CN109898907B - 一种液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法，该液化天然气储罐的斜向预应力系统包括在墙体内预埋斜向交叉内侧穿线管和外侧穿线管，在承台内预埋连接器，且连接管的两端连通内侧穿线管和外侧穿线管的底端，于环梁上设置多个顶部锚座，使储罐的张拉工作仅在储罐罐顶进行；该液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法包括连接器预埋；穿线管预埋；墙体顶部锚座设置及墙体纵向张拉；环梁预应力锚座预埋；墙体上部横向张拉等步骤。本发明公开的的液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法在储罐罐顶通过顶部锚座进行张拉，减少扶壁柱的设计，解决预应力在地下液化天然气储罐的应用受限的问题。

Description

一种液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法

技术领域

本发明涉及天然气运输和储存领域，具体涉及一种液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法。

背景技术

液化天然气的运输与储存主要采用液化天然气储罐，由于国内液化天然气的需要日益增加，液化天然气储罐的发展趋势逐渐趋于大型化，储罐的直径及高度逐渐增加，储罐所承受的荷载越来越大。以地下或半地下的形式建立的地下储罐，降低了储罐重心高度、减小储罐自身承受荷载，且受到空中物体碰撞的可能性小，受风荷载的影响小，泄漏的影响小，具有更好的抗震性和安全性，是未来液化天然气储罐的发展趋势。

传统液化天然气储罐的预应力结构一般是通过横向钢绞线和横向钢绞线分别组成水平应力和竖直应力，且水平应力和竖直应力交错组成预应力体系，这种传统的预应力体系不能满足地下储罐的建设需要。这是因为地下储罐处于地平面以下，施工空间受限，液化天然气储罐的形状为圆柱形，为了对储罐环梁进行张拉，储罐罐身的外壁通常需要设置扶壁柱，狭小的地下空间不仅加大了地下储罐罐身的张拉难度，也增加储罐的扶壁柱的施工难度(受狭小的施工空间增加了钢筋绑扎、模板支护等施工工艺的难度)，这些都限制了预应力在地下液化天然气储罐的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法，用以解决预应力在地下液化天然气储罐的应用受限的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种液化天然气储罐的斜向预应力系统，包括墙体、承台和环梁，所述墙体为环形封闭墙，所述墙体固定于所述承台，所述环梁固定于所述墙体上部，所述墙体内预埋有多组第一穿线组件和多组第二穿线组件，所述第一穿线组件和第二穿线组件均包括内侧穿线管、外侧穿线管和连接器，所述第一穿线组件的内侧穿线管与所述第二穿线组件的内侧穿线管斜向交叉预埋于所述墙体的内侧内，所述第二穿线组件的外侧穿线管与所述第二穿线组件的外侧穿线管斜向交叉预埋于所述墙体的外侧内，第一穿线组件的连接器和第二穿线组件的连接器平行预埋于所述承台内，所述连接器的两端连通所述内侧穿线管和所述外侧穿线管的底端；在所述墙体的顶部设置多个墙体顶部锚座，所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管、外侧穿线管和连接器内穿设有钢绞线，通过所述墙体顶部锚座对穿设所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管、外侧穿线管及连接器的钢绞线进行纵向张拉；所述墙体顶部的外侧设置有环梁，所述环梁上设置多个顶部锚座，所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管、外侧穿线管和连接器内穿设有钢绞线，通过所述顶部锚座对穿设所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管、外侧穿线管及连接器的钢绞线进行横向张拉。

进一步地，所述连接器为连接管。

进一步地，所述连接管的两端均设置有穿线管对接接口。

进一步地，所述穿线管对接接口与所述连接管的角度大于或等于90度。

进一步地，所述连接管为U型镀锌钢管。

进一步地，所述连接器为钢绞线锚座。

进一步地，所述内侧穿线管和所述外侧穿线管均为波纹管。

本发明还公开了一种液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，采用上述的液化天然气储罐的斜向预应力系统，所述预应力布置方法包括以下步骤：

连接器预埋：在承台进行钢筋绑扎时，预埋多组所述连接器；

穿线管预埋：在墙体进行钢筋绑扎时，于所述墙体的内侧内斜向交叉预埋第一穿线组件的内侧穿线管与第二穿线组件的内侧穿线管，于所述墙体的外侧内斜向交叉预埋第二穿线组件的外侧穿线管与第二穿线组件的外侧穿线管，且使所述内侧穿线管和所述外侧穿线管的底端均与所述连接器固定连接，所述内侧穿线管和所述外侧穿线管相互平行；

墙体顶部锚座设置及墙体纵向张拉：在所述墙体的顶部设置多个墙体顶部锚座，依次从所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管、连接器和外侧穿线管内穿设有钢绞线，在地下储罐的罐顶通过所述墙体顶部锚座对地下储罐进行张拉；

环梁预应力锚座预埋：在环梁进行钢筋绑扎时，预埋多个所述环梁预应力锚座；

墙体上部横向张拉：在墙体顶部的混凝土浇筑达龄期后，采用后张拉法通过所述环梁预应力锚座对地下储罐顶部进行张拉。

优选地，所述连接器为U型镀锌钢管或钢绞线锚座。

本发明的有益效果是：

本发明公开的液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法，在墙体内预埋斜向交叉内侧穿线管和外侧穿线管，并通过穿线管斜向交叉布置钢绞线，无水平方向和竖直方向的预应力钢筋线的布置，在承台内预埋连接器，且连接器的两端连通内侧穿线管和外侧穿线管的底端，于墙体顶部上设置多个墙体顶部锚座，和再墙体上部的环梁设置多个环梁预应力锚座，分别通过墙体顶部锚座和环梁预应力锚座对储罐进行张拉。该方法使对储罐的张拉工作仅在储罐罐顶进行，减少了施工工作面，有利于地下储罐在施工空间受限的条件下开展施工；减少扶壁柱的设计，可以将储罐罐身设计成整圆，减少扶壁柱在支模、钢筋绑扎等工序上的时间和资金投入。本发明公开的液化天然气储罐的斜向预应力系统及其预应力布置方法在储罐罐顶通过顶部锚座进行张拉，减少扶壁柱的设计，解决预应力在地下液化天然气储罐的应用受限的问题。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的储罐墙体的展开示意图；

图2为本发明实施例1提供的承台底部连接器采用连接管的水平距离示意图；

图3为本发明实施例1提供的墙体顶部环梁的展开示意图；

图4为本发明实施例1提供的墙体顶部环梁处的局部剖视图；

图5为本发明实施例2提供的墙体顶部环梁处的展开示意图；

图6为本发明实施例2提供的承台底部连接器采用锚座的示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

实施例1

实施例1提供一种液化天然气储罐的斜向预应力系统，下面对其结构进行详细描述。

参考图1至图4，该液化天然气储罐的斜向预应力系统，包括墙体6、承台7和环梁8，墙体6为环形封闭墙，墙体6固定于承台7，环梁8固定于墙体6上部，其中，墙体6内预埋有多组第一穿线组件和多组第二穿线组件，第一穿线组件和第二穿线组件均包括内侧穿线管1、外侧穿线管2和连接器，第一穿线组件的内侧穿线管1与第二穿线组件的内侧穿线管1斜向交叉预埋于墙体6的内侧内，第二穿线组件的外侧穿线管2与第二穿线组件的外侧穿线管2斜向交叉预埋于墙体6的外侧内，第一穿线组件的连接器和第二穿线组件的连接器平行预埋于承台7内，且连接器的两端连通内侧穿线管1和外侧穿线管2的底端；墙体6顶部的外侧设置有环梁8，环梁8上设置多个顶部锚座，第一穿线组件或第二穿线组件的内侧穿线管1、外侧穿线管2和连接器内穿设有钢绞线，通过顶部锚座对穿设第一穿线组件或第二穿线组件的内侧穿线管1、外侧穿线管2及连接器的钢绞线进行张拉。

具体地，连接器为连接管3，且连接管3的两端均设置有穿线管对接接口。例如，连接管3为U型镀锌钢管。

为了使钢绞线体下方的承台穿线施工更方便，穿线管对接接口与连接管3的角度大于或等于90度。

实施例2

为了使预应力张拉方法应用于承台下方有施工空间的储罐，减少承台内的应力集中，在实施例1的基础上，实施例2对连接器进行了改进，该改进为：

不采用U型管镀锌钢管等类似的连接管3，而是在墙体下部承台中设置预埋件，该预埋件可以为钢绞线锚座5，参考图5和图6，连接器为钢绞线锚座5。

实施例3

实施例3提供一种液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，采用实施例1的液化天然气储罐的斜向预应力系统，预应力布置方法包括以下步骤：

步骤S1：在承台7进行钢筋绑扎时，预埋多组连接器；

步骤S2：在墙体6进行钢筋绑扎时，于墙体6的内侧内斜向交叉预埋第一穿线组件的内侧穿线管1与第二穿线组件的内侧穿线管1，于墙体6的外侧内斜向交叉预埋第二穿线组件的外侧穿线管2与第二穿线组件的外侧穿线管2，且使内侧穿线管1和外侧穿线管2的底端均与连接器固定连接，内侧穿线管1和外侧穿线管2相互平行；

步骤S3：在墙体6的顶部设置多个墙体顶部锚座，依次从第一穿线组件或第二穿线组件的内侧穿线管1、连接器和外侧穿线管2内穿设有钢绞线，在地下储罐的罐顶通过墙体顶部锚座对地下储罐进行张拉；

步骤S4：在环梁8进行钢筋绑扎时，预埋多个环梁预应力锚座4；

步骤S5：在墙体6顶部的混凝土浇筑达龄期后，采用后张拉法通过环梁预应力锚座4对地下储罐顶部进行张拉。

当储罐承台底部预应力荷载应力集中较大，底部又无预应力张拉空间时，可增加底部连接器的水平距离，减少承台的应力集中，参考图3。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，采用一种液化天然气储罐的斜向预应力系统，所述液化天然气储罐的斜向预应力系统包括墙体(6)、承台(7)和环梁(8)，所述墙体(6)为环形封闭墙，所述墙体(6)固定于所述承台(7)，所述环梁(8)固定于所述墙体(6)上部，

所述墙体(6)内预埋有多组第一穿线组件和多组第二穿线组件，所述第一穿线组件和第二穿线组件均包括内侧穿线管(1)、外侧穿线管(2)和连接器，

所述第一穿线组件的内侧穿线管(1)与所述第二穿线组件的内侧穿线管(1)斜向交叉预埋于所述墙体(6)的内侧内，所述第二穿线组件的外侧穿线管(2)与所述第二穿线组件的外侧穿线管(2)斜向交叉预埋于所述墙体(6)的外侧内，第一穿线组件的连接器和第二穿线组件的连接器平行预埋于所述承台(7)内，且所述连接器的两端连通所述内侧穿线管(1)和所述外侧穿线管(2)的底端；

在所述墙体(6)的顶部设置多个墙体顶部锚座，所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管(1)、外侧穿线管(2)和连接器内穿设有钢绞线，通过所述墙体顶部锚座对穿设所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管(1)、外侧穿线管(2)及连接器的钢绞线进行纵向张拉；

所述墙体(6)顶部的外侧设置有环梁(8)，所述墙体(6)顶部预埋有顶部穿线管，所述环梁(8)上设置有环梁预应力锚座(4)，所述顶部穿线管内穿设钢绞线，通过环梁预应力锚座(4)对所述墙体(6)顶部进行横向张拉；

其特征在于，所述预应力布置方法包括以下步骤：

连接器预埋：在承台(7)进行钢筋绑扎时，预埋多组所述连接器；

穿线管预埋：在墙体(6)进行钢筋绑扎时，于所述墙体(6)的内侧内斜向交叉预埋第一穿线组件的内侧穿线管(1)与第二穿线组件的内侧穿线管(1)，于所述墙体(6)的外侧内斜向交叉预埋第二穿线组件的外侧穿线管(2)与第二穿线组件的外侧穿线管(2)，且使所述内侧穿线管(1)和所述外侧穿线管(2)的底端均与所述连接器固定连接，所述内侧穿线管(1)和所述外侧穿线管(2)相互平行；

墙体顶部锚座设置及墙体纵向张拉：在所述墙体(6)的顶部设置多个墙体顶部锚座，依次从所述第一穿线组件或所述第二穿线组件的内侧穿线管(1)、连接器和外侧穿线管(2)内穿设有钢绞线，在地下储罐的罐顶通过所述墙体顶部锚座对地下储罐进行张拉；

环梁预应力锚座预埋：在环梁(8)进行钢筋绑扎时，预埋多个所述环梁预应力锚座(4)；

墙体上部横向张拉：在墙体(6)顶部的混凝土浇筑达龄期后，采用后张拉法通过所述环梁预应力锚座(4)对地下储罐顶部进行张拉。

2.如权利要求1所述的液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，其特征在于，所述连接器为连接管(3)。

3.如权利要求2所述的液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，其特征在于，所述连接管(3)的两端均设置有穿线管对接接口。

4.如权利要求3所述的液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，其特征在于，所述穿线管对接接口与所述连接管(3)的角度大于或等于90度。

5.如权利要求4所述的液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，其特征在于，所述连接管(3)为U型镀锌钢管。

6.如权利要求1所述的液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，其特征在于，所述连接器为钢绞线锚座(5)。

7.如权利要求1所述的液化天然气储罐的斜向预应力系统的预应力布置方法，其特征在于，所述内侧穿线管(1)和所述外侧穿线管(2)均为波纹管。