TW200427909A - Precast panel for constructing concrete structure elements - Google Patents

Description

200427909 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 设之建構，具體言之，本 所使用之補強混凝壁之建 本發明大體而言係關於壁及外 發明係關於諸如在液體儲存槽中 構0 【先前技術】 丙燒及丁烷之物質經常儲 内。該等槽通常包含補強 些狀況中，氣相障壁緊固 諸如液化天然氣（LNG)、乙烯、 存於全密封、低溫或冷凍儲存槽 混凝壁及薄金屬氣相障壁。在一 於補強混凝壁之内表面。 在吴國，已使用預鑄混凝板形成雙重壁來建置至少一種 此類儲存槽。將該等板架設成兩個環， 忍俊表面上猎由將 後加張力之鋼索環繞每一環之外部來 1术W周地支撐。接著以 噴鑛之混凝土來覆蓋後加張力之鋼索。藉由將混凝土洗注 在外環之内表面上來完成外壁。在其他情形中，混凝板上 已使用鋼襯墊。 然而傳統上，儲存槽壁藉 對於具有160,000立方米容 言’可能要花費一年或更多 置槽壁。 由澆注整體全部壁厚來建置。 量之35米高之習知儲存槽而 的才間來收集此槽之材料及建 建置壁所需要之時間很重要。在許客 于夕工耘中，儲存槽丁: 部組裝於壁内部之地平面上。一曰έ奘 β 一、、且裝後，槽頂藉由空| 壓力而上升並緊固於壁上之適當位置。 I 在槽頂上升並緊层 後，槽頂提供一受保護之内部環境，爷 兄 4 %境對於完成槽户 O:\90\90408.DOC -6 - 200427909 部而言通常很重要。 a提供-種較快地提供受保護之内部環境的方法可允許内 部工作較快地開始。由於内部工作經常是在涉及液體錯存 槽之建構的卫程之關鍵路徑上，所以加快該卫作開始的時 間有時能導致此工程之顯著縮短的進度表。在涉及再氣化 末期之建構的工程中，將建構進度表縮短兩個月可減少建 構成本並爲擁有者增加大約一千萬美元之價值。 除縮短進度表之-般優點外，在有著惡劣氣候及有限建 構季節的諸如Alaska之地區’減少建構壁所需的時間提供 獨特的u °右可在夏季建構季節期間來建構壁並將頂 部緊固在壁上方H可在㈣環境t繼續進行整個冬 季0 【發明内容] 已經研製開發—種能用於建置諸如在液體儲存槽中所使 用之補強混凝壁之卿'預鑄板^制該板來建置儲存槽壁 能夠2快地形成受保護之内部環境’以顯著縮短建構進度 表△亦可減少洗注壁剩餘部分所必需的模板量。 該板具有形成該板正表面之金屬概塾。混凝塊設置於金 屬襯墊f後面。不㈣先前已知之心建置液體儲存槽壁 之板’忒板在混凝塊内具有能用於提供相鄰板之間連續補 強之補強結構。該㈣結财採料伸至該板之垂直邊緣 的補強條之形式。續詰& 4 ^垓補強結構亦可包含後加張力之導管， 板架設後，鋼筋束事在一起穿過該等導管。襯塾、補強結 構及混4塊較佳形成複合鋼筋_混凝、结構。

O:\90\90408 DOC 200427909 〆等板亦包3向後延伸穿過混凝塊並自混凝塊之背表面 向外凸出之剪切結構。 爲使用σ亥板來建置壁，將第二板與預先架設之板對準， ，得第-板上的金屬襯塾之邊緣與第二板上之金屬襯墊相 鄰二接著連接金屬㈣之㈣邊緣且㈣補強結構來提供 该等板之間的連續補強。 在使用補強條來作爲補強結構之本發明之—實施例中， 連續補強可藉由將補強條上的一拼接末端與另一板上的一 類似拼接末端連接來提供。若混凝塊上有一邊緣自金屬襯 墊,對應邊緣向内凹進，則該連接可更容易地形成。或者， 連續性補強可藉由使後加張力之鋼筋束延伸穿過板内 管來提供。 使用該新穎預鑄板可允許儲存槽頂部在板—架設時就可 藉由空氣而上升至整個壁高。隨後，可將混凝土添加至預 鱗板的後面以覆蓋凸出之剪切結構並形成在槽充滿液體時 支撐槽所需的額外壁塊。 【實施方式】 圖1及圖2展示可用於建置諸如液體儲存槽中所使用之補 強混凝壁的預鑄板Η)之-實例。所示板設計成用於建置呈 有160’_立方米容量及_毫米厚、⑽米高密封壁之槽^ 該板量測後約爲123/4米寬、33/4高、約15G毫米厚且具有大^ 51〇毫米之正矢。該板具有形成該板正表面之金屬襯塾η。 若該板重量不超過大約20公噸則爲較佳。該等尺寸並非關 鍵，且可使用其他配置來代替所展示之配置。較佳地心

O:\90\90408.DOC 200427909 現場或靠近現場鑄造該等板。 所不之襯墊12約爲6毫米厚且具有345兆帕（5〇,〇〇〇磅/平 方奂寸（psi))之屈服應力。較佳地，襯塾僅比滾距（8仙# tinckness)厚，但不如用於建置自立式有頂槽之結構鋼厚。 襯墊之厚度通常應在5毫米與15毫米之間，1〇毫米或更厚的 概塾部分必須札製。板上的襯墊可由多層焊接薄板組成， 其中一些薄板具有不同厚度。該襯墊亦可爲波紋狀或具有 其他彎曲形狀。 混凝塊15設置於金屬襯墊的後面。在圖丨所示的本發明之 實軛例中，混凝塊之每一邊緣自金屬襯墊之對應邊緣凹進 大約540¾米，且該塊約爲145毫米厚。架設托架沿水平 邊緣隔開。所不之架設托架由兩個自混凝塊延伸至距離襯 墊12之末端大約60毫米之位置的2〇毫米寬的鋼支腿22組 成。基座24在支腿之末端之間延伸且具有中心螺栓孔％。 可使用其他配置。托架可在工場或在現場附接。在本發明 之其他貫施例中，混凝塊可一直延伸至襯墊的一個或多個 (或全部）邊緣。 混凝塊15可在將襯墊12置於一可建置成該槽壁内半徑的 框架上之後澆注。可使用切割成該板曲率之底板來界定混 凝土之邊緣。可使用黏接劑來提供襯墊與混凝塊之間的抗 剪切結合。 不同於先前已知的用於建置液體儲存槽壁之板，板1〇在 混凝塊15内包含可用於提供相鄰板之間的連續補強之補強 結構。補強結構可採用延伸至並超過該板垂直邊緣之補強

O:\90\90408.DOC -9- 200427909 條的I式’如圖1及圖2 t所展示。在該等圖式卜垂直補 強條30及水平補強條32由直徑爲2〇毫米的鋼條製成且隔開 大约1 5 0毫米。該等補強條設置在靠近板厚之中間部位，且 水平條在垂直條的後面。補強條延伸超過襯墊I]之邊緣大 = 525耄米。選擇這些規格及尺寸以支撐板的重量、大約95 公斤/平方米之頂部重量、藉由空氣a力使頂部上升的大約 :.9千牛頓/平方米之内部麼力、風麼負《、頂部上可能的有 效奋負載及來自澆注混凝土以完成壁的負載。該等規格及 配置可根據其他需要而改變且並非達成本發明之益處的關 鍵。 該板亦可包含預應力之鋼筋束或棒^同於先前已知之 板，在現場潦鑄混凝土來完成的壁内包含後加張力之鋼筋 束或棒時，可使用板1 〇。 較佳地，襯墊12、補強結構及混凝塊15形成複合鋼筋-混 凝結構，此意謂混凝土及鋼筋互連以作爲一個單元來回應 負載。較佳地，該複合板滿足結構設計的所有相關之法定 標準。目前，美國鋼鐵建構協會（AISC)之結構鋼建築物之 設計規格要求（第II章）複合梁體包含足夠切變之連接物π以 便産生該複合梁體之最大撓曲強度”。AISC規格還規定（第 12章）：型鋼、鋼管或管材之橫截面面積應至少包含總的複 合橫截面的百分之四。儘管這些標準對於本發明而言並非 必需，但是所示板仍滿足這些標準。 所示板10亦包含剪切結構，該剪切結構連接至金屬襯墊 12，且向後延伸穿過混凝塊1 5並自混凝塊之背表面向外凸 O:\90\90408.DOC -10, 200427909 出。在圖3所示之板中’剪切結構爲藉由焊接而安裝至概塾 的長爲200毫米之剪切螺柱34的形式。所示之剪切螺柱隔開 300毫米。可使用其他類型及配置之剪切結構。舉例而言， 可將補強條焊接至襯塾及/或可將諸如槽狀、寬凸緣截面或 角狀之結構用型鋼焊接至槪塾。 爲使用該板來建置壁’首先連接該等板以形成如圖4及圖 5所示之壁外殼38。將所示之板10組態成方向定向。水平組 態可允許較快地完成板的初始層，以允許較早地開始頂部 的初始組裝（在頂部上升之前> 水平組態亦可在架設期間更 加穩定。亦可將相當的板組態成垂直定向。 爲建置壁外殼38,可使用習知的裝配及焊接技術。在圖6 及圖7中，第二板l〇A與預先架設之板10對準，使得第一板 上之金屬襯墊12的邊緣40與第二板上之金屬襯墊12八的邊 緣相鄰。可使用1 5 (H員的吊車來吊起所示之板。對準並用墊 片填隙對應的架設托架20、20A，接著藉由螺栓42來接合。 可使用習知之槽及容器架設設備來裝配垂直接縫。金屬襯 墊之相鄰邊緣40、40A可藉由焊接來連接。最好在架設完環 内之所有板後進行此焊接。墊板44可配備於襯墊之鄰接邊 緣的後面，但熟悉此項技術者可明瞭其他類型之可能的連 接。 使用板内之補強結構來提供板之間的連續補強。圖6展示 提供圖1所示之板1 〇之連續補強之一實例。在該實例中，連 續補強藉由將垂直條3〇上之拼接末端46與另一板l〇A上之 類似拼接末端46A連接來提供。在該圖中，兩個板的每一板

O:\90\90408 DOC -11 - 200427909 上之拼接末端都足夠長以互相搭接。每一板上之混凝塊 1 5、1 5 A中之凹區都留有能使工作人員將搭接末端連結在一 起的工作空間。並非每一混凝塊都必須凹進。然而，若一 板上之混凝塊一直延伸至金屬襯墊12的對應邊緣4〇且該板 具有連接至相鄰板上的拼接末端之拼接末端，則該相鄰板 較佳具有一凹進的邊緣。若相鄰板將被匹配地鑄造且用某 種其他方法來提供連續補強，則此並非必需，如以下所討 論0 補強結構可另外包含後加張力之導管。在此實施例中， 將後加張力之鋼筋束延伸穿過板内之導管可提供板總成之 …構連續性。此貫施例之一實例展示於圖13 _ 1 5中。 在圖13所示之實施例中，板l〇A之水平邊緣匹配地鑄造。 垂直鋼筋束導管56及水平鋼筋束導管58參見圖14。圖15展 不已藉由環氧樹脂黏接劑以其匹配鑄造之邊緣接合之相鄰 板’其中保留有對準之垂直鋼筋束導管。 圖8-10展示用於將板連接至底座之不同選擇。圖8展示整 體鑄造之壁50 ’其具有同時埋置於該壁内及底座54内之補 強物52。該壁之基底約爲12〇〇毫米厚，且在大約71乂米的高 度上漸縮至600毫米。最底下的板1〇之拼接末端化連結至最 内部的補強物。 回及圖10展不連接至底座62之滑動銷住壁6〇。在此類叛 置中，允許壁周（walI_t0-wau)與底座的接合以在基底㈣ 上方的滑動薄板64上滑動，直至圓周之後加張力之鋼筋束 產生應交在圖10中’壁包含一錨定物68，以便抵抗諸如

O:\90\90408 DOC -12 - 200427909 由内部壓力、風或地震所引起之上托力。在所有這些連接 中’板10上的襯墊12在板底部的厚度爲15毫米。在圖8中， 襯墊連接至埋置於底座54中之板70。在圖9及圖1〇中，襯墊 1 2連接至在滑動薄板64上滑動之滑動接合槽總成72。最底 下的板10之拼接末端46連接至焊接至滑動薄板之補強條 76 〇 圖Π展示連接頂部之一選擇。傳統上，儲存槽之固定頂 部包含張力/壓縮條80。在本發明所示實施例中，在板丨〇之 最上層的頂部上之襯墊12約爲u毫米厚且形成用於附著張 力/壓縮條之基底。這種類型之固定頂槽之頂部的重力通常 約爲95公斤/平方米，且襯墊之厚度足以支撐該負載。可將 額外補強物82連結至拼接末端46，以補強完成壁之後所澆 注的混凝土 83。在壁完成後，可添加防風雨之遮蓋物料。 使用該新穎預鑄板1〇可允許儲存槽頂部在板架設後即可 猎由空氣上升至整個壁高。在所示之配置中，t開始進行 板10之第三環之工作時即可開始組裝頂部。使頂部上升通 常要求大約2千牛頓/平方米的壓力。藉由形成複合結構， 襯墊12、混凝塊15及在所示之板之混凝塊内之補強結構提 供足夠的強度來支撐頂部。隨後，可將混凝土添加於預禱 。、後面以便覆蓋凸出之男切結構並形成充滿液體時支 撐槽所需之額外壁塊。 疋成土外成38後，在板後面添加任何必要的額外補 :、水平或垂直之後加張力之鋼筋束或棒。接著洗注混 土以完成壁。在圖M，額外補強物包含2q毫米圓周條

O:\90\90408.DOC -13 - 200427909 與垂直條89以及105毫米之圓岡β * 士 又W周及垂直之後加張力導管 90。所示之條自距離壁之外 卜表面大約5〇〇亳米處隔開150毫 米，且導管位於條與剪切蟫 系柱34自板10之混凝塊15延伸之 末端之間。所纽之混凝土包埋剪切螺柱，以功能上將所 洗注之錢土連結至該等板。亦可使用其他種類之剪切結 構。亦可使用黏接劑來提供混凝塊與額外壁塊之間的抗剪 切結合。 熟悉此項技術者應明瞭其他修正。所給出之此詳細描述 僅爲清楚理解之㈣。無意於^應將其視爲是限制以下 申請專利範圍中所界定之本發明之範轉。 【圖式簡單說明】 參閱隨附圖式後可更清楚地瞭解本發明，其中： 圖1爲根據本發明一實施例之預鑄板之後視圖； 圖2爲該板之平面圖； 圖3爲圖2之剖面3 -3的片斷放大剖視圖； 圖4爲使用圖1之板所建置之壁外殼之等角視圖； 圖5爲圖4之剖面5-5之剖視圖； 圖6爲兩層圖1所示之板之間的一種可能接合之片斷剖視 圖； 圖7爲圖6所示之接合的片斷正視圖； 圖8-10爲一層板與底座之間的三種可能接合之片斷剔視 圖； 圖1 1爲一層板與頂部之間的一種可能接合之片斷剖視 圖；

O:\90\90408 DOC -14- 200427909 圖1 2爲使用圖1之板所建置的完成壁之片斷剖視圖；及 圖1 3-1 5爲一替代實施例之視圖，該等視圖分別對應於圖 1、圖3及圖6。 【圖式代表符號說明: 10 預鑄板 10A 板 12 金屬襯墊 12A 金屬襯墊 15 混凝塊 20 架設托架 20A 架設托架 22 鋼支腿 24 基座 26 中心螺栓孔 30 垂直補強條 32 水平補強條 34 剪切螺柱 38 壁外殼 40 邊緣 40A 相鄰邊緣 42 螺栓 44 墊板 46 拼接末端 O:\90\90408 DOC -15 - 200427909 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 76 80 82 84 88 89 90 補強條 底座 垂直鋼筋束導管 水平鋼筋束導管 滑動銷住壁 底座 滑動薄板 基底板 錨定物 板 滑動接合槽總成 補強條 張力/壓縮條 補強物 遮蓋物 圓周補強條 垂直補強條 後加張力之導管 O:\90\90408.DOC -16-

Claims (1)

1. 200427909 拾'申請專利範圍： 1 · 一種用於建構混凝結構元件之預鑄板，該板包含： 一形成該板之一正表面之金屬襯墊； —設置於該金屬襯墊後面之混凝塊，該混凝塊具有一 背表面且具有相對之邊緣； 在該混凝塊内之補強結構；及 其延伸穿過該混凝塊並自該混凝塊之背表面向外凸出之 剪切結構。 2.如申請專利範圍第丄項之預鑄板，其中該板構成一複合鋼 筋-混凝結構。 3·如申睛專利範圍第1項之預鑄板，其中該補強結構延伸至 該板之垂直邊緣。 4.如申請專利範圍第丄項之預鑄板，其中該補強結構包含後 加張力之導管。 5·如申睛專利範圍第！項之預鑄板，其中該補強結構包含埋 置之補強條。 6. 如申請專利範圍第!項之預鑄板，其中該剪切結構直接連 接至該襯塾。 7. 如申請專利範圍第1項之預禱板，其中該金屬概塾爲波紋 狀。 8 ·如申凊專利範圍第1項 德 ’（預~板，其中黏接劑提供該襯墊 與該混凝塊之間的一抗剪切結合。 9. -種用於建構混凝結構元件之預鑄板，該板包含： 一形成該板之一正表面之金屬襯墊； O:\90\90408 DOC 200427909 一設置於該金屬襯墊後面之混凝塊，該混凝塊具有一 背表面且至少有一邊緣自該金屬襯墊的一對應邊緣向内 凹進； 至少一個補強條，該至少一個補強條埋置於該混凝塊 中，且具有一凸出超過該金屬襯墊之該對應邊緣之拼接 末端；及 延伸穿過該混凝塊並自該混凝塊的該背表面向外凸出 之剪切結構。 10· —種用於建置一壁之方法，該方法包含以下步驟： 架設一預鑄板，該預鑄板具有一形成該板之一正表面 的金屬襯墊、一設置於該金屬襯墊後面之混凝塊、在該 混凝塊内之補強結構及向後延伸穿過該混凝塊並自該混 凝塊的該背表面向外凸出之剪切結構· 之預鑄板對準，使得該預 邊緣與該隨後板上的一金 將一隨後之板與該預先架設 先架設之板上的金屬襯墊之一 屬襯墊相鄰； 連接該等金屬襯墊之相鄰邊緣； 之間的連續補強；及 面，以覆蓋該凸出之剪 使用該補強結構來提供該等板 將混凝土添加在該等預鑄板後 切結構並形成一額外之壁塊。 11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中 該混凝塊具有至少一個 内凹進之凹進邊緣； 該金屬概墊的_ 對應邊緣向 该補強結構包含至少一個補強 /、，该補強條具有一凸 O:\90\90408 DOC ^ 200427909 出超過該混凝塊之該凹進邊緣的拼接末端；及 藉由將該拼接末端與該第二板上的一拼接末端連接來 提供該連續補強。 12. 如申請專利範圍第1〇項之方法，其中藉由將後加張力之 鋼筋束延伸穿過該等板内之導管來提供該連續補強。 13. 如申請專利範圍第1G項之方法，其中該添加之混凝土形 成該完成壁之一外表面。 y 14. 如申請專利範圍第1Q項之方法，其中使用黏接劑來提供 該混凝塊與該額外壁塊之間的一抗剪切結合。 ' O:\90\90408.DOC