CN103643834A - 一种储灰圆形筒仓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储灰圆形筒仓，包括：仓顶、第一仓壁、第二仓壁和仓底结构，其中仓顶为钢结构壳体；第一仓壁为钢结构筒体，并且位于仓顶的下部；第二仓壁为钢筋混凝土结构筒体，且位于第一仓壁的下部；仓底结构为钢筋混凝土结构，并且位于第二仓壁的下部。本发明的筒仓的耐久性和使用安全性得到了提高，并且避免了传统筒仓在施工时所易产生的风险，缩短了施工时间，减少了工程造价。
Description
技术领域
本发明涉及仓储领域，具体地涉及一种储灰圆形筒仓。
背景技术
随着环境保护以及灰料综合利用要求的提高，储灰圆形筒仓在实际工程中应用越来越广泛。储灰圆形筒仓具有体形合理容量大、结构简单、使用方便、保护环境、减少占地、装卸灰料工艺流畅等优点。
目前，储灰圆形筒仓自上而下可以分为仓顶1-1、仓壁1-2、仓底1-3和仓下支撑结构1-4四部分，并且仓顶、仓壁、仓底和仓下支撑结构均采用钢筋混凝土材料（如图1所示），通过模板支设，钢筋绑扎，现场浇筑混凝土来建造储灰圆形筒仓。
仓底以上部分为一圆柱形空腔用来储灰，仓底以下部分即仓下支撑结构一般为两层，底层为输灰交通工具进出通道，二层布置卸灰加工装置。仓顶是指仓顶平台，灰料通过输灰管从仓顶进入筒仓。仓壁是指将灰料这种散状物料围箍堆积起来的侧壁。仓底是指承受灰料自身重量，灰料从其底部卸出的漏斗型结构。仓下支承结构是指仓底下部的筒壁、柱子以及二层的肋形楼板，该支承结构既能保证整个筒仓的稳定又能提供灰料运输工具进出仓底的作业空间。
储灰圆形筒仓是以贮料荷载为主的特种结构，筒仓的荷载主要由结构、储料的自重，储料温度作用、风荷载以及地震作用组成。钢筋混凝土仓壁由于对储灰温度变化敏感，在仓壁顶部的混凝土很容易开裂，影响筒仓结构的耐久性和安全性。
由于钢筋混凝土储灰圆形筒仓的仓壁高，且中间无任何支撑，因此现浇仓顶混凝土平台时需要搭设高达15～25m的满堂脚手架。由此在绑扎仓壁钢筋时存在钢筋网片失稳风险，在浇筑仓顶平台混凝土时存在脚手架倒塌风险，需特别加强现场的施工安全管理。并且，施工时需沿高度分层分次浇筑，每次浇筑均须待上次已浇混凝土完成养护方能进行，因此整个建造过程工期较长。
因此，针对目前钢筋混凝土筒仓结构所存在的上述缺点，有必要设计一种更为安全、可靠、耐久，并且建造工程量小，施工工期短的储灰圆形筒仓。
发明内容
本发明的目的是提出一种新型储灰圆形筒仓，与目前钢筋混凝土结构的筒仓相比，具有更加耐久可靠，并且施工更加方便安全的特点。
本发明提供了一种筒仓，所述筒仓包括：
顶部结构，包括仓顶和位于所述仓顶下部的第一仓壁，其中所述仓顶为钢结构壳体，所述第一仓壁为钢结构筒体；
底部结构，包括第二仓壁和位于所述第二仓壁下部的仓底结构，其中所述第二仓壁为钢筋混凝土结构筒体，所述仓底结构为钢筋混凝土结构；
并且所述第一仓壁与所述第二仓壁的上部固定相连。
在另一优选例中，所述仓顶和第一仓壁为整体结构。
在另一优选例中，所述仓顶为弧形钢结构壳体。
在另一优选例中，所述钢结构壳体还设有加劲肋，用以加强壳体的结构强度。
在另一优选例中，所述第一仓壁与第二仓壁的高度比为1：3－1：1，较佳地为1：2.5－1：2。
在另一优选例中，第一仓壁的高度为5－10m，第二仓壁的高度为10－18m。
在另一优选例中，所述第二仓壁的顶部预埋有钢板或地脚螺栓。
在另一优选例中，所述第一仓壁与第二仓壁通过焊缝或螺栓连接。
在另一优选例中，所述仓底结构包括仓底和位于仓底下部的仓下支承结构。
在另一优选例中，所述仓下支承结构为两层钢筋混凝土结构。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1为现有钢筋混凝土结构的储灰圆形筒仓的纵向剖面示意图。
图2为本发明的储灰圆形筒仓的纵向剖面示意图。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究，开发了一种新型钢-混凝土组合结构的储灰圆形筒仓，将筒仓结构设计成顶部钢结构和底部钢筋混凝土结构两部分，其中，顶部结构由弧形钢结构壳体和钢结构的筒体组成，通过调节顶部钢结构筒体与底部钢筋混凝土结构筒体的高度比，以及合理有效利用钢材和混凝土两种建筑材料的力学性能，提高了筒仓的耐久性和使用安全性，并且避免了传统筒仓施工时的风险，缩短了施工时间，减少了工程造价。在此基础上完成了本发明。
实施例
如图2所示，本发明的筒仓自上而下依次包括：仓顶2-1、第一仓壁2-2、第二仓壁2-3和仓底结构2-4，其中仓顶2-1为钢结构壳体，第一仓壁2-2为钢结构筒体，第二仓壁2-3为钢筋混凝土结构筒体，仓底结构2-4为钢筋混凝土结构。仓顶和第一仓壁构成本发明筒仓的顶部钢结构2-5，第二仓壁和仓底结构构成本发明筒仓的底部钢筋混凝土结构2-6，将传统的钢筋混凝土结构的筒仓分成上下两个由不同材料组成的结构，不仅避免了传统施工时，由于筒仓高度、现浇混凝土施工等因素所造成的施工风险和不便，而且合理有效地利用了钢材与混凝土两种建筑材料的力学性能，提高了现有结构筒仓的耐久性和使用安全性。
本发明筒仓的顶部钢结构中，壳体形状的仓顶和筒体形状的第一仓壁可以是由钢板等弯曲焊接形成，仓顶的壳体形状无特别限制，较佳地为弧形壳体。
第一仓壁通过焊接的方式固定连接在仓顶的下部，形成一个整体结构。该顶部钢结构可以在工厂加工制作完成后整体吊装就位。通过设置加劲肋安装于壳体表面，以加强顶部钢结构的刚度，从而保证吊装和使用安全。
本发明筒仓的底部结构4中的第二仓壁和仓底结构均采用钢筋混凝土材料，通过模板支设，钢筋绑扎，现场浇筑混凝土来建造。
仓底结构2-4包括仓底2-41和仓下支承结构2-42，其中仓底2-41为能承受灰料自身重量，使灰料从其底部卸出的漏斗型结构。仓下支承结构2-42包括仓底下部的筒壁、柱子以及二层的肋形楼板，仓下支撑结构2-42一般为两层，底层为输灰交通工具进出通道，二层布置卸灰加工装置。该支承结构既能保证整个筒仓的稳定又能提供灰料运输工具进出仓底的作业空间。
本发明的筒仓一般为圆形筒仓，直径为8～15m，总高度25～35m，其中仓底以上的筒仓高度为15～25m。第一仓壁位于第二仓壁的上部，通过在第二仓壁的顶部预埋钢板或地脚螺栓。从而使钢结构筒体部分（即第一仓壁）可以采用焊缝连接或螺栓连接同底部的钢筋混凝土结构的筒体部分（即第二仓壁）连接起来，形成钢-混凝土组合结构的储灰圆形筒仓。
筒仓结构中，第一仓壁与第二仓壁的高度比为1：3－1：1，较佳地为1：2.5－1：1.5。第一仓壁的高度一般为3－8m，第二仓壁的高度一般为8－16m。
通常灰料进入筒仓时，灰料的温度为50～80℃，灰料对与灰料直接接触的仓壁作用显著。通过对比研究表明，本发明的筒仓仓壁采用钢-混凝土组合结构，在发生意外事故，导致进入筒仓的灰料温度偏离设计值较大时，筒仓仓壁顶部仍然保持正常状态，无任何开裂等现象，而传统的钢筋混凝土筒仓仓壁顶部约1/3高度范围内混凝土则很容易开裂，从而影响了筒仓结构的耐久性和安全性，并且当灰料温度偏离设计值较大时，仓壁受力分析结果显示，仓壁顶部约1/3高度范围内的配筋受温度影响大，因此为了承受温度的作用，需要向传统钢筋混凝土仓壁中增加钢筋的用量，从而提高了仓壁的配筋率。
本发明的筒仓在施工时，可以根据现场施工措施和吊装机械对顶部和底部两种结构的连接位置进行相应的调整，通常在2/3仓壁高度处设置连接位置。顶部钢结构可在工厂加工制作完成后整体吊装就位。因此避免了传统的筒仓施工时所遇到的搭设高达15～25m的满堂脚手架而导致的倒塌风险。
本发明的筒仓采用顶部钢结构代替传统筒仓中的钢筋混凝土仓顶和上部仓壁结构，不仅构件加工制作方便，而且节省了材料的用量。以建造相同大小的储灰圆形筒仓为例，本发明的筒仓需消耗的钢材用量与传统的钢筋混凝土筒仓所需的钢筋用量相当，但显著地减少了仓顶和上部仓壁的混凝土用量。不仅如此，顶部钢结构部分可以同底部钢筋混凝土结构部分并行开展施工，待完成底部钢筋混凝土结构后即可进行吊装，缩短了整个筒仓施工的工期。
与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：
(1)与传统筒仓相比，本发明的筒仓不仅构架加工制作方便，而且减少了材料的用量。
(2)本发明的筒仓避免了出现混凝土仓壁在温度作用下开裂，影响筒仓正常使用的现象，对灰料温度的变化适应性强，能够更有效地保证筒仓正常使用。
(3)本发明的筒仓采用并行开展施工的方式，有效地缩短了施工工期。
(4)本发明的筒仓顶部钢结构采用整体吊装就位，降低传统施工时绑扎过程中仓壁钢筋网片失稳的风险，避免了浇筑仓顶平台混凝土时存在脚手架倒塌的风险，有利于保证施工的安全。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种筒仓，其特征在于，所述筒仓包括：
顶部结构，包括仓顶和位于所述仓顶下部的第一仓壁，其中所述仓顶为钢结构壳体，所述第一仓壁为钢结构筒体；
底部结构，包括第二仓壁和位于所述第二仓壁下部的仓底结构，其中所述第二仓壁为钢筋混凝土结构筒体，所述仓底结构为钢筋混凝土结构；
并且所述第一仓壁与所述第二仓壁的上部固定相连。
2.如权利要求1所述的筒仓，其特征在于，所述仓顶和第一仓壁为整体结构。
3.如权利要求1所述的筒仓，其特征在于，所述仓顶为弧形钢结构壳体。
4.如权利要求3所述的筒仓，其特征在于，所述钢结构壳体还设有加劲肋，用以加强壳体的结构强度。
5.如权利要求1所述的筒仓，其特征在于，所述第一仓壁与第二仓壁的高度比为1：3－1：1。
6.如权利要求1所述的筒仓，其特征在于，所述第二仓壁的顶部预埋有钢板或地脚螺栓。
7.如权利要求1所述的筒仓，其特征在于，所述第一仓壁与第二仓壁通过焊缝或螺栓连接。
8.如权利要求1所述的筒仓，其特征在于，所述仓底结构包括仓底和位于仓底下部的仓下支承结构。
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2013
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| 李俊浩 等: "钢混结构储煤仓在煤矿设计中的运用", 《山东煤炭科技》 * |
Also Published As
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| CN103643834B (zh) | 2017-01-25 |
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