[發(fā)明專利]超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910878343.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN110541481B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王福成;郭巍;計(jì)靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/34
• 分類號(hào): E04B1/34;E04H7/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：這種超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系包括罐頂、罐壁、罐底（13），罐頂采用雙曲面雙層拉索結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)梁（14）上采用網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)封閉，在雙曲面雙層拉索結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上鋪設(shè)屋面板（28），罐頂雙曲面雙層拉索結(jié)構(gòu)由穩(wěn)定索（1）、承壓索（2）、內(nèi)環(huán)梁（14）、外環(huán)梁（5）和高強(qiáng)彈簧鋼管（4）構(gòu)成，平行排列的高強(qiáng)彈簧鋼管（4）通過索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)（24）設(shè)置在穩(wěn)定索（1）、承壓索（2）之間，各穩(wěn)定索（1）、各承壓索（2）的內(nèi)側(cè)與內(nèi)環(huán)梁（14）連接，各穩(wěn)定索（1）、各承壓索（2）的外側(cè)錨固在外環(huán)梁（5）中，通過與穩(wěn)定索（1）連接的各索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)（24）上端的螺栓孔與T型鋼板支架（27）緊固在一起，T型鋼板支架（27）設(shè)置螺栓孔，T型鋼板支架（27）與上蓋板（29）通過高強(qiáng)螺栓（30）將屋面板（28）固定在二者之間；罐壁由內(nèi)板（7）、外板（6）、普通混凝土（8）構(gòu)成，內(nèi)板（7）、外板（6）上交錯(cuò)布置高強(qiáng)鋁合金抗剪鍵（9），罐壁頂部設(shè)置兩道環(huán)形的工字鋼梁（19），兩道環(huán)形的工字鋼梁（19）通過橫向加勁肋連接成整體，形成環(huán)形鋼桁架。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：所述的內(nèi)板（7）、外板（6）均為高強(qiáng)鋁合金板，均由高強(qiáng)鋁合金拼接板通過榫舌（22）和榫槽（23）相互連接而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：所述的屋面板（28）采用PDCPD屋面板，外環(huán)梁（5）為高強(qiáng)鋁合金混凝土外環(huán)梁，內(nèi)環(huán)梁（14）為高強(qiáng)鋁合金混凝土內(nèi)環(huán)梁。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：所述的罐底（13）與罐壁的交匯處，設(shè)置高強(qiáng)鋁合金抗拔圈（10）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：所述的各穩(wěn)定索（1）和各承壓索（2）沿輻射方向布置，外側(cè)錨固在罐壁頂?shù)耐猸h(huán)梁（5）上，內(nèi)側(cè)錨固于內(nèi)環(huán)梁（14）上，整個(gè)罐頂支撐在罐壁上；通過調(diào)整承壓索（2）、穩(wěn)定索（1）和高強(qiáng)彈簧鋼管（4）的長(zhǎng)度并利用內(nèi)環(huán)梁（14）受拉，對(duì)罐頂施加預(yù)應(yīng)力并與外環(huán)梁（5）錨固；內(nèi)環(huán)梁（14）上設(shè)置的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為高強(qiáng)鋁合金網(wǎng)殼（3），高強(qiáng)鋁合金網(wǎng)殼（3）由高強(qiáng)鋁合金桿件和鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)（15）構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：所述的罐壁的頂部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置高強(qiáng)鋁合金內(nèi)加強(qiáng)環(huán)（11）。

7.一種權(quán)利要求6所述的超大雙曲面雙層拉索儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)體系的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

建造活性粉末混凝土罐底：首先在工廠預(yù)制高強(qiáng)鋁合金拼接板，在其上焊好高強(qiáng)鋁合金抗剪鍵（9），預(yù)制高強(qiáng)鋁合金抗拔圈（10），在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)好罐底墊層，然后綁扎罐底鋼筋，同時(shí)在罐底布置高強(qiáng)鋁合金抗拔圈（10），在高強(qiáng)鋁合金抗拔圈（10）上焊接已焊好高強(qiáng)抗剪鍵的底層鋁合金拼接板，全部罐底鋼筋綁扎完畢，澆筑活性粉末混凝土，養(yǎng)護(hù)，完成罐底施工；

二、采用分層施工的方法建造罐壁：首先在罐底（13）伸出的鋁合金拼接板上，準(zhǔn)確安裝罐壁第二層的內(nèi)板（7）、外板（6），預(yù)先在內(nèi)板（7）、外板（6）上沿圓周方向交錯(cuò)水平布置高強(qiáng)鋁合金抗剪鍵（9）；然后用混凝土泵將攪拌好的普通混凝土分層澆筑到內(nèi)板（7）、外板（6）的空隙之中，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拼接上一層焊好高強(qiáng)鋁合金抗剪鍵的內(nèi)板（7）、外板（6），澆筑普通混凝土，分層依次施工直到接近到罐壁頂部，在罐壁頂部設(shè)置兩道環(huán)形的工字鋼梁（19），并用橫向加勁肋連接成整體，形成環(huán)型鋼桁架，并且在罐壁的頂部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)計(jì)好的位置設(shè)置高強(qiáng)鋁合金加強(qiáng)環(huán)（11）；在離罐壁頂端500mm處開始向上布置連接筋（21），連接筋（21）環(huán)向間隔1米，連接筋（21）伸出罐壁一直到外環(huán)梁（5）中；

三、罐頂施工：在罐壁頂部安裝外環(huán)梁（5）的內(nèi)、外板，綁扎好鋼筋籠（20），預(yù)埋索孔，澆筑活性粉末混凝土（18），用高強(qiáng)鋁合金板封頂，完成外環(huán)梁（5）施工；工廠預(yù)制好的內(nèi)環(huán)梁（14）和穩(wěn)定索（1）、承壓索（2）通過高強(qiáng)彈簧鋼管（4）和索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)（24）現(xiàn)場(chǎng)連接，通過索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)的索道（26），把索從索道（26）穿入，將所有雙曲面雙層索準(zhǔn)確穿入索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)（24），然后安裝高強(qiáng)彈簧鋼管（4），與索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)（24）實(shí)現(xiàn)可靠連接，將所有索錨固在外環(huán)梁（5）上，最后封錨；

將與穩(wěn)定索（1）連接的各索管交匯連接鋼節(jié)點(diǎn)（24）與T型鋼板支架（27）連接好，然后在T型鋼板支架（27）上鋪設(shè)屋面板（28），通過高強(qiáng)螺栓（30）將上蓋板（29）、屋面板（28）與T型鋼板支架（27）實(shí)現(xiàn)可靠連接；然后在內(nèi)環(huán)梁（14）上安裝網(wǎng)殼支座，現(xiàn)場(chǎng)安裝工廠預(yù)制好的高強(qiáng)鋁合金網(wǎng)殼桿件、鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)（15）、高強(qiáng)鋁合金環(huán)桿（16）和高強(qiáng)鋁合金斜桿（17），形成高強(qiáng)鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，并在其上鋪設(shè)屋面板（28），完成罐頂?shù)娜渴┕ぁ?/p>