一种旋转抛物面形的地下粮仓的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种旋转抛物面形的地下粮仓，包括仓顶（1）、仓壁（2）和环梁（3）组成的储粮空间，进粮口（4）、粮食入仓分流裤袋（5）、多功能垂直通道（6）、第一多功能口（9）、第二多功能口（10）组成的进出粮通道，垂直运输设备（7）、散粮汽车（11）和移动式皮带机（12）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；其特征在于：所述的仓顶（1）和仓壁（2）采用混凝土—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，所述的环梁（3）采用非预应力或预应力钢纤维混凝土结构。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】一种旋转抛物面形的地下粮仓
【技术领域】
[0001]本发明属于绿色储粮【技术领域】，具体涉及一种仓顶和仓壁均为旋转抛物面的地下粮仓型式。
【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，该仓型采用旋转抛物面形仓顶，环梁，旋转抛物面形仓壁和多功能垂直通道的组合方式，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，仓壁本身的旋转抛物面设计可实现粮食的自流，自流下的粮食可通过多功能垂直通道中的垂直运输设备，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:一种旋转抛物面形的地下粮仓，包括旋转抛物面形仓顶、旋转抛物面形仓壁、环梁、多功能垂直通道、进粮口、粮食入仓分流裤袋、垂直运输设备、粮情检测设备、散粮汽车、移动式皮带机。旋转抛物面形仓顶受力合理且可防止水在仓顶表面长时间滞留，消除渗水隐患；旋转抛物面形仓壁不仅受力合理，而且能很好地避免传统地下粮仓圆筒形仓壁与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自流；环梁位于仓壁与仓顶之间，给仓壁和仓顶边缘位置提供较大环向约束，防止出现裂缝或裂缝过大引起的地下仓渗水问题；圆形截面的多功能垂直通道位于仓体中间部位，与仓壁底部、仓顶顶部及地面相连，其内部用于安装垂直运输设备；多功能垂直通道壁上设置有多功能口，多功能口与仓体储粮层连通，通过多功能口可进入仓体内部，实现仓体的通风、人工检修与设备维护；粮食入仓分流裤袋安装在多功能垂直通道顶部，可配合进粮口实现均匀进粮操作；垂直运输设备用于提升粮食，通过垂直运输设备可将粮食输送到地面处，实现高效率的粮食出仓作业；粮情检测设备安装在仓壁内侧表面，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仓壁形式为旋转抛物面形。
[0007]本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶形式为旋转抛物面形。
[0008]本发明的特征还在于所述的地下粮仓在仓顶与仓壁连接位置处设置有环梁。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]本发明的特征还在于所述的地下粮仓设有多功能垂直通道。位于仓体的中间部位，结构形式采用圆形，与仓壁底部仓顶顶部及地面相连，直径大于2.5米(包括2.5米)，便于进出仓设备的布置。在多功能垂直通道壁上设置有多功能口，包括第一多功能口和第二多功能口，第一多功能口用于仓体进粮与人工入仓检修，第二多功能口用于仓体出粮、设备检修与仓体检修。这样，可实现仓体内部的通风、人工检修与设备维护，同时也提供了进出仓设备的布置空间，便于进出粮作业，提高了进出仓效率，减少与地表的热交换。
[0012]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用粮食入仓分流裤袋，实现均匀进粮。粮食入仓分流裤袋有四个流管，采用软质、耐用材料制成，进粮时，安装在多功能垂直通道顶部，四个流管通过第一多功能口，伸入仓体内部，实现均匀进粮作业，进粮作业完成之后可收起。这样，不仅使粮食均匀分布在仓体内部，而且节省空间，便于出仓设备的布置，也减少与地面的热交换，保证储粮品质。
[0013]本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶上设置有多个进粮口，与多功能垂直通道结合实现多点均匀进粮。进粮口在仓顶上对称布置，且与地面连通，可以直接进粮，同时与入仓分流裤袋结合，实现多点均匀进粮，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。
[0014]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用旋转抛物面形仓壁，该种形式的仓壁承受地下水和土体产生的侧压力，仓壁板只受压不受弯，提高了结构的承载力，仓壁板几乎不产生裂缝，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)；该种形式的仓壁还可以利用其自身的形状特点完成粮食自流，最后将粮食输送至垂直运输设备中，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。
[0015]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用旋转抛物面形仓顶，该种形式的仓顶承受地下水和土体产生的压力，仓顶板只受压不受弯，提高了结构的承载力，仓顶板几乎不产生裂缝，能很好地避免传统地下粮仓的梁板式仓顶与仓壁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)；该种形式的仓顶还可避免水在仓顶表面长时间滞留，防止造成渗水隐患。
[0016]本发明的特征还在于所述的地下粮仓在仓壁与仓顶之间设置环梁，该环梁不仅给仓壁和仓顶边缘位置提供较大环向约束，防止出现裂缝或裂缝过大而导致地下仓渗水问题；而且，为避免地下水位过高而产生的仓体抗浮问题，可将抗浮处理设施置于环梁处，这样不会与地下仓整体结构的防水处理产生矛盾，从而改善仓体的防水、防漏。
[0017]本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用垂直运输设备，安装在多功能垂直通道内部，通过第二多功能口与仓壁相连，用于提升自流而来的粮食，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进粮口和多功能垂直通道处，在出粮操作中，该移动式皮带机将垂直运输设备提升上来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顶采用钢纤维混凝土结构。这样，仓顶的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到很大的提高，尤其提高了仓顶的抗裂性，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环梁采用非预应力或预应力钢纤维混凝土结构。这样，环梁给仓壁和仓顶边缘位置提供较大环向约束，提高了仓顶和仓壁的抗裂性，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。
[0022]本发明的特征还在于所述的地下粮仓多功能垂直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的仓顶采用混凝土一钢板组合结构。这样，仓顶与钢板用钢构件连接，这种组合结构的仓顶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，极大地降低了仓顶施工难度，同时也加快了施工进度；因钢板具有很好的防水性能，提高了仓顶刚度和强度的同时提高了仓顶的抗裂性，进而提高了仓顶的防水性能，有利于仓顶的防水、防漏、防潮处理。
[0025]本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶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，不仅可以保护仓顶，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
[0030]图2地下粮仓仓身平面图
[0031]图3地下粮仓立面图
[0032]图4地下粮仓剖面图
[0033]图5地下粮仓进粮工艺图
[0034]图6地下粮仓出粮工艺图
[0035]图7粮食入仓分流裤袋示意图
[0036]附图中:1为仓顶；2为仓壁；3为环梁；4为进粮口 ；5为粮食入仓分流裤袋；6为多功能垂直通道；7为垂直运输设备；8为粮情检测设备；9为第一多功能口 ；10为第二多功能口； 11为散粮汽车；12为移动式皮带机。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0038]本发明如附图所示为带多功能垂直通道的仓顶和仓壁均为旋转抛物面的散装粮食地下仓，包括仓顶(I)、仓壁(2 )和环梁(3 )组成的储粮空间，进粮口( 4 )、粮食入仓分流裤袋(5)、多功能垂直通道(6)、第一多功能口(9)、第二多功能口(10)组成的进出粮通道，垂直运输设备(7)、散粮汽车(11)和移动式皮带机(12)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。
[0039]仓顶(I)主要承受上部土体产生的竖向压力、水压力、活荷载、雪荷载、设备荷载等，上述荷载在仓顶(I)中将产生壳体面内的轴向力，该轴向力传至环梁(3)，水平分量将由环梁(3 )承担，竖向分量将由环梁(3 )传至仓壁(2 )，再由仓壁(2 )传至基础；仓壁(2 )主要承受地下水压力、土体和粮食产生的水平侧压力，上述荷载在仓壁(2)中将产生壳体面内的轴向力，该轴向力的水平分量由环梁(3)承担，竖向分量由仓壁(2)传至基础；粮食产生的竖向压力由仓壁(2 )传至基础。
[0040]进粮时，粮食由移动式皮带机(12)输送到进粮口(4)直接进入仓体，或输送至多功能垂直通道(6)，再由第一多功能口(9)处的粮食入仓分流裤袋(5)分配到仓体内部；出粮时，粮食自流至第二多功能口(10)，再由垂直运输设备(7)输送至地面。
[0041]粮食存储期间采用粮情检测设备(8)观测粮食储存品质。
【权利要求】
1.一种旋转抛物面形的地下粮仓，包括仓顶(I)、仓壁(2)和环梁(3)组成的储粮空间，进粮口(4)、粮食入仓分流裤袋(5)、多功能垂直通道(6)、第一多功能口(9)、第二多功能口(10)组成的进出粮通道，垂直运输设备(7)、散粮汽车(11)和移动式皮带机(12)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；其特征在于:所述的仓顶(I)和仓壁(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:该地下粮仓的仓顶(I)和仓壁(2)均为旋转抛物面形。
3.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:该地下粮仓包括多功能垂直通道(6)，所述的多功能通道(6)位于地下粮仓的中间部位，与仓壁(2)底部、仓顶(I)顶部及地面相连，其内部安装有垂直运输设备(7)，其壁上设置有多功能口。
4.如权利要求3所述的地下粮仓，其特征在于:所述的多功能口包括第一多功能口(9)和第二多功能口(10)，第一多功能口(9)用于仓体进粮和人工入仓检修，第二多功能口(10)用于仓体出粮、设备检修与仓体检修。
5.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:该地下粮仓设置有粮食入仓分流裤袋(5)，所述的粮食入仓分流裤袋(5)安装在多功能通道(6)的顶部，通过第一多功能口(9)伸入地下粮仓内部。
6.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:粮食可通过仓顶(I)上设置的进粮口(4 )和多功能垂直通道(6 )上部设置的粮食入仓分流裤袋(5 )，实现均匀进粮。
7.如权利要求1所述的地下粮仓，其特征在于:仓内储存的粮食可通过多功能垂直通道(6)下部设置的第二多功能口(10)流入垂直运输设备(7)，并经其提升至地面处。
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(12)，在进粮操作中，该移动式皮带机(12)将散粮汽车(11)中粮食输送到进粮口(4)和多功能垂直通道(6 )处；在出粮操作中，该移动式皮带机(12)将粮食由多功能垂直通道(6 )运送至散粮汽车(11)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(8)。
【文档编号】E04H7/24GK203603558SQ201320791444
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】熊晓莉, 金立兵, 崔伟华, 袁光, 李建光, 王惠芬, 王振清, 王录民, 周春雷, 胡亚东, 李少坤, 黄达成, 黄宇航 申请人:河南工业大学