ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при устройстве стен ограждения при возведении резервуаров.
В России эксплуатируется около 40000 резервуаров различного типа и назначения объемом от 400 до 50000 куб. метров, «средний возраст» которых свыше 30 лет при нормативном сроке эксплуатации - 20 лет. Приведенные цифры показывают на значительное исчерпание проектных ресурсов. В связи с этим весьма актуальной задачей является проблема реконструкции или модернизации металлических резервуаров с целью восстановления их эксплуатационных качеств (продления срока службы).
Известно изобретение «Фундамент» (см. патент №2203361, МКЛ. 7 Е 02 D 27/38, опубл. 2003. 04.27). Фундамент для цилиндрического резервуара включает круглую опорную плиту, расположенную на грунтовой подушке. Новым является то, что фундамент содержит по периметру максимальной окружности опорной плиты наклонное кольцевое ребро и соединенные с ним железобетонные балки, радиально сходящиеся к центру конусообразного углубления основания, а грунтовая подушка выполнена в форме усеченного конуса и расположена в конусообразном углублении основания.
Недостатком данной конструкции является недолговечность работы металлического резервуара за счет того, что данная конструкция ничем не подкреплена, нет связи его с фундаментом.
Известно изобретение «Ограждение резервуара» (см. патент №2178482, МКЛ. 7 Е 02 D 29/02, опубл. 2002.01.02). Ограждение резервуара включает подпорную стенку, удерживаемую подпружиненными тяжами, причем удерживающие от сдвига тяги соединены с фундаментами стены и резервуара, а вертикальные тяжи, удерживающие от опрокидывания, заанкерены в грунте, проходят насквозь и закреплены верхними концами к стене через пружину.
Недостатком данной конструкции является то, что опорный элемент оказывает местные воздействия и создают нежелательные возмущения в напряженно-деформированном состоянии стенок резервуара, что приводит к недолговечности работы конструкции., выполнение в качестве опорного элемента тяж значительно удорожают конструкцию.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является патент по заявке №94030616 «Резервуар», МКЛ. 7 Е 04 Н 7/06, опубл. 1996.08.18. Сущность изобретения заключается в том, что резервуар снабжен опорным кольцевым элементом, жестко закрепленным на поверхности корпуса резервуара, уложенными на наемный грунт и размещенными по периметру за пределами резервуара в радиальном направлении, опорным кольцевым элементом, расположенным по центру поверхности железобетонных плит, металлическими жесткими подкосами, соединяющими опорные кольцевые элементы под углом 45° к поверхности грунта, и горизонтальными элементами, соединяющими нижний опорный элемент с днищем резервуара.
Недостатками данного изобретения являются недостаточная надежность конструкции за счет того, что:
- опорный кольцевой элемент, жестко закрепленный по поверхности резервуара, оказывает местные (локальные) воздействия, передающиеся от подкосов и создает нежелательную неравномерность (возмущение) в напряженно-деформируемом состоянии стенок резервуара. В предлагаемом решении подкосы упираются в охватывающие
корпус резервуара ребристые железобетонные плиты и оказывают более равномерное давление на них.
- поддерживающее влияние резервуару оказывают только подкосы. В предлагаемом решении часть нагрузки от резервуара воспринимают, кроме подкосов, железобетонная цилиндрическая оболочка из плит, опирающаяся на дополнительный кольцевой плитный фундамент.
- фундаментные плиты, в которые упираются подкосы, между собой не объединены в цельную опорную конструкцию, при котором неравномерность осадок подкосов не обеспечивает надежность их поддержки.
Задачей полезной модели является создание более эффективной конструкции цилиндрического металлического резервуара с повышенной надежностью работы и увеличенным сроком службы.
Задача решается следующим образом. Восстановление цилиндрического металлического резервуара, снабженного опорным кольцевым элементом, жестко закрепленным на поверхности корпуса резервуара, железобетонными фундаментными плитами, уложенными за пределами резервуара по периметру, фундамент, опорным кольцевым элементом, расположенным по центру поверхности железобетонных плит и металлическими подкосами, соединяющими опорные кольцевые элементы, у которого
вокруг существующего цилиндрического металлического резервуара в его нижней части устроена из сборных вертикальных железобетонных ребристых плит цилиндрической формы опоясывающая и обжимающая резервуар цилиндрическая железобетонная оболочка в виде обоймы, установленная на уплотненном грунте или подсыпке,
сборные вертикальные железобетонные ребристые плиты цилиндрической формы подкреплены металлическими подкосами, которые опираются в созданную вокруг металлического цилиндрическогорезервуара наземную кольцевую фундаментную платформу из сборных соединенных между собой железобетонных ребристых плит трапециевидной в плане формы,
железобетонные ребристые плиты трапециевидной формы имеют регулируемое подвижное устройство с направляющими с набором отверстий, в которых фиксируется с помощью высокопрочных болтов преднапряженный упор подкосов в вертикальные железобетонные ребристые плиты цилиндрической формы,
внутри цилиндрического металлического резервуара на его днище по кольцевому контуру внутри цилиндрического металлического резервуара устраивается обетонирование плавного треугольного криволинейного очертания, причем выпуски арматуры которого свариваются с днищем и стенкой металлического резервуара,
плотное присоединение сборных вертикальных железобетонных плит цилиндрической формы к металлическим стенкам резервуара может осуществляться на клеющем растворе.
В итоге обжатия существующего цилиндрического металлического резервуара цилиндрической железобетонной оболочкой в виде обоймы с подкосами и надземной кольцевой фундаментной платформой происходит разделение функций: несущим становится созданная железобетонная конструкция, а сохраняемая металлическая часть старого резервуара выполняет функцию непроницаемой внутренней облицовки (обшивки). Выполнение внутри цилиндрического металлического резервуара по кольцевому контуру обетонирования треугольного криволинейного очертания, причем концы арматуры свариваются с днищем и стенками металлического резервуара, снижает максимальные напряжения в наиболее уязвимом месте цилиндрического металлического резервуара. Таким образом, восстанавливается функционирование цилиндрического металлического резервуара, повышается надежность его работы за счет создания рациональных условий его работы, включая возможности преднапряжения, увеличивается срок его службы.
Полезная модель представлена на фигурах:
Фиг.1 - общий вид цилиндрического металлического резервуара,
Фиг.2 - общий вид цилиндрического металлического резервуара, вид сверху,
Фиг.3 - вид вертикальной железобетонной ребристой плиты цилиндрической формы
Фиг.4 - регулируемое подвижное устройство
Полезная модель состоит из существующего цилиндрического металлического резервуара 1 со своим фундаментом 2. Вокруг существующего цилиндрического металлического резервуара 1 в его нижней части устроена опоясывающая и обжимающая его цилиндрическая железобетонная оболочка в виде обоймы 3, установленная на уплотненном грунте или подсыпке. Цилиндрическая железобетонная оболочка в виде обоймы 3 выполнена из сборных вертикальных железобетонных ребристых плит 4 цилиндрической формы, смежные ребра которых соединены между собой раствором и, например, высокопрочными металлическими болтами 5.
Сборные вертикальные железобетонные ребристые плиты цилиндрической формы 4 выполнены с упором 6 и подкреплены металлическими подкосами 7, которые опираются в созданную вокруг цилиндрического металлического резервуара 1 наземную кольцевую фундаментную платформу 8, выполненную из сборных соединенных между собой железобетонных ребристых плит трапециевидной в плане формы 9.
Концевые части металлических подкосов 7 имеют упор 10 в регулируемом подвижном устройстве 11 с направляющими 12 с набором отверстий 13, с помощью которого обеспечивается возможность преднапряжения металлических подкосов 7 в вертикальные стенки сборных вертикальных железобетонных ребристых плит 4, которые создают цилиндрическую железобетонную оболочку в виде обоймы 3, опоясывающий цилиндрический металлический резервуар 1.
Внутри цилиндрического металлического резервуара 1 на его днище по кольцевому контуру а устраивается обетонирование 14 плавного треугольного криволинейного очертания, причем выпуски арматуры которого свариваются с днищем и стенкой цилиндрического металлического резервуара 1.
Плотное присоединение сборных вертикальных железобетонных ребристых плит цилиндрической формы 4 к металлическим стенкам резервуара 1 может осуществляться на клеющем растворе.
Монтаж осуществляется следующим образом.
Вокруг существующего цилиндрического металлического резервуара 1 по кольцевому контуру в его нижней части монтируется опоясывающая и обжимающая его цилиндрическая железобетонная оболочка 3 в виде обоймы, установленная на уплотненном грунте или подсыпке.
Цилиндрическая железобетонная оболочка 3 собирается из сборных вертикальных железобетонных ребристых плит 4 цилиндрической формы, которые соединены между собой раствором и высокопрочными болтами 5 через ребра и огибают цилиндрический металлический резервуар 1.
Одновременно вокруг цилиндрического металлического резервуара 1 выполняют наземную кольцевую фундаментную платформу 8. Металлические подкосы 7 упираются в ребра вертикальных ребристых железобетонных плит цилиндрической формы 4 и опираются в созданную надземную кольцевую фундаментную платформу 8, которая выполнена из сборных соединенных между собой железобетонных плит трапециевидной формы 9.
Сборные вертикальные железобетонные ребристые плиты цилиндрической формы 4 выполнены с упором 6 для металлических подкосов 7.
Концевые опоры металлических подкосов 7 опираются на упор 10 в регулированном подвижном устройстве 11 с направляющими 12 с набором отверстий 13, в которых фиксируется с помощью высокопрочных болтов преднапряженный упор 10 металлических подкосов 7 в вертикальные железобетонные ребристые плиты цилиндрической формы 4.
Соединение вертикальных сборных железобетонных ребристыз плит цилиндрической формы 4 между собой с помощью высокопрочных болтов 5 и выполнение набора отверстий 13 в направляющих 12 обеспечивает возможность преднапряжения металлических подкосов 7 с боковыми гранями цилиндрического металлического резервуара 1.
По кольцевому контуру цилиндрического металлического резервуара 1 в его внутренней части устраивается обетонирование треугольного криволинейного очертания 14, причем концы арматуры свариваются с днищем металлического резервуара 1. Присоединение сборных ребристых железобетонных плит-панелей 4 к металлическим стенкам цилиндрического металлического резервуара 1 может осуществляться на клеющем растворе.
Предложенное устройство для восстановления конструкции цилиндрического металлического резервуара 1 позволяет восстанавливать функционирование металлического цилиндрического резервуара, с помощью преднапряжения значительно увеличить срок службы, повышает надежность.