海綿城市的蜂巢式儲罐群制造技術

建設海綿城市，為了儲存大量雨水，除了利用現有溝、塘、河道外，還可能需要擴建一些儲水設施，本發明專利技術按照仿生學原理，提出一種”蜂房式儲水罐群”的結構，其特征為：罐的組合基線仿照蜂巢的平面圖形，把一個個六角形錯行緊密排列，其每一個六角形的每一條邊都同時并只與相鄰的六個罐的一條邊所共用，只是由于結構需要而將六角形的內壁變成正圓形，使每只罐內部呈受環拉力，而外部又受到六個拱的支撐，并在罐頂上加蓋了鋼筋混凝土蓋板。在實施方案中對儲罐群的底板、罐壁、蓋板結構以及超大型罐群的內壁形狀和底板、罐身、蓋板上的分縫位置、止水的細部結構，以及附屬管理設施、罐壁施工采用滑膜技術作了結構上的設計和安排。

【技術實現步驟摘要】

本專利屬于未來‘市政建設工程‘中的”給水設備”。
技術介紹
大力發展“海綿城市”是貫徹中央“創新、開放、綠色、協調、共享”發展理念，建設社會主義新城鎮的一項具體措施，在創建“海綿城市”過程中必須擴充一系列的集水、儲水、用水的技術設施。對于儲水設施，除利用地下埋藏的沙層儲水外，還可以浚深市區里開敞的溝、塘、河道儲水，但是，不一定所有城市都具備足夠的自然條件，或者說有，但儲量也可能遠遠達不到能把年降雨量的70％都儲存下來的容量要求，如果開挖新的溝、塘，又必然要占用城區里寶貴的地皮資源，這就需要建設一些直徑很大的地下儲水罐作為補充。
技術實現思路
獨立的儲水罐可以采用沉井、倒掛井(內襯塑料膠囊)等結構，但有時需要建一些連片的不漏水的罐群。本專利是通過仿生篩選，按照蜜蜂筑巢的結構原理設計的一種技術性能可靠、材料最省、經濟性能最佳的儲水罐結構，即”蜂巢式儲水罐群”。蜂巢式儲水罐群的結構特點是：平面圖上如同蜜蜂的巢，它的組合基線也是一個個六角形錯行緊密的排列在一起，其每一個六角形的每一條邊都同時且只與相鄰的六個罐的一條邊所共用。而每三只罐交匯處形成的三叉形支撐柱，有力的保證了與其相鄰的三個薄壁罐的穩定強度，因此它節省了幾乎近一半的材料，但是我們要建的儲罐體積比蜂巢大幾千倍，而且所用的材料是鋼筋混凝土，由于配筋受力的結構需要，所以把六角形的內壁改為正圓形，超大形罐必須分縫，有縫的罐的內壁則要改成正12邊型。在罐頂上也像蜂巢的蠟蓋一樣加蓋了鋼筋混凝土蓋板。這種結構罐體緊湊，不僅占地面積極省，而且在每一個罐內裝滿液體單獨受力時，本側圓形的罐壁承受環拉力，而與其相鄰的六個鄰罐則給以拱形支撐，即使最外側的罐壁，雖然土壓力大，但是由于連拱的支撐，仍能確保結構的穩定，堪稱絕妙結構。該罐群可以建在地面以上，也可以建在公園綠地、城市廣場或道路的地下，蓋板上還可以恢復原有功能，也可以隱藏在公園的假山內。本裝置既可以作為海綿城市建設中的儲水裝置，又可以作為其他場合的石油或其他液體的儲存結構，將蓋板改為集氣罩后還可以作為農用沼氣發酵池罐群使用。附圖說明圖1：蜂巢平面圖（蜂巢平剖面圖）圖2：蜂巢式儲水罐群罐身平剖面圖圖3：蜂巢式儲水罐群蓋板頂視圖圖4：超大型蜂巢式儲水罐群罐身平剖面圖(B-B)（超大型蜂巢式儲罐罐身、底板分縫圖(B-B)）圖5：超大型蜂巢式儲水罐群蓋板頂視圖(A-A)（超大型蜂巢式儲罐蓋板平面圖(A-A)）圖6：5號儲水罐縱剖面圖(D-D)（5號儲水罐縱剖面圖(D-D)(5號罐蓋板與罐體簡支)）圖7：11、12、13、14、15、16號儲水罐縱剖面圖(E-E)（11、12、13、14、15、16號儲水罐縱剖面圖(E-E)(各罐的蓋板與罐體為固結)）具體實施方式罐群尺度兩個方向的尺寸A和B均小于40m時蜂巢式儲水罐群，其平剖面如附圖2及跗圖3所示，它是按照附圖1蜂巢的組合基線排列方式排列的，只是由于配筋得需要把一個個六角形的內壁改為正圓形，這是由于罐壁所承受的是環拉應力，只要沿內壁外圈布以經過冷拉的環形鋼筋圈，并把每個鋼筋圈都用焊接接頭連接即可。由于罐內液體對罐壁的壓力下面大，上面小，所以水平鋼筋圈之間的間距也是下面密、上面寬。每三只罐交匯處形成了一個三叉形支撐柱，拄的中央留出一個直徑1--1.2米的預留圓形洞，在施工過程中每個洞內臨時安裝一根鋼柱，柱頂用鋼桁架互相連接，從鋼桁架下面垂下一些吊桿鋼筋，用來作為澆筑罐壁混凝土的滑膜施工平臺提升之用.。滑膜施工結束后撤出鋼柱，洞的下部用低標號混凝土填實；上部留有2.2m高一段，每個洞都只與相鄰的一個罐相通，相通處從罐壁上向下裝有鋼筋爬梯，洞的上面加有帶鎖的鋼蓋，以便供管理人員進入儲罐進行檢修。儲水罐用C25鋼筋混凝土澆注。罐底成倒球殼形。罐的頂部澆筑鋼筋混凝土蓋板，蓋板下設有肋梁，以降低蓋版的厚度，蓋板與罐體固結連接，如附圖3所示。蓋板上可以加鋪土料恢復綠地功能或鋪設道路，也可以作廣場使用，也可以隱藏在公園的假山內，當然由于高出了地面，進水要改用泵送手段，但出水反而可以自流，所以對能源的消耗并不會增加。對于超大型罐群，A和B邊長大于40m時罐群必須做出垂直分縫，每個分塊的兩個邊長都必須小于40m，如附圖4、5所示。分縫必須留在一條邊的中部，并在縫的垂直面上熱帖兩氈三油，以防不均勻沉陷時相互影響。由于縫的存在，縫的兩側罐壁變了懸臂受力，因此應把有縫的罐內部形狀改為正12邊形，(其他沒有分縫的罐體內部仍可以為正圓形)。緊貼縫的內側鋼筋應按抗彎構件配設直線型鋼筋。為了防止分縫處液體泄漏，底板和罐壁的縫上應貼上橡膠止水帶，并用預埋螺栓和壓板將其緊固在罐壁上。如果當作腐蝕性液體的貯存之用，罐的內壁應采用環氧樹脂等防腐材料涂刷以防腐。圖5為超大型冠群的蓋板頂視圖，沒有分縫的罐，只在罐的中部，板下設有一根肋梁，以減少板的跨度，降低配筋量；有一道分縫的第1、2、3、4、6、7、8、9、10、17號罐，蓋板上的分縫應按照本罐的內壁上相對的兩條分縫的連線設置一道直線縫，并在縫的兩側蓋板下各設一道肋梁；分縫不在正中位置的11、12、13、14、15、16號罐，蓋板面偏大的一側還應在板的中間板下還應該再加一道肋梁。以上這兩種罐的肋梁以及蓋板是固結澆在罐壁上面的；圖6為圖5上5號罐D-D方向縱剖面圖，5號儲水罐的底板和罐身上都有4道分縫，但在蓋板上只能設置一道分縫，且應設在把罐身對分的一條分縫線上，并在縫兩側板下各設置一道肋梁，該罐的兩塊蓋板是簡支在四塊罐壁上的。為了蓋板上鋪土，縫上也應加設橡膠止水帶，以防漏土。圖7為圖5上11、12、13、14、15、16號罐縱剖面圖，其中位于分縫兩側的1、2兩根肋梁之間有一短懸臂板是由于蓋板上的分縫到了與罐壁上時發生折轉，為了保證2號肋梁兩端鋼筋必須能伸直搭在罐壁上的緣故，2號梁與縫之間還會有一小段短板；由于2號罐一側板的跨度偏大，所以在該側板的中間增設了3號肋梁以降低板的厚度。圖上另顯示了橡膠止水帶的放大圖形。在每座罐群蓋板的邊緣都要留有至少2個通氣口，以使各罐之間在蓋板下互相連通，以利于進出水時排出或吸入空氣。但應在通氣口的高于地面處設置密眼的鋼絲網，防止小型動物鉆進通風口阻塞通道。在儲水罐群的進水管道前部應配備沉淀池及濾清設備，防止泥沙進入進水管內，以減少清理罐底淤泥的次數。每個小的罐群應留一個罐作為泵房，超大型罐群的泵房應分設在圖示位置的其他小一些的洞內，由于罐深一般都會大于各種泵的吸程，所以泵房內應安裝離心式水泵，一般是一用一備兩臺；在連接各個罐的出水管道上安裝電控閘閥；控制屏安裝在地面控制室內，控制室內還裝有各罐的電子液位計的液位和進出水管工作狀態(通、斷、流向)的電子顯示屏，工作臺上裝有各臺水泵和各個進出水管閥門的電控開關。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種“海綿城市的蜂巢式儲水罐群”，其特征為：其平面圖形如同蜜蜂的巢，它的組合基線仿照蜂巢的平面圖形，把一個個六角形錯行緊密的排列在一起，其每一個六角形的每一條邊都同時并只與相鄰的六個罐的一條邊所共用，只是由于結構需要而在六角形的內壁變成正圓形或正12邊型.在罐頂上加蓋了鋼筋混凝土蓋板。

【技術特征摘要】
1.一種“海綿城市的蜂巢式儲水罐群”，其特征為：其平面圖形如同蜜蜂的巢，它的組合基線仿照蜂巢的平面圖形，把一個個六角形錯行緊密的排列在一起，其每一個六角形的每一條邊都同時并只與相鄰的六個罐的一條邊所共用，只是由于結構需要而在六角形的內壁變成正圓形或正12邊型.在罐頂上加蓋了鋼筋混凝土蓋板。2.根據權利要求1所述的“海綿城市的蜂巢式儲水罐群”，其特征是：邊長超過40m時必須進行垂直分縫，在罐壁上分縫必須分在六條邊之一的中央，縫面上應貼兩氈三油.為防止液體泄漏，底板和罐壁的縫上應貼有橡膠止水帶，有縫的罐內部形狀應改為正12邊形，緊貼每道縫的罐壁內側鋼筋應按抗彎結構計算配以直線形鋼筋。3.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵明，
申請(專利權)人：邵明，
類型：發明
國別省市：安徽;34