опорный элемент, выполненный в виде кольцевого свайного ростверка, и песчаную отсыпку, сверху которой сформирована уплотненная песчаная подушка, на кольцевой свайный ростверк оперта стенка резервуара, а в песчаной отсыпке выполнены трапецеидальные траншеи, заполненные наполнителем, на которую оперто днище резервуара. Кроме того, трапецеидальные траншеи выполнены до забивки свай и заполнены песчано-гравийной смесью, причем траншеи, их засыпка и уплотнение выполнены от границ участка к его середине.

Предлагаемое изобретение использует несущую способность кольцевого свайного ростверка как основание под стенку, нагрузки от которой превосходят нагрузки под днищем. Под стенкой резервуара основание выполняется свайным, а под днищем - грунтовым. В результате чего осадки резервуара не превышают допустимых по нормам. Несущая способность свайного ростверка и несущая способность песчаной подушки соответствуют нагрузкам, воспринимаемым ими от стенки и днища с продуктом. Таким образом, полностью используется несущая способность свайного фундамента и песчаной подушки, что обеспечивает надежность в эксплуатации основания.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез основания резервуара, на фиг.2 - вид сверху.

Основание стального вертикального резервуара включает свайный фундамент 1, кольцевой железобетонный ростверк 2, трапецеидальные продольные и поперечные траншеи 3, заполненные наполнителем 4, а также песчаную подушку 5 и песчаную отсыпку 6. На кольцевой железобетонный ростверк 2 оперта стенка резервуара 7.

Устройство основания под стальной вертикальный резервуар выполняется следующим образом.

В песчаной отсыпке 6 вдавливанием выполняются взаимно перпендикулярные траншеи 3. Причем устройство траншей 3 начинается от границ участка к его середине, что увеличивает плотность песчаной отсыпки 6. Траншеи 3 заполняются наполнителем 4, например песчано-гравийной смесью, после чего забиваются сваи 1 под кольцевой ростверк 2. После устройства кольцевого ростверка 2 образовавшуюся чашу заполняют песком с уплотнением, формируя песчаную подушку 5.

Предлагаемое основание позволит сооружать стальные вертикальные резервуары большей емкости на слабых, заторфованных грунтах, так как основанием под стенку резервуара служит железобетонный свайный ростверк, а давление под днищем выдерживают большинство слабых грунтов.

Источники информации
1. А.с. 889798 СССР, МКИ E 02 D 27/12, опубл. 1981.

2. А.с. 887737 СССР, МКИ E 02 D 27/38, опубл. 1981.

3. А.с. 926159 СССР, МКИ E 02 D 27/38, опубл. 1982 (прототип).

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве резервуарных парков для хранения жидких продуктов. Основание стального вертикального резервуара содержит опорный элемент, выполненный в виде кольцевого железобетонного ростверка, и песчаную отсыпку, сверху которой сформирована уплотненная песчаная подушка. Новым является то, что на кольцевой свайный ростверк оперта стенка резервуара, а в песчаной отсыпке выполнены трапецеидальные траншеи, заполненные наполнителем, на которую оперто днище резервуара. Технический результат изобретения состоит в создании оснований для стальных вертикальных резервуаров большой емкости на слабых, заторфованных грунтах. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Основание стального вертикального резервуара, содержащее опорный элемент, выполненный в виде кольцевого железобетонного ростверка, и песчаную отсыпку, сверху которой сформирована уплотненная песчаная подушка, отличающееся тем, что на кольцевой свайный ростверк оперта стенка резервуара, а в песчаной отсыпке выполнены трапецеидальные траншеи, заполненные наполнителем, на которую оперто днище резервуара. 2. Основание по п.1, отличающееся тем, что трапецеидальные траншеи выполнены до забивки свай и заполнены песчано-гравийной смесью. 3. Основание по п.1, отличающееся тем, что траншеи, их засыпка и уплотнение выполнены от границ участка к его середине.