一种卧式布置的钢筋混凝土地下粮仓的制作方法
【专利摘要】一种用于存储散装粮食的地下粮仓，包括仓体储粮层和输送通道等：仓体储粮层由卧式布置的圆柱筒形中间仓壁、两竖向圆形的端部仓壁及环梁组成；输送通道由中间仓壁底部的水平输送通道和端部仓壁侧面的垂直输送通道组成。其中仓顶进粮口位于中间仓壁顶部，仓顶出粮口位于垂直输送通道顶部，均与地面相连，可实现均匀进出粮操作，也可通过其进入仓体及输送通道内部，实现通风、人工检修与设备维护。仓内粮食可由中间仓壁底部的仓底出粮口自流出粮，并由输送通道内的水平输送设备和垂直输送设备输送至地面，实现高效率的出仓作业。使用该地下储粮新仓型，可实现长保质期的绿色储粮，且能充分开发与应用地下空间与浅层地能，具有重要的研究和应用价值。
【专利说明】一种卧式布置的钢筋混凝土地下粮仓
【技术领域】
[0001]本发明属于绿色储粮【技术领域】，具体涉及一种卧式布置的钢筋混凝土地下粮仓型式。
【背景技术】
[0002]我国有悠久的利用地下空间储存粮食的历史。建国后，地下粮仓建设是贯彻执行备战、备荒战略方针的一个重要组成部分。各地在对原有地下仓考察、发掘与研究的基础上，因地制宜地建造了多种形式的地下粮仓，但这些粮仓都建在地下水位较低的地区，而且均为仓容较小的砌体结构或钢筋混凝土结构。这类地下粮仓仓容小、强度低、防水性能不佳的缺点极大地限制了大型低温绿色储粮技术的推广和应用。鉴于地下仓具有占地少、隐蔽性好、密闭且温度低、储粮稳定性好、节约能源等优点，开发一种大型具有很好受力性能的绿色生态储粮新仓型是目前技术上要解决的关键问题。
【发明内容】
[0003]为解决现有地下粮仓仓容小、强度低、防水性能不佳的问题，本发明提出一种新仓型，该仓型采用卧式布置的圆柱筒形仓身、仓身底部的水平输送通道和仓身侧面的垂直输送通道的组合方式，在地下结构受力方面，仓身整体结构可承受较大的土压力和水压力且满足最大裂缝宽度要求保证不渗水，单仓仓容可达2000t以上。在进出粮方面，卧式布置的圆柱筒形仓身设计可实现粮食的自流，自流而下的粮食可通过水平输送通道中的水平输送设备和垂直输送通道中的垂直输送设备，实现高效率的出仓作业。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种卧式布置的钢筋混凝土地下粮仓，包括卧式布置的圆柱筒形中间仓壁、两竖向圆形的端部仓壁、仓壁环梁、中间仓壁底部的水平输送通道、端部仓壁侧面的垂直输送通道、中间仓壁顶部的仓顶进粮口、中间仓壁底部的仓底出粮口、垂直输送通道顶部的仓顶出粮口、水平输送设备、垂直输送设备、粮情检测设备、散粮汽车、移动式皮带机。卧式布置的圆柱筒形中间仓壁受力合理，可防止水在仓顶表面长时间滞留，消除渗水隐患，可避免传统地下粮仓圆筒形仓壁与仓顶和仓底交接部位的防水薄弱环节，还可以利用其自身的形状特点完成粮食直流；两竖向圆形的端部仓壁与卧式布置的圆柱筒形中间仓壁通过仓壁环梁连接成整体，构成封闭的仓体储粮层，用于存储粮食；矩形截面的水平输送通道位于中间仓壁底部，沿中间仓壁的底部母线通长设置，其内部用于安装水平输送设备；矩形截面的垂直输送通道分别位于两竖向圆形的端部仓壁外侧，与竖向圆形的端部仓壁相连，其内部用于安装垂直输送设备；仓顶进粮口位于中间仓壁顶部，与仓体储粮层连通，可实现均匀进粮操作，可也通过仓顶进粮口进入仓体内部，实现仓体的通风、人工检修与设备维护；仓底出粮口位于中间仓壁底部，沿中间仓壁的底部母线通长设置，关闭状态时可实现仓体内部的通风，开启状态时可实现粮食自流至水平输送通道中的水平输送设备中；仓顶出粮口位于垂直输送通道顶部，可实现出粮操作，也可通过该出粮口进入垂直输送通道和水平输送通道内部，实现输送通道内部的通风、人工检修和设备维护；水平输送设备用于水平方向输送粮食，可将由仓底出粮口自流而来的粮食输送至垂直输送设备处；垂直输送设备用于提升粮食，通过垂直输送设备可将水平输送设备输送而来的粮食输送到地面处，实现高效率的粮食出仓作业；粮情检测设备安装在卧式布置的圆柱筒形仓壁和两竖向圆形的端部仓壁的内侧表面，用来监控仓内储粮粮情，保证储粮品质；散粮汽车和移动式皮带机位于地面上，是粮食入仓和出仓的重要水平运输设备。
[0005]本发明的有益效果是:与传统的地下粮仓相比，该地下储粮新仓型具有机械化程度高、仓容量大、储粮性能好、结构形式简单、力学性能优越、易于抗浮与防水处理、造价低等特点；与地上粮仓相比，该地下储粮粮仓整个仓体位于地面以下，不仅可忽略地震作用的影响，具有较好的抗震能力，还具有节能、节地、隐蔽性好的特点。使用地下粮仓进行散装粮食储存，既利于保证国家粮食安全，保障经济建设，又有利于绿色储粮与人体健康。实现地下空间储粮的集约化、自动化、机械化、散装化要求，充分开发与应用地下空间与浅层地能，具有重要的研究和应用价值。
[0006]本发明的特征在于所述的地下粮仓中间仓壁形式为卧式布置的圆柱筒形。
[0007]本发明的特征还在于所述的地下粮仓端部仓壁为竖向圆形。
[0008]本发明的特征还在于所述的地下粮仓的建筑材料为混凝土与钢材。
[0009]本发明的特征还在于所述的地下粮仓位于地表面3米以下(包括3米)，地表3米以下的温度在18°C以下，此温度粮食中虫子、霉菌不再繁殖，这样，能够实现低温储粮和抑制虫害生长，不需要熏蒸杀虫，能避免粮食污染，保证粮食品质，真正实现绿色储粮，保证人体健康。同时也不需要对粮食进行降温，可有效降低能耗，实现节能减排，还可以省去倒粮的开支，大大降低粮食保管运营费用。
[0010]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用卧式布置的圆柱筒形中间仓壁，该种形式的仓壁承受地下水和土体产生的侧压力，仓壁只受压不受弯，提高了结构的承载力，中间仓壁几乎不产生裂缝，能很好地避免传统地下粮仓圆筒形仓壁与仓顶和仓底交接部位的防水薄弱环节，有利于增大仓体直径，提高仓容(单仓仓容可达2000吨以上);该种形式的中间仓壁还可避免水在仓顶表面长时间滞留，防止造成渗水隐患；该种形式的中间仓壁还可以利用其自身的形状特点完成粮食自流，将粮食输送至水平输送设备和垂直输送设备中，这样可有效提高粮食的出仓效率，降低出仓过程中的能源损耗。
[0011]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用竖向圆形的端部仓壁，该种形式的仓壁与卧式布置的圆柱筒形中间仓壁通过仓壁环梁连接成整体，构成封闭的仓体储粮层，用于存储粮食；该种形式的仓壁与垂直输送通道相连，一方面可作为垂直输送通道的侧向支撑，保证通道的稳定性，另一方面与中间仓壁和垂直输送通道形成整体结构承受地下水和土体产生的压力，提高了结构的承载力，并可保证中间仓壁与端部仓壁连接处几乎不产生裂缝，能很好地避免传统地下粮仓的仓壁与仓顶和仓底交接部位的防水薄弱环节，有利于增大仓体直径，提高仓容(单仓仓容可达2000吨以上)。
[0012]本发明的特征还在于所述的地下粮仓在中间仓壁与端部仓壁之间设置环梁，该环梁给中间仓壁和端部仓壁相交位置处提供较大环向约束，防止出现裂缝或裂缝过大而导致地下仓渗水问题。
[0013]本发明的特征还在于所述的地下粮仓在中间仓壁底部设置有水平输送通道。该通道位于卧式布置的圆柱筒形的中间仓壁底部，沿中间仓壁的底部母线通长设置，通道截面采用矩形，与端部仓壁侧面的垂直输送通道相连，边长大于2米(包括2米)，便于水平输送设备的布置。中间仓壁底部与水平输送通道相连处设置有仓底出粮口，关闭状态时可实现仓体内部的通风，开启状态时可实现粮食自流至水平输送通道中的水平输送设备中，便于出粮作业，提高了粮食的出仓效率，减少与地表的热交换。
[0014]本发明的特征还在于所述的地下粮仓在端部仓壁处设置有垂直输送通道。该通道位于两竖向圆形的端部仓壁外侧，沿端部仓壁的直径竖向设置，通道截面采用矩形，与中间仓壁底部的水平输送通道相连，边长大于2米(包括2米)，便于垂直输送设备的布置。垂直输送通道上端设置有仓顶出粮口，可实现出粮操作，也可通过该出粮口进入垂直输送通道和水平输送通道内部，实现输送通道内部的通风、人工检修和设备维护，便于出粮作业，提高了出仓效率，减少与地表的热交换。
[0015]本发明的特征还在于所述的地下粮仓的中间仓壁顶部设置有多个进粮口，可实现多点均匀进粮。仓顶进粮口沿中间仓壁的顶部母线对称布置，且与地面连通，可以直接进粮，这样，不仅提高了粮食的入仓效率，而且能够避免由于粮食分布不均导致地下粮仓受偏心荷载形成倾覆破坏。
[0016]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用水平输送设备，安装在水平输送通道内部，与垂直输送通道内的垂直输送设备相连，可将由仓底出粮口自流而来的粮食输送到垂直输送设备上，实现粮食的出仓作业，这样不仅提高了粮食的出仓效率，还可减少粮食的破碎率，有效保证粮食的品质。
[0017]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用垂直输送设备，安装在垂直输送通道内部，与水平输送通道内的水平输送设备相连，用于提升水平输送设备输送而来的粮食，可将粮食输送到地面上，实现粮食的出仓作业，这样不仅提高了粮食的出仓效率，还可减少粮食的破碎率，有效保证粮食的品质。
[0018]本发明的特征还在于所述的地下粮仓还包括移动式皮带机和散装粮汽车，提高进出粮效率。在进粮操作中，移动式皮带机将散粮汽车中粮食输送到仓顶进粮口处，在出粮操作中，该移动式皮带机将垂直运输设备提升至仓顶出粮口的粮食运送至散粮汽车内。这样可以连续作业，有效的提高粮食的出仓效率，降低出仓过程中的能源损耗。
[0019]本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓壁采用钢纤维混凝土结构。这样，仓壁的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到很大的提高，尤其提高了仓壁的抗裂性，进而提高了仓体的密闭性，有利于仓体的防水、防漏、防潮处理。
[0020]本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓壁环梁采用非预应力或预应力钢纤维混凝土结构。这样，仓壁环梁给两端部仓壁和中间仓壁相交处提供较大环向约束，提高了仓壁的抗裂性，进而提高了仓体的密闭性，有利于仓体的防水、防漏、防潮处理。
[0021]本发明的特征还在于所述的地下粮仓水平输送通道壁采用钢纤维混凝土结构。这样，通道壁的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到很大的提高，尤其提高了通道壁的抗裂性，进而提高了通道壁的防潮性能，有利于仓体的防潮处理。
[0022]本发明的特征还在于所述的地下粮仓垂直输送通道壁采用钢纤维混凝土结构。这样，通道壁的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到很大的提高，尤其提高了通道壁的抗裂性，进而提高了通道壁的防潮性能，有利于仓体的防潮处理。
[0023]本发明的特征还在于所述的地下粮仓的仓壁采用混凝土一钢板组合结构。这样，仓壁与钢板用钢构件连接，这种组合结构的仓壁充分发挥了混凝土的抗压和钢板的抗拉能力，而且施工时可以用钢板作为模板，节省了施工费用，极大地降低了仓壁施工难度，同时也加快了施工进度；因钢板具有很好的防水性能，提高了仓壁刚度和强度的同时提高了仓壁的抗裂性，进而提高了仓壁的防水性能，有利于仓壁的防水、防漏、防潮处理。
[0024]本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓壁外包一层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板或模塑聚苯乙烯泡沫塑料板。这种板自重轻，具有建筑物保温墙体应具备的足够的强度和耐久性，施工方法灵活，适应性极强，不仅可以保护仓壁，更是一种节能环保材料。其突出的保温隔热性能，减少仓体内部与外界的热交换，保障粮食的储藏品质。
[0025]本发明的特征还在于所述的地下粮仓的水平输送通道壁内衬一层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板或模塑聚苯乙烯泡沫塑料板。这种板自重轻，具有建筑物保温墙体应具备的足够的强度和耐久性，施工方法灵活，适应性极强，不仅可以保护通道壁，更是一种节能环保材料。其突出的保温隔热性能，减少仓体内部与外界的热交换，保障粮食的储藏品质。
[0026]本发明的特征还在于所述的地下粮仓的垂直通道壁内衬一层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板或模塑聚苯乙烯泡沫塑料板。这种板自重轻，具有建筑物保温墙体应具备的足够的强度和耐久性，施工方法灵活，适应性极强，不仅可以保护通道壁，更是一种节能环保材料。其突出的保温隔热性能，减少仓体内部与外界的热交换，保障粮食的储藏品质。
[0027]本发明的特征还在于所述的地下粮仓内设置有粮情检测设备，能及时准确地监测仓内粮食的温度、湿度、虫害、霉变情况。
[0028]本发明的特征还在于所述的地下粮仓内不需要设置环流熏蒸设备，这样，能避免粮食污染，保证粮食品质，真正实现绿色储粮，保证人体健康。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1地下粮仓仓顶平面图图2地下粮仓仓身平面图
图3地下粮仓仓底平面图图4地下粮仓正立面图图5地下粮仓侧立面图图6地下粮仓剖面图图7地下粮仓进粮工艺图图8地下粮仓出粮工艺图
附图中:1为中间仓壁；2为端部仓壁；3为仓壁环梁；4为水平输送通道；5为垂直输送通道；6为仓顶进粮口 ；7为仓底出粮口 ；8为仓顶出粮口 ；9为水平输送设备；10为垂直输送设备；11为粮情检测设备；12为散粮汽车；13为移动式皮带机。
[0030]
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0032]本发明如附图所示为带水平输送通道和垂直输送通道的卧式布置的圆柱筒形钢筋混凝土散装粮食地下仓，包括中间仓壁(I)、端部仓壁(2)和仓壁环梁(3)组成的储粮空间，仓顶进粮口(6)、仓底出粮口(7)、水平输送通道(4)、垂直输送通道(5)、仓顶出粮口(8)组成的进出粮通道，水平输送设备(9)、垂直输送设备(10)、散粮汽车(12)和移动式皮带机
(13)组成的粮食输送设备，以及安装在仓壁内侧表面的粮情检测设备(11)。
[0033]中间仓壁(I)主要承受土压力、水压力、活荷载、雪荷载、设备荷载等，上述荷载在中间仓壁(I)中将产生壳体面内的轴向力，该轴向力由壳体本身承担；端部仓壁(2 )主要承受土压力、水压力、活荷载、雪荷载、设备荷载和粮食产生的水平侧压力等，上述荷载在端部仓壁(2)中将产生水平剪力和竖向弯矩，该水平剪力和竖向弯矩经由仓壁环梁(3)和垂直输送通道(5)传至中间仓壁(I)和水平输送通道(4);整体结构自重及所有荷载所产生的竖向力均通过仓体与水平输送通道(4)和垂直输送通道(5)之间的连接传至水平输送通道(4 )和垂直输送通道(5 )后传至基础。
[0034]进粮时，粮食由移动式皮带机(13)输送到进粮口(6)直接进入仓体内部；出粮时，粮食由仓底出粮口(7)自流至水平输送设备(9)，由水平输送设备(9)运至垂直输送设备
(10),再由垂直输送设备(10)输送至仓顶出粮口(8)，而后至地面。
[0035]粮食存储期间采用粮情检测设备(11)观测粮食储存品质。
【权利要求】
1.一种卧式布置的钢筋混凝土地下粮仓，包括中间仓壁(I)、端部仓壁(2)和仓壁环梁(3 )组成的储粮空间，仓顶进粮口( 6 )、仓底出粮口( 7 )、水平输送通道(4 )、垂直输送通道(5)、仓顶出粮口(8)组成的进出粮通道，水平输送设备(9)、垂直输送设备(10)、散粮汽车(12)和移动式皮带机(13)组成的粮食输送设备，以及安装在仓壁内侧表面的粮情检测设备(11);其特征在于:所述的中间仓壁(I)和端部仓壁(2)采用混凝土一钢板组合结构，包括外侧钢板和内侧钢纤维混凝土结构，外侧钢板和内侧钢纤维混凝土结构用钢构件连接，所述的仓壁环梁(3)采用非预应力或预应力钢纤维混凝土结构。
2.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:该地下粮仓的中间仓壁(I)为卧式布置的圆柱筒形，端部仓壁(2)为竖向圆形。
3.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:该地下粮仓包括水平输送通道(4)，所述的水平输送通道(4)位于位于中间仓壁(I)底部，沿中间仓壁(I)的底部母线通长设置，其内部用于安装水平输送设备(9 )。
4.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:该地下粮仓包括垂直输送通道(5)，所述的垂直输送通道(5)位于两竖向圆形的端部仓壁(2)外侧，与竖向圆形的端部仓壁(2)相连，其内部用于安装垂直输送设备(10 )。
5.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:仓顶进粮口(6)位于中间仓壁(I)顶部，与仓体储粮层连通，可实现均匀进粮操作，可也通过仓顶进粮口( 6 )进入仓体内部，实现仓体的通风、人工检修与设备维护。
6.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:仓底出粮口(7)位于中间仓壁(I)底部，沿中间仓壁(I)的底部母线通长设置，关闭状态时可实现仓体内部的通风，开启状态时可实现仓内储存粮食的自流，自流而下的粮食经由水平输送通道(4)中的水平输送设备(9)输送至垂直输送通道(5)中的垂直输送设备(10)处。
7.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:仓顶出粮口(8)位于垂直输送通道(5)顶部，可实现由垂直输送设备(10 )提升而来粮食的均匀出粮操作，也可通过该出粮口进入垂直输送通道(5 )和水平输送通道(4 )内部，实现输送通道内部的通风、人工检修和设备维护。
8.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:所述的地下粮仓还包括移动式皮带机(13)，在进粮操作中，该移动式皮带机(13)将散粮汽车(12)中粮食输送到仓顶进粮口(6)处；在出粮操作中，该移动式皮带机(13)将粮食由垂直输送通道(5)运送至散粮汽车(12)内。
9.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:所述的地下粮仓位于地表面3米以下，内设有粮情检测设备(11)。
【文档编号】E04H7/26GK104164993SQ201410331296
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】熊晓莉, 金立兵, 王振清, 丁永刚, 许启铿, 张昊, 袁光, 祁继鹏, 王柯, 殷鹏 申请人:河南工业大学