EP0266335B1 - Réservoir de stockage de fluide sous pression - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a pressurized fluid storage tank which can be buried at a shallow depth.
- the storage tank according to the invention applies more particularly to the storage of combustible gas in large quantities.
- the form in which the fluid is stored largely determines the technology of storage tanks.
- Gasometers are part of the low pressure technique. They consist of a dome supported by concentric rings which can slide vertically with respect to each other; the whole, of variable volume, being supported by the internal pressure of the gas. Such reservoirs, often supported in addition by an external metallic structure, are unsightly and, by their dimensions, constitute easily identifiable targets for malicious people.
- cryogenic storage tanks the gas is kept in liquid form at very low temperature, which makes it possible to store it under pressures close to atmospheric pressure.
- cryogenic tanks are provided with a double jacket, an external jacket protecting the tank against external agents and a second jacket capable of containing liquefied gas and resistant to very low temperatures (of the order of -40 ° C to -160 ° C) prevailing in the enclosure. Between these two envelopes is placed an insulator intended to limit the heat losses through the enclosure. The losses of cold through the envelope are generally compensated by a controlled evaporation of the fluid contained in the tank. The cost of producing these reservoirs, as well as their management cost, is high.
- the spherical shape is generally used, the sphere constituting the technically optimal shape.
- the spherical envelope and its external frame are however, by their dimensions, highlighted in a landscape. These spherical reservoirs therefore constitute, like gasometers, significant visual disturbance and prime targets for malicious actions. Furthermore, these reservoirs are subjected to the direct action of atmospheric agents such as soliare radiation which can generate excessive thermal and mechanical stresses there.
- Another way of resisting the high pressure generated by the stored fluid is to place the reservoir in a medium which in turn exerts a back pressure on the walls.
- This solution applies, for example, by digging deep cavities in the clay. This material is gas tight and the weight of the earth and the pressure of the water table develop the back pressure ensuring the stability of the tank.
- back pressure can be exerted by the water table alone; in some cases, the wall of the underground tank is lined with a waterproof envelope.
- the deep underground storage tanks have the advantage of discretion over the other types of tanks mentioned and blend harmoniously into the environment.
- the object of the invention is to be able to store combustible fluids under pressure under excellent conditions of reliability.
- Another object of the invention is to carry out this storage under good economic conditions.
- Yet another object of the invention is a storage tank of discreet shape, which can be covered with a slope or buried at a shallow depth.
- tie rods arranged vertically between the lower wall and the upper wall of the tank, the ends of these tie rods being secured respectively to the lower and upper walls, said tie rods being able to take up the forces produced on the lower and upper walls by the pressure of the stored fluid,
- sealing means capable of rendering said reservoir sealed with stored fluid.
- the ferrule comprises at the lower part of its internal face a cantilevered rib on which the lower wall is supported by its peripheral part, a watertight seal being interposed between this peripheral part and said rib.
- the bottom wall is advantageously connected to said rib by means of articulated anchors capable of allowing small relative movements between the shell and the bottom wall.
- the ferrule advantageously comprises, at the upper part of its internal face, a cantilevered rib against which the upper wall is supported by the peripheral part of its upper face, a watertight seal being interposed between this part peripheral and said rib.
- the lower end of the ferrule is bevelled on the side of its internal face and has, on the side of its external face, a projection projecting from the external surface of the ferrule to allow the setting in place by havage.
- the shell and the lower and upper walls can be made of concrete or steel.
- the shell and the lower and upper walls are made of reinforced concrete and / or prestressed concrete.
- the shell and the lower and upper walls are made of concrete, it is generally advantageous or even necessary for the internal surface of the tank to be coated with a lining made of a material impermeable to the stored fluid and compatible with this fluid.
- This lining may in particular be made of metal and in this case it includes an expansion bellows in the zone where the ferrule meets the upper wall.
- This waterproof lining can also be made of a material chosen from plastomers and elastomers.
- the material used for producing the lining is chosen according to the type of fluid to be stored in the tank.
- the sealing of the reservoir can be ensured by a watertight lining in the zone where the shell and the lower wall meet and in the zone where the shell and the top wall.
- the tie rods which are arranged vertically between the lower wall and the upper wall may in particular consist of steel beams (such as H-beams) whose ends are provided with anchoring flanges.
- Tie rods of this type can be used both when the tank walls are made of steel and when they are made of concrete. In the latter case, the anchor plates of the tie rods are embedded in the concrete which forms the lower and upper walls.
- the tie rods can also consist of prestressed concrete columns.
- the advantages of the tank according to the invention lie in that the gas can be stored under conditions of discretion and security similar to those of a storage tank at great depth, for a significantly lower production cost.
- the reservoir according to the invention can be produced independently of the quality, the homogeneity and the mechanical characteristics of the soil.
- the storage tank according to the invention can be produced on site, using simple and proven construction techniques and under economical conditions.
- Another advantage of the invention is that, as an underground reservoir, it benefits from an excellent isothermality, independent to a large extent of external climatic factors.
- the tank can be built entirely at ground level and lowered into place by havage; according to another embodiment, the reservoir is mounted in situ after the shroud of the shell forming the side wall. The volume of excavations is therefore reduced to a strict minimum and the footprint is thus limited.
- the tank can also be produced according to conventional methods such as open excavation between embankments or under the shelter of a sheet pile curtain.
- the reservoir according to the invention also allows a significant saving of space. Once the installation is complete, the surface of the land under which it lies can be used for any purpose. Even the erection of a building can be considered, the pressure generated on the ground by such a building, the pressure generated on the ground by such a building being incapable of affecting the reservoir.
- the reservoir according to the invention is finally insensitive to subsequent drawdown work of the water table, which is not the case for deeply buried reservoirs.
- the reservoir according to the invention despite its large capacity, therefore discreetly integrates into the landscape and protects the stored fluid from malicious acts and accidents of external origin, impacts, explosions.
- the seat of the tank 1 is provided by a layer of ballast concrete 3 which distributes the pressure on the ground and ballast the structure.
- the bottom wall 4 of reinforced concrete is poured onto this ballast concrete 3. At its peripheral, this bottom wall 4 rests on a cantilevered rib 5 going around the ferrule 2.
- An articulated anchor 6 secures the ferrule 2 and the wall lower 4.
- a double seal 7 provides an effective barrier against water infiltration.
- Tie rods 8 the number of which depends on the dimensions of the tank, are described in more detail in FIG. 3. These tie rods 9 join the lower wall 4 to the upper wall 9. The lower end of these tie rods 8 is embedded in the lower wall 4; the upper end of these tie rods 8 is embedded in the upper wall 9.
- a double 10 sealed with the stored fluid lines the internal face of the reservoir 1, as can be seen in more detail in FIG. 5.
- the periphery of the upper wall 9 is inserted under a cantilevered rib 11 around the ferrule 2.
- the double seal 7 prevents any infiltration of water between the rib 11 and the upper wall 9.
- a sealing yoke 12 covers the upper part of the reservoir 1, that is to say the external face of the upper wall 9, the rib 11 and the upper fringe of the ferrule 2.
- the reservoir 1 is covered by an embankment 13.
- An access shaft 14 is attached to the side wall of the shell 2 and provides access to the interior volume of the reservoir 1.
- the reservoir 1 is connected to the distribution network by connection means of a well known technique, not represented.
- Fig. 2 is a sectional view of the reservoir in a horizontal plane at the level of line II-II in FIG. 1.
- Each of the small crosses represents a tie rod 8, the arrangement of these tie rods 8 being given purely by way of example.
- a series of tie rods 8 are arranged vertically above the ribs 5 and 11, the other tie rods being distributed regularly over all of the walls 4 and 9 so as to take up the stresses in a homogeneous manner.
- Fig. 3 is a side view of a tie rod 8 of the tank 1 according to the invention.
- the drawing 8 shown is constituted by a steel beam in H, 15; at the end of this beam 15, arranged perpendicularly thereto, is fixed an anchoring sole 16.
- the end of the beam 15 with its sole 16 is embedded in the concrete of the lower wall 4.
- a second sole 18 is fixed on the beam 15 at the level of the upper face of the wall 4.
- Two inserts 19 hold this sole 18 square to the tie rods 8.
- the plates 20 forming the waterproof lining 10 of the tank 1 are fixed, in this case by welding, to this second sole 18 so as to produce a continuous envelope.
- the upper end of the tie rod 8 is anchored in the upper wall 9 in an identical manner.
- Fig. 4 is a sectional view along the line IV-IV of FIG. 3, of a metal tie rod 8 of the reservoir 1, on which the shape of the anchoring flange 16 and the H-profile of the beam 15 can be seen.
- Fig. 5 is a sectional view of a detail of the interior lining of a tank 1 of reinforced concrete according to the invention.
- the edge of the lining plates 20 of the internal face of the ferrule 2 and of the lining plates 20 of the underside of the upper wall 9 is fixed to plates 21 fixed by daggers 22 to these walls.
- These plates 21 constitute holding lines for the lining 10.
- an expansion bellows 23 connects these two holding lines, ensuring both the continuity of the lining 10 and a possibility of relative movement of the lining 10 relative to each of the walls (2 and 9).
- a shoe 24 is disposed between the lining 10 and the surface of the shell 2. This shoe 24 lowers the coefficient of friction of the lining 10 relative to the surface of the shell 2 and prevents wear due to the relative movements of these two parts.
- Figs. 6 to 10 are schematic views, in section, of a method of producing the reservoir 1 according to the invention.
- Fig. 6 shows the first stage of construction of the shell 2 constituting the side wall.
- the construction area is cleared and leveled by a pre-draft with drawdown 25.
- the lower part of the shell 2 is built on site by formwork and is subjected to prestressing.
- the lower end of the ferrule 2 is bevelled on the side of its internal face so as to form a cutter 26 facilitating the establishment by cutting the structure.
- the lower end of the shell 2 also has, on the side of its external face, a protruding projection 27 relative to the external surface of the rest of the ferrule 2.
- a protruding projection 27 relative to the external surface of the rest of the ferrule 2.
- the rest of the external surface of the ferrule 2 thus has a reduction in diameter intended to provide between the external face of the ferrule 2 and the ground an annular gap 28.
- a fluid such as bentonite is pumped in this gap 28 so as to reduce the friction between the external face and the ground and thus limit the forces necessary for the establishment of the structure.
- Fig. 7 is a schematic sectional view of the lower part of the shell 2 after the first stage of fitting by cutting.
- Fig. 8 is a schematic sectional view of the shell 2 after erection of its upper part. We then continue the installation by cutting the complete shell 2.
- Fig. 9 is a schematic sectional view of the shell 2 having reached the final level of installation.
- the seat of the future tank 1 is ensured by a ballast concrete 3.
- a first cantilevered rib 5 is poured to support the lower wall 4 at its periphery.
- Fig. 10 is a diagrammatic sectional view of the reservoir 1 after the lower 4 and upper 9 walls and the tie rods 8 have been fitted.
- the operations are carried out as follows. We proceed to the reinforcement of the lower wall 4 and to the installation of the metallic tie rods 8. The concrete of the lower wall 4 is poured, joining the said lower wall 4 to the lower end of the tie rods 8. The laying of the lining is then carried out. watertight 10 of the lower wall 4 and of the shell 2. The upper wall 9 is shuttered, the lining 10 of the upper wall 9 installed. Finally, reinforcement and concreting of the upper wall 9 are carried out, after which the sealing screed 12 is laid and covered with an embankment 13.
- the embodiment described above relates more particularly to a tank 1 made of concrete.
- the tie rods 8 are in this case made up either of metal profiles or of prestressed concrete columns.
- the tank according to the invention can also, as was said above, be made of steel.
- the tie rods 8 are also made of steel.
- the tank is made of steel, the installation of a waterproof lining 10 is generally not necessary.
- a curved sheet forming the connection between the side wall and, respectively, the bottom wall and the top wall.
- a storage tank with a diameter of around 35 m and an interior height of around ten meters can be produced where it can be stored at room temperature. soil, or about 10 ° C, 10,000 m 3 of propane gas at a pressure of 8 bars.
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Description
- L'invention concerne un réservoir de stockage de fluide sous pression pouvant être enterré à faible profondeur.
- Le réservoir de stockage selon l'invention s'applique plus particulièrement à l'entreposage de gaz combustible par grandes quantités.
- La mise en service de bateaux transporteurs de gaz liquéfié a remis à l'avant-plan la nécessité de disposer de réservoirs de stockage de volumes importants pour des fluides combustibles sous pression. De tels réservoirs peuvent à la fois servir de réserves de stockage près de terminaux gaziers et de tampons permettant d'atténuer les irrégularités de la demande du réseau.
- La forme sous laquelle le fluide est stocké conditionne dans une large mesure la technologie des réservoirs de stockage.
- On distingue du point de vue technologique les réservoirs de stockage à faible pression et les réservoirs de stockage à haute pression.
- Les gazomètres participent de la technique à basse pression. Ils sont constitués d'un dôme soutenu par des anneaux concentriques pouvant coulisser verticalement les uns par rapport aux autres; l'ensemble, de volume variable, étant soutenu par la pression interne du gaz. De tels réservoirs, souvent soutenus de surcroît par une structure métallique externe, sont inesthétiques et, de par leurs dimensions, constituent des cibles facilement repérables pour des personnes malintentionnées.
- Dans des réservoirs de stockage cryogéniques, le gaz est maintenu sous forme liquide à très basse température, ce qui permet de le stocker sous des pressions proches de la pression atmosphérique.
- Ces réservoirs cryogéniques sont munis d'une double enveloppe, une enveloppe externe protégeant le réservoir contre les agents extérieurs et une seconde enveloppe capable de contenir le gaz liquéfié et résistant aux très basses températures (de l'ordre de -40°C à -160°C) régnant dans l'enceinte. Entre ces deux enveloppes est disposé un isolant destiné à limiter les déperditions thermiques au travers de l'enceinte. Les pertes de froid au travers de l'enveloppe sont généralement compensées par une évaporation contrôlée du fluide contenu dans le réservoir. Le coût de réalisation de ces réservoirs, de même que leur coût de gestion, est élevé.
- Pour les réservoirs de stockage à forte pression, on a généralement recours à la forme sphérique, la sphère constituant en effet la forme techniquement optimale.
- L'enveloppe sphérique et son armature extérieure sont cependent, de par leurs dimensions, mises en évidence dans un paysage. Ces réservoirs sphériques constituent donc, tout comme les gazomètres, une gêne visuelle importante et des cibles de choix pour des actions malveillantes. Par ailleurs, ces réservoirs sont soumis à l'action directe des agents atmosphériques tels que le rayonnement soliare qui peut y engendrer des contraintes thermiques et mécaniques excessives.
- Une autre manière de résister à la pression importante engendrée par le fluide stocké est de placer le réservoir dans un milieu exerçant lui- même une contre-pression sur les parois.
- Cette solution s'applique, par exemple, en creusant des cavités profondes dans l'argile. Ce matériau est étanche au gaz et le poids des terres et la pression de la nappe phréatique développent la contre-pression assurant la stabilité du réservoir.
- Dans d'autres types de sols, la contre-pression peut être exercée par la nappe phréatique seule; dans de cas, la paroi du réservoir souterrain est doublée d'une enveloppe étanche.
- Les réservoirs de stockage souterrains en profondeur présentent, sur les autres types de réservoirs cités, l'avantage de la discrétion et s'intègrent harmonieusement dans l'environnement.
- Leur désavantage tient surtout au coût élevé du creusement. Par ailleurs, le sous-sol ne se prête pas toujours à l'installation de réservoirs de stockage de ce type.
- On a donc cherché à réaliser un type de réservoir de stockage aussi discret, hors de vue et hors de portée d'une action malveillante qu'un réservoir enterré à grande profondeur, avec toutefois des coûts d'exploitation identiques à ceux d'un réservoir sphérique de surface.
- Le but de l'invention est de pouvoir stocker des fluides combustibles sous pression dans d'excellentes conditions de fiabilité.
- Un autre but de l'invention est de réaliser ce stockage dans de bonnes conditions économiques.
- Un autre but encore de l'invention est un réservoir de stockage de forme discrète, pouvant être recouvert d'un talus ou enterré à faible profondeur.
- La présente invention a pour objet un réservoir de stockage de fluide sous forte pression, qui comprend:
- une virole formant la paroi latérale du réservoir,
- une paroi inférieure de forme circulaire disposée dans la partie inférieure de la virole,
- une paroi supérieure de forme circulaire disposée dans la partie supérieure de la virole, ces parois inférieure et supérieure n'étant pas liées rigidement à la virole,
- des tirants disposés verticalement entre la paroi inférieure et la paroi supérieure du réservoir, les extrémités de ces tirants étant solidarisées respectivement avec les parois inférieure et supérieure, les dits tirants étant aptes à reprendre les efforts produits sur les parois inférieure et supérieure par la pression du fluide stocké,
- des moyens d'étanchéisation aptes à rendre le dit réservoir étanche an fluide stocké.
- Suivant une forme de réalisation avantageuse, la virole comporte à la partie inférieure de sa face interne une nervure en encorbellement sur laquelle la paroi inférieure prend appui par sa partie périphérique, un joint étanche à l'eau étant interposé entre cette partie périphérique et la dite nervure. Dans ce cas, la paroi inférieure est avantageusement reliée à la dite nervure au moyen d'ancrages articulés aptes à permettre de faibles mouvements relatifs entre la virole et la paroi inférieure.
- De manière analogue, la virole comporte avantageusement, à la partie supérieure de sa face interne, une nervure en encorbellement contre laquelle la paroi supérieure prend appui par la partie périphérique de sa face supérieure, un joint étanche à l'eau étant interposé entre cette partie périphérique et la dite nervure.
- Suivant une forme d'exécution particulière, l'extrémité inférieure de la virole est biseautée du côté de sa face interne et présente, du côté de sa face externe, un ressaut en saillie par rapport à la surface externe de la virole pour permettre la mise en place par havage.
- La virole et les parois inférieure et supérieure peuvent être réalisées en béton ou en acier.
- Suivant une forme de réalisation, la virole et les parois inférieure et supérieure sont faites de béton armé et/ou de béton précontraint. On peut notamment réaliser la virole en béton précontraint, tandis que les parois inférieure et supérieure sont faites en béton armé.
- Lorsque la virole et les parois inférieure et supérieure sont faites de béton, il est généralement avantageux ou même nécessaire que la surface interne du réservoir soit revêtue d'un doublage en un matériau étanche au fluide stocké et compatible avec ce fluide.
- Ce doublage peut notamment être réalisé en métal et dans ce cas il comprend un soufflet de dilatation dans la zone de rencontre de la virole et de la paroi supérieure.
- Ce doublage étanche peut également être réalisé en un matériau choisi parmi les plastomères et les élastomères.
- On comprendra que le matériau utilisé pour la réalisation du doublage est choisi en fonction du type de fluide à stocker dans le réservoir.
- Lorsque la virole et les parois inférieure et supérieure sont réalisées en acier, l'étanchéité du réservoir peut être assurée par un doublage étanche dans la zone de rencontre de la virole et de la paroi inférieure et dans la zone de rencontre de la virole et de la paroi supérieure.
- Les tirants qui sont disposés verticalement entre la paroi inférieure et la paroi supérieure, peuvent notamment consister en des poutrelles d'acier (telles que des poutrelles en H) dont les extrémités sont munies de semelles d'ancrage. Des tirants de ce type peuvent être utilisés aussi bien lorsque les parois du réservoir sont réalisées en acier que lorsqu'elles sont faites de béton. Dans ce dernier cas, les semelles d'ancrage des tirants sont noyées dans le béton qui forme les parois inférieure et supérieure.
- Toutefois, lorsque les parois du réservoir sont faites de béton, les tirants peuvent également consister en des colonnes en béton précontraint.
- Les avantages du réservoir selon l'invention tiennent en ce que le gaz peut être stocké dans des conditions de discrétion et de sécurité semblables à celles d'un réservoir de stockage à grande profondeur, pour un coût de réalisation notablement moindre.
- Le réservoir selon l'invention peut être réalisé indépendamment de la qualité, de l'homogénéité et des caractéristiques mécaniques du sol. Outre les avantages mentionnés ci-dessus, on notera que la réservoir de stockage selon l'invention peut être réalisé sur place, à l'aide de techniques de construction simples et éprouvées et dans des conditions économiques.
- Un autre avantage de l'invention est que, comme réservoir souterrain, il bénéficie d'une excellente isothermie, indépendante dans une large mesure des facteurs climatiques extérieurs.
- Un autre avantage tient en ce que le réservoir peut être entièrement construit au niveau du sol et descendu en place par havage; selon un autre mode de réalisation, le réservoir est monté in situ après havage de la virole formant la paroi latérale. Le volume des fouilles est donc réduit à un strict minimum et l'emprise au sol est ainsi limitée.
- Le réservoir peut également être réalisé selon des méthodes classiques telles que la fouille ouverte entre talus ou à l'abri d'un rideau de palplanches.
- Le réservoir selon l'invention permet également un gain de place important. Une fois l'installation achevée, la surface du terrain sous lequel il gît peut être affectée à tout usage. Même l'érection d'un bâtiment peut être envisagée, la pression engendrée sur le sol par un tel bâtiment, la pression engendrée sur le sol par un tel bâtiment étant incapable d'affecter le réservoir.
- Le réservoir selon l'invention est enfin insensible aux travaux de rabattement ultérieurs de la nappe phréatique, ce qui n'est pas le cas pour les réservoirs profondément enterrés.
- Le réservoir selon l'invention, malgré sa grande capacité, s'intègre donc avec discrétion dans le paysage et met le fluide stocké à l'abri de la malveillance et des accidents d'origine externe, des impacts, des explosions.
- D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description d'une forme de réalisation particulière, référence étant faite aux figures annexées, dans lesquelles:
- la Fig. 1 est une vue en coupe suivant un plan vertical passant par l'axe d'un réservoir selon l'invention;
- la Fig. 2 est une vue en coupe suivant un plan horizontal II-II d'un réservoir selon l'invention;
- la Fig. 3 est une vue latérale en coupe avec arrachement partiel d'un tirant métallique;
- la Fig. 4 est une vue en coupe suivant un plan horizontal IV-IV d'un tirant métallique;
- la Fig. 5 est une vue latérale en coupe d'un détail de réalisation du doublage intérieur d'un réservoir en béton armé selon l'invention, et
- les Fig. 6 à 10 sont des vues en coupe schématiques de différents stades de construction par havage d'un réservoir.
- La Fig. 1 est une vue en coupe suivant un plan vertical passant par l'axe d'un réservoir enterré en béton armé selon l'invention.
- La paroi latérale du réservoir 1 est constituée par une virole 2 en béton armé précontraint.
- L'assise du réservoir 1 est assurée par une couche de béton de ballast 3 qui répartit la pression sur le sol et leste la structure.
- La paroi inférieure 4 en béton armé est coulée sur ce béton de ballast 3. A sa périphérique, cette paroi inférieure 4 repose sur une nervure en encorbellement 5 faisant le tour de la virole 2. Un ancrage articulé 6 solidarise la virole 2 et la paroi inférieure 4.
- Un double joint d'étanchéité 7 assure une barrière efficace contre l'infiltration d'eau.
- Des tirants 8, dont le nombre est fonction des dimensions du réservoir, sont décrits plus en détail à la Fig. 3. Ces tirants 9 joignent la paroi inférieure 4 à la paroi supérieure 9. L'extrémité inférieure de ces tirants 8 est noyée dans la paroi inférieure 4; l'extrémité supérieure de ces tirants 8 est noyée dans la paroi supérieure 9.
- Un double 10 étanche au fluide stocké garnit la face interne du réservoir 1, comme on peut le voir plus en détail à la Fig. 5.
- La périphérie de la paroi supérieure 9 s'insère sous une nervure en encorbellement 11 faisant le tour de la virole 2. Le double joint d'étanchéité 7 empêche toute infiltration d'eau entre la nervure 11 et la paroi supérieure 9.
- Une chape d'étanchéité 12 recouvre la partie supérieure du réservoir 1, c'est-à-dire la face externe de la paroi supérieure 9, la nervure 11 et la frange supérieure de la virole 2. Le réservoir 1 est recouvert par un remblai 13.
- Un puits d'accès 14 est accolé à la paroi latérale de la virole 2 et permet d'accéder au volume intérieur du réservoir 1. Le réservoir 1 est raccordé au réseau de distribution par des moyens de connexion d'une technique bien connue, non représentés.
- La Fig. 2 est une vue en coupe du réservoir suivant un plan horizontal au niveau de la ligne II-II de la Fig. 1.
- Chacune des petites croix représente un tirant 8, la disposition de ces tirants 8 étant donnée purement à titre d'exemple.
- Une série de tirants 8 sont disposés à l'aplomb des nervures 5 et 11, les autres tirants étant répartis régulièrement sur l'ensemble des parois 4 et 9 de façon à reprendre les sollicitations de façon homogène.
- La Fig. 3 est une vue latérale d'un tirant 8 du réservoir 1 selon l'invention. Le tirant 8 représenté est constitué par une poutrelle d'acier en H, 15; à l'extrémité de cette poutrelle 15, disposée perpendiculairement à cele-ci, est fixée une semelle d'ancrage 16. Deux pièces rapportées trapézoïdales 17, disposées d'équerre respectivement avec la semelle 16 et avec la section médiane de la poutrelle 15, renforcent la liaison entre la poutrelle 15 et sa semelle 16.
- L'extrémité de la poutrelle 15 avec sa semelle 16 est noyée dans le béton de la paroi inférieure 4. Une seconde semelle 18 est fixée sur la poutrelle 15 à hauteur de la face supérieure de la paroi 4. Deux pièces rapportées 19 maintiennent cette semelle 18 d'équerre par rapport aux tirants 8. Les plaques 20 formant le doublage étanche 10 du réservoir 1 sont fixées, en l'occurrence par soudage, à cette deuxième semelle 18 de façon à réaliser une enveloppe continue. L'extrémité supérieure du tirant 8 est ancrée dans la paroi supérieure 9 de façon identique.
- La Fig. 4 est une vue en coupe, suivant la ligne IV-IV de la Fig. 3, d'un tirant métallique 8 du réservoir 1, sur laquelle on voit la forme de la semelle d'ancrage 16 et le profil en H de la poutrelle 15.
- La Fig. 5 est une vue en coupe d'un détail de réalisation du revêtement intérieur d'un réservoir 1 en béton armé selon l'invention. Le bord des plaques de doublage 20 de la face interne de la virole 2 et des plaques de doublage 20 de la face inférieure de la paroi supérieure 9 est fixé à des plats 21 fixés par des daguets 22 à ces parois. Ces plats 21 constituent des lignes de maintien pour le doublage 10. A l'angle formé entre la virole 2 et la proi supérieure 9, un soufflet de dilatation 23 relie ces deux lignes de maintien, assurant à la fois la continuité du doublage 10 et une possibilité de mouvement relatif du doublage 10 par rapport à chacune des parois (2 et 9).
- Un patin 24 est disposé entre le doublage 10 et la surface de la virole 2. Ce patin 24 abaisse le coefficient de friction du doublage 10 par rapport à la surface de virole 2 et évite l'usure due aux mouvements relatifs de ces deux parties.
- Les Fig. 6 à 10 sont des vues schématiques, en coupe, d'une méthode de réalisation du réservoir 1 selon l'invention.
- La Fig. 6 montre le premier stade de construction de la virole 2 constituant la paroi latérale. L'aire de construction est dégagée et égalisée par une préfouille avec rabattement 25.
- La partie inférieure de la virole 2 est construite sur site par coffrage et est soumise à la précontrainte.
- L'extrémité inférieure de la virole 2 est biseautée du côté de sa face interne de façon à former un taillant 26 facilitant la mise en place par havage de la structure.
- L'extrémité inférieure de la virole 2 présente également du côté de sa face externe un ressaut en saillie 27 par rapport à la surface externe du reste de la virole 2. Par rapport à ce ressaut en saillie 27, le reste de la surface externe de la virole 2 présente ainsi une réduction de diamètre destinée à ménager entre la face externe de la virole 2 et le sol un intervalle annulaire 28. Lors du havage, un fluide tel que de la bentonite est pompé dans cet intervalle 28 de façon à réduire les frottements entre la face externe et le sol et limiter ainsi les efforts nécessaires à la mise en place de la structure.
- La Fig. 7 est une vue en coupe schématique de la partie inférieure de la virole 2 après le premier stade de mise en place par havage.
- La surface du site délimitée par la virole 2 ayant été progressivement excavée, la virole 2 s'enfonce peu à peu dans le sol, la fouille étant étayée par la virole 2 elle-même.
- La Fig. 8 est une vue en coupe schématique de la virole 2 après érection de sa partie supérieure. On poursuite ensuite la mise en place par havage de la virole 2 complète.
- La Fig. 9 est une vue en coupe schématique de la virole 2 parvenue au niveau final de mise en place. L'assise du futur réservoir 1 est assurée par un béton de ballast 3. On procède au coulage d'une première nervure en encorbellement 5 destinée à soutenir la paroi inférieure 4 à sa périphérie.
- La Fig. 10 est une vue en coupe schématique du réservoir 1 après mise en place des parois inférieure 4 et supérieure 9 et des tirants 8.
- Les opérations se déroulent comme suit. On procède au ferraillage de la paroi inférieure 4 et à la pose des tirants métalliques 8. On coule le béton de la paroi inférieure 4, solidarisant la dite paroi inférieure 4 avec l'extrémité inférieure des tirants 8. On réalise ensuite la pose du doublage étanche 10 de la paroi inférieure 4 et de la virole 2. La paroi supérieure 9 est coffrée, le doublage 10 de la paroi supérieure 9 posé. On procède enfin au ferraillage et au bétonnage de la paroi supérieure 9, après quoi la chape d'étanchéité 12 est posée et recouverte d'un remblai 13.
- L'exemple de réalisation décrit ci-dessus concerne plus particulièrement un réservoir 1 réalisé en béton.
- Les tirants 8 sont dans ce cas constitués soit de profilés métalliques, soit de colonnes en béton précontraint.
- Le réservoir selon l'invention peut également, comme il a été dit plus haut, être réalisé en acier.
- Dans ce cas, les tirants 8 sont également en acier. Lorsque la cuve est en acier, la pose d'un doublage étanche 10 n'est généralement pas nécessaire. Toutefois, on prévoit une tôle cintrée formant le raccord entre la paroi latérale et, respectivement, la paroi inférieure et la paroi supérieure.
- A titre d'exemple, on peut réaliser un réservoir de stockage d'un diamètre de l'ordre de 35 m et d'une hauteur intérieure de l'ordre d'une dizaine de mètres où l'on peut stocker à la température du sol, soit environ 10°C, 10.000 m3 de gaz propane à une pression de 8 bars.
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