一种地下LNG储罐的建造方法

技术领域

本发明涉及LNG储罐建造技术领域，具体涉及一种地下LNG储罐的建造方法。

背景技术

液化天然气（简称LNG），主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45%左右；且液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点（-161.5℃）温度后变成液体，通常液化天然气储存在－161.5℃、0.1MPa左右的低温储罐内。

目前，限于经济、技术等方面的条件约束，我国对于地下LNG储罐的技术及发展尚为欠缺；相对于地上储罐，从受力性能来说，其稳固性和安全性对防止储罐沉降、倾斜、失稳而引起次生灾害的发生至关重要，而地下LNG储罐更具优势，地下LNG储罐具有更好的抗震性和安全性，受到空中物体碰撞的可能性小，受风荷载的影响小，泄漏的影响小等特点，地下LNG储罐是我国能源储备的方向，需要进行相关技术的攻关和储备。

现有技术的地下LNG储罐建造施工，通常是内罐体与地下埋槽内壁之间直接填充保冷材料，大地是巨大的恒温体，拥有巨大的热容量，常年温度不超过20-30℃，相当于巨大恒温导体，通过利用保冷和大地作为隔热层，从而降低外界环境温度对内罐体内液化天然气影响，实现内罐体保冷温度平衡；但在实际建造过程中，内罐体容易受到震动作用而发生沉降现象，导致填充的保冷材料随之沉降的问题，严重影响内罐体的保冷效果，限制了地下LNG储罐的建造应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下LNG储罐的建造方法，用于解决内罐体容易受到震动作用而发生沉降现象问题，从而解决导致填充的保冷材料随之沉降的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种地下LNG储罐的建造方法，包括以下步骤：

步骤一、开挖地下埋槽施工，并在地下埋槽的内环壁上设置剪力机构，在地下埋槽的内底壁上均布埋设若干柱桩；

步骤二、钢筋混凝土载台施工，通过在若干柱桩上安装橡胶支座，并将预制的钢筋混凝土载台吊运至橡胶支座上安装；

步骤三、外罐体模板施工，在地下埋槽内自下至上分层设置外支模板，外支模板与地下埋槽之间围成环形空腔，且外支模板分别与钢筋混凝土载台和剪力机构一体焊接；

步骤四、内罐体施工，通过将内罐体与钢筋混凝土载台一体焊接，且内罐体与外支模板之间围成保冷空腔；

步骤五、内穹顶板施工，内罐体的顶口端密封连接内穹顶板；

步骤六、外穹顶模板施工，外支模板的顶口端密封连接外穹顶支板；

步骤七、保冷材料施工，通过外穹顶支板上的开口向外支模板和内罐体之间填充保冷材料；

步骤八、外罐体及外穹顶板一体浇筑施工，通过在地下埋槽顶口端设置封口模板，沿外穹顶支板和外支模板轮廓一体浇筑成型混凝土砼。

作为本发明进一步的方案：步骤一中剪力机构为若干剪力钢筋，若干剪力钢筋打入地下埋槽的内环壁上，并在地下埋槽的内环壁上喷涂聚脲施工。

作为本发明进一步的方案：所述若干剪力钢筋与分层的外支模板之间一体焊接。

作为本发明进一步的方案：步骤二中钢筋混凝土载台上预埋设有若干预埋筋条一、预埋筋条二和预埋筋条三，所述若干预埋筋条一伸入至外支模板与地下埋槽之间的环形空腔内，若干预埋筋条二分别与外支模板一体焊接，若干预埋筋条三分别与内罐体一体焊接。

作为本发明进一步的方案：步骤四中内罐体的外环壁上套设安装弹性毡。

作为本发明进一步的方案：步骤五中内罐体与内穹顶板的密封连接处一体焊接内连接部，内连接部包括有密封环和抗压环，所述密封环一体焊接连接内罐体，抗压环一体焊接连接内穹顶板。

作为本发明进一步的方案：步骤五中内穹顶板上垂直连接多个吊顶钢筋，多个吊顶钢筋用于贯穿外穹顶支板且向上伸出，且多个吊顶钢筋分别与外穹顶支板之间一体焊接。

作为本发明进一步的方案：步骤六中外支模板与外穹顶支板的密封连接处设置外连接部，外连接部包括有密封环和抗压环，所述密封环一体焊接连接外支模板，抗压环一体焊接连接外穹顶支板。

作为本发明进一步的方案：步骤七中保冷材料为膨胀珍珠岩微粉。

作为本发明进一步的方案：步骤八中一体建筑成型的外穹顶板外漏表面上喷涂聚脲施工。

本发明的有益效果：

通过在内罐体和地下埋槽之间设置外罐体混凝土浇筑砼、外支模板、保冷材料、弹性毡，保冷材料设置在外支模板和内罐体的定型腔中，可以避免保冷材料发生沉降的问题，建造的地下LNG储罐保冷效果较好；

地下埋槽内通过若干柱桩及橡胶支座安装钢筋混凝土载台，若干柱桩承受竖向荷载的能力很好，可以防止钢筋混凝土载台发生不均匀沉降现象，设置的橡胶支座具有较好的抗震能力，使得钢筋混凝土载台基础可以适用于工程地质条件较差地区；

通过在地下埋槽内环壁上插设剪力机构，以及钢筋混凝土载台上设置预埋筋条一，使得外罐体的浇筑混凝土砼受力水平和竖向剪力作用，浇筑连接强度较高，可以避免地下LNG储罐整体发生沉降；

通过在地下埋槽的内环壁上喷涂聚脲施工，以及一体建筑成型的外穹顶板外漏表面上喷涂聚脲施工，喷涂聚脲具有良好的防水性能、耐久性能，同时具有一定的阻燃性能，用于对地下LNG储罐进行防护应用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明地下LNG储罐的结构示意图；

图2是本发明地下LNG储罐的地下埋槽示意图；

图3是本发明地下LNG储罐的地下埋槽内设置钢筋混凝土载台示意图；

图4是本发明地下LNG储罐的外支模板和内罐体设置示意图；

图5是本发明地下LNG储罐的内罐体和内穹顶板连接示意图；

图6是本发明地下LNG储罐的内穹顶板和外穹顶支板架构示意图。

图中：1、地下埋槽；2、钢筋混凝土载台；20、预埋筋条一；21、预埋筋条二；22、预埋筋条三；3、橡胶支座；4、柱桩；5、外支模板；6、剪力钢筋；7、内罐体；8、内穹顶板；9、吊顶钢筋；10、外穹顶支板；11、膨胀珍珠岩微粉；12、弹性毡；13、外连接部；14、内连接部；15、密封环；16、抗压环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；在本发明的描述中，“多个”、“若干”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-6所示，本发明为一种地下LNG储罐的建造方法，包括以下步骤：

步骤一、开挖地下埋槽1施工，并在地下埋槽1的内环壁上设置剪力机构，在地下埋槽1的内底壁上均布埋设若干柱桩4，设置的剪力机构用于加强与外罐体建筑的混凝土砼之间的水平剪切力，可以防止外罐体建筑的混凝土砼发生沉降，而设置的若干柱桩4可以穿透地下埋槽1基底的软弱层，便于伸入达到较深的持力层，若干柱桩4承受竖向荷载的能力很好，可以防止钢筋混凝土载台2发生不均匀沉降现象。

本技术步骤中，剪力机构为若干剪力钢筋6，若干剪力钢筋6打入地下埋槽1的内环壁上，剪力钢筋6操作施工方便，若干剪力钢筋6施工完成后，并在地下埋槽1的内环壁上喷涂聚脲施工，喷涂聚脲使得地下埋槽1内环壁具有良好的防水性能、耐久性能，同时具有一定的阻燃性能，用于对地下LNG储罐进行防护应用。

步骤二、钢筋混凝土载台2施工，通过在若干柱桩4上安装橡胶支座3，并将预制的钢筋混凝土载台2吊运至橡胶支座3上安装，通过若干柱桩4对钢筋混凝土载台2进行载荷支撑，设置的橡胶支座3具有较好的抗震能力，使得钢筋混凝土载台2基础可以适用于工程地质条件较差地区。

本技术步骤中，步骤二中钢筋混凝土载台2上预埋设有若干预埋筋条一20、预埋筋条二21和预埋筋条三22，若干预埋筋条一20伸入至外支模板5与地下埋槽1之间的环形空腔内，若干预埋筋条一20用于加强与外罐体建筑的混凝土砼之间的竖向剪切力，使得钢筋混凝土载台2与外罐体建筑的混凝土砼之间剪力连接稳定可靠，若干预埋筋条二21分别与外支模板5一体焊接，使得钢筋混凝土载台2与外支模板5之间连接稳定可靠，若干预埋筋条三22分别与内罐体7一体焊接，使得钢筋混凝土载台2与内罐体7之间连接稳定可靠，可以避免地下LNG储罐整体发生沉降。

步骤三、外罐体模板施工，在地下埋槽1内自下至上分层设置外支模板5，外支模板5与地下埋槽1之间围成环形空腔，所围成的环形空腔中便于浇筑混凝土料，且外支模板5分别与钢筋混凝土载台2和剪力机构一体焊接，使得外支模板5架构稳定。

步骤四、内罐体7施工，通过将内罐体7与钢筋混凝土载台2一体焊接，且内罐体7与外支模板5之间围成保冷空腔，所围成的保冷空腔中便于填充保冷材料，可以避免保冷材料发生沉降，从而避免影响内罐体7的保冷效果。

本技术步骤中，内罐体7的外环壁上套设安装弹性毡12，弹性毡12具有一定的弹性，可以减少膨胀珍珠岩微粉11对内罐体7产生的水平压力。

步骤五、内穹顶板8施工，内罐体7的顶口端密封连接内穹顶板8，一体固定焊接施工方便，内罐体7与内穹顶板8的密封连接处一体焊接内连接部14，内连接部14包括有密封环15和抗压环16，密封环15一体焊接连接内罐体7，抗压环16一体焊接连接内穹顶板8，通过设置的内连接部14加强内罐体7与内穹顶板8之间的密封连接效果，且对焊接位置处进行加强防护。

本技术步骤中，内穹顶板8上垂直连接多个吊顶钢筋9，多个吊顶钢筋9用于贯穿外穹顶支板10且向上伸出，且多个吊顶钢筋9分别与外穹顶支板10之间一体焊接，设置的吊顶钢筋9起到对内穹顶板8进行约束作用，避免内穹顶板8因储罐内外压力差发生变形。

步骤六、外穹顶模板施工，外支模板5的顶口端密封连接外穹顶支板10，一体固定焊接施工方便，外支模板5与外穹顶支板10的密封连接处设置外连接部13，外连接部13包括有密封环15和抗压环16，密封环15一体焊接连接外支模板5，抗压环16一体焊接连接外穹顶支板10，通过设置的外连接部13加强外支模板5与外穹顶支板10之间的密封连接效果，且对焊接位置处进行加强防护。

步骤七、保冷材料施工，通过外穹顶支板10上的开口向外支模板5和内罐体7之间填充保冷材料，保冷材料为膨胀珍珠岩微粉11，使得保冷材料对内罐体7和内穹顶板8保冷设置方便，且保冷均匀。

步骤八、外罐体及外穹顶板一体浇筑施工，通过在地下埋槽1顶口端设置封口模板，沿外穹顶支板10和外支模板5轮廓一体浇筑成型混凝土砼，外罐体和外穹顶板一体浇筑施工方便，整体密封性能较好，且一体建筑成型的外穹顶板外漏表面上喷涂聚脲施工，喷涂聚脲使得外穹顶板具有良好的防水性能、耐久性能，同时具有一定的阻燃性能，用于对地下LNG储罐进行防护应用。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。