СПОСОБ МОНТАЖА ПОДЗЕМНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ
METHOD TO INSTALL UNDERGROUND VERTICAL CYLINDRICAL RESERVOIRS

Изобретение относится к способам монтажа вертикальных подземных цилиндрических резервуаров преимущественно для хранения сжиженных газов.
Известен способ монтажа подземных трубопроводов (патент США №4633602, кл. E02F 5/12), включающий отрывку траншеи, выемку грунта складированием на одну сторону траншеи, укладку труб, создание грунтовой подушки и засыпку труб грунтовым материалом с помощью колесной транспортной машины, состоящей из заборной головки, подающей грунт из отвала на ленту транспортера с последующей подачей в вибрирующий сепаратор позволяющий мелким частям грунта падать через сито в траншею на трубопровод.
Недостаток данного способа состоит в том, что вибрация сепаратора приводит к сбиванию больших кусков породы и комков грунта с ленты транспортера в траншею, повреждению защитного покрытия трубопроводов, которое способствует последующей коррозии труб. Данное обстоятельство обуславливает использование для создания грунтовой подушки трубопроводов песчаных грунтов, а вынутый из траншей грунт вывозить с территории строительной площадки. Кроме того громоздкая структура и сложный ременный привод блока сепаратора приводят к частым поломкам оборудования, что увеличивает стоимость строительно-монтажных работ.
Наиболее близким является способ монтажа подземных цилиндрических резервуаров, включающий в себя рытье котлована под резервуар, установку фундамента, установку резервуара в котлован и крепление его к фундаменту, испытание смонтированного резервуара, засыпку установленного в котловане резервуара песком на полную глубину и вывоз вынутого из котлована грунта с территории строительной площадки (Трушин В.М. Устройство и эксплуатация установок сжиженного углеводородного газа. - Л.: Недра, 1991, с.92).
Недостатками данного способа является необходимость засыпки песком на полную глубину котлована и вывоз вынутого из котлована грунта с территории строительной площадки, что увеличивает стоимость монтажных работ.
Задача предполагаемого изобретения заключается в снижении расхода песка, снижении трудоемкости выполняемых работ и повышении экономичности монтажа.
Технический результат изобретения заключается в повышении экономичности монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров и исключении вывоза вынутого из котлована грунта с территории строительной площадки.
оп
р
оп
р
Поставленная задача решается тем, что при осуществлении способа, заключающегося 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, согласно заявляемому техническому решению, 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, 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. Кроме того, опалубку выполняют высотой не более 0,7 м, а пространство между опалубкой и резервуаром заполняют крупнозернистым песком.
оп
р
Новым является то, что для осуществления способа монтажа применяется перемещаемая опалубка в виде цилиндра без основания высотой 0,7 м и диаметром, определяемым по выражению d=d+0,4 м с элементами для захвата и перемещения в верхней части, устанавливаемая на дно котлована поверх монтируемого подземного резервуара и обеспечивающая создание песчаной подушки, необходимой толщины, предотвращающей повреждения защитного покрытия подземного вертикального цилиндрического резервуара и исключающей пучинистые явления грунта вокруг резервуара, а также позволяющая использовать ранее вынутый из котлована грунт для обратной засыпки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлена конструктивная схема с основными элементами, дающими представление о способе и принципе его действия.
На фиг.1 показана перемещаемая опалубка.
На фиг.2 представлена в разрезе схема начального этапа монтажа подземного вертикального цилиндрического резервуара с помощью перемещаемой опалубки.
На фиг.3 представлен вид сверху начального этапа монтажа подземного вертикального цилиндрического резервуара с помощью перемещаемой опалубки.
На фиг.4 представлена в разрезе схема промежуточного этапа монтажа подземного вертикального цилиндрического резервуара с помощью перемещаемой опалубки.
На чертежах (фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4) приняты обозначения:
1 - котлован; 2 - фундамент; 3 - подземный вертикальный цилиндрический резервуар; 4 - перемещаемая опалубка; 5 - песок; 6 - грунт; 7 - элемент для захвата и перемещения.
Способ монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров осуществляют следующим образом.
В вырытый котлован 1 устанавливают фундамент 2, на который устанавливают и крепят подземный вертикальный цилиндрический резервуар 3 с последующим гидравлическим и пневматическим испытанием.
оп
р
оп
р
Затем производят засыпку подземного вертикального цилиндрического резервуара 3, для чего, перемещаемую опалубку 4 (фиг.1), выполненную в виде цилиндра без основания с диаметром, определяемым по выражению d=d+0,4 м, где d - диаметр опалубки, d - диаметр резервуара, м, устанавливают на дно котлована 1, поверх вертикального цилиндрического резервуара 3 (фиг.2), таким образом, чтобы между перемещаемой опалубкой 4 и резервуаром 3 обеспечивался зазор 0,2 метра (фиг.3). В пространство между цилиндрическим вертикальным резервуаром 3 и перемещаемой опалубкой 4, засыпают песок 5 слоем толщиной 0,2 м. Для предотвращения пучения и опускания сезоннопромерзающих грунтов после проведения монтажных работ засыпку осуществляют крупнозернистым песком. Каждый слой тщательно уплотняют, например, ручной электротрамбовкой, поливая водой, для исключения осадки песка после окончания монтажных работ. В пространство между перемещаемой опалубкой 4 и стенкой котлована послойно засыпают ранее вынутый из котлована грунт 6 и подвергают уплотнению, после чего повторяют операции по частичной засыпке песка 5 и грунта 6 до достижения уровня песка в опалубке 4 верхней образующей цилиндра, после чего перемещаемую опалубку 4 сдвигают вверх вдоль резервуара непосредственно за элементы для захвата и перемещения 7. Далее перемещаемую опалубку 4 устанавливают на уплотненный ранее грунт и промежуточные этапы по наполнению опалубки и котлована повторяют (фиг.4) до полной засыпки котлована 1 и извлечения перемещаемой опалубки 4. После этого, из ранее вынутого из котлована грунта 6, формируют насыпь над планировочной поверхностью земли высотой 0,3 м на всю прилегающую территорию.
3
Перемещаемую опалубку 4 (фиг.2) изготавливают из листа стального горячекатаного толщиной 5 мм, плотностью 7900 кг/м по ГОСТ 19903-90. Конструкция перемещаемой опалубки 4 гарантирует необходимый защитный слой вокруг подземного вертикального цилиндрического резервуара толщиной 0,2 м. Выполнение опалубки 4 высотой не более 0,7 м обеспечивает возможность проведения работ по трамбовке песка с помощью специальных инструментов с ручным управлением.
Элементы для захвата и перемещения 7 опалубки 4 выполняют в виде четырех монтажных петель и располагают попарно, напротив друг друга в верхней части опалубки для обеспечения равномерного сдвига при монтаже и исключения смещения перемещаемой опалубки 4 относительно оси и изготавливают с диаметром стержня 6 мм и высотой проушины петли 60 мм, соответствующей размерам чалочных крюков грузовых стропов, из стали класса А 240.
3
3
Для оценки сравнительной эффективности применения способа монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров было проведено сравнение двух вариантов. В качестве базового варианта для сравнения принят подземный вертикальный резервуар объемом 2,3 м с выполнением строительно-монтажных работ по традиционной технологии с полной засыпкой котлована крупнозернистым песком и вывозом грунта с территории строительной площадки. В качестве альтернативного варианта - подземный вертикальный резервуар объемом 2,3 м с применением предлагаемого способа монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров (таблица).
Сравнительная эффективность способов монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров
Технические характеристики и параметры
Традиционный способ
Способ с перемещаемой опалубкой
геометрические размеры резервуара, м:
- длина
2,1
- диаметр
1,2
геометрический объем резервуара, м<sup>3</sup>
2,3
объем земляных работ по рытью котлована, м<sup>3</sup>
39,3
объем грунта, вывозимого в отвал, м<sup>3</sup>
33,8
-
расход крупнозернистого песка для обратной засыпки котлована, м<sup>3</sup>
39,3
4,6
Технические характеристики и параметры
Традиционный способ
Способ с перемещаемой опалубкой
снижение расхода песка, %
-
88,3
капвложения в засыпку котлована песком, тыс. руб.
51,196
5,99
снижение капвложений в засыпку песком, %
-
88,3
Примечание к таблице 1. Стоимостные характеристики приведены ценах на 01.01.12.
Таким образом, применение предлагаемого способа монтажа вертикальных подземных цилиндрических резервуаров позволяет решить главную задачу изобретения - исключить вывоз грунта вынутого из котлована с территории строительной площадки и повысить экономичность строительно-монтажных работ.