ОСНОВАНИЕ ДЛЯ БЛИЗКО РАСПОЛОЖЕННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ Российский патент 2013 года по МПК E02D27/38 

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.

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.

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.