CS221275B2

CS221275B2 - Metal tower water tank

Info

Publication number: CS221275B2
Application number: CS836377A
Authority: CS
Inventors: Miklos Merenyi; Laszlo Huzsar; Janos Hidvegi
Original assignee: Vizugyi Tervezu Vallalat
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Věžový vodojem je určen pno uchovávání zásoby vody nebo podobné kapaliny. Sestává z nejméně jedné nádrže nesené dvoustojanovou kovovou rámovou konstrukcí. Ná drž má v příčném průřezu tvar U, případně jiný otevřený konkávní tvar. Rámová konstrukce sestává z nejméně dvou dvojrozměrných dvoustojanových podpěrných rá mů, které jsou kloubově uloženy a mezi nimiž je uspořádána jednotlivá nádrž. Nádrž je opatřena přírubami a na horní straně má tuhé okraje prlo přijeití ohybového tlaku. Ve výhodném provedení sestává nádrž z nejméně dvou částí, které navzájem spojené mají v půdorysu kruhový nebo mnoho úhelníkový tvarThe tower water tank is intended for storing a supply of water or similar liquid. It consists of at least one tank supported by a two-post metal frame structure. The tank has a U-shape in cross-section, or another open concave shape. The frame structure consists of at least two two-dimensional two-post support frames, which are hingedly mounted and between which an individual tank is arranged. The tank is provided with flanges and has rigid edges on the upper side to absorb bending pressure. In a preferred embodiment, the tank consists of at least two parts, which, when connected to each other, have a circular or polygonal shape in plan view.

Description

Vynález se týká věžového vodojemu, vyrobeného¹ z kovu a neseného; kovovou konstrukcí, přičemž vlasitní nádrž je vyrobena z ocelového nebo hliníkového plechu a slouží pro uchování zásoby vody nebo podobné kapaliny.BACKGROUND OF THE INVENTION ^1. Field of the Invention The present invention relates to a tower tower made of metal and carried; a metal structure, wherein the hair tank is made of steel or aluminum sheet and serves to hold a supply of water or similar liquid.

Věžové vodojemy se dosud obvykle vyrábějí ze železobetonu nebo z kovu, kdy je nádrž a konstrukce vodojemu sestavována z předem vyrobených dílců. Nádrže mají nejčastěji tvar koule, válce nebo komolého kužele a jsou neseny střední sloupcovou podpěrou. Jsou známy také vodojemy nesené několika podpěrami tvořenými sloupy připojenými k obvodu nádrží různého tvaru.So far tower towers are usually made of reinforced concrete or metal, where the tank and the structure of the reservoir are assembled from pre-fabricated parts. The tanks are most often in the form of a ball, cylinder or truncated cone and are supported by a central column support. There are also known reservoirs supported by several supports formed by columns connected to the circumference of tanks of different shapes.

Úkolem vynálezu je odstranit některé nedostatky věžových vodojemů, podepřených soustavou sloiupců, a dále zdokonalit konstrukční řešení takového typu vlodojemu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome some of the drawbacks of tower towers supported by a plurality of columns and to further refine the design of such a type of tower.

Předmětem vynálezu je věžový vodojem sestávající z nejméně jedné nádrže nesené dvoustojanoviou kovovou konstrukcí, přičemž nádrž má v příčném průřezu tar U, případně jiný otevřený konkávní tvar, anebo má tvar konkávní rotační plochy.The object of the invention is a tower water tank consisting of at least one tank supported by a two-column metal structure, the tank having a cross-sectional view of a tare U or another open concave shape or a concave rotating surface.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že rámová konstrukce sestává z nejméně dvojrozměrných dvoustojanových podpěrných rámů, které jsou kloubově uloženy a mezi nimiž je uspořádána jednotlivá nádrž opatřená jednak přírubami pro její spojení s rámovými plechy podpěrných rámů, jednak na horní straně tuhými okraji pro přijetí ohybového tlaku. Jednotlivé nádrže jsou shora uzavíratelné krycími dílci. Ve výhodném provedení sestává jednotlivá nádrž z nejméně dvou částí, které navzájem mají v půdorysu kruhový nebo mnohoúhelníkový tvar.SUMMARY OF THE INVENTION The frame structure consists of at least two-dimensional two-column supporting frames which are articulated and between which an individual tank is provided with flanges for its connection with the frame plates of the supporting frames and on the upper side with rigid edges for accepting bending pressure . The individual tanks are sealable from the top by cover panels. In a preferred embodiment, the individual tank consists of at least two parts which have a circular or polygonal shape in plan view.

Řešení věžového vodojemu vychází ze základního principu spočívajícího ve vytvoření dvou základních, předem vyrobených dílců, z nichž se mohou sestavovat větší celky.The solution of the tower is based on the basic principle of creating two basic pre-made parts from which larger units can be assembled.

Konstrukce věžového vodojemu podle vynálezu je podstatně jednodušší než jsou konstrukce dosud známých vodojemů a jeho vytvoření na místě použití je možno provést mnohem jednodušeji a s menším nákladem.The construction of the tower reservoir according to the invention is considerably simpler than the construction of the prior art reservoirs and its construction on site can be made much simpler and less costly.

Další předností řešení podle vynálezu je menší váha všech dílců, která se v některých případech projeví úsporou výrobních a dopravních nákladů.Another advantage of the solution according to the invention is the lower weight of all components, which in some cases results in savings in production and transport costs.

Dosavadní způsoby zhotovení věžových vodojemů jsou hud mimořádně časově náročné, jestliže se například montují malými deriky a jeřáby z lehkých stavebních dílců v příslušné výšce, nebo jsou montážní postupy technicky náročné a nákladné, protože na staveništi musí být k dispozici nákladné a únosné jeřáby, které by dokázaly zvednout větší a rozměrnější stavební dílce, ze kterých je věžový vodojem montován.Existing methods for making tower towers are extremely time-consuming if, for example, they are assembled with small derricks and cranes of lightweight components at the appropriate height, or the assembly procedures are technically demanding and costly, because there must be expensive and load-bearing cranes on site. were able to lift larger and larger building components, from which the tower is mounted.

Přeprava velkých jeřábů na staveništi, nacházející se ve velké vzdálenosti nebo dokonce ve vzdálenějších zemích, například v rozvojových zemích, je mimořádně nákladná a obtížná, pokud je vůbec možná.Transporting large cranes on site, located at great distances or even in more distant countries, such as developing countries, is extremely costly and difficult, if at all possible.

Z tohoto hlediska ještě více vynikají přednosti řešení podle vynálezu, protože věžový vodojem podle vynálezu je sestavován z předem vyrobených dílců, které se mohou montovat pomocí pouze jednoduchých navijáků a lan.In this respect, the advantages of the solution according to the invention are even more outstanding, since the tower water tank according to the invention is composed of pre-fabricated parts which can be mounted using only simple winches and ropes.

Příklady provedení věžového vodojemu podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde představuje obr. 1 čelní pohled na nádrž a na podpěrné rámy, obr. 2 příčný řez nádrží, obr. 3 boční pohled ,na nádrž vodojemu vytvořenou stejně jako na obr. 2, obr. 4 axonometrický pohled na základní konstrukční jednotku vodojemu podle vynálezu, obr. 5 až 8 pohledy shora na několik základních příkladných sestav věžového vodojemu, obr. 9 až obr. 11 pohledy na jednotlivé fáze montážního postupu a obr. 12 a 13 další pohledy na příkladný postup montáže vodojemu podle vynálezu.1 shows a front view of the tank and the supporting frames, FIG. 2 shows a cross section of the tank, FIG. 3 a side view of the tank of the reservoir constructed in the same way as in FIG. 2, FIG. Fig. 4 is a perspective view of a basic reservoir structural unit according to the invention; Figs. 5 to 8 are top views of several basic exemplary tower reservoir assemblies; Figs. the installation of the water reservoir according to the invention.

Věžový vodojem podle vynálezu se montuje ze dvou prefabrikovaných základních dílců, z nichž prvním je podpěrný rám 1, který je dvojrozměrný a má dvě nosné stojky. Druhým základním dílcem je prostorově trojrozměrná spádová nádrž 2, která je opatřena použitím základních dílců a použitím nejjednodušších podpěrných rámů 1 je možno vytvořit vodojem s hladinou vody ve výšce 20 až 35 m. Použije-li se konstrukčního principu podle vynálezu k vytvoření větší sestavené jednotky, může výška vodojemu dosáhnout až 35, popřípadě 70 m.The tower water reservoir according to the invention is assembled from two prefabricated base members, the first of which is a support frame 1, which is two-dimensional and has two supporting uprights. The second base member is a spatially three-dimensional gravity tank 2, which is provided with the use of base members and the simplest support frames 1 can be formed by a water reservoir with a water level of 20 to 35 m. the water reservoir can reach a height of up to 35 or 70 m.

Objem vody, která může být ve vodojemu obsažena, se pohybuje mezi 25 m³ a 1000 m³, při sestavení většího počtu základních dílců je možno dosáhnout objemu až 20 000 m³.The volume of water that can be contained in the reservoir is between 25 m ³ and 1000 m ^3, in preparing a larger number of parts can be achieved by the volume of 20 000 ^m3.

Na obr. 1 je zobrazen v bočním pohledu základní dílec, který obsahuje dvojrozměrný podpěrný rám 1 se dvěma stojkami, který se sestavuje vždy s druhým stejným podpěrným rámem 1 do dvojice. Spodní konce jsou opatřeny klouby 3, kterými jsou stojky kloubově připojeny pomocí čepu s patním prvkem 15, zakotveným v základové konstrukci, aby se mohly podpěrné rámy 1 vztyč ovát do svislé polohy pootočením kolem čepu patního prvku 15. Podpěrné stojky jsou vytvořeny ze skříňových nosníků kruhového nebo pravoúhelníkového příčného průřezu.In FIG. 1, there is shown in a side view a base member comprising a two-dimensional support frame 1 with two uprights, which is assembled in pairs with a second identical support frame 1 in each case. The lower ends are provided with hinges 3 by means of which the uprights are articulated by means of a pin with a foot member 15 anchored in the foundation structure so that the support frames 1 can be erected vertically by pivoting around the pin of the foot member 15. or rectangular cross-section.

Tuhost podpěrných rámů 1 je zajištěna rámovým plechem 4, k němuž je také připojena nádrž buď pomocí šroubů, pro které jsou na obr. 1 vyznačeny otvory, nebo pomocí svarů.The stiffness of the supporting frames 1 is ensured by the frame plate 4, to which the tank is also connected either by means of screws for which holes are marked in FIG. 1 or by means of welds.

Jak je patrno z obr. 2 a obr. 3, může mít nádrž 2 v příčném řezu tvar písmene U nebo může mít konkávní, nahoru otvřený průřez. Nádrž 2 je opatřena na svých zakřivených příčných okrajích 6 tuhými přírubami pro její spojení s rámovými plechy 4 podpěrných rámů 1. Na horní straně má nádrž 2 tuhé okraje 7 pro přijetí ohybového tlaku.As can be seen from FIGS. 2 and 3, the tank 2 may have a U-shaped cross-section or a concave, upwardly opened cross-section. The tank 2 is provided with rigid flanges at its curved transverse edges 6 to connect it to the frame plates 4 of the support frames 1. On the upper side, the tank 2 has rigid edges 7 for accepting bending pressure.

Z tohoto základního tvaru nádrže 2 vyplívají mnohé přednosti a výhody, které například usnadňují výrobu nádrže 2 a spojení mezi oběma základními elementy, nádrž 2 má velký moment setrvačnosti a její skladovací prostor může být dobře využit.From this basic shape of the tank 2, many advantages and advantages arise which, for example, facilitate the manufacture of the tank 2 and the connection between the two basic elements, the tank 2 has a high moment of inertia and its storage space can be used well.

Skladovací prostor nádrže 2 může být shora překryt vyklenutými nebo pevnými v tahu krycími dílci 8.The storage space of the tank 2 can be covered from above by arched or tensile cover panels 8.

Na obr. 4 je zobrazena nejjednodušší sestava věžového vodojemu, vytvořená ze dvou podpěrných rámů 1 a jedné nádrže 2. Potřebné pomocné elementy, jako je například koncová deska 5, ztužující příčle 9, které jsou u vyšších věží nezbytné, spojovací šrouby 14, kotevní patní prvky 15, klouby 3 se spojovacím čepem a ložiskem, jsou z tohoto příkladu rovněž patrny.Fig. 4 shows the simplest tower tower assembly made up of two support frames 1 and one tank 2. Required auxiliary elements, such as end plate 5, stiffening rungs 9, which are necessary for higher towers, connecting bolts 14, anchor foot the elements 15, the joints 3 with the connecting pin and the bearing are also evident from this example.

Na obr. 5 až obr. 8 jsou zobrazeny pohledy shora na několik různých sestav věžového vodojemu podle vynálezu, vytvořeného sestavením většího počtu základních dílců.Figures 5 to 8 show top views of several different tower water tower assemblies according to the invention formed by assembling a plurality of base members.

Na obr. 9 až obr. 11 jsou znázorněny jednotlivé fáze jednoduchého a levného montážního postupu.Figures 9 to 11 show the various phases of a simple and inexpensive assembly process.

V následující části budou tyto jednotlivé příklady podrobněji objasněny.In the following, these examples will be explained in more detail.

Jak již bylo řečeno, představuje obr. 5 půdorys sestavy z obr. 4. V příkladu podle obr. 6 je skladovací objem zdvojnásoben tím, že je k základní sestavě přidán ještě jeden podpěrný rám 1 a jedna nádrž 2.As already mentioned, FIG. 5 is a plan view of the assembly of FIG. 4. In the example of FIG. 6, the storage volume is doubled by adding a further support frame 1 and a tank 2 to the base assembly.

Na obr. 7 je znázorněna další možná obměna základní sestavy podle vynálezu, kdy věžový vodojem sestává ze šesti rámových podpěr 1 a ze šesti nádrží 2, které jsou podepřeny navíc v místě styku třemi speciálními podpěrnými prvky 10.Fig. 7 shows another possible variation of the basic assembly according to the invention, wherein the tower water reservoir consists of six frame supports 1 and six tanks 2, which are additionally supported at the point of contact by three special support elements 10.

Na obr. 8 je znázorněno uspořádání vodojemu, jehož nádrže 2 jsou v půdorysu umístěny na obvodu mnohoúhelníku nebo kruhu. Vytvoření zvoleného obrazce je možno dosáhnout jednoduchým čelním vzájemným přiřazováním sousedních dílců.FIG. 8 shows an arrangement of a reservoir whose tanks 2 are in plan view on the periphery of a polygon or circle. The formation of the selected pattern can be achieved by simply front-aligning adjacent parts with one another.

Na obr. 9 a obr. 10 jsou znázorněny jednotlivé pracovní operace při montáži vodojemu na staveništi; oba podpěrné rámy 1 se nejprve uloží na terén a sestaví se dohromady ve vodorovné poloze. Patní klouby 3 stojek se připevní k zakotveným patním prvkům 15 pomocí otočných čepů a mezi oba podpěrné rámy 1 s|e uloží nádrž 2, načež se oba podpěrné rámy 1 pomocí ručního nebo motorového vrátku jeden po druhém vztyčí do svislé polohy, přičemž při tomto vztyčování se natáčejí kolem patního kloubu 3.FIGS. 9 and 10 show the individual operation of the installation of the reservoir on the construction site; FIG. the two support frames 1 are first laid on the ground and assembled together in a horizontal position. The heel joints 3 of the uprights are fastened to the anchored heel elements 15 by means of pivot pins and a tank 2 is placed between the two support frames 1, whereupon the two support frames 1 are raised one after the other vertically by hand or motor winch. rotate around the heel joint 3.

Ve svislé poloze se podpěrné rámy 1 provizorně upevní a zajistí neznázorněnými tažnými lany. Po vztyčení a upevnění obou podpěrných rámů 1 se zvedá nádrž 2 pomocí čtyř vrátků 11 a ve své patřičné poloze se nádrž 2 upevní pomocí šroubů 14. Zvedací lana 13, provádějící zvedání podpěrných rámů 1, jsou vedena přes kladky 12, upevněné k horním koncům podpěrných rámů 1. Poslední pracovní operací je vzájemné sváření okrajů jednotlivých prvků, vytvářejících Vodojem.In the vertical position, the support frames 1 are temporarily fastened and secured by pull cables (not shown). After erecting and attaching the two support frames 1, the tank 2 is lifted by means of four winches 11 and in its proper position the tank 2 is fastened with screws 14. The lifting ropes 13 carrying the support frames 1 are guided over rollers 12 fastened to the upper ends of the support frames. 1. The last operation is to weld the edges of the individual elements that make up the water tank.

Na obr. 11 jsou zobrazeny jednotlivé fáze dalšího pracovního postupu, jímž se montují další základní dílce vodojemu podle vynálezu.FIG. 11 shows the different phases of the further process by which the further base elements of the reservoir according to the invention are mounted.

Na obr. 12 a obr. 13 jsou zobrazeny další příklady možného způsobu montáže vodojemu.Fig. 12 and Fig. 13 show further examples of a possible way of mounting a water tank.

Podle těchto příkladů se vodojem sestavuje z dílců, z nichž každý je opatřen dvěma stojkami podpěrného rámu 1 a polovinou, třetinou nebo čtvrtinou nádrže 2. Aby se mohlo dosáhnout potřebné celkové tuhosti, opatří se po dokončení vztyčování jednotlivých dílů, prováděném podobně jako v příkladech z obr. 9 až obr. 11, obvod nádrže 2 kruhovým nebo mnohoúhelníkovým tuhým okrajem 16, který může být rozdělen také na třetiny nebo čtvrtiny a připojen k jednotlivým částem nádrže 2.According to these examples, the reservoir is made up of components each having two supports of the support frame 1 and a half, a third or a quarter of the tank 2. In order to achieve the necessary overall rigidity, after completion of erection of the individual parts 9 to 11, the circumference of the tank 2 by a circular or polygonal rigid edge 16, which can also be divided into thirds or quarters and connected to the individual parts of the tank 2.

Po vztyčení dvou, tří nebo více základních prvků, sestávajících z podpěrných rámů 1 a nádrží 2, se pio vzájemném slíciování jednotlivých dílců spojí kruhový nebo mnohoúhelníkový tuhý okraj 16 na obviodu nádrže do jednoho celku, aby se dosáhlo potřebné tuhosti celé kíonsltrukce.After the erection of two, three or more basic elements consisting of the support frames 1 and the tanks 2, the circular or polygonal rigid edge 16 is joined to one another at the perimeter of the tank to align the individual parts to achieve the required rigidity of the entire construction.

Dutý okraj 16 může sloužit jako pracovní plošina neblo jako závěsný prvek· pro uchycení dalších pracovních plošin a současně usnadňuje a zjednodušuje přesné slícovávání dílů nádrže 2 pro provádění svařovacích prací.The hollow edge 16 can serve as a work platform or as a hinge element for attaching further work platforms, while at the same time facilitating and simplifying the precise alignment of the parts of the tank 2 for performing welding operations.

Věžový vodojem se potom doplní schody, žebříky a potrubím, které se navrhují pro každý vodojem samostatně.The tower water tank is then completed with stairs, ladders and piping, which are designed separately for each water tank.

Věžový vodojem podle vynálezu přináší v praxi řadu dalších druhotných výhod. V důsledku vhodného tvaru nádrže 2 je vytvořena konstrukce, která je v hlavním směru namáhána tahem a v druhém směru, kolmém na hlavní směr, je namáhána na ohyb, což příznivě ovlivňuje potřebnou tloušťku stěny nádoby.The tower water tank according to the invention brings in practice a number of additional secondary advantages. Due to the suitable shape of the tank 2, a structure is provided which is tensile in the main direction and bent in the second direction perpendicular to the main direction, which favorably affects the required wall thickness of the container.

U konstrukčního řešení podle vynálezu, vytvořeného podle příkladů na obr. 12 a 13, může být stěna nádrže tvořena pouze kovovou membránou.12 and 13, the tank wall can only be formed by a metal membrane.

Vytvořením vodojemu podle vynálezu se kromě jiného dosáhne velkých úspor materiálu.By providing a water reservoir according to the invention, large savings in material are achieved inter alia.

Protože se podstatná část pracovních operací provádí ve výrobně, snižuje se jednak doba stavby a jednak se také snižují dopravní náklady a' přípravné práce na staveništi. Náklady na montážní práce se snižují až na pětinu hodnoty, dosahované při zřizování známých vodojemů. Pro montáž není třeba používat těžkých zvedacích jeřábů, takže postup montáže podle vynálezu je možno výhodně použít při zřizování vodojemů v těžko přístupných místech, ve vzdálených zemích zejména rozvojových, kde doprava těžších nákladů představuje velký problém.Since a substantial part of the operations is carried out in the production plant, construction time is reduced and transport costs and site preparation work are also reduced. The cost of the assembly work is reduced by up to one fifth of the value achieved with the installation of known reservoirs. It is not necessary to use heavy lifting cranes for assembly, so that the assembly process according to the invention can be advantageously used in the installation of reservoirs in hard-to-reach places, in remote, especially developing countries, where transport of heavier loads is a major problem.

Claims

1. A water tower consisting of at least one tank supported by a two-column metal frame structure, the tank having a U-shaped cross-section or another open concave shape or having a concave rotation surface, characterized in that the frame structure consists of at least two two-dimensional two-column support frames (1) which are articulated and between which there is an individual tank (2) provided with connecting flanges

BACKGROUND OF THE INVENTION with frame plates (4) of support frames (1), on the one hand, on the upper side with rigid edges (7, 16).

Tower tower, characterized in that the individual tanks [2] are closed from the top by cover panels (8).

Tower tower according to claim 1 or 2, characterized in that the individual tank (2) consists of at least two parts connected to each other in a plan view of a circular or polygonal shape.

3 sheets of drawings