RU2642587C1

RU2642587C1 - Underground tank method

Info

Publication number: RU2642587C1
Application number: RU2016136536A
Authority: RU
Inventors: Наталия Николаевна Осипова; Ирина Михайловна Бычкова
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-01-25

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method consists in digging a pit for the tank, installing the foundation, installing the tank in the pit and attaching it to the foundation, testing the mounted tank, placing it on the bottom of the pit bottom around the tank of the prefabricated movable formwork equipped with elements for capturing and moving the formwork in the upper part and filling the space between the tank and the pit. The formwork is prefabricated, it is made of a set of side and end elements, and the filling is carried out by layer filling of the space between the formwork and the tank - with sand, and between the formwork and the pit - with soil, followed by ramming of each layer. Then, the formwork is refilled with sand and the pit is refilled with soil after the formwork is moved upwards, along the tank until the pit is fully filled and the formwork is removed.

EFFECT: increasing the economical efficiency of the tank installation due to the use of prefabricated formwork, reducing labour intensity, reducing the sand consumption.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам устройства подземных резервуаров, преимущественно для хранения сжиженных газов.The invention relates to methods for arranging underground tanks, primarily for storing liquefied gases.

Известен способ монтажа подземных трубопроводов (патент США №4633602, кл. E02F 5/12), включающий отрывку траншеи, выемку грунта складированием на одну сторону траншеи, укладку труб, создание грунтовой подушки и засыпку труб грунтовым материалом с помощью колесной транспортной машины, состоящей из заборной головки, подающей грунт из отвала на ленту транспортера с последующей подачей в вибрирующий сепаратор, позволяющий мелким частям грунта падать через сито в траншею на трубопровод.There is a method of mounting underground pipelines (US patent No. 4633602, class E02F 5/12), including trench excavation, excavation by storage on one side of the trench, laying pipes, creating a soil cushion and filling the pipes with soil material using a wheeled transport machine, consisting of intake head, feeding soil from the blade to the conveyor belt, followed by feeding into a vibrating separator, allowing small parts of the soil to fall through a sieve into the trench into the pipeline.

Недостаток данного способа состоит в том, что вибрация сепаратора приводит к сбиванию больших кусков породы и комков грунта с ленты транспортера в траншею, повреждению защитного покрытия трубопроводов, которое способствует последующей коррозии труб. Данное обстоятельство обуславливает использование для создания грунтовой подушки трубопроводов песчаных грунтов, а вынутый из траншей грунт вывозить с территории строительной площадки. Кроме того, громоздкая структура и сложный ременный привод блока сепаратора приводят к частым поломкам оборудования, что увеличивает стоимость строительно-монтажных работ.The disadvantage of this method is that the vibration of the separator leads to the churning of large pieces of rock and lumps of soil from the conveyor belt into the trench, damage to the protective coating of pipelines, which contributes to subsequent pipe corrosion. This circumstance leads to the use of sandy soil pipelines to create an earth cushion, and soil removed from trenches should be removed from the construction site. In addition, the cumbersome structure and complex belt drive of the separator block lead to frequent equipment failures, which increases the cost of construction and installation works.

Известно устройство подземных цилиндрических резервуаров в грунте, включающее в себя рытье котлована под резервуар, установку фундаментной плиты, установку резервуара в котлован и крепление его к фундаменту, испытание смонтированного резервуара, засыпку установленного в котловане резервуара песком на полную глубину и вывоз вынутого из котлована грунта с территории строительной площадки (Трушин В.М. Устройство и эксплуатация установок сжиженного углеводородного газа. Л.: Недра, 1991, с. 92).A device is known for underground cylindrical tanks in the ground, including digging a pit under a tank, installing a foundation slab, installing a tank in a pit and attaching it to the foundation, testing a mounted tank, filling the tank installed in the pit with sand to full depth, and removing soil removed from the pit from the territory of the construction site (V. Trushin. Design and operation of liquefied petroleum gas plants. L .: Nedra, 1991, p. 92).

Недостатками данного метода проведения работ является необходимость засыпки песком на полную глубину котлована и вывоз вынутого из котлована грунта с территории строительной площадки, что увеличивает стоимость монтажных работ.The disadvantages of this method of work is the need to fill with sand to the full depth of the pit and the removal of soil excavated from the pit from the construction site, which increases the cost of installation work.

Наиболее близким является способ монтажа подземных вертикальных цилиндрических резервуаров (патент РФ №2495196, МПК E02D 27/38), включающий в себя засыпку установленного в котловане резервуара песком в перемещаемую опалубку, выполненную в виде цилиндра без основания с диаметром, определяемым в соответствии с диаметром резервуара, а засыпку осуществляют послойным заполнением пространства между опалубкой и резервуаром - песком, а между опалубкой и котлованом - грунтом с последующей их трамбовкой каждого слоя.The closest is the method of mounting underground vertical cylindrical tanks (RF patent No. 2495196, IPC E02D 27/38), which includes filling the tank installed in the foundation pit with sand into a movable formwork made in the form of a cylinder without a base with a diameter determined in accordance with the diameter of the tank and filling is carried out by layer-by-layer filling of the space between the formwork and the reservoir - sand, and between the formwork and the pit - soil, followed by their ramming of each layer.

Недостатками данного способа является конструкция опалубки, рассчитываемая и изготавливаемая индивидуально для каждого типоразмера вертикального резервуара. Данное обстоятельство обуславливает наличие у монтажной организации целого ряда цилиндрических опалубок, что приводит к значительному перерасходу материальных средств. При изменении размерного ряда резервуаров (переход к другому поставщику) существующие опалубки при выполнении засыпки песчаным грунтом могут не реализовывать требование по необходимой толщине песчаного слоя вокруг резервуара. Конструкция опалубки полностью исключает возможность устройства горизонтальных резервуаров в грунтовом массиве, наиболее часто применяемых в современной газовой практике.The disadvantages of this method is the design of the formwork, calculated and manufactured individually for each size of the vertical tank. This circumstance causes the installation organization to have a number of cylindrical formwork, which leads to a significant cost overrun of material means. When changing the size range of tanks (switching to another supplier), the existing formwork when filling with sandy soil may not fulfill the requirement for the required thickness of the sand layer around the tank. The formwork design completely excludes the possibility of installing horizontal tanks in the soil mass, which are most often used in modern gas practice.

Задача предлагаемого изобретения заключается в снижении расхода песка при монтаже горизонтальных и вертикальных резервуаров, применении универсальной конструкции сборной перемещаемой опалубки, позволяющей повысить экономичность устройства резервуаров в грунтовом массиве.The objective of the invention is to reduce the consumption of sand during the installation of horizontal and vertical tanks, the use of a universal design of a team of movable formwork, which allows to increase the efficiency of the device tanks in the soil mass.

Технический результат изобретения заключается в экономии песчаного грунта при монтаже резервуаров любой конструкции, за счет применения универсальной сборной перемещаемой опалубки при проведении работ, исключении вывоза вынутого из котлована грунта с территории строительной площадки за счет его вторичного использования при засыпке котлована.The technical result of the invention is to save sandy soil when installing tanks of any design, through the use of a universal team of movable formwork during work, eliminating the removal of soil removed from the foundation pit from the construction site due to its secondary use when filling the foundation pit.

Поставленная задача решается тем, что при осуществлении способа, заключающегося в рытье котлована под резервуар, установке фундамента, установке резервуара в котлован и креплении его к фундаменту, испытании смонтированного резервуара, размещение на дне котлована вокруг резервуара сборной перемещаемой опалубки, снабженной элементами для захвата и перемещения опалубки в верхней части и засыпку пространства между резервуаром и котлованом, согласно заявляемому техническому решению, что опалубка является сборной, выполненной из набора боковых и торцевых элементов, а засыпку осуществляют послойным заполнением пространства между опалубкой и резервуаром - песком, а между опалубкой и котлованом - грунтом с последующей их трамбовкой каждого слоя, затем производят повторное заполнение опалубки песком и котлована грунтом после перемещения опалубки вверх, вдоль резервуара до полной засыпки котлована и извлечения опалубки. Кроме того, опалубка выполнена высотой не более 1,0 м, имеет переменные размеры, определяемые количеством боковых и торцевых элементов, снабженных отверстиями в верхней части для взаимного крепления между собой в соответствии с размерами резервуара. Увеличение размеров сборной опалубки по длине и ширине осуществляется доборными элементами.The problem is solved in that when implementing the method of digging a pit under a tank, installing a foundation, installing a tank in a pit and attaching it to a foundation, testing a mounted tank, placing a movable formwork assembly equipped with elements for gripping and moving on the bottom of the pit around the tank formwork in the upper part and backfilling of the space between the tank and the pit, according to the claimed technical solution, that the formwork is a team made of a set of b elements and end elements, and backfill is carried out by layer-by-layer filling of the space between the formwork and the reservoir - sand, and between the formwork and the foundation pit - soil, followed by tamping of each layer, then the formwork is re-filled with sand and the foundation pit after moving the formwork upward, along the tank to the full backfill pits and formwork extraction. In addition, the formwork is made with a height of not more than 1.0 m, has variable sizes, determined by the number of side and end elements provided with holes in the upper part for mutual fastening among themselves in accordance with the dimensions of the tank. An increase in the size of the precast formwork along the length and width is carried out by additional elements.

Новым является то, что для осуществления способа монтажа применяется сборная перемещаемая опалубка, состоящая из набора унифицированных элементов. Каждый элемент сборной конструкции опалубки представляет собой стальной лист толщиной 3 мм, плотностью 7900 кг/м³ по ГОСТ 19903-90, с отверстиями у каждой боковой стороны для возможности взаимного закрепления соседних элементов с монтажными петлями в верхней части. Опалубка, собираемая на дне котлована вокруг монтируемого резервуара и обеспечивающая создание песчаной подушки, необходимой толщины, предотвращающей повреждения защитного покрытия подземного резервуара и исключающей пучинистые явления грунта вокруг резервуара, а также позволяющая использовать ранее вынутый из котлована грунт для обратной засыпки.New is that for the implementation of the installation method, a prefabricated movable formwork is used, consisting of a set of unified elements. Each element of the prefabricated formwork is a steel sheet 3 mm thick, with a density of 7900 kg / m ³ according to GOST 19903-90, with holes on each side for the possibility of mutual fastening of adjacent elements with mounting loops in the upper part. The formwork collected at the bottom of the pit around the mounted tank and providing a sand cushion of the required thickness, preventing damage to the protective coating of the underground tank and preventing heaving phenomena of the soil around the tank, as well as allowing the use of soil previously removed from the pit for backfilling.

Сущность изобретения поясняется чертежами, дающими представление о способе и принципе его действия.The invention is illustrated by drawings, giving an idea of the method and principle of its operation.

Фиг. 1 - элементы сборной перемещаемой опалубки.FIG. 1 - elements of the precast movable formwork.

Фиг. 2 - сборная перемещаемая опалубка.FIG. 2 - precast movable formwork.

Фиг. 3 - вид сбоку и вид сверху начального этапа устройства подземного горизонтального резервуара с помощью сборной перемещаемой опалубки.FIG. 3 is a side view and a top view of the initial stage of the device of the underground horizontal reservoir using a precast movable formwork.

Фиг. 4 - вид начального и промежуточного этапов устройства подземного горизонтального резервуара с помощью сборной перемещаемой опалубки.FIG. 4 is a view of the initial and intermediate stages of the construction of an underground horizontal reservoir using a precast movable formwork.

На чертежах (фиг. 1, 2, 3, 4) приняты обозначения:In the drawings (Fig. 1, 2, 3, 4), the following notations are accepted:

1 - боковой элемент сборной опалубки, 2 - элемент для захвата и перемещения опалубки; 3 - отверстия для взаимного крепления элементов опалубки; 4 - торцевой элемент опалубки; 5 - сборная перемещаемая опалубка; 6 - подземный горизонтальный резервуар; 7 - песок; 8 - грунт; 9 - фундамент; 10 - котлован.1 - lateral element of precast formwork, 2 - element for gripping and moving formwork; 3 - holes for mutual fastening of formwork elements; 4 - end element of the formwork; 5 - prefabricated movable formwork; 6 - underground horizontal reservoir; 7 - sand; 8 - soil; 9 - foundation; 10 - pit.

Способ устройства подземных резервуаров осуществляют следующим образом.The method of installation of underground tanks is as follows.

В вырытый котлован 10 устанавливают фундамент 9, на который устанавливают и крепят резервуар 6 с последующим испытанием.In the dug pit 10, a foundation 9 is installed, on which a tank 6 is installed and fixed, followed by a test.

Затем производят засыпку горизонтального резервуара 6, для чего перемещаемую опалубку 5 (фиг. 2) монтируют из элементов 1 и 4, вокруг горизонтального резервуара 6 (фиг. 3), таким образом, чтобы между перемещаемой опалубкой 5 и резервуаром 6 обеспечивался зазор 0,2 метра (фиг. 3). В пространство между горизонтальным резервуаром 6 и перемещаемой опалубкой 5 засыпают песок 7 слоем толщиной 0,2 м. Каждый слой тщательно уплотняют, например, ручной электротрамбовкой, поливая водой, для исключения осадки песка после окончания монтажных работ. В пространство между перемещаемой опалубкой 5 и стенкой котлована послойно засыпают ранее вынутый из котлована грунт 8 и подвергают уплотнению, после чего повторяют операции по частичной засыпке песка 7 и грунта 8 до достижения уровня песка в опалубке 0,8 м, после чего перемещаемую опалубку 5 сдвигают вверх вдоль резервуара 6 непосредственно за элементы для захвата 2. Далее перемещаемую опалубку 5 устанавливают на уплотненный ранее грунт и промежуточные этапы по наполнению опалубки 5 и котлована 10 повторяют (фиг. 4) до полной засыпки котлована 10 и извлечения сборной перемещаемой опалубки 5. После этого, из ранее вынутого из котлована грунта 8, формируют насыпь над планировочной поверхностью земли высотой 0,3 м на всю прилегающую территорию. Сборную перемещаемую опалубку 5 подвергают разборке на элементы 1 и 4.Then fill the horizontal tank 6, for which the movable formwork 5 (Fig. 2) is mounted from elements 1 and 4 around the horizontal tank 6 (Fig. 3), so that between the movable formwork 5 and the tank 6 a clearance of 0.2 meter (Fig. 3). Sand 7 is poured into the space between the horizontal tank 6 and the movable formwork 5 with a layer of 0.2 m thick. Each layer is carefully compacted, for example, by means of a manual electric rammer, pouring with water, to prevent sand precipitation after completion of installation work. Soil 8 previously removed from the foundation pit is poured into the space between the movable formwork 5 and the wall of the foundation pit and subjected to compaction, after which the operations of partially filling the sand 7 and soil 8 are repeated until the sand level in the formwork reaches 0.8 m, after which the movable formwork 5 is shifted up along the reservoir 6 directly behind the elements for capture 2. Next, the movable formwork 5 is installed on previously compacted soil and the intermediate steps to fill the formwork 5 and pit 10 are repeated (Fig. 4) until the pit 1 is completely filled 0 and extracting the team of movable formwork 5. After that, from the soil 8 previously removed from the pit, an embankment is formed over the planning surface of the earth with a height of 0.3 m to the entire adjacent territory. Prefabricated movable formwork 5 is disassembled into elements 1 and 4.

Сборную перемещаемую опалубку 5 (фиг. 2) собирают на строительной площадке из унифицированных боковых 1 и торцевых 4 элементов (фиг. 1), выполненных из стальных листов высотой не более 1,0 м и длиной 0,9 м, толщиной 3 мм и плотностью 7900 кг/м³ по ГОСТ 19903-90. Представленные размеры элементов позволяют собрать универсальную перемещаемую опалубку, позволяющую обеспечить устройство в грунте большинства резервуаров, используемых в практике газоснабжения. Необходимые размеры сборной перемещаемой опалубки по длине и ширине достигаются за счет взаимного закрепления элементов, количество которых принимается в соответствии с размером резервуара. В боковых элементах сборной перемещаемой опалубки в верхней части на расстоянии 50 мм и 150 мм от верхнего края выполнены отверстия 3 диаметром 20 мм на расстоянии 100 мм друг от друга для возможности переменного крепления элементов. Боковых элементов изготавливают восемь, два из которых являются доборными. Боковые элементы устанавливают с минимальным наложением по 50 мм с каждой стороны до совмещения крайних отверстий с последующим креплением болтом.Prefabricated movable formwork 5 (Fig. 2) is assembled at the construction site from unified side 1 and end 4 elements (Fig. 1) made of steel sheets with a height of not more than 1.0 m and a length of 0.9 m, a thickness of 3 mm and a density 7900 kg / m ³ according to GOST 19903-90. The dimensions of the elements presented make it possible to assemble a universal movable formwork, which allows providing the device in the ground of most of the tanks used in gas supply practice. The required dimensions of the team of movable formwork along the length and width are achieved due to the mutual fastening of the elements, the number of which is taken in accordance with the size of the tank. In the lateral elements of the movable formwork assembly in the upper part, at a distance of 50 mm and 150 mm from the upper edge, holes 3 with a diameter of 20 mm are made at a distance of 100 mm from each other for variable mounting of the elements. Eight of the side elements are made, two of which are additional. The lateral elements are installed with a minimum overlap of 50 mm on each side until the extreme holes are aligned, followed by bolting.

Условие сохранения зазора 0,2 м между торцевой 4 и боковой 1 стенками сборной перемещаемой опалубки 5 и стенкой резервуара 6 при увеличении длины резервуара более 1,5 м или диаметра резервуара более 1,25 м обеспечивают увеличением количества боковых элементов 1 в конструкции сборной опалубки 5. Для наращивания размеров сборной перемещаемой опалубки 5 используют доборные элементы. Производят наложение элементов 1 и 4 сборной опалубки 5 до совпадения отверстий 3 двух соседних элементов и последующее крепление болтами. Конструкция перемещаемой опалубки 5 гарантирует необходимый зазор между стенкой резервуара 6 и опалубки для формирования защитного слоя вокруг подземного резервуара 6 толщиной 0,2 м.The condition of maintaining a gap of 0.2 m between the end 4 and side 1 walls of the movable formwork team 5 and the tank wall 6 with an increase in the length of the tank more than 1.5 m or the diameter of the tank more than 1.25 m is provided by increasing the number of side elements 1 in the design of the prefabricated formwork 5 To increase the size of the precast movable formwork 5, additional elements are used. The elements 1 and 4 of the precast formwork 5 are superimposed until the holes 3 of the two adjacent elements coincide and then bolted. The design of the movable formwork 5 guarantees the necessary clearance between the wall of the tank 6 and the formwork to form a protective layer around the underground tank 6 with a thickness of 0.2 m.

Элементы для захвата и перемещения опалубки 2 выполняют в виде монтажных петель, располагают по одной на каждом боковом элементе 1, в верхней части для обеспечения равномерного сдвига при устройстве и исключения смещения сборной перемещаемой опалубки 5 относительно оси и изготавливают с диаметром стержня 6 мм и высотой проушины петли 60 мм, соответствующей размерам чалочных крюков грузовых стропов, из стали класса А 240.Elements for gripping and moving the formwork 2 are made in the form of mounting loops, placed one on each side element 1, in the upper part to ensure uniform shear during the device and to exclude the displacement of the assembled movable formwork 5 relative to the axis and made with a rod diameter of 6 mm and an eye height loop 60 mm, corresponding to the size of the pull hooks of the cargo slings, made of steel class A 240

Для предотвращения смещения и деформаций сезоннопромерзающих грунтов, после проведения монтажных работ засыпку резервуара 6 осуществляют крупнозернистым песком 7. Песок предотвращает повреждение изоляции резервуара при его засыпке в котловане 10, исключает смещение резервуара 6 от строительной отметки слоя за счет пучения и проседания при оттаивании и промерзании.To prevent displacement and deformation of seasonally freezing soils, after carrying out installation work, the tank 6 is filled with coarse sand 7. Sand prevents damage to the insulation of the tank when it is filled in the pit 10, eliminates the shift of the tank 6 from the construction mark of the layer due to heaving and subsidence during thawing and freezing.

Для оценки сравнительной эффективности применения способа устройства подземных резервуаров было проведено сравнение двух вариантов. В качестве базового варианта для сравнения принят подземный горизонтальный резервуар объемом 2,75 м³ с выполнением устройства по традиционной технологии с полной засыпкой котлована крупнозернистым песком и вывозом грунта с территории строительной площадки. В качестве альтернативного варианта - подземный горизонтальный резервуар объемом 2,75 м³ с применением предлагаемого способа устройства подземных горизонтальных резервуаров (табл. 1).To assess the comparative effectiveness of the application of the method of constructing underground reservoirs, two options were compared. An underground horizontal reservoir with a volume of 2.75 m ^{3 was} adopted as a basic option for comparison with the implementation of a device using traditional technology with a full filling of the foundation pit with coarse sand and soil removal from the construction site. As an alternative, an underground horizontal reservoir with a volume of 2.75 m ³ using the proposed method for constructing underground horizontal reservoirs (Table 1).

Таким образом, применение предлагаемого способа устройства подземных резервуаров позволяет решить главную задачу изобретения - снизить расход песка при устройстве резервуаров в грунте.Thus, the application of the proposed method for the construction of underground tanks allows you to solve the main task of the invention is to reduce the consumption of sand when installing tanks in the ground.

Claims

1. A method of constructing underground reservoirs, which consists in digging a foundation pit under a reservoir, installing a foundation, installing a reservoir in a foundation pit and attaching it to a foundation, testing a mounted reservoir, placing a movable formwork assembly equipped with elements for capturing and moving formwork at the bottom of the foundation pit, at the top part and filling the space between the tank and the pit, characterized in that the formwork is a team made of a set of side and end elements, and filling They fill the formwork between the formwork and the reservoir - sand, and between the formwork and the pit - soil, followed by tamping each layer, then re-fill the formwork with sand and foundation pit after moving the formwork upward along the tank until the foundation pit is completely filled and the formwork is removed.

2. The method of arrangement of underground tanks, carried out using a team of movable formwork according to claim 1, characterized in that the formwork is made with a height of not more than 1.0 m

3. The method of arrangement of underground tanks, carried out using the team of movable formwork according to claim 1, characterized in that the formwork has variable sizes, determined by the number of side and end elements provided with holes in the upper part for mutual fastening among themselves in accordance with the size of the tank.

4. The method of arrangement of underground tanks, carried out using a team of movable formwork according to claim 1, characterized in that the increase in the size of the team formwork in length and width is carried out by additional elements.