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节省型储液器及其建造方法

基本信息

  • 申请号 CN00111231.7 
  • 公开号 CN1308174A 
  • 申请日 2000/07/20 
  • 公开日 2001/08/15 
  • 申请人 黄志良  
  • 优先权日期  
  • 发明人 黄志良  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 255400山东省淄博市临淄区桓公路171号 
  • 分类号  
  • 专利代理机构  
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人  
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

本发明涉及储存原油油品等液体的地下半地下罐槽坑池的结构和建造方法,其特征是使用精确处理依托土阻水用水压及浮力的方法,实现土抗压水力级配干砂予压基岩抵紧四种钢筋混凝土扶壁筒槽薄壁与圬工砼叠合厚壁、岩坑、水坑中保温沉浮囊贮存挥发性液体,用水坑中保温沉浮囊和坑袋岩坑贮非挥发性液体,与轻质拱壳气浮顶或碟形气囊顶和柔性膜加设弹性胶垫为刚性罐槽的底部,分别组合构成节省型储液器并可实现巨型化。
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权利要求书

1,节省型储液器及其建造方法,包括有开挖式地下,半地下储液罐、槽、池、坑及其 实现方法,其特征在于:应用精确处理依托土、阻水、用水压及水浮力的方法,实现土体 抗压型、水力、级配干砂力予压型钢丝网钢筋混凝土扶壁环梁薄筒壁及圬工、混凝土叠合 型厚筒壁;基岩抵紧式钢筋混凝土扶壁薄壁悬臂式立槽壁;高地下水位岩土坑中沉入式半 高钢筒、内浮顶浮船悬挂的沉浮式保温挂囊,岩坑六种形式构筑物用于贮存挥发性液体、 油品;应用坑上圬工、混凝土环墙体悬挂地下水中沉浮式保温挂囊和坑袋岩坑两种构筑 物,贮存非挥发性油品、液体;应用金属丝、强化铝箔、泡塑底膜贴合轻质拱壳气浮顶或 简化此壳为防雷网、石英砂、微晶玻璃等树脂玻璃钢与强化铝箔连续或间隔覆盖设置加底 膜的拱面加设比强度高的容气膜和气嘴,辅助下设张紧强力网形成碟形、拱板形充气气浮 囊为储液器顶盖;应用单双层柔性膜为刚性罐底板,辅助壁下加设弹性塑胶垫止漏层、共 用或单独使用;上述罐槽坑壁、坑囊袋与顶底构筑物两种或单用顶盖,分别组合构成储液 器,并可使其巨型化。
2,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建造方法其特征在于:精确处理依托土 的方法,是施工期,实施晾晒减水;顶部实施充气棚膜囊防雨条件下施工;以堆载,强夯 或筑井排水并兼制灰桩芯部通入CO2固化等方式分别介决大孔黄土,粘土地区增加滑塌体 密实度、抗剪力问题并铺膜、铺坑设泵集排雨;在内模板支撑下分层回填夯击最佳含水量 土、添加粘合剂土并分层埋入低温电热线夯实,罐壁浇筑与电热烘干同时、交叉进行;回 填土与临时边坡间筑入竖向一层灰土隔水隔湿;实现罐壁所受主动土压力远小于零;砂质 场地,在回填体与罐壁之间筑一层洁净级配干砂实现土予压;最后作完膜止水层及地面。
3,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建造方法,其特征在于:钢筋混凝土扶 壁环梁薄壁立筒壁、扶臂薄壁悬臂式槽壁,凡加热贮存物料,内外层钢筋外加挂单层、双 层冷拔钢丝网;内表面钢丝网外再加挂横向竖向间隔统一的半园形、方型、梯形断面的聚 烯烃模条用增量砂浆纤维混凝土浇筑,并在内表面喷、贴聚烯烃疏油疏水膜并贴上静电导 引线;凡土体抗压型、级配干砂予压罐壁设伸缩缝,并成内宽外窄的微楔形,底趾板设齿 状交叉缝以高弹性嵌缝材料如橡胶腻子封缝外再贴止油胶条;水力予压型罐壁不设伸缩缝 但外挂膜阻水保温层;三者均不设抗滑趾,可滑动;罐型结构壁,上薄下厚,使用环梁和 扶壁增加其水平刚度稳性;下部环梁断面大、间隔大、上部断面小,间隔小;扶壁下厚上 薄、下宽上窄与环梁相接交;水力予压型罐最高油位、最低水位间设钢板筒于钢筋混凝土 壁外侧钢丝网外侧,并通过水平向锚杆与钢筋架焊接、与环梁扶壁内侧钢筋焊接,混凝土 浇筑后外露钢板-混凝土缝隙以耐水胶条贴死,形成钢板夹钢筋混凝土的结构抗罐壁拉 力,其趾部使用隔水槽加膜止水并与外壁以抗水胶贴死,用防渗混凝土现浇;基岩抵紧型 薄壁扶壁悬臂式立槽壁是岩坑深占贮槽高三分之一强的悬臂板结构,扶壁上窄下宽,壁体 上薄下厚,平面呈T型或工字型,扶壁间设走道板支撑增稳,趾部设抗翻力槽,底部封岩 并加设钢丝网抗裂措施及表面温度缝。
4,根据权利要求1所述节省储液器及其建造方法,其特征在于水力、级配干砂力予 压型罐壁所相关的高地下水土坡及浮沉式保温囊使用地下水浮力的坑壁,是软土地使用特 制吊挂拼杆架下置双潜水泵、水抢的冲吸排泥工作船、沙石地使用降水位措施后挖掘、水 中机械抓斗挖掘方式、岩质地质使用爆破方式成坑并得到边坡小于某此例的初步稳定坡后 使用土工布,石笼、块石碎石中之一种形成长期稳定边坡或岩壁和地下水或人工供排水(如 海水)的依托;对级配干沙予压筒罐壁,使用岩沟和阻水聚烯烃膜在降水位条件下用水下 混凝土封死水流路径并以高标号速凝防水砂浆封死凌空岩顶部后爆破底坑、筑罐、分层填 入干化的好土,并在填土侧均填筑竖向灰土再填干的洁净级配砂夯实后才缓慢升水位;对 水力予压罐壁,可降水位后实施爆破,形成底岩坑和管道隧洞,筑泵房后,封岩,筑坡, 筑筒壁或不爆破降水位后筑筒壁后放水。
5,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建造方法其特征在于:沉浮式保温贮油 挂囊,是由侧壁倒锥面形或直立形园柱形、底部园盘型,基本与水坑壁吻合尺寸的主要由 泡塑或塑料中空板构成的浮力保温芯层,及强化铝箔类、强力网、织物、覆塑玻璃布、疏 水疏油膜类面层材料构成的沉浮于地下水中的储油结构;板片材保温芯部,内外均在工厂 贴接膜片材,对坡面土坑,侧壁最低地下水位以下母线长与水平投影值的差值点以上做起 浮收缩段,使用鼓泡型多层线性聚乙烯软膜或其他中立柔性保温复合片材加贴疏油疏水面 层,对直立高水位高渗透或可人工供排水(如海水)的岩坑,全部坑高范围使用中空保温 柔性膜,外侧烫接边烫入定位环穿入直立定位索,构成可自动升降的侧壁;现场依据阴阳 模粘烫接边,烫接时可按强度要求烫入聚烯烃棒材,按加热要求烫入低温电热线或烫入电 热线夹板,以备布线;底部园盘依托同上述的轻质泡板材双面覆面层烫接成盘,再粘烫接 聚烯轻低泡板或刚性中空板面层边缘成为沉浮加热器底盘,底盘先入水,侧壁部后入水, 依托拼装式内浮顶浮船或另设管桥浮船再进行水上拼接或及装设电热线;对挥发性油贮者 挂夹在半高钢环筒上部或内浮顶浮船上的S夹膜器上;对非挥发性物料贮者挂夹在岸上 圬土或钢筋混凝土环壁上的夹膜器上;贮油时依托浮船予设之小泵排出初始水;囊底盘上 安装加热器,按等间距布置;其对应升起位置的内浮顶浮船或中间板上开设允许其升起的 孔及壁导式空心盖板箱,以使其自身和软质供回热管自由升降并防油气蒸发;再在内浮顶 浮船上设置供回热管盘卷盘和回油口;供排油口,与钢制筒壁及穿囊过的供排油管相联; 非挥发性加热贮液加热器升起时依托岸壁圈墙,架设悬索下牵接浮船和管桥,设置供回热 管盘卷盘,供排油管和管口,也可由侧壁开口设供排油口。
6,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建造方法,其特征在于:高地下水土中 沉入式半高钢筒,是在上部地面拖入特制吸泥工作船、组焊内浮顶浮船和半高钢筒壁,冲 泥吸排泥或辅助挖掘,同时用浮船楔住筒,直至冲、吸排泥成坑,坑壁铺设土工布,以浮 船缺口和半钢圈缺口驳入石笼碎石,抛镇石笼,碎石,至最低地下水位后以水下混凝土封 坡顶并筑浆砌块石或混凝土护岸,下放钢筒至最低地下水位,并松开某段内浮顶浮船从钢 筒的予留缺口中撤出工作船并运入沉浮式保温囊拼装进出油管、供排热管;进行水上组 装,最后装内浮顶浮盘,补焊缺口钢板,装轻质拱型气浮顶或充气气浮囊。
7,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建设方法,其特征在于:土体抗压型、 水力,级配干沙力予压型圬工、混凝土叠合型厚筒壁,是底面设弹性橡塑垫层,水力予压 型不设伸缩缝,级配干沙予压型、土体抗压型,缩伸缝不设止水带,仅用填缝膏外贴胶条; 上筑内壁直立、背壁阶梯型的少筋、无筋混凝土筒体,仅用内模分层分节砌筑块石圬工筒 体,交叉分层筑混凝土内壁筒体,或在其外部再筑一层钢筋混凝土保护层;存加热物料内 壁加挂冷拔钢丝网及表面温度缝抗裂,内外壁均喷贴聚烯烃膜抗渗。
8,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建造方法,其特征在于:贮存挥发性液 体油品的岩坑和贮存非挥发性液体的坑袋、岩坑,是裸岩质地质,开石筑直立方坑其上再 筑混凝土圬工叠合壁贮存挥发性液体,或在方坑顶再筑圬工挡墙,贮非挥发性液体,并开 凿管线隧洞;使用纤维砂浆喷抹封岩,加热存料内壁再加挂冷拔钢丝网,表面温度缝并喷 贴聚烯烃疏油膜,成坑池并在坑底组装内浮顶,筑孔描接铸石铸铁抗摩板,安装轻质气浮、 气囊顶盖,伸缩缝部位使用通常高弹粘结封缝料并加贴封口胶条;土质壁底部高于最高地 下水位,以精确法筑坑筑堤,辅助坡面侧向夯击,以安定的钭坑壁或加筑圬工护坡并设锚 筋锚板拉结中部环梁等方式求得抗震力;堤及圬工顶设环梁挂单、双层柔性膜袋或壁内喷 两~三遍聚烯烃浆液贮液,底部可放置抗吸垫板和加热器,接管处用贴膜法强化;环梁顶 以夹持器夹持轻质拱型气浮顶或碟形充气气浮顶。
9,根据权利要求1所述的节省型储液器及其建造方法,其特征在于:轻质拱壳气浮 顶、碟形拱板形充气气浮囊顶,是以顶部为覆塑铝箔膜、玻纤强化铝箔、或再加一层外套 PVC管的尼龙绳网,或雷电导引线网与底部聚烯烃膜间夹持、聚烯烃泡材或聚烯烃瓦楞 板等中空板为中芯,其上、下或单上,单下钩贴附冷拔钢丝网或铝线网、钢板网,尼龙网、 玻纤网等高强网材,以粘合剂或喷涂聚烯烃结合成的多层轻质顶盖,在外设风机,供风压 下形成1/2以下拱度的覆盖构筑物,以临时增设烫上的底膜内充气或坠重和裙边内注入压 缩空气方式起升或拖带安装;也可在上述轻质顶沿烫接近水平的高比强度透光半透光夹贴 网膜如铝箔复合玻纤布、玻纤、强力网树脂复合膜等形成空气膜层,安设气嘴形成气囊; 此时上部拱顶的多层结构可简化保温层:依据跨度不同,采光要求不同,结合防雷电网, 分别采用玻璃钢或聚脂膜上面复铝、镀金属反射透光膜再加顶部防锈雷电网,底部加膜, 玻纤强化铝箔加底膜,特强聚烯烃丝网复铝复塑膜等三层,二层结构,采光迫切,顶面可 由玻璃钢或聚酯膜,铝箔交错布置,检修期树脂喷涂老化层后倒置布铝箔;在囊内通过上 部下悬的吊钩、下部穿越容气膜层的密封绳头调节器拉结柔绳,全面积上等距布置,调节 器点间可设铝、塑水平拉杆形成线状支吊;在罐、槽、半钢筒、坑壁上的环梁上予张紧高 比强度网,在其支持下,牵吊安装气囊或再喷涂粘接两者,夹持边缘;在筒、槽、坑壁设 辅助风机或压缩气供气管及止回门以备,对容气膜以气压支撑而防止该膜应力过大或减少 下部空间占用;顶层硬泡塑或高比强网、玻纤布以上按电气设计要求点式粘置、栓置避雷 针支撑底座盘或和雷电导引线,顶层粘结后插入避雷针固定并套上铝盖胶皮泛水圈或再绑 扎雷电导引线,与罐壁外设置的避雷针、线共同形成避雷网;囊的支撑壁全部使用密薄肋 板形式,侧立面为双锐角三角形;顶部也可设钩环并加套贴铝盖胶皮圈,供低高度安装时 设牵索抗风。
10,根据权利要求1所述的节省型储型储液器及其建造方法,其特征在于:单双层柔 性膜底板和弹性塑胶垫止漏层,是应用拉力伸长率性能优越的膜,如线性低密度为主的聚 烯烃膜密封同时抗付蚀;加设强度耐么性好的玻纤覆塑铝箔为防付抗么层,两者共用单用 皆可,现场拼接于地下水位以上以折叠方式安置与罐壁底部边缘板夹边密封安装;其上面 放置抗吸油吸力的压重垫板、加热器垫板和防内浮顶下支撑脚么损的抗么铸铁铸石与混凝 土复合的垫板,应用于非岩质地基;钢筋混凝土、混凝土污土叠合罐壁下与基础环梁或基 础底板间放置环状单条或多条弹性垫,并使用抗菌剂,平接缝以橡胶类粘接剂结合,形成 二级防护止漏,对无地震之忧的小罐可单独使用,仅悬臂式薄筒壁不使用此垫。
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说明书

本发明属于立圆柱贮罐、方形槽、池、坑等常压储液构筑物及其建造方法,尤其涉 及在各种土质条件下储存挥发性介质(如原油、成品油)、非挥发性介质(如水、重油、 沥青、酸、碱、盐等)的常压大型立罐、槽、池、坑的建造方法。
近来年,地面上矗立十万立方米的数台立筒钢油罐,组成油库的建设规模已经常见 于石化行业,钢制立圆柱结构受力明晰、稳定性好,但凌空设置而不借力有拼材料之势, 5万~10m3(H=20m,D=54m~80m)大型结构多半使用进口钢材,造价之高,抵消了大型 化、低投入的初衷,在很多土质条件下,基础工程处理复杂,投入也可观;同时常见抢 建现象,施工期短,建设前期准备方案比较不足,也缺乏新技术可供选用。
油品贮运行业早期曾经广泛出现的砖石圬工、钢筋混凝土开挖坑式油罐以及现仍普 遍应用于各行业的地下浅埋水池、泳池、养殖地、流水槽、沥青池等,其槽、罐壁依托 土力原理正确、普及程度高、具有生命力,但在油品贮运行业内褒贬不一,曾被称为“土 油罐”,深究其原因:受贮运规模的限制,多半使用中小型平壁罐;网架配板顶盖技术 尚未出现,罐顶多采用柱支撑梁板体系,受柱高限制,其浅理方案,顶底占投资比例大, 占地大;采用旋转薄壳顶跨度及造价限制了规模;又由于油罐内浮顶技术不普及,油气 蒸发泄漏及曾经发生一起雷击火灾事故,岩顶支护及钢筋混凝土壳顶给火灾救助带来极 大困难,结果连同地下油罐被明令禁止;从挡土墙工程对土力平衡演变而来的油罐壁土 力平衡方案中,依托土的主动土压力,多半使用自然状态土的性质,大部分未采用或不 能有效采用综合改造回填土或滑塌体的措施减少计算值,结果平壁断面大,造价高,限 制了规模,或受当时施工技术的限制,采用条壁装配式结构拼镶罐壁,坡度大,断面厚 重,安装误差大,造价偏高;硬质钢筋混凝土底板多半与罐壁整体浇注,限制了伸缩缝 的使用,底板的拉结作用限制了罐壁的自适应涨缩,增加了罐壁的弯矩和配筋;中小型 油罐多半不使用伸缩缝,在60℃贮油温度下,不可避免地限制了罐体冷缩后再拉伸与 土体紧密接触或产生自体过大的挤压应力和表面温度应力;此外施工粗糙,表面开裂(虽 然常因挂蜡、自凝,不影响罐体使用)给人印象不佳。
统而言之,罐顶重质、填土方式 粗放、罐壁伸缩缝及平壁应力防治、整体式厚重底板四种历史状况和地下泵房设置的疑 虑及不准确的行政命令限制了圬工体、钢筋混凝土油罐的发展,其规模更难满足油罐大 型化的需求。
从技术经济的角度对比:同体积钢板和钢筋混凝土其抗拉、压设计强度相差10倍, 而造价差50~70倍,即使钢筋混凝土结构耗钢达到或超过钢罐壁,其造价仍低2~3 倍,且钢制罐加工厚度很难超过40mm,混凝土可构成厚度无限,区别是钢筋混凝土 罐壁只宜受压,因而寻求土力、液力平衡立筒式钢筋混凝土罐壁全部拉力是经济技术比 较后的必然选择,准确应用土力、水力平衡罐壁受力,大型化是不成问题的;占地上立 筒钢罐造价比例30%的顶盖结构、底板结构也是涉及大型化迫切需要改进的重大方面。
ZL98222358.7和申请号99112268.2专利文件提出上下双层软质膜粘夹持泡塑和钢 丝网、钢板网的多层气支撑浮顶结构,解决了油罐顶盖大跨度和造价问题,但油罐发油 降液位时,大型罐供气量大,风量损失大、操作频繁、控制较难,抗停电能力低,安装 期防漏气难度大,仍可改进。
专利99220669.3提出对罐底中间板改为柔性膜材料的结构,仍可增设新的止漏结 构。
申请号00111064.0专利文件提出开挖式旱地阻水兜液膜人工创造水位方法,适用 地下水位以上的钢制罐,突破500万m3的规模,能否以处理填土和垮塌土或利用地下 水位的液力,满足常规巨型50万m3下的需求,应用抗温度应力钢筋混凝土半地下结 构更为简捷地求得经济上的优势,适用地域的广泛和质量上的可靠。
ZL99220907.2和申请号99112268.2专利文件提出沉入式软土中钢罐壁的结构和 实现以抽水置换油运行的贮油方法,适用于挥发性介质使用内浮顶的情况,但排出水热 损失大、占地大。
本发明结合非挥发性粘重油、重油沥青在高地下水区加热贮存的客观 需求,提出保温式结构,对沉入软土中的油罐进一步给以改进。
对于一般无需加热的非挥发性液体贮存,因无直立壁需求,更易实现技术经济的优 化。
本发明的目的是提供适应多种土质条件,各种挥发性,非挥发性液体物料大型化贮 存的地下,半地下,地下水中的低造价容器,构筑物,尤其关系建造立筒油罐、槽、油 坑节省型器壁,底板(部),顶盖的新结构及其实现方法。
本发明具体技术方案的构成是:使用节省型储液器及其建造方法,包括有开挖式地 下,半地下储液罐、槽、池坑及建造方法。
其特征在于应用精确处理依托土、回填上、 土堤土及阻水用水压、水浮力的方法,实现土体抗压型、水力、级配干砂予压型钢筋混 凝土扶壁环梁薄壁筒壁或圬工、混凝土叠合型厚筒壁;基岩抵紧式钢筋混凝土扶壁薄壁 悬臂式立槽壁;高地下水位岩土坑中依托内浮顶浮船的沉入式半高钢筒、内浮顶浮船悬 挂的沉浮式保温贮油挂囊及岩坑,六种形式构筑物用于贮存挥发性液体、油品;应用坑 上圬工,混凝土环墙体悬挂地下水中沉浮式保温挂囊和坑袋岩坑两种构筑物,贮存非挥 发性油品、液体;应用金属丝、强化铝箔、泡塑、底膜贴合轻质拱壳气浮顶或简化此拱 壳为防雷电网、石英砂微晶玻璃、玻璃钢与强化铝箔间隔,覆盖设置加底膜,加设比强 度高的容气膜和气嘴辅助下设张紧强力网形成碟形或拱板形充气气浮囊为储液器顶 盖;应用单双层柔性膜为刚性罐、槽壁底板,辅助壁下加设弹性塑胶垫止漏层、共用或 单独使用;上述罐槽壁、坑囊袋与顶底构筑物两种或之一种,分别组合构成储液器,并 可使其巨型化。
本发明所述的储液罐的精确处理依托土,回填土、土堤土的方法,其特征在于施工 期依据雨期、雨量、空气湿度、日照强度,确定晾晒减水计划,棚膜顶部实施气囊防雨 条件下施工;以堆载,强夯、筑井排水北制灰桩芯部通入CO2固化等方式分别介决 大孔黄土,粘土地质增加滑塌体密实度、抗剪力问题并铺膜、铺坑设泵集排雨;挖坑中 部,填堤内圈;以土工实验决定含水量、夯击能、密实度和土依托内么擦角、粘特系数 的关系,并指导实施;在内模板支撑下回填夯击最佳含水量土、添加粘结剂土埋入低温 电热线夯实,罐壁浇筑与电热烘干同时、交叉进行;回填土与临时边坡间筑入竖向一层 6∶4灰土隔水隔湿,实现罐壁所受主动土压力小于零;砂质场地,在回填体与罐壁之间 筑一层楔形洁净级配干砂实现土予压;并在完成的堤坡面,顶面作完膜止水层及地面。
本发明所述钢丝网钢筋混凝土扶壁环梁立筒簿壁、扶壁薄壁悬臂式槽壁,其特征在 于:凡加热贮存物料,内外层钢筋外加挂单层或双层冷拔钢丝网,内表面钢丝网外再加 挂横向间隔约5M竖向间距约0.5M的三角形半园形、方型、梯形断面尺寸约0.5~0.7cm 的聚烯烃模条用增量砂浆纤维混凝土浇筑,并在内表面喷,贴聚烃膜增光,防渗并贴上 静电导引线;凡土体抗压型、砂予压罐壁间隔约30-50m设伸缩缝,缝宽按温差变位加 止水带极限压缩尺度计算并成内宽外窄的微楔形,底趾板设齿状交叉缝,传递不均衡推 力,以高弹性嵌缝材料如橡胶腻子内外再贴止油胶条;水力予压型罐壁不设伸缩缝;三 者均不设抗滑趾,可滑动;罐型结构壁,上薄下厚,使用环梁和扶壁增加刚度稳性;下 部环梁断面大、间隔大、上部断面小,扶壁下厚上薄、下宽上窄与环梁相接交;水力予 压型罐最高油位、最低水位间设钢板筒于钢筋混凝土壁钢丝网外侧,并通过水平向锚杆 与钢筋架焊接,并与环梁扶壁内侧钢筋焊接,混凝土浇筑后外露钢板-混凝土缝隙以耐 水胶条贴死,形成钢板钢筋混凝土夹的结构抗罐壁拉力,其趾部使用隔水槽加膜止水并 与外壁以抗水胶贴死,用抗渗混凝土现浇;基岩抵紧型薄壁扶壁立槽壁其特征是岩坑深 占贮槽高三分之一强的悬臂板结构,扶壁约间距约1-1.5m,扶壁约宽0.3-1.5m上窄下 宽,壁体上薄下厚,平面呈T型或工字型,扶壁间设支撑板增稳。
面层膜宜用厚膜,用以 保护受拉砼内钢筋及面层。
本发明所述的水力、级配干砂予压型罐壁所相关的高地下水土坡及浮沉式保温囊使 用地下水浮力的坑壁,其特征是软土地使用特制吊挂样拼杆架下置双潜水泵、水抢的冲 吸排泥或砂土石地使用、降水位措施后挖掘水中机械抓斗挖掘方式成坑,岩质地使用爆 破方式并得到边坡小于1∶1.732的初步稳定坡后使用土工布,石笼、块石碎石中之一种 形成长期稳定边坡或岩壁和地下水或人工供排水(如海水)的依托;对级配干砂力予压 筒罐壁,使用岩沟和阻水聚烯烃膜在降水位条件下用水下混凝土封死水流路经并以高标 号速凝防水砂浆封死凌空岩底部后填入干化的好土,并在填土侧均填筑6∶4竖向灰土 再填洁净级配干沙夯实后才缓慢升水位的方法;对水力予压罐壁,可降水位后实施爆 破,形成岩坑和管道隧,筑泵房后,封岩,筑坡,筑筒壁或不爆破降水位后筑筒壁后放 水。
     本发明所述的沉浮式保温贮油挂囊,其特征是:由侧壁倒园台形或直立园柱形,底 部园盘型,基本与水坑壁吻合尺寸的泡塑或塑料中空板浮力保温芯层及强化网材织物、 强化铝箔类覆塑玻璃布、疏水疏油膜面层材料构成,沉浮于地下水中的储液结构;对土 质坡面坑,侧壁最低地下水位以下依据贮液加热温度确定选用弹性聚苯乙烯发泡板、聚 氯乙烯泡沫板、聚烯烃瓦楔板高钙塑泡材或鼓泡型多层线性聚乙烯软膜为板片材保温芯 部,内外均在工厂贴接玻纤强化聚丙烯或铝箔玻纤强化膜,覆塑铝箔或线性低密度聚乙 烯膜片材之中两种的面层并留现伤烫接边,内膜使用各种疏油疏水后贴;对土质坡面 坑,最低地下水位以下母线长与水平投影值差值点以上做起浮收缩段,使用鼓泡型多层 线性聚乙烯软膜加贴面层;对直立高水位、高渗透或可人工供排水(如海水)的岩坑, 全部坑深范围使用中空保温柔性多层贴合膜,外侧烫接边内烫入定位环,穿入直立上下 瑞固定的定位索构成可自动叠伸的升降侧壁。
现场依据阴阳模粘烫接边,烫接时可按强 度要求烫入聚烯烃棒时,按加热要求烫入低温电热线或烫入电热线夹板,以备布线;底 部园盘依托同上述的轻质泡材双面覆面层烫接成盘,再粘烫接聚烯轻低泡板或刚性中空 板面层边缘成为沉浮加热器底盘,底盘先入水,侧壁部后入水,依托内浮顶浮船或另设 管桥浮船再进行水上拼接或及装设电热线。
对挥发性油贮者水下穿越边浮船,挂夹在半 高钢环筒或内浮顶浮船上部夹持器上,对非挥发性物料者挂夹在岸上圬土或钢筋混凝土 环壁上的夹持器上,贮油时依托浮船予设之小泵排出初始水;囊底盘上安装加热器,按 等间距布置;其对应升起位置的内浮顶浮船或中间板上开设允许其升起的孔及壁导式空 心盖板箱,以使其自身和软质供回热管自由升降并防油气蒸发;再在内浮顶浮船上设置 供回热管盘卷盘和回油口;供排油口,与钢制筒壁及穿囊过的供排管相联。
非挥发性加 热贮液加热器升起时依托岸壁圈墙,架设悬索下牵接浮船和管桥,设置供回热管盘卷 盘,供排油管和管口,也可由侧壁开口设供排油口。
本发明所述的高地下水土坑中沉入式半高钢筒,其特征是,在软土上部地面拖入特 制吊挂拼捍架下置潜水泵型吸泥工作船,组焊内浮顶浮船和半高钢筒壁,冲泥吸排泥或 辅助挖掘,同时楔住浮船和钢筒,直至冲、吸排泥成坑,坑壁铺设土工布,以浮船缺口 和半钢圈缺口驳入石笼碎石,抛镇石笼,碎石,至最低地下水位后以水下混凝土封坡顶 并筑浆砌块石或混凝土护岸,下放钢筒至最低地下水位,并松开某段内浮顶浮船从钢筒 的予留缺口中撤出工作船并运入沉浮式保温囊拼装进出油管、供排热管。
进行水上组 装,最后装内浮顶浮盘,补焊缺口钢板,装轻质拱型气浮顶或充气气浮囊。
本发明所述节省型储液器及其建设方法其特征在于:土体抗压型、水力,级配干沙 力予压型圬工、混凝土叠合型厚筒壁,是底面设弹性橡塑垫层,水力予压型不设伸缩缝, 级配干沙予压型、土体抗压型,缩伸缝不设止水带,仅用填缝膏外贴胶条,上筑内壁直 立、背壁阶梯型的少筋、无筋混凝土筒体,仅用内模分层分节砌筑块石圬工筒体交叉分 层筑混凝土内壁体,或在其外部再筑一层钢筋混凝土保护层;存加热物料内壁加挂冷拔 钢丝网抗裂,内外壁均喷贴聚烯烃膜抗渗。
本发明所述节省型储液器及其建造方法其特征在于:贮存挥发性液体油品的岩坑和 贮存非挥发性液体的坑袋、岩坑,是裸岩质地质,开石筑直立方坑其上再筑凝凝土圬工 叠合壁贮存挥发性液体,或在方坑顶再筑圬工挡墙,贮存非挥发性液体,并开凿管线隧 洞;使用纤维砂浆喷抹封岩成坑池,加热存料内壁再加挂冷拔钢丝网、表面温度缝并喷 贴聚烯烃疏油膜,并在坑底组装内浮顶,筑孔锚接铸石铸铁抗摩板,安装轻质气浮、气 囊顶盖,伸缩缝部位使用通常高弹粘结封缝料并加贴封口胶条;土质壁底部高于最高地 下水位,以精确法填筑坑筑堤,辅助坡面侧向夯击,以安定的钭坑壁或加筑圬工护坡并 设锚筋锚板拉结中部环梁等方式求得抗震力;堤及圬工顶设环梁挂单、双层柔性膜袋或 壁内喷两~三遍聚烯烃浆液贮液,底部可放置抗吸垫板和加热器,接管处用贴膜法强 化;环梁顶以夹持器夹持轻质拱型气浮顶或碟形充气气浮顶。
本发明所述的轻质拱壳气浮顶或碟形,拱板形充气气浮囊,其特征是:以顶部为覆 塑铝箔膜或玻纤强化铝箔,或再加一层外套PVC管的尼龙绳网、雷电导引线网,底部 泡塑或聚烯烃中空瓦楞板等中空板材为中芯层,其上、下或单上,单下钩贴附冷拔钢丝 网、钢板网、铝线网、玻纤网、帘子布、尼龙绳网等高比强网材之2种,以粘合剂或喷 涂聚烯烃结合成的多层轻质顶盖,在外设风机50Pa~150Pa[0.10005~0.10015mpa(绝)] 供风压下形成1/20-1/2拱度的覆盖构筑物,以临时增设烫上的底膜内充气或坠重和裙边 内注入压缩空气方式起升或拖带安装;对液位变动频繁、幅度大者,上述轻质顶在施工 期烫接近水平的高比强度膜片如铝箔复合布膜、玻纤树脂复网膜形成容气膜层,安设气 嘴形成气囊,此时上层拱顶多层结构可简化;依据强度不同,采光要求不同结合防雷电 网分别采用上面复铝箔、镀金属膜或顶部再加防金属防雷网兼作强度网,底部加膜、玻 纤强化铝箔加底膜,特强聚烯烃丝网膜复铝箔,绳加复铝玻璃钢等三、双层结构;采光 迫切,则顶面可由玻璃钢,聚酯金属膜与铝箔交错布置,检修期以树脂喷涂老化层后倒 置布设铝箔;在囊内通过上部下悬的吊钩、下部穿越容气膜层的密封绳头调节器拉结尼 龙绳,全面积上等距布置,点间可增设铝塑水平拉杆形成线状支吊,减少容气膜工作态 张力和垂度;在罐、槽、半钢筒、坑壁上环梁上予张紧尼龙绳网,尼龙网或冷拔钢丝网 玻纤网绳网之一种,在其支持下,牵吊安装气囊或再喷涂粘接两者,夹持边缘;在筒、 槽、坑壁设辅助风机或压缩气供气管及止回门以备对气囊增气压抗风振时,对容气膜以 气压支撑而防止该膜应力过大或减少下部空间占用;顶层硬层以上,按电气设计要求点 式粘置、栓置避雷针支撑底座盘或和雷电导引线,顶层粘结后插入避雷针固定并套上铝 盖胶皮泛水圈或再绑扎雷电导引线;囊的支撑壁全部使用密薄肋板形式,侧立面为双锐 角三角形、顶部也可设钩环并加套贴铝盖胶皮圈,供低高度安装时设牵索抗风。
本发明所述的单双层柔性膜底板和弹性塑胶垫止漏层,其特征是:应用拉力伸长率 性能优越的膜,如线性低密度为主的聚烯烃膜密封同时抗付蚀;加设强度耐么性好的覆 塑玻纤铝箔为防付抗么层,两者共用或单用,现场拼接于地下水位以上夹边密封安装; 以折叠方式和拉伸裕量共同完成对不均匀沉降、地震荷载造成基础罐体变位的自适应, 完成密封抗蚀耐么,方便维修等功能;其上面放置抗吸油吸力的压重垫板、加热器垫板 和防内浮顶下支撑脚么损的抗么铸铁铸石与混凝土复合的垫板;钢制,钢筋混凝土罐壁 下与基础环梁或基础底板间放置环状单条或多条弹性垫,平接缝以橡胶类粘接剂结合, 形成二级防护止漏,对罐壁免除按悬臂考虑的复杂应力态,对无地震之忧的小罐可单独 使用。
本发明技术上优点是使用精确处理依托土,回填土、土堤土的方法,实现土体抗压、 抗剪,正常情况下筒壁只是作为推力部件,全部环向抗压强度可用作抗震储备,为大 型化提供了可能。
使用级配干沙,水力予压,压力计算值准确,扭转土力计算含糊的惯 式。
广泛使用半地下方案,挖中部填内圈利于早期予压和边坡稳定,利于避免地下水位 围困扰,降低地下泵房设置的难度,便于取得地表土强夯效益,土方造价可降低数倍, 而占地也仅相当于常规地上钢罐的防护(火)间距,并减省了保温材料的消耗,抗事故 态污染力明显高于地面结构,石材本身即为优质资源,因而开石坑等于不投资,在不得 不使用不飞溅无声爆破时造价高,而使用悬臂式结构;使用冲吸排泥方法,施工文明, 造价低,应用阻膜,土工布技术可变地下水为利;使用棚膜气囊等排水晾晒施工方法, 保证了降低原土的含水量这一关键技术实施,并为增加密实度创造条件。
使用薄壁结构高厚比可达1/200~1/70平均1/100,折算厚度不超过一倍,大大降低 壁内外温度差引起的附加应力实现地上钢立筒罐同深度(约20M)的效果。
环梁和扶 壁大大强化了结构刚度稳性,是大型化低造价的必然。
使用温度缝不仅清除大部分筒体 温度压应力更主要起到使筒体不受拉力的明确作用,保证筒体明确地借用土体被动土压 力。
使用可滑动式底接触,保证筒壁可按园筒法单一受力状态计算应力而实现薄壁结 构,仅在气温不低,规模不大,施工技术有限、加热油温不高的场合,选用混凝土,圬 工叠合型重力厚筒壁。
使用冷拔钢丝网,纤维混凝土及内表面喷贴膜,整体温度应力消散和局部平衡,简 化了计算原则,改善了筒体质量和使用寿命。
使用沉浮式保温囊,其油水置换自动沉浮进行,无需设地下泵房,造价极低,基本 否定了钢制容器在软土上支撑设置的惯式。
是顺势用油水的回归自然的方式,并利用塑 料优越性能,以水包裹和顶盖克服塑料寿命之劣。
本技术也可应用于软土中沉入式大型 油罐的油水置换法运行。
使用充气囊气浮顶方法降低了供气投入、安装难度和抗风力,底层容气膜强度要求 虽高,但可用比强度高的网结构以及气压支撑,顶层防雷网形成的约束,控制了风振上 限,减弱多层结构的胶合剥离作用。
顺利介决实现大型化,低造价,也适用于仓库风雨 操场、泳池、露天活动场、甚至大型厂房。
使用上述十类储液构筑物的总效果是:以地上5-10万立米钢结构油罐单位造价的 1/20~1/3实现百万主方米以上单台罐坑规模的突破,钢筋混凝土罐壁及土工造价降2- 4倍,罐底造价降5-17倍,罐顶造价降5倍,坑囊式造价降5-10倍。
效益昭彰。
下面结合附图对本发明贮液器及其建造方法作进一步说明: 附图一是本发明土体抗压实施例总体剖视示意图 附图二是本发明水力予压实施例总体剖视示意图 附图三本发明土力予压实施例总体剖视示意图     附图四本发明基岩抵紧实施例总体剖视示意图 附图五是本发明冲吸排泥挂架实施例总体剖视示意图 附图六是本发明沉浮式保温挂囊实施例总体剖视示意图 附图七是充气气浮囊顶盖实施例总体剖视示意图 附图八是本发明沉浮式保温挂囊材料实施例示意图 附图九是钢筋混凝土薄结构扶壁、环梁、强化悬挑扶壁和罐底弹性垫片位置实施例 剖面示意图 图1示一般土质场地,在地下水位以上挖坑筑堤2,以土工实验确定土含水量,夯 实能,内么擦角和粘持系数的关系并监测实施,施工期以晾晒减水,以堆载,强夯方式 增加滑塌体密实度,以筑坑、铺膜、集雨排水,随后使用简易气浮囊式棚膜9防雨,筑 堤2和浇筑钢筋混凝土壁1,在内膜板支撑下分层按最佳含水量填土3并埋入低温电线 夯实,与电热烘干同时交叉进行,并在回填土和临时边坡间筑入竖向的一层6∶4灰土8 隔水隔湿,防止填土含水量增长,实现罐壁主动土压力为零或负值,再筑顶面膜止水层 和地面。
土体抗压型,级配干砂力土力予压的钢筋混凝土薄壁筒壁1,使用C30-C40以上标 号,筒壁内外钢筋外侧加挂10mm×0.6-0.8mm冷拔钢丝网一层或两层,内侧再加挂竖 向间隔5M,水平间隔0.5-0.6mm聚烯烃半园型,梯形、方形横断尺寸0.5~0.7cm的塑 条,用增加砂浆比例的混凝上现浇成抗温度应力面层,也可再应用玻纤或钢纤维混凝 土,环向设温度缝间隔30-50M,缝宽由浇筑期平均温度与油温差额计算定,止水带用 橡塑制,填缝材料用橡胶腻子等高弹性料并加止水膜,图9示为薄壁结构稳定性问题筒 壁设环梁31和扶壁32,为顶盖垂度可设增高薄壁段并设侧立面三角形的强化扶壁33。
图2是在完整基岩上部高水位洪积、海积覆盖层10M左右的罐址,贮存挥发性油 料,应用上部水力予压钢筋混凝筒壁结构,其方法是上部吸排泥或挖掘成坑,周边筑井 12排水降水位,爆破开石成罐坑,泵房坑、管道隧洞应用土工布15和石笼14镇压软 土边坡,筑岩沟18排水,应用添加剂如防水剂、速凝剂有机树脂砂浆喷抹压岩抗壁底, 隧洞壁及岩顶沿,同样使用上述钢筋混凝土或再添加防水剂,筑成立筒直立壁及泵房 壁。
最低地下水位与最高油位差过大时,筒壁上段外侧,混凝土保护层位置设置与钢筋 铆杆焊死的钢板筒壁,直至最高油位,以适应大型化的需求;岩坑内外壁通过平面筑沟 坑、泄裂隙水压,并以潜水泵排出,坑底按内浮顶支撑脚要求予埋耐么铸铁垫坂;图 3示为减少岩坑13及泵房16工程难度,也可使用阻水膜17并经排水沟18以速凝混凝 土封死,石笼14压软土,施工期压地面土、晾土、回填好土3,筑灰土8,填干砂19, 而不开挖基岩,覆膜排雨,上部筑堤2形成同上述土力抗压的土力予压型立筒壁,此时, 填缝材料要求刚性大而变形小,如轮胎橡胶等。
规模不大,石材价廉,温差不大,施工 技术有限也可使用少筋混凝土阶梯筒,圬工叠合成壁,减少投入。
图4示微风化基岩裸露或覆盖层很薄的库址贮存挥发性油类,周边不宜实施大规模 飞溅爆破,以1/3H强深度基岩爆破开挖,2/3H弱使用悬臂,与基岩抵紧型扶壁薄壁式 钢筋混凝土槽型直立结构,其断面可以是T型,也可是工型,除环梁以外结构做法同 上述,但槽壁底宜用整体喷封防水纤维砂浆。
图5示吸排泥工作船27,左右方对称由绞盘28吊挂角钢构成拼装杆件29构成升 降式笼架,底部对称安置潜水泵30,水枪34。
图6示在高地下水位砂土、软土罐址贮存挥发性油品,仍使用内浮顶以沉浮保温囊 在软土坑中贮油,在最低地下水位以上设置油品压重所需钢环24,浮顶中间板20末拼 装前设囊。
囊的侧壁21芯材可以是聚烯烃鼓泡型压层膜制片材外再覆平膜和强化铝 膜,也可是泡苯板,PVC发泡板等,双面覆膜厂内成型,或其他聚烯烃或强化铝箔片 材,在现场包裹芯板依托阴、阳模烫结联片,内面使用面层疏油膜最后贴平;内面可一 次利用烫压边烫入低温电热线,也可贴烫入半刚性支架支持电热线;底部半刚性加热器 26托盘25,可以使用PVC异型塑钢材内嵌PVC泡板外贴烯烃膜等稍重的板材,与底 园盘23在现场贴、烫膜成片或座贴在底层,以膜夹泡板烫贴在底盘的烫接边缘上,或 在浮顶浮船上烫合锥面侧膜边和底盘边缘时可夹入聚烯烃骨架;侧壁21最上段宜用柔 性保温膜,在全囊满油位向外发油时,供浮囊边伸缩用,相应浮顶的内浮船底沿应包弧 型抗么层。
加热器上浮点位置上的浮顶中间板收发油口,应做活盖以备油囊供油极限库 容不太大;全部供热管使用软管,并在浮顶上设盘管盘及回收油口,施工方法同下。
在高地下水地贮存非挥发性粘重油料如重油、沥青等无论比重小于或略大于1,使 用岸壁挂沉浮保温囊形式,浮力由囊体厚度提供,岸壁混凝土环墙不仅为囊压重依托, 也是轻质拱顶气浮顶的支撑结构,可座于地面上,也可座于钢筋混凝挑板上。
施工方法 是吸排泥成坑或挖坑,边坡用石笼14镇压或使用土工布块石镇压,拖出吸呢浮船拖入 中间塑料浮船及管道人行桥,把岸上成形的囊侧壁21和板23拖吊入池伸展或在浮船上 烫合底盘和侧壁膜掖入船底再伸展,联结上沿,因无内浮顶只需防止加热器与浮船重叠 相遇,即可。
上部可设悬索供浮船和进排油管桥定位并使加器浮盘总比重接近1。
浮动 囊需耐温较高,可用纤维增强聚丙烯泡板、聚乙烯鼓泡片材贴平膜,结合部夹烫聚乙烯 杆增加刚性。
一般干旱地区,对于地下水位以上贮存非挥发性液体(如各种清污水),使用精确 处理填土堤的方法挖坑筑堤,直接依托坡状土壁或砌筑圬工护坡土壁,坑底放置膜袋, 并与供液排液管线加垫夹紧联结,成为坑式储液器,堤顶部设环梁,吊结贮液袋上沿, 栓夹结轻质气浮气囊顶盖,使用地下水中沉浮囊,则常规清水,污水池泵房可座在地上。
图7示上述各种储液器,凡工作期液位变动不频繁者,(如坑中沉浮式油囊,污水 池,沉淀池等),使用顶部铝箔膜或玻纤强化铝箔35,底膜37间夹持泡塑39,其上、 下或单侧钩附贴钢丝网38或钢板网以粘合剂或喷涂聚烯烃结合成多层轻质拱壳气浮项 盖,以加接临时底膜充气或裙边和坠重内注入压缩空气方式起升或拖带安装。
在50Pa~ 150Pa[0.10005~0.10015MPa(绝)]气压下形成1/20~1/2拱度覆盖构筑物,顶部可穿设钩 36,供牵绳抗风振,同时设铝盖胶皮泛水圈47。
对液位变动频率、幅度大者,上述轻 质拱壳顶边缘在施工期烫接近水平的强力膜,如玻纤布与铝箔覆合膜,尼龙丝网铝箔覆 合膜玻纤覆塑膜、帘子布覆塑等形成容气膜层6并安设气嘴形成碟形、拱板型气囊,并 在内部通过上部下悬的吊钩45,下部穿越容气膜层的密封绳头调节器41,拉结尼龙绳 7,全面积中点式等距布置或再吊挂轻质铝,塑制水平拉杆,减少容气膜工作态的张力 和垂度,在罐、槽、坑壁、半钢圈上沿予张尼龙绳网10或冷拔钢丝网之一种在其支持 下牵吊安装气囊,夹持边缘;此时上部拱顶结构的保温芯层可不用,结合采光要求,使 用薄层玻璃钢上间隔贴铝落箔;钢丝网顶置而成防雷,并可以铝箔接边夹持钢线;检修 期老化层喷树脂加贴铝箔,老化铝箔磨掉。
在筒、槽、坑壁设辅助风机或压缩空气供气 管及止回门阀,以备对气囊增气压抗风振时,对底膜以气压支撑而防止容气膜应力过 大,并减少下部空间占用;顶层硬泡塑39以上冷板钢丝网38以下按电气设计要求点式 粘置,栓置避雷针支撑底盘40或和电导引线,完成顶层粘贴后插入避雷针46固定绑扎 引线48加设铝盖胶皮泛水圈47。
全部穿越膜处只能使用冲孔法并加贴强化膜,顶层再 加贴胶带。
凡在地下水位以上非岩质土层设置罐底,使用柔性膜单层或双层放置,以抗贮液付 蚀的聚烯烃膜的抗张裕量和折叠安置裕量,抵卸地基不均匀沉降和地震晃抬变形,并可 在钢,钢筋混凝土筒壁趾部以下底部垫层或环梁以上加垫一圈或多圈高弹性性橡胶垫 52,垫间缝以快干胶填缝,加贴压敏胶带拉合,形二、三级防护。
在绝无地震和土建地 基做法健全的小罐条件,可仅用单条或多条弹性垫一种方式止漏密封。
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