CN108532623B - 一种储油群桩基础及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储油群桩基础及使用方法，包括承台、若干根基桩、若干根进出油总管和若干根排气总管；若干根基桩呈竖向矩阵式排列，承台设在所有基桩顶部；每根基桩均包括一个储油罐、钢筋笼、连接钢筋、混凝土外壳和承台预埋连接件；每个储油罐均具有进出油管和排气管；混凝土外壳浇筑在储油罐外周，进出油总管与对应行或列中进出油管相连接，连接管路上设有进出油阀门；排气总管与对应行或列中排气管相连接，连接管路上设有排气阀门，每根排气总管均连接一台稳压设备。本发明一方面作为高层建筑物的深基础，满足承载力要求，另一方面作为高层建筑地下停车库，实现停车、加油等功能，实现空间的多重利用和车辆供油的安全、方便、快捷。

Description

一种储油群桩基础及使用方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别是一种储油群桩基础及使用方法。

背景技术

软土地基高层建筑物通常采用桩基础，通过桩侧与土之间的摩阻力提供地基承载力。实心桩为常用的一种桩型，为了节省材料，空心桩也被大量使用。大部分空心桩通过桩外侧与土之间的摩阻力提供承载力，然而其内部空间并没有得到充分、有效的利用。

另外，传统的储油罐为钢制大体积罐体，其体积大、质量大，在地震荷载作用下，会出现振动、沉降与移位，甚至出现罐体的开裂与接头处的断裂，严重时致使高挥发性易燃、易爆燃料泄露，进而引发爆炸。而且，加油站一般较为分散、拥堵，有时难以实现方便、快捷地供油。如果能在商场、办公楼等建筑物地下停车场实现车辆就地加油，则能缓解车辆加油难的问题。

因此，结合软土地基高层建筑物空心桩基础的高效利用问题、传统储油罐所存在的安全隐患以及解决城市方便、快捷车辆供油等问题，本申请发明了一种可以储油并加油的群桩基础及使用方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种储油群桩基础，该一种储油群桩基础一方面能作为高层建筑物的深基础，满足承载力要求，另一方面还能作为高层建筑地下停车库，实现停车、加油等功能，实现空间的多重利用和车辆供油的安全、方便、快捷。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种储油群桩基础，包括承台、若干根基桩、若干根进出油总管和若干根排气总管。

若干根基桩呈竖向矩阵式排列，承台设置在所有基桩的顶部。

每根基桩均包括一个储油罐、钢筋笼、连接钢筋、混凝土外壳和承台预埋连接件。

每个储油罐均具有进出油管和排气管。

钢筋笼同轴套设在储油罐的外周，钢筋笼通过若干根连接钢筋与储油罐的外壁面相连接；混凝土外壳浇筑在储油罐的外周，并将进出油管、排气管、钢筋笼、连接钢筋和承台预埋连接件均浇筑在内。

承台底部与承台预埋连接件相连接，进出油总管和排气总管均设置在承台上，进出油总管与对应行或列中储油罐的进出油管相连接，每根进出油管与进出油总管相连接的管路上均设置有进出油阀门；排气总管与对应行或列中储油罐的排气管相连接，每根排气管与排气总管相连接的管路上均设置有排气阀门，每根排气总管均连接一台稳压设备。

每个储油罐内均设置有油位检测装置。

油位检测装置为浮球液位器。

承台包括顶板、底板、侧墙和内墙，内墙包括纵墙和横墙，纵墙和横墙呈“十”字型交错布置，形成与基桩数量相等的隔腔，基桩位于对应的隔腔内；其中，纵墙平行于进出油总管以及排气总管方向，横墙底部设有横墙通道，该横墙通道能供进出油总管和排气总管穿过。

承台预埋连接件包括沿基桩径向交错间隔布置的钢筋直螺纹接头和预埋接长钢筋接头，其中，预埋接长钢筋接头的预留长度为自身直径的30倍。

本发明还提供一种储油群桩基础的使用方法，该一种储油群桩基础的使用方法一方面能作为高层建筑物的深基础，满足承载力要求，另一方面还能作为高层建筑地下停车库，实现停车、加油等功能，实现空间的多重利用和车辆供油的安全、方便、快捷。

一种储油群桩基础的使用方法，包括如下步骤。

步骤1，预制基桩：先将钢筋笼套装在储油罐外周，接着将进出油管和排气管，焊接于钢筋笼与储油罐之间，再使用连接钢筋将钢筋笼与储油罐焊接固定；然后，将焊为整体的进出油管、排气管、钢筋笼和储油罐放入桩模具中，浇筑混凝土，振捣密实，养护28天以上，预制形成基桩。

步骤2，拟建场地降水、基坑开挖。

步骤3，旋挖钻机在步骤2开挖的基坑处进行成孔，成孔呈竖向矩阵式排列；每个成孔直径均小于基桩直径。

步骤4，吊桩、静力压桩：将步骤1预制形成的基桩吊运至步骤3中的成孔处，使用静力压桩机将所有基桩依次缓慢压至对应成孔的设计标高处。

步骤5，制作承台：绑扎承台钢筋笼，将位于成孔中的基桩顶部的混凝土保护层凿除，漏出承台预埋连接件，将承台钢筋笼与承台预埋连接件连接牢固；接着，使用混凝土浇筑承台，养护28天以上。

步骤6，管道布设：将进出油总管和排气总管均布设在承台上，进出油总管与对应行或列中储油罐的进出油管相连接，每根进出油管与进出油总管相连接的管路上均设置有进出油阀门；排气总管与对应行或列中储油罐的排气管相连接，每根排气管与排气总管相连接的管路上均设置有排气阀门，每根排气总管均与稳压设备相连接。

步骤7，存油：通过进出油总管和对应进出油管向每个基桩中的储油罐加油；每个储油罐中的油位检测装置对油位进行检测，当添加至最高设定油位时，对应的进出油阀门关闭，接着向下一个储油罐进行加油，直至所有储油罐均加油完成；当通过进出油总管和进出油管向储油罐加油的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管从储油罐内吸出惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

步骤8，取油：通过进出油总管和对应进出油管从基桩中的储油罐取油，储油罐中的油位检测装置对油位进行检测，当取油至最低设定油位时，对应的进出油阀门关闭，接着向下一个储油罐进行取油，直至提取至所需的油量；当通过进出油总管和进出油管向储油罐取油的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管向储油罐内注入惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

还包括步骤9，清洗：当需要对储油罐、进出油总管和进出油管内的油质沉渣进行清理时，由进出油总管通过进出油管向储油罐内注入清洗液，清洗液注入的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管从储油罐内吸出惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡；清洗完成后，清洗液与油质沉渣再由进出油管经进出油总管排出，清洗液排出的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管向储油罐内注入惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

步骤1中，预制基桩时，浇筑的混凝土强度不低于C60；步骤5中，制作承台时，浇筑的混凝土强度不低于C40；承台混凝土浇筑前，先将与承台底板相连接的基桩顶部混凝土进行凿毛、清缝、润湿、坐浆处理，再使用微膨胀混凝土浇筑承台。

步骤2中，拟建场地降水至承台中底板的设计标高以下0.5米，基坑开挖至承台中底板的设计标高处。

步骤7中，存油时，将位于同一行或同一列中的储油罐作为一组储油装置，一组储油装置对应一根进出油总管和一根排气总管，不同组的储油装置能存储不同型号或规格的油品。

本发明具有如下有益效果：

(1)该储油群桩基础，能作为高层建筑物的深基础，满足承载力要求。

(2)该储油群桩基础承台上方，可作为高层建筑地下停车库，实现停车、加油等功能，实现空间的多重利用和车辆供油的安全、方便、快捷。

(3)当通过进出油管向储油罐内注入或吸取油时，排气总管连接稳压设备，稳压设备向储油罐内吸取或注入惰性气体，保证储油罐能够安全、快捷、高效的存取油品。同时该发明还能隔绝空气，维持一个较为安全的工作环境。

(4)在群桩基础中，能将基桩分为多组，使得群桩中可存储不同类型的油，以满足不同类型车辆供油的需求；将每组基桩通过弯联管连接于进出油总管和排气总管，能保证所有基桩内的油都能被利用，提高进出油效率。若某基桩内油品将被取尽时，可由同一根进出油总管从不同基桩继续供油或取油，以维持进出油的高效性与持续性。多个基桩能被同时利用，避免某个基桩因油品久置而变质，导致资源浪费。

(5)当储油罐需要清理罐底及管道内的油质沉渣时，由进出油总管向弯联管、进出油管、储油罐内注入清洗液，清洗后清洗液与油质沉渣再由进出油管经弯联管、进出油总管抽出，从而简单、高效地解决储油罐清洗难的问题。

附图说明

图1显示了本发明一种储油群桩基础不含进出油总管时的立体结构示意图。

图2显示了本发明一种储油群桩基础含进出油总管时的立体结构示意图。

图3显示了储油群桩基础中基桩的俯视图。

图4显示了基桩沿图3中A-A面的剖视图。

图5显示了进出油总管、排气总管与储油罐连接的管路示意图。

图6显示了图2中承台顶部的俯视图。

其中有：1.进出油管；2.排气管；3.储油罐；4.钢筋笼；5.连接钢筋；6.混凝土外壳；7.承台预埋连接件；8.进出油总管；9.稳压设备；10.排气阀门；11.弯联管；12.承台；13.横墙；14.纵墙；15.横墙通道；16.浮球液位器；17.排气总管；18.进出油阀门；19.基桩。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2和图6所示，一种储油群桩基础，包括承台12、若干根基桩19、若干根进出油总管8和若干根排气总管17。

若干根基桩呈竖向矩阵式排列，如图1、图2和图5所示，基桩优选为24根，优选呈四行六列的方式排列。

如图1所示，承台设置在所有基桩的顶部，承台优选包括顶板、底板、侧墙和内墙。其中，顶板图中未标出，底板如图2所示，底板上开设有与基桩数量相等的开孔，开孔的排列方式与若干根基桩的排列方式相同，也优选为四行六列的排列方式。当底板放置在所有基桩顶部时，每根基桩中的储油罐顶部(包括进出油管顶部和排气管顶部)均能从对应的开孔中伸出。

内墙包括纵墙14和横墙13，纵墙和横墙呈“十”字型交错布置，形成与基桩数量相等的隔腔，优选为24个隔腔，基桩位于对应的隔腔内。其中，纵墙平行于进出油总管以及排气总管方向，横墙底部设有横墙通道15，该横墙通道能供进出油总管和排气总管穿过。

如图3和图4所示，每根基桩均包括一个储油罐3、钢筋笼4、连接钢筋5、混凝土外壳6和承台预埋连接件7。

每个储油罐均具有如图4所示的进出油管1和排气管2，排气管比进出油管短，进出油管底部与储油罐底部相连通，进出油管顶部不低于储油罐顶部；排气管底部与储油罐中上部相连接，排气管顶部不低于储油罐顶部。

每个储油罐内均设置有油位检测装置，油位检测装置优选为浮球液位器17。浮球液位器优选与进出油阀门及排气阀门相连接，通过浮球液位器发出信号指示，打开或关闭进出油阀门及排气阀门。

钢筋笼同轴套设在储油罐的外周，钢筋笼通过若干根连接钢筋与储油罐的外壁面相连接；混凝土外壳浇筑在储油罐的外周，并将进出油管、排气管、钢筋笼、连接钢筋和承台预埋连接件均浇筑在内。

如图5所示，承台底部与承台预埋连接件相连接，进出油总管和排气总管均设置在承台上，进出油总管优选通过弯联管11与对应行或列中储油罐的进出油管相连接，每根进出油管与进出油总管相连接的管路上均设置有进出油阀门18；排气总管优选通过弯联管11与对应行或列中储油罐的排气管相连接，每根排气管与排气总管相连接的管路上均设置有排气阀门10，每根排气总管均连接一台稳压设备9。

承台预埋连接件优选包括沿基桩径向交错间隔布置的钢筋直螺纹接头和预埋接长钢筋接头，其中，预埋接长钢筋接头的预留长度为自身直径的30倍。

一种储油群桩基础的使用方法，包括如下步骤。

步骤1，预制基桩：先将钢筋笼套装在储油罐外周，接着将进出油管和排气管，焊接于钢筋笼与储油罐之间，再使用连接钢筋将钢筋笼与储油罐焊接固定；然后，将焊为整体的进出油管、排气管、钢筋笼和储油罐放入桩模具中，浇筑混凝土，振捣密实，养护28天以上，预制形成基桩。本步骤中，浇筑的混凝土强度优选不低于C60。

在基桩与承台设计连接处，基桩钢筋笼预留两圈钢筋直螺纹接头(钢筋直螺纹接头后期凿出与承台底板钢筋机械连接)和预埋接长钢筋接头(预埋接长钢筋弯到水平位置与承台底板钢筋焊接)。预埋接长钢筋接头的预留长度优选为30d，其中d为钢筋直径。预埋接长钢筋接头与直螺纹螺栓接口沿桩径向交错间隔布置，以备后期基桩与承台底板浇筑时钢筋不产生“通缝”，保证桩与承台连接的整体性和稳定性。

步骤2，拟建场地降水、基坑开挖(因承台高度约4米，对于地下水位较高的地区，须先作降水，然后基坑开挖，从而实现在基坑内旋挖钻机作业与承台的施工)。本步骤2中，拟建场地降水优选至承台中底板的设计标高以下0.5米，基坑开挖优选至承台中底板的设计标高处。

步骤3，旋挖钻机在步骤2开挖的基坑处进行成孔，成孔呈竖向矩阵式排列，优选为四行六列的排列方式；每个成孔直径均小于基桩直径。

步骤4，吊桩、静力压桩：将步骤1预制形成的基桩吊运至步骤3中的成孔处，使用静力压桩机将所有基桩依次缓慢压至对应成孔的设计标高处。

步骤5，制作承台：绑扎承台钢筋笼，将位于成孔中的基桩顶部的混凝土保护层凿除，漏出承台预埋连接件，将承台钢筋笼与承台预埋连接件连接牢固；接着，使用混凝土浇筑承台(浇筑的混凝土强度优选不低于C40)，养护28天以上。

进一步，具体操作方法为：绑扎承台钢筋笼，将基桩与承台底板设计连接处的混凝土保护层凿除，漏出直螺纹螺栓接头和预埋接长钢筋接头，将承台钢筋笼与直螺纹螺栓接头和预埋接长钢筋接头连接牢固。然后，对基桩与承台底板连接处的桩身混凝土凿毛、清缝、润湿、坐浆处理，使用微膨胀混凝土浇筑承台，养护28天以上。

步骤6，管道布设：将进出油总管和排气总管均布设在承台上，进出油总管与对应行或列中储油罐的进出油管相连接，每根进出油管与进出油总管相连接的管路上均设置有进出油阀门；排气总管与对应行或列中储油罐的排气管相连接，每根排气管与排气总管相连接的管路上均设置有排气阀门，每根排气总管均与稳压设备相连接。

步骤7，存油：通过进出油总管和对应进出油管向每个基桩中的储油罐加油；每个储油罐中的油位检测装置对油位进行检测，当添加至最高设定油位(也即排气管2与储油罐3接口处附近)时，浮球液位器16发出信号指示，对应的进出油阀门关闭，接着向下一个储油罐进行加油，直至同组所有储油罐均加油完成，也即达到各自的液面高度上限时，停止该组储油装置存油。当通过进出油总管和进出油管向储油罐加油的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管从储油罐内吸出惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

步骤7中，存油时，将位于同一行或同一列中的储油罐作为一组储油装置。如图5所示，将同一行中的储油罐作为一组储油装置，则为四组储油装置，每组储油装置包括6个储油罐。

一组储油装置对应一根进出油总管和一根排气总管，不同组的储油装置能存储不同型号或规格的油品，多组储油装置能分别作为90、92、93、95、97号等汽油及柴油和其它油品储存设备，不同组储油装置，分开连接，相互独立。

步骤8，取油：当需要给车辆供油时，通过进出油总管和对应进出油管从基桩中的储油罐取油，储油罐中的油位检测装置对油位进行检测，当取油至最低设定油位(也即储油罐底附近)时，浮球液位器16发出信号指示，对应的进出油阀门关闭，接着向下一个储油罐进行取油，直至提取至所需的油量。同时同组其它基桩(一组为同一个进出油总管、排气总管连接)可继续出油，直至达到各自的液面高度下限时，停止该组储油装置出油。

步骤9，清洗：当需要对储油罐、进出油总管和进出油管内的油质沉渣进行清理时，由进出油总管通过进出油管向储油罐内注入清洗液，清洗液注入的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管从储油罐内吸出惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡；清洗完成后，清洗液与油质沉渣再由进出油管经进出油总管排出，从而简单、高效地解决储油罐3清洗的问题。

清洗液排出的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管向储油罐内注入惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种储油群桩基础的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，预制基桩：先将钢筋笼套装在储油罐外周，接着将进出油管和排气管，焊接于钢筋笼与储油罐之间，再使用连接钢筋将钢筋笼与储油罐焊接固定；然后，将焊为整体的进出油管、排气管、钢筋笼和储油罐放入桩模具中，浇筑混凝土，振捣密实，养护28天以上，预制形成基桩；

步骤2，拟建场地降水、基坑开挖；

步骤3，旋挖钻机在步骤2开挖的基坑处进行成孔，成孔呈竖向矩阵式排列；每个成孔直径均小于基桩直径；

步骤4，吊桩、静力压桩：将步骤1预制形成的基桩吊运至步骤3中的成孔处，使用静力压桩机将所有基桩依次缓慢压至对应成孔的设计标高处；

步骤5，制作承台：绑扎承台钢筋笼，将位于成孔中的基桩顶部的混凝土保护层凿除，漏出承台预埋连接件，将承台钢筋笼与承台预埋连接件连接牢固；接着，使用混凝土浇筑承台，养护28天以上；

步骤6，管道布设：将进出油总管和排气总管均布设在承台上，进出油总管与对应行或列中储油罐的进出油管相连接，每根进出油管与进出油总管相连接的管路上均设置有进出油阀门；排气总管与对应行或列中储油罐的排气管相连接，每根排气管与排气总管相连接的管路上均设置有排气阀门，每根排气总管均与稳压设备相连接；

步骤7，存油：通过进出油总管和对应进出油管向每个基桩中的储油罐加油；每个储油罐中的油位检测装置对油位进行检测，当添加至最高设定油位时，对应的进出油阀门关闭，接着向下一个储油罐进行加油，直至所有储油罐均加油完成；当通过进出油总管和进出油管向储油罐加油的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管从储油罐内吸出惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡；

步骤8，取油：通过进出油总管和对应进出油管从基桩中的储油罐取油，储油罐中的油位检测装置对油位进行检测，当取油至最低设定油位时，对应的进出油阀门关闭，接着向下一个储油罐进行取油，直至提取至所需的油量；当通过进出油总管和进出油管向储油罐取油的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管向储油罐内注入惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

2.根据权利要求1所述的储油群桩基础的使用方法，其特征在于：还包括步骤9，清洗：当需要对储油罐、进出油总管和进出油管内的油质沉渣进行清理时，由进出油总管通过进出油管向储油罐内注入清洗液，清洗液注入的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管从储油罐内吸出惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡；清洗完成后，清洗液与油质沉渣再由进出油管经进出油总管排出，清洗液排出的同时，稳压设备通过排气总管和对应排气管向储油罐内注入惰性气体，以维持储油罐内的气压平衡。

3.根据权利要求1所述的储油群桩基础的使用方法，其特征在于：步骤1中，预制基桩时，浇筑的混凝土强度不低于C60；步骤5中，制作承台时，浇筑的混凝土强度不低于C40；承台混凝土浇筑前，先将与承台底板相连接的基桩顶部混凝土进行凿毛、清缝、润湿、坐浆处理，再使用微膨胀混凝土浇筑承台。

4.根据权利要求1所述的储油群桩基础的使用方法，其特征在于：步骤2中，拟建场地降水至承台中底板的设计标高以下0.5米，基坑开挖至承台中底板的设计标高处。

5.根据权利要求1所述的储油群桩基础的使用方法，其特征在于：步骤7中，存油时，将位于同一行或同一列中的储油罐作为一组储油装置，一组储油装置对应一根进出油总管和一根排气总管，不同组的储油装置能存储不同型号或规格的油品。

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