CN113293789B - 一种刚性连接的lng储罐基础双承台结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构及其制作方法，双承台结构包括自下而上依次设置的地基、下承台、多个架空层短柱、多个隔震支座、上承台和储罐；地基设于下承台的底部，且与下承台之间刚性连接，多个架空层短柱均布于下承台与上承台之间，且与下承台刚性连接；每个隔震支座设于一个架空层短柱和上承台之间，且隔震支座的下端与架空层短柱的顶端刚性连接，隔震支座的上端与上承台的底面刚性连接；上承台的顶面与储罐的底部刚性连接。

Description

一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构及其制作方法

技术领域

本发明属于工业建筑石油化工领域，特别涉及一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构及其制作方法。

背景技术

为解决地震高烈度地区的LNG储罐的抗震难题，在LNG储罐上采用隔震技术成为一种更合理的选择方案。LNG储罐因运输原因，基本选址于沿海，多以软土地基为主，固采用桩基承台方案。由于低温LNG的原因需要采用高桩承台来构建架空层，防止地基土被低温冻胀而导致罐体产生不均匀沉降。在工程领域已有采用带隔震的高桩承台体系的LNG储罐，但会导致桩基水平承载力的降低。因此，需要设计一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构，能够加强承台与土体的之间的相互作用，提高LNG储罐的抗震性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构及其制作方法，能够加强承台与土体之间的相互作用，提高LNG储罐的抗震性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种刚性连接的LNG储罐基础双承台机构，所述双承台结构包括自下而上依次设置的地基、下承台、多个架空层短柱、多个隔震支座、上承台和储罐；

所述地基设于所述下承台的底部，且与所述下承台之间刚性连接，多个所述架空层短柱均布于所述下承台与所述上承台之间，且与所述下承台刚性连接；

每个所述隔震支座设于一个所述架空层短柱和所述上承台之间，且所述隔震支座的下端与所述架空层短柱的顶端刚性连接，所述隔震支座的上端与所述上承台的底面刚性连接；

所述上承台的顶面与所述储罐的底部刚性连接。

优选地，所述刚性连接能够传递弯矩；

所述隔震支座的上端及下端均设有环形的带螺栓端板组件，所述带螺栓端板组件分别用于与所述上承台和所述架空层短柱连接，且能够传递弯矩。

优选地，所述地基为群桩基础或天然地基。

优选地，所述隔震支座为铅芯橡胶隔震支座、高阻尼隔震支座或摩擦隔震支座。

优选地，所述储罐包括外罐、内罐以及罐顶；

所述内罐设于所述外罐内部，所述罐顶设于所述外罐顶部,所述罐顶包括带蒙皮板的穹顶。

优选地，所述外罐为预应力钢筋混凝土罐或钢罐，所述外罐壁厚为0.5～5m，所述内罐的壁厚小于60mm，所述内罐的材质为含5％～9％Ni的钢板，所述罐顶为钢筋混凝土穹顶若钢穹顶；

当所述外罐为钢筋混凝土罐时，所述外罐位于内壁区域的钢筋为低温钢筋。

优选地，所述上承台、所述下承台的厚度均为0.5m～15m。

优选地，所述下承台、所述架空层短柱和所述上承台均为钢筋混凝土制成，所述地基与所述下承台之间、所述下承台与所述架空层短柱之间、所述上承台与所述储罐之间均由混凝土浇筑连接。

优选地，所述储罐为容积在1万立方米至30万立方米之间的全容罐。

本发明还提供一种上述的刚性连接LNG储罐基础的双承台结构的制作方法，包括以下步骤：

1)对地面处理形成地表硬壳层；

2)将所述地基固定于所述地表硬壳层上；

3)在所述地基的顶部施工形成所述下承台，所述下承台的顶标高与地面齐平；

4)在所述下承台的顶部施工形成多个所述架空层短柱；

5)将每个所述隔震支座连接于一个所述架空层短柱的顶端；

6)在多个所述隔震支座的顶部施工形成所述上承台；

7)在所述上承台的顶部施工形成所述储罐。

本发明涉及的刚性连接LNG储罐基础的双承台结构，其有益效果在于：提高LNG储罐的抗震性能，相对于高承台带隔震支座结构，刚性连接的LNG储罐基础双承台结构可以使桩基水平承载力提高为原来的2.5倍。加强承台与土体的之间的相互作用。当桩端持力层不均匀时，有效抗滑移，保证群桩基础的稳定性。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的刚性连接LNG储罐基础的双承台结构的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个刚性连接LNG储罐基础的双承台结构的隔震支座的剖视图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的刚性连接LNG储罐基础的双承台结构的隔震支座的俯视图。

附图标记说明：

1地基，2下承台，3架空层短柱，4隔震支座，5上承台，6储罐，7保冷层；8罐顶。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为解决现有技术存在的问题，如图1所示，本发明提供了一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构,双承台结构包括自下而上依次设置的地基1、下承台2、多个架空层短柱3、多个隔震支座4、上承台5和储罐6；

地基1设于下承台2的底部，且与下承台2之间刚性连接，多个架空层短柱3均布于下承台2与上承台5之间，且与下承台2刚性连接；

每个隔震支座4设于一个架空层短柱3和上承台5之间，且隔震支座4的下端与架空层短柱3的顶端刚性连接，隔震支座4的上端与上承台5的底面刚性连接；

上承台5的顶面与储罐6的底部刚性连接。

本发明涉及的刚性连接的LNG储罐基础双承台结构，能够提高LNG储罐的抗震性能，相对于高承台带隔震支座结构，刚性连接的LNG储罐基础双承台结构可以使桩基水平承载力提高为原来的2.5倍。加强承台与土体的之间的相互作用。当桩端持力层不均匀时，有效抗滑移，保证群桩基础的稳定性。

刚性连接能够传递弯矩，以提高承载力；隔震支座4的上端及下端均设有环形的带螺栓端板组件，带螺栓端板组件分别用于与上承台5和架空层短柱3连接，且能够传递弯矩，能够提高承载力并有效抗滑移。

如图2、图3所示，隔震支座4为圆柱形结构，包括上端板和下端板，螺栓在上端和下端板上均布且形成螺栓圈，通过螺栓圈与上承台5和架空层短柱3，并能够传递弯矩。

隔震支座4为铅芯橡胶隔震支座、高阻尼隔震支座或摩擦隔震支座。

储罐6包括外罐、内罐以及罐顶8；

内罐设于外罐内部，罐顶8设于外罐顶部,罐顶8包括带蒙皮板的穹顶。内罐的内壁设有保冷层7。

外罐为预应力钢筋混凝土罐或钢罐，外罐壁厚为0.5～5m，内罐的壁厚小于60mm，内罐的材质为含5％～9％Ni的钢板，罐顶8为钢筋混凝土穹顶若钢穹顶；当外罐为钢筋混凝土罐时，外罐位于内壁区域的钢筋为低温钢筋。

上承台5、下承台2的厚度均为0.5m～15m。

下承台2、架空层短柱3和上承台5均为钢筋混凝土制成，地基1与下承台2之间、下承台2与架空层短柱3之间、上承台5与储罐6之间均由混凝土浇筑连接，以实现刚性连接，提高承载力。

地基1为群桩基础或天然地基。当地基1为群桩基础时，群桩基础包括多个桩基，桩基采用钢筋混凝土制成，且均布于下承台2的下方，并与下承台2通过钢筋混凝土浇筑而刚性连接；

当地基1为天然地基时，下承台2与天然地基直接刚性连接。

储罐6为容积在1万立方米至30万立方米之间的全容罐。

本发明还提供一种上述的刚性连接LNG储罐基础的双承台结构的制作方法，包括以下步骤：

1)对地面处理形成地表硬壳层：对地面处理包括使淤泥土固结和消除液化；

2)将地基1固定于地表硬壳层上；

3)在地基1的顶部施工形成下承台2：下承台2的顶标高与地面齐平，通过向地基1的顶部浇筑钢筋混凝土施工形成下承台2，并使下承台2与地基1通过钢筋混凝土实现刚性连接；

4)在下承台2的顶部施工形成多个架空层短柱3：通过在下承台2的顶部浇筑钢筋混凝土形成架空层短柱3，多个架空层短柱3相互平行均布于下承台2和上承台5之间形成架空层，并生根于下承台2；

5)将每个隔震支座4通过螺栓组件连接于一个架空层短柱3的顶端；

6)在多个隔震支座4的顶部施工形成上承台5，并使上承台5与隔震支座4通过螺栓组件连接，螺栓组件形成螺栓圈，能够与隔震支座4与上下部件的接触面一起有效地对抗滑移，保证群桩基础的稳定性；

7)在上承台5的顶部施工形成储罐6。

施工时，根据储罐6的材质不同而进行施工，当储罐6的外罐为钢筋混凝土罐时，将外罐与上承台5通过钢筋混凝土浇筑实现刚性连接，并浇筑形成钢筋混凝土外罐，并将施工使内罐、罐顶等于外罐相连接；当储罐6的外罐为钢罐时，将外罐与上承台5刚性连接。

施工时，当地基1为群桩基础时，通过向地表硬壳层浇筑钢筋混凝土形成各个桩基，以形成群桩基础，并在群桩基础的顶部施工形成下承台2，使下承台2与桩基通过钢筋混凝土实现刚性连接；

当地基1为天然地基时，在地表硬壳层上直接形成下承台2，并使下承台2与地基1通过钢筋混凝土实现刚性连接。

本发明涉及的刚性连接LNG储罐基础的双承台结构，通过刚性连接的双承台结构，增强了桩基1的水平承载力，可以使桩基1水平承载力提高至原来的2.5倍，提高LNG储罐的抗震性能，加强承台与土体的之间的相互作用，并且能够在桩端持力层不均匀时有效抗滑移，保证群桩基础的稳定性，具有承力优良稳定的效果。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种刚性连接的LNG储罐基础双承台结构，其特征在于，所述双承台结构包括自下而上依次设置的地基(1)、下承台(2)、多个架空层短柱(3)、多个隔震支座(4)、上承台(5)和储罐(6)；

所述地基(1)设于所述下承台(2)的底部，且与所述下承台(2)之间刚性连接，多个所述架空层短柱(3)均布于所述下承台(2)与所述上承台(5)之间，且与所述下承台(2)刚性连接；

每个所述隔震支座(4)设于一个所述架空层短柱(3)和所述上承台(5)之间，且所述隔震支座(4)的下端与所述架空层短柱(3)的顶端刚性连接，所述隔震支座(4)的上端与所述上承台(5)的底面刚性连接；

所述上承台(5)的顶面与所述储罐(6)的底部刚性连接；

所述刚性连接能够传递弯矩；

所述隔震支座(4)的上端及下端均设有环形的带螺栓端板组件，所述带螺栓端板组件分别用于与所述上承台(5)和所述架空层短柱(3)连接，且能够传递弯矩。

2.如权利要求1所述的刚性连接的LNG储罐基础双承台结构，其特征在于，所述地基(1)为群桩基础或天然地基。

3.如权利要求1所述的一种刚性连接LNG储罐基础双承台结构，其特征在于，所述隔震支座(4)为铅芯橡胶隔震支座、高阻尼隔震支座或摩擦隔震支座。

4.如权利要求1所述的一种刚性连接LNG储罐基础双承台结构，其特征在于，所述储罐(6)包括外罐、内罐以及罐顶(8)；

所述内罐设于所述外罐内部，所述罐顶(8)设于所述外罐顶部,所述罐顶(8)包括带蒙皮板的穹顶。

5.如权利要求4所述的一种刚性连接LNG储罐基础的双承台结构，其特征在于，所述外罐为预应力钢筋混凝土罐或钢罐，所述外罐壁厚为0.5～5m，所述内罐的壁厚小于60mm，所述内罐的材质为含5％～9％Ni的钢板，所述罐顶(8)为钢筋混凝土穹顶若钢穹顶；

当所述外罐为钢筋混凝土罐时，所述外罐位于内壁区域的钢筋为低温钢筋。

6.如权利要求1所述的一种刚性连接LNG储罐基础的双承台结构，其特征在于，所述上承台(5)、所述下承台(2)的厚度均为0.5m～15m。

7.如权利要求1所述的一种刚性连接LNG储罐基础的双承台结构，其特征在于，所述下承台(2)、所述架空层短柱(3)和所述上承台(5)均为钢筋混凝土制成，所述地基(1)与所述下承台(2)之间、所述下承台(2)与所述架空层短柱(3)短柱之间、所述上承台(5)与所述储罐(6)之间均由混凝土浇筑连接。

8.如权利要求1所述的一种刚性连接LNG储罐基础的双承台结构，其特征在于：所述储罐(6)为容积在1万立方米至30万立方米之间的全容罐。

9.一种权利要求1至8中任一项所述刚性连接LNG储罐基础的双承台结构的制作方法，包括以下步骤：

1)对地面处理形成地表硬壳层；

2)将所述地基(1)固定于所述地表硬壳层上；

3)在所述地基(1)的顶部施工形成所述下承台(2)，所述下承台(2)的顶标高与地面齐平；

4)在所述下承台(2)的顶部施工形成多个所述架空层短柱(3)；

5)将每个所述隔震支座(4)连接于一个所述架空层短柱(3)；

6)在多个所述隔震支座(4)的顶部施工形成所述上承台(5)；

7)在所述上承台(5)的顶部施工形成所述储罐(6)。

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