一种设有多功能通道的复式地下粮仓.pdf

一种用于存储散装粮食的地下粮仓，包括储粮层、设备层、多功能垂直通道等；其中多功能垂直通道位于仓体中间部位，与仓底板、层间板、仓顶盖及地面相连，且壁上设置有多功能口，其内部用于安装垂直运输设备；多功能口与仓体储粮层和设备层连通，通过多功能口可进入仓体内部，实现仓体通风、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，实现仓体均匀进粮操作；锥斗设置在层间板处，用于粮食的自流；水平运输设备安装在底层仓底板处，将锥斗自流下的粮食输送到垂直运输设备中，实现高效率的出仓作业；使用该地下储粮新仓型，实现长保质期的绿色储粮方式，且充分开发与应用地下空间与浅层地能，具有重要的研究价值。

权利要求书

一种设有多功能通道的复式地下粮仓
技术领域
本发明涉及一种设有多功能通道的复式地下粮仓。
背景技术
地下粮仓作为一种低温、节能、节地、环保、绿色的仓储结构，充分利用城市地下空间，且仓体上部的地表还可以作为绿化等可再次开发利用，在现代人口密集、土地资源紧缺的大城市具有巨大的优势和发展前景。虽然目前已建造的地下窑洞粮仓具备这些特点，但是借助天然地势，大部分建造在地下水位较低的黄土地区，受地质条件限制较大，远离城市带来交通不便，且以包粮存储为主，单仓容量小。不仅如此，存储包粮的地下仓也不利于进出粮操作的高度自动化。现已有单位研究开发多种地下储粮新仓型，但是至今未投入建设，存在进出粮工艺不完善、施工难、造价高、抗浮与防水处理难等问题。因此，对已建设的与已研究开发的地下粮仓存在的问题进行改进已成为急需。本发明提出一种新仓型，在工艺方面，设置多功能垂直通道，实现进出粮操作的高度自动化；在存储方面，使粮食处于架空状态存储，不仅具有现有地下仓的特点，而且利于抗浮与防水的处理；在建设方面，结构形式简单受力合理、施工方便、造价低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够储存散装粮食的地下粮仓，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、施工方便、易于抗浮与防水处理、造价低等特点。
本发明的解决方案是：一种用于大容量存储散装粮食的地下粮仓，包括仓顶盖、仓壁、层间板、锥斗、框架梁、框架柱、仓底板、多功能垂直通道、垂直运输设备、水平运输设备、多功能口、粮食入仓分流裤袋、散粮汽车、移动式皮带机；其中，多功能垂直通道位于仓体的中间部位，结构形式为圆形，与仓底板、层间板、仓顶盖以及地面相连，且其壁上设置有多功能口，其内部用于安装垂直运输设备，实现粮食的出仓作业，且多功能垂直通道还可以实现仓体的进粮作业，使进出粮操作高度自动化、机械化；多功能口设置在多功能垂直通道壁上，与仓体储粮层和设备层连通，通过多功能口可以进入仓体内部，实现仓体的通风、人工检修与设备维护；粮食入仓分流裤袋是采用软质、耐用材料制成，易于安装与收起，进粮时，安装在多功能垂直通道顶部，实现仓体均匀对称进粮操作，进粮完成之后收起，不占用任何空间，便于其它设备的布置；锥斗设置在层间板处，用于粮食的自流；水平运输设备安装在底层仓底板处，用于接收锥斗自流下来的粮食，且将粮食输送到垂直运输设备中，实现高效率的粮食出仓作业；使用该地下储粮新仓型进行散装粮食储存，不仅可以大大提高仓容利用率，实现无熏蒸、无虫害、无污染、少损耗以及长保质期的储粮方式，而且可以使我国的粮食储藏技术达到世界先进水平，同时实现节能、节地的目标；使用地下粮仓进行散装粮食储存，整个仓体是埋于地表面以下，不需要考虑地震作用，具有较好的抗震能力；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、散粮化要求，充分开发与应用地下空间与浅层地能，具有重要的研究价值。
本发明的特征在于所述地下粮仓的平面形式为直线形或曲线形(如：圆形、多边形等)。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓内部空间分为上下2层。
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、钢材与砌体。
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℃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，保证人体健康与长寿。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。
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，与仓底板、层间板、仓顶盖以及地面相连，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，第二多功能口用于设备连接、设备检修与仓体检修。这样，可以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，提高了进出仓的效率，减少与地表的热交换。
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。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶盖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。进出粮口在仓顶盖上对称布置，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。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓层间板上设置有多个锥斗，实现多点自流出粮，这样，不仅提高粮食的出仓效率，减少粮食在仓体内直接提升造成的破碎数量，而且通过锥斗可以对仓体进行通风处理，保证粮食品质。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓采用水平运输设备，安装在仓底板上，且与锥斗上下对齐布置，用于接收锥斗自流下的粮食，最后，将粮食输送至垂直运输设备中。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。
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水平运输设备相连，用于提升水平运输设备输送过来的粮食，可将粮食输送到地面上，实现粮食的出仓作业，这样，不仅提高粮食的出仓效率，而且减少粮食的破碎率，有效保证粮食的品质。
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出粮口处，在出粮操作中，该移动式皮带机将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。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓底层采用框架‑筒体结构。地下水和土体产生的侧压力由底层的仓壁承受，底层仓壁采用筒体结构，结构受力合理，底层仓底板的荷载有地下水产生的浮力与地基土反力产生，然而由底层的外围筒与内部框架结构把仓底板划分成多块，大大降低仓底板跨中的弯矩，提高结构的承载力，减小底板的裂缝，这样，有利于增大底层的跨度，提高仓容量(单仓仓容量可达5万吨以上)，而且仓底层用于布置设备，使粮食处于架空状态储存，有利于防水处理，仓底板如需抗浮处理，也不会与防水处理产生矛盾，从而改善仓底板的防水、防漏、防潮处理。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓顶层采用筒体结构。顶层部分的跨度大小由底层跨度决定，且用于存储粮食，仓壁采用筒体结构，利于承受地下水和土体产生的侧压力，这样，充分利用混凝土的抗压性能，仓壁受力性能更加合理，减小仓壁的裂缝，有利于防水处理，还可以节省钢材的使用量，降低造价，同时，也有利于加大仓体跨度，增加仓容量。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓的多功能垂直通道壁采用钢筋混凝土结构，这样，上述结构充分发挥了混凝土的抗压能力，承受粮食产生的侧压力与仓顶部传来的竖向压力，不仅减小仓顶梁中间部位的弯矩，也减小裂缝，有利于仓顶盖防水处理，同时提高仓体的整体稳定性。
本发明的特征还在于所述地下粮仓的多功能垂直通道壁采用钢纤维混凝土结构。这样，筒壁的抗压、抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到大大的提高，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。
本发明的特征还在于所述地下粮仓的多功能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，不仅可以保护筒壁，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，保障了粮食的储藏品质。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶盖采用上翻梁结构形式，在梁与梁中间部位浇筑泡沫混凝土。这种材料环保、大量利用工业废渣，价格低廉、整体性好、防水性能强、有利于仓顶板的防水处理；且施工方便、抗压强度高、冲击能量吸收性能好，提高仓顶板的耐久性；尤其是良好保温隔热性能，降低仓体内部与外界的热交换，减少仓体上部的覆土厚度，同时降低造价。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶盖采用混凝土‑钢板组合结构。这样，上述结构充分发挥了混凝土的抗压和钢板的抗拉能力，使大跨度仓顶盖结构受力更加合理，而且施工时可以用钢板作为模板，极大地降低了施工难度，同时也加快施工速度。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓顶盖采用钢纤维混凝土结构。这样，仓顶板的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到大大的提高，尤其提高了仓顶板的抗裂性，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。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓顶盖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，不仅可以保护墙体，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。
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，仓壁的抗压、抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到大大的提高，尤其提高了仓壁的抗裂性，进而提高了仓壁的防水性能，有利于仓体的防水、防漏、防潮处理。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓仓壁内衬一层钢板。这样，仓壁与钢板用钢构件连接，这种组合结构的仓壁，钢板作为内壁的模板并代替钢筋承担拉力，节省仓壁的施工费用，降低仓壁的施工难度，加快整体施工速度；提高了仓壁的刚度和强度，同时钢板具有很好的防水性能，提高了仓壁的抗裂性，进而提高了仓壁的防水性能，有利于仓体的防水、防漏、防潮处理。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓漏斗截面形式采用曲线变截面。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓漏斗采用钢筋混凝土结构，这样，上述结构不仅充分发挥了钢筋的抗拉性能，而且有混凝土在外面保护钢筋避免地下潮气腐蚀钢筋，降低对结构承载力的损耗。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓层间仓底板采用钢纤维混凝土结构。这样，层间仓底板的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能都得到大大的提高，尤其提高了层间仓底板的抗裂性，进而提高了仓体的密闭性，有利于粮食的防潮处理。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓层间仓底板采用预应力混凝土空心板。预应力混凝土空心板具有承载力强、跨度大、外观尺寸误差小、施工安装快捷的特点；而且预应力混凝土空心板可任意切割，不受建筑模数限制。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓层间仓底板采用废旧聚苯乙烯泡沫混凝土型块填充板。其中，填充材料为外形光滑的具有轴对称或中心对称的聚苯乙烯泡沫体型块(如圆环体、圆柱体等)。这样，受拉区部位的混凝土被轻质的废旧聚苯乙烯泡沫替换，在不降低板承载力的情况下，节省了混凝土用量，降低造价。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓层间仓底板采用混凝土‑钢板组合结构。这样，上述结构充分发挥了混凝土的抗压和钢板的抗拉能力，使大跨度层间仓底板结构受力更加合理，而且施工时可以用钢板作为模板，极大地降低了施工难度，同时也可加快施工速度。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓底层柱截面形式采用直线或曲线截面(如圆形柱、矩形柱等)。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓底层框架梁采用预应力钢筋混凝土结构。采用上述结构不仅可增强承载能力且减小框架梁高度，进而降低底层层高，提高空间利用率；也可降低了仓体的深度，同时降低仓体造价，且降低施工难度。
本发明的特征还在于所述的地下粮仓底板注入双组份高聚物注浆材料。这种材料具有环保安全、反应速度快并可调节、膨胀率高、防水抗渗、耐久性好等特点，采用以这种材料为基础的高聚物注浆技术，通过向地基中注射双组份高聚物材料，利用高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化的特性，达到加固地基、填充脱空、堵漏防渗的目的，这样不仅可以提高底板的强度，而且还可以达到防水的效果。
本发明的特征还在于所述地下粮仓仓内设置有粮情检测设备，能及时准确的监测仓内粮食的温度、湿度、虫害、霉变情况。
本发明的特征还在于所述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，保证人体健康长寿。
附图说明
图1地下粮仓仓顶平面图
图2地下粮仓顶层平面图
图3地下粮仓底层平面图
图4地下粮仓立面图
图5地下粮仓剖面图
图6地下粮仓进粮工艺图
图7地下粮仓出粮工艺图
图8粮食入仓分流裤袋示意图
附图中：1为仓顶盖；2为进出粮口；3为粮食入仓分流裤袋；4为仓壁；5为多功能垂直通道；6为层间板；7为锥斗；8为框架梁；9为框架柱；10为水平输送设备；11为仓底板；12为垂直运输设备；13为粮情检测设备；14为第一多功能口；15为第二多功能口；16为散粮汽车；17为移动式皮带机。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。
本发明如附图所示为带多功能垂直通道的内部为两层的散装粮食地下粮仓，顶层用于储备散装粮，包括仓顶盖1、仓壁4、层间板6；底层用于安装设备，包括框架梁8、框架柱9、仓底板11；在仓体中间部位还设置有多功能垂直通道5。
仓顶盖1将上部荷载传至仓壁4和多功能垂直通道壁5，然后将荷载传递至基础；地下水和土体产生的环向侧压力由仓壁4承担；粮食产生的竖向压力先传递给层间仓底板6，再有框架梁8将荷载传递给框架柱9，最后传至基础。
粮食由移动式皮带机17将粮食输送到进出粮口2直接进入仓体，或输送至多功能垂直通道5，再由粮食入仓分流裤袋3分配到仓体内部；通过锥斗7粮食自流至水平输送设备10上，再由垂直运输设备12输送至地面。
粮食存储期间采用粮情检测设备13观测粮食储存品质。