【技术实现步骤摘要】
采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构及其施工方法
本专利技术涉及土木建筑
，尤其是指一种采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构及其施工方法。
技术介绍
随着中国经济的不断发展，对石油的需求量、存储量都日益增长，石油作为全球战略能源，它的储备量的多少越来越重要，因此存储石油或加工品(汽油、柴油、机油等)的装置是必不可少的油田设备。立式储罐因其施工简便，容积大，受周围的环境影响小，在各大油田和企业得到应用。储罐按其容量大小分为小型储罐、中型储罐、大型储罐和特大型储罐以及超大型储罐；根据其设置位置的不同分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和坑内储罐。随着石油加工量和需求量的不断增加，对临时存储设备的容积要求也越来越高，常规的钢制储罐已不能很好地满足市场的需求，对超大型储罐的研究越来越受到人们的关注。但是储罐的大型化发展，对储罐的设计、施工带来了很大的挑战。常规储罐其罐壁及罐顶均为钢结构，钢结构在外力作用下易发生整体或局部失稳，出现象足屈曲，导致结构未达到设计使用年限，就遭到破坏。若仅通过增加钢板壁厚度来满足结构受力要求，会导致钢板壁厚过厚，对此类钢板的加工提出了新的挑战。并且，钢制储罐的罐壁往往与土壤直接接触，长期以往会收到侵蚀，从而大大降低罐壁的承载力和刚度，缩短储罐的使用寿命，在轻微地震作用下，会致使罐底破坏，造成巨大的经济损失，因此提出一种新型的超大组合储罐体系迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供着一种采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构及其施工方法，适于制造超大型储罐。<...
【技术保护点】
1.一种采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构包括罐底、罐壁及罐顶，所述罐壁呈上下开口且内部中空的筒状结构，所述罐壁的底部与所述罐底相接，所述罐顶与所述罐壁的顶部相接并封闭所述罐壁的顶部开口；所述罐顶包括索梁结构及铺设于所述索梁结构上的顶面板，所述索梁结构包括承重索网、位于所述承重索网的上方的支撑索网及设于所述承重索网与所述支撑索网之间的多根支撑件，所述承重索网与所述支撑索网均张紧并覆盖于所述罐壁的顶部开口处，所述承重索网的边缘及所述支撑索网的边缘均与所述罐壁相接，多个所述支撑件均竖直设置，各所述支撑件的下端均与所述承重索网相接，且各所述支撑件的上端均与所述支撑索网相接，所述顶面板铺设于所述支撑索网上。/n
【技术特征摘要】
1.一种采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构包括罐底、罐壁及罐顶，所述罐壁呈上下开口且内部中空的筒状结构，所述罐壁的底部与所述罐底相接，所述罐顶与所述罐壁的顶部相接并封闭所述罐壁的顶部开口；所述罐顶包括索梁结构及铺设于所述索梁结构上的顶面板，所述索梁结构包括承重索网、位于所述承重索网的上方的支撑索网及设于所述承重索网与所述支撑索网之间的多根支撑件，所述承重索网与所述支撑索网均张紧并覆盖于所述罐壁的顶部开口处，所述承重索网的边缘及所述支撑索网的边缘均与所述罐壁相接，多个所述支撑件均竖直设置，各所述支撑件的下端均与所述承重索网相接，且各所述支撑件的上端均与所述支撑索网相接，所述顶面板铺设于所述支撑索网上。
2.根据权利要求1所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述承重索网包括多根第一横向索及多根第二横向索，各所述第一横向索间隔设置且相互平行，各所述第二横向索间隔设置且相互平行，各所述第一横向索分别与各所述第二横向索垂直交叉相接形成网状结构，各所述第一横向索的两端及各所述第二横向索的两端分别与所述罐壁相接。
3.根据权利要求2所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述罐壁的内部埋设有第一环形构件，各所述第一横向索的两端及各所述第二横向索的两端均由所述第一环形构件的下方绕设至所述第一环形构件的外侧并沿所述罐壁向上延伸贯穿所述罐壁的顶部端面，且各所述第一横向索的两端及各所述第二横向索的两端分别通过第一锚具固定于所述罐壁的顶部端面上，使各所述第一横向索及各所述第二横向索张紧。
4.根据权利要求2或3所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，各所述第一横向索与各所述第二横向索之间的相交处均设有第一钢节点，各所述第一钢节点上均形成有相互独立且相互垂直的第一索道与第二索道，所述第一索道供所述第一横向索贯穿，所述第二索道供所述第二横向索贯穿，且各所述第一钢节点上均形成有第一上安装孔，各所述支撑件的下端分别与各所述第一钢节点的所述第一上安装孔相接。
5.根据权利要求3所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述支撑索网包括多根第三横向索及多根第四横向索，各所述第三横向索间隔设置且相互平行，各所述第四横向索间隔设置且相互平行，各所述第三横向索分别与各所述第四横向索垂直交叉相接形成网状结构，各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端分别与所述罐壁相接。
6.根据权利要求5所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述罐壁的内部埋设有第二环形构件，各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端均由所述第二环形构件的上方顺次绕设至所述第二环形构件的外侧及所述第二环形构件的下方并贯穿所述罐壁的内表面，且各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端分别通过第二锚具固定于所述罐壁的内表面上，使各所述第三横向索及各所述第四横向索张紧。
7.根据权利要求6所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述第一环形构件上沿其周向间隔套设有多个第一防滑导向圈，各所述第一防滑导向圈的外表面上沿其周向凹设形成有第一环形凹槽，各所述第一横向索的两端及各所述第二横向索的两端分别绕设于对应的所述第一防滑导向圈的所述第一环形凹槽中；
所述第二环形构件上沿其周向间隔套设有多个第二防滑导向圈，各所述第二防滑导向圈的外表面上沿其周向凹设形成有第二环形凹槽，各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端分别绕设于对应的所述第二防滑导向圈的所述第二环形凹槽中。
8.根据权利要求5所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述罐壁的内部埋设有第二环形构件，所述罐底的内部埋设有第三环形构件及第四环形构件，所述第四环形构件同轴地设于所述第三环形构件的外侧，各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端均由所述第二环形构件的上方绕设至所述第二环形构件的下方并沿所述罐壁向下延伸至所述罐底的内部，且各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端于所述罐底的内部分别由所述第三环形构件的内侧依次绕设置所述第三环形构件的底部、所述第四环形构件的底部及所述第四环形构件的外侧并向上延伸贯穿所述罐底的上表面，且各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端分别通过第三锚具固定于所述罐底的上表面上，使各所述第三横向索及各所述第四横向索张紧。
9.根据权利要求8所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述第一环形构件上沿其周向间隔套设有多个第一防滑导向圈，各所述第一防滑导向圈的外表面上沿其周向凹设形成有第一环形凹槽，各所述第一横向索的两端及各所述第二横向索的两端分别绕设于对应的所述第一防滑导向圈的所述第一环形凹槽中；
所述第二环形构件上沿其周向间隔套设有多个第二防滑导向圈，各所述第二防滑导向圈的外表面上沿其周向凹设形成有第二环形凹槽，所述第三环形构件上沿其周向间隔套设有多个第三防滑导向圈，各所述第三防滑导向圈的外表面上沿其周向凹设形成有第三环形凹槽，所述第四环形构件上沿其周向间隔套设有多个第四防滑导向圈，各所述第四防滑导向圈的外表面上沿其周向凹设形成有第四环形凹槽，各所述第三横向索的两端及各所述第四横向索的两端分别顺次绕设于对应的所述第二防滑导向圈的所述第二环形凹槽中、对应的所述第三防滑导向圈的所述第三环形凹槽中及对应的所述第四防滑导向圈的所述第四环形凹槽中。
10.根据权利要求5～9任一项所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，各所述第三横向索与各所述第四横向索之间的相交处均设有第二钢节点，各所述第二钢节点上均形成有相互独立且相互垂直的第三索道与第四索道，所述第三索道供所述第三横向索贯穿，所述第四索道供所述第四横向索贯穿，且各所述第二钢节点上均形成有第二上安装孔及第二下安装孔，所述顶面板通过多个安装元件与各所述第二钢节点的所述第二上安装孔相接，且各所述支撑件的上端分别与各所述第二钢节点的所述第二下安装孔相接。
11.根据权利要求6～9任一项所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述第一环形构件与所述第二环形构件均设于一圈梁结构中，所述第一环形构件位于所述第二环形构件的上方，且所述第一环形构件与所述第二环形构件通过多根钢腹杆连接固定，所述圈梁结构中浇筑有活性粉末混凝土，且所述圈梁结构埋设于所述罐壁的内部且靠近所述罐壁的顶部。
12.根据权利要求1所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述罐壁包括内筒及外筒，所述外筒同轴地设于所述内筒的外部，所述内筒的下端与所述外筒的下端均埋设固定于所述罐底的内部，所述内筒的外表面上由上至下间隔设有多组第一抗剪结构，且所述外筒的内表面上由上至下间隔设有多组第二抗剪结构，各所述第一抗剪结构及各所述第二抗剪结构由上至下交替间隔设置，所述内筒与所述外筒之间浇筑活性粉末混凝土。
13.根据权利要求12所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述内筒及所述外筒均由多块筒板拼接组成，每两块相邻的所述筒板之间均为榫接固定。
14.根据权利要求12所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，各组所述第一抗剪结构与各组所述第二抗剪结构均包括多个沿所述罐壁的周向间隔设置的抗剪键。
15.根据权利要求12～14任一项所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述内筒的内壁上设有至少一道加强环，且所述内筒的内壁上于所述索梁结构的上方凸设有支撑环板，所述顶面板的边缘架设于所述支撑环板上。
16.根据权利要求15所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述罐底的内部埋设有抗拔圈，所述内筒的下端及所述外筒的下端均与所述抗拔圈固定相接，并且/或者埋设于所述罐底的内部的所述内筒的内壁上以及埋设于所述罐底的内部的所述外筒的外壁上均设有多个抗拔件。
17.根据权利要求16所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述内筒、所述外筒、各所述第一抗剪结构、各所述第二抗剪结构、所述抗拔圈、各所述抗拔件及所述加强环均由高强铝合金制成。
18.根据权利要求1所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述罐底由钢筋及活性粉末混凝土浇筑构成，所述顶面板为聚双环戊二烯板，且所述支撑件为弹簧钢管。
19.根据权利要求5所述的采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构，其特征在于，所述第一横向索、所述第二横向索、所述第三横向索及所述第四横向索均包括索套及活动穿设于所述索套的内部的无粘结索。
20.一种采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构的施工方法，其特征在于，所述采用正交索梁结构制造罐顶的储罐结构的施工方法用于制造如权利要求1～18任一项所述的采用正交索梁结构制...
【专利技术属性】
技术研发人员：计静，姜丽，姜良芹，张文福，刘洋，周利剑，刘迎春，杨毛毛，宋化宇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，东北石油大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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