PL218486B1 - Zbiornik żelbetowy w kształcie walca - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik żelbetowy w kształcie walca, przeznaczony do magazynowania różnych cieczy i materiałów sypkich.

Znane są, na przykład z publikacji opisu polskiego zgłoszenia wynalazku nr PL371990A1, zbiornik żelbetowy oraz sposób łączenia płyt. Sposób polega na łączeniu płyt żelbetowych zbiornika poprzez pętle utworzone z prętów metalowych, zespawane ze sobą, a następnie wypełnione betonem. W dolnej części płyty żelbetowe posiadają otwory, w które wkładane są zbrojenia płyty dennej, zalewane betonem podczas montażu. Zbiornik przeznaczony do magazynowania odchodów zwierzęcych jest o podstawie w kształcie koła lub czworokąta, bez przykrycia, ze ścianami z elementów prefabrykowanych, połączonych z monolityczną płytą denną, gdzie poszczególne prefabrykaty ścienne połączone są ze sobą za pomocą wystających prętów stalowych tworzących pętle, zespawane ze sobą i wypełnione betonem natryskowym.

Z publikacji polskiego prawa ochronnego na wzór użytkowy nr PL63926Y1 znany jest żelbetowy zbiornik okrągły łupinowy, wyposażony w elementy prefabrykowane żelbetowe. Elementy zbiornika mają kształt łupin, łączonych ze sobą w poziomie i pionie, tworząc konstrukcję walca z pustą przestrzenią wewnątrz, przy czym łączenie poszczególnych elementów w poziomie uzyskuje się za pomocą złączy śrubowych wzmocnionych zaprawą, zaś łączenie poszczególnych elementów w pionie uzyskuje się w ten sposób, iż łączone elementy, górny i dolny, mają na swych krawędziach wzajemnego styku wyprofilowania, w których to wyprofilowaniach oba te elementy są mocowane ze sobą za pomocą uszczelki wzmocnionej zaprawą.

Z kolei z publikacji polskiego opisu patentowego nr PL168006B1 znany jest prefabrykowany wodoszczelny zbiornik na ciecze wykonany z elementów prefabrykowanych o złączach żelbetowych. Zbiornik ma ściany utworzone z dwóch warstw elementów prefabrykowanych, prefabrykatów wewnętrznych i prefabrykatów zewnętrznych, których złącza są wzajemnie przesunięte, zaś utworzona między nimi szczelina o regulowanej grubości jest wypełniona masą uszczelniającą.

Znany jest także z opisu patentowego USA nr US4457441A modułowy zespół zbiornika, stosowany zwłaszcza w laboratoriach, który zawiera jeden lub więcej modułów kanałowych oraz moduł łączeniowy położony na każdym końcu zbiornika. Moduły łączeniowe są różnych typów, w tym moduły łukowe i moduły końcowe. Przeciwległe ściany boczne każdego z modułów kanałowych zawierają kołnierz rozciągający się na zewnątrz w górnej części każdej ścianki bocznej. W każdym ze wspomnianych kołnierzy jest umieszczony element wzmacniający.

Z publikacji patentowej nr FR2309690A1 znany jest zbiornik złożony z układu stykających się ze sobą prefabrykowanych betonowych sekcji w kształcie płytek, które są połączone w sposób wodoszczelny. Betonowe sekcje są płaskie lub lekko wygięte i są położone pod dużym kątem po zmontowaniu, przy czym są one zamocowane ze sobą w fundamencie na całej długości obwodu zbiornika, a ich boki są połączone tylko giętkimi uszczelkami.

Zbiorniki do przetrzymywania cieczy i materiałów sypkich są powszechnie wykorzystywane we wszystkich gałęziach przemysłu i techniki. Zbiorniki, zarówno te wykonane ze stali, jak i z tworzyw sztucznych oraz innych materiałów posiadają konstrukcje monolityczne oraz niemonolityczne, i wówczas składane są z elementów podstawowych najczęściej w miejscu zastosowania.

W przypadku rozwiązań niemonolitycznych wielkogabarytowych zbiorniki konstruowane są z elementów prefabrykowanych przewożonych na miejsce ich zabudowy. Dotyczy to szczególnie zbiorników wykorzystywanych w przemyśle, rolnictwie oraz gospodarce wodno-ściekowej.

Transport zbiorników wielkogabarytowych stanowi istotny problem techniczny i wiąże się ze znacznymi kosztami. Z tego względu za korzystne uznaje się takie rozwiązania zbiorników cieczy i materiałów sypkich o dużych pojemnościach, które pozwalają na ich prefabrykację, zmniejszenie wymiarów jednostkowych elementów i łatwy transport, przy zapewnieniu właściwej szczelności konstrukcji po zmontowaniu.

Często z uwagi na rodzaj przechowywanych materiałów, zwłaszcza o agresywnym oddziaływaniu na materiał, z którego wykonany jest zbiornik, czy też ze względów wytrzymałościowych, wykonuje się go z żelbetu. Wobec bardzo dużego ciężaru takiego zbiornika, wynoszącego od kilkudziesięciu do nawet ponad 100 ton realizację jego budowy prowadzi się w miejscu przeznaczenia. Główną wadą dotychczasowego sposobu budowy zbiorników żelbetowych w terenie jest długi czas niezbędny do jej wykonania począwszy od rozpoczęcia do zakończenia wynoszący co najmniej 1 miesiąc. Często istnieje konieczność budowy prowizorycznej infrastruktury niezbędnej do prowadzenia kompleksowych prac

PL 218 486 B1 budowlanych, zwłaszcza w terenie nieuzbrojonym w instalację wodociągową i energetyczną, co bardzo poważnie wpływa na duży koszt tej inwestycji.

Można by tego uniknąć poprzez montaż tego typu zbiorników z typowych modułów, gabarytowo i ciężarowo dostosowanych do aktualnych możliwości transportowych po istniejących drogach i skrajniach przy przejazdach pod wiaduktami.

Zbiornik żelbetowy w kształcie walca, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stanowią go moduły boczne odcięte ze zbiornika płaszczyznami podziału, prostopadłymi do jego dna, stanowiącego podstawę walca i przechodzącymi przez oś zbiornika, przy czym każdy z modułów bocznych stanowi element ściany bocznej połączony z wycinkiem dna zbiornika.

Korzystnie zbiornik żelbetowy posiada moduł środkowy w kształcie koła, wycięty ze środkowej części dna zbiornika oraz moduły górne tworzące pokrywę zbiornika, które w miejscu styku ich górnych naroży są wsparte na podporze. Moduły boczne, stanowiące fragmenty konstrukcji zbiornika, na krawędziach styku posiadają uchwyty do ich wzajemnego połączenia rozłącznego przy pomocy śrub albo strzemiona do ich wzajemnego połączenia nierozłącznego poprzez spaw.

Odpowiednie podzielenie całej konstrukcji zbiornika żelbetowego zgodnie z wynalazkiem, zwłaszcza na moduły boczne, umożliwia uzyskanie minimalnej ilości części w stosunku do zakładanego ze względów transportowych maksymalnego gabarytu części (albo maksymalnego ciężaru części zbiornika).

Ponadto podział zbiornika żelbetowego na moduły boczne, moduły środkowe i moduły górne, zgodnie z wynalazkiem, umożliwia ich wykonanie na gotowo w przystosowanym do tego zakładzie produkcyjnym, na przykład produkującym kręgi lub studzienki kanalizacyjne.

Odpowiednie podzielenie całej konstrukcji zbiornika żelbetowego zwłaszcza na moduły boczne, a także na moduł środkowy i moduły górne, które to części mogą być przewożone na miejsce przeznaczenia na aktualnie dostępnych środkach transportu i w normalnym ruchu drogowym niezwykle upraszcza cały proces budowy.

Części zbiornika łączone są ze sobą na miejscu budowy połączeniami rozłącznymi, na przykład na śruby lub nierozłącznymi przez spawanie elementów łączących, w które są wyposażone, w taki sposób, by zapewnić wymaganą pod względem statycznym i wytrzymałościowym nośność oraz szczelność konstrukcji.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w schematycznym ujęciu podział na moduły boczne zbiornika żelbetowego w kształcie walca, fig. 2 - ten podział analogiczny jak to przedstawiono na fig. 1 dla zbiornika z wydzielonym w dnie kołowym modułem środkowym, łączącym poszczególne moduły boczne, fig. 3 - zbiornik z pokrywą, podzieloną na moduły górne, podparte w osi podporą, wspartą na kołowym module środkowym, na dnie zbiornika, zaś fig. 4, 5, 6, 7 i 8 przedstawiają przykładowe rozwiązania połączeń montażowych modułów bocznych zbiornika żelbetowego.

Jak to przedstawiono na fig. 1 podziału zbiornika żelbetowego w kształcie walca na moduły boczne 1 zgodnie z wynalazkiem dokonuje się poprzez poprowadzenie płaszczyzn 2 podziału, prostopadłych do dna 3 zbiornika stanowiącego podstawę walca, poprzez pionową oś 4 zbiornika. W ten sposób wydzielone moduły boczne 1 stanowią odpowiednio fragmenty ściany bocznej 5 oraz połączone z nimi wycinki 6 dna 3 zbiornika.

Korzystnym jest, z punktu widzenia montażowego, jak również zabezpieczenia modułu 1 przed uszkodzeniem dolnego naroża 7 modułu bocznego 1 podczas transportu dodatkowe wydzielenie w centrum dna 3 modułu środkowego 8 w kształcie koła, co przedstawiono na fig. 2.

W przypadku, gdy budowany zbiornik żelbetowy posiada pokrywę 9, również z uwagi na gabaryty dzieloną na moduły górne 10, w celu utrzymania stabilności konstrukcji stosuje się podporę 11 wspartą na dnie 3, jak to przedstawiono na fig. 3.

Moduły boczne 1, określone powyżej, są wykonywane w wyspecjalizowanym zakładzie, wyposażonym w kompletną infrastrukturę niezbędną do produkcji elementów żelbetowych, po czym są one transportowane w miejsce, gdzie ma być posadowiony kompletny zbiornik według potrzeb inwestora. Na placu budowy prace ograniczają się do montażu zbiornika, co trwa około 2 dni.

Części zbiornika mogą być łączone poprzez wypuszczone na zewnątrz uchwyty 21 połączone z konstrukcją modułu bocznego 1. Przykładowe połączenie modułów bocznych 1 zbiornika przy pomocy śrub 22 pokazano na fig. 4. Natomiast na fig. 5 przedstawiono inny sposób połączenia przy pomocy spawanych strzemion 23 połączonych z konstrukcją modułów bocznych 1 i ukrytych w bruździe 24 pomiędzy łączonymi modułami bocznymi 1.

PL 218 486 B1

Miejsca styku poszczególnych modułów bocznych 1 mogą być połączone kształtowo, na przykład wykonane w postaci zamka 25 zgodnie z propozycją przedstawioną na fig. 6. W tym przypadku połączenie może być również wyposażone w pierwsze uszczelnienie 26, zapewniające właściwą szczelność zbiornika.

Na fig. 7 przedstawiono drugie uszczelnienie 27, wykonane przy pomocy walcowej uszczelki i umieszczone na styku płaskich boków modułów bocznych 1, zaś na fig. 8 pokazano trzecie uszczelnienie 28 poprzez sklejenie stykających się ze sobą powierzchni modułów 1.

Claims (5)

1. Zbiornik żelbetowy w kształcie walca, znamienny tym, że stanowią go moduły boczne (1) odcięte ze zbiornika płaszczyznami (2) podziału, prostopadłymi do jego dna (3), stanowiącego podstawę walca i przechodzącymi przez oś (4) zbiornika, przy czym każdy z modułów bocznych (1) stanowi element ściany bocznej (5) połączony z wycinkiem (6) dna (3) zbiornika.

2. Zbiornik żelbetowy według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada moduł środkowy (8) w kształcie koła, wycięty ze środkowej części dna (3) zbiornika.

3. Zbiornik żelbetowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że posiada moduły górne (10) tworzące pokrywę (9) zbiornika, które w miejscu styku ich górnych naroży są wsparte na podporze (11).

4. Zbiornik żelbetowy według zastrz. 1, znamienny tym, że moduły boczne (1), stanowiące fragmenty konstrukcji zbiornika, na krawędziach styku posiadają uchwyty (21) do ich wzajemnego połączenia rozłącznego przy pomocy śrub (22).

5. Zbiornik żelbetowy według zastrz. 1, znamienny tym, że moduły boczne (1), stanowiące fragmenty konstrukcji zbiornika, na krawędziach styku posiadają strzemiona (23) do ich wzajemnego połączenia nierozłącznego poprzez spaw.