CN106368479A - 一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构及煤仓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构及煤仓，前者包括仓底板，在煤仓仓体底部设置多个卸料口，仓体底部环向设置仓底环墙，仓体环墙内部竖直设有多根用于支撑仓体的内部支撑柱，且相邻的内部支撑柱之间形成仓底卸料通道，仓体环墙上开有用于车辆或输送皮带通过的洞口，该洞口与卸料通道相通，仓底环墙、内部支撑柱均采用钢板‑混凝土组合结构，钢板作为混凝土的模板，减少了模板工程和脚手架工程，同时作为受力钢筋减少了钢筋工程；施工阶段，钢结构的钢板可以充当混凝土的模板，从而减少了模板工程和脚手架工程。使用阶段，钢板可以充当受力钢筋，从而减少了钢筋工程。

Description

一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构及煤仓

技术领域

本发明涉及筒仓结构，具体涉及一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构及煤仓。

背景技术

煤炭是人类生产生活中必不可缺的能量来源之一，我国的煤炭产量及煤炭储量一直以来都位于世界的前列，煤仓是煤炭储存的重要设备。煤炭储存通常采用单点下料的煤仓，下料速度慢，这其实也是受煤仓体积的限制，不利于设置多个卸料口，并采用通道式仓底，当筒仓直径较大时，单漏斗的筒仓卸料漏斗高度大，影响有效仓容。传统下料架空式煤仓，多采用平仓底，并辅以仓底卸料设备如刮板机等辅助卸料，仓底设备造价高，且维护成本高。目前我国煤仓一般采用钢筋混凝土结构，施工周期长，造价高，因煤及煤仓的重量大，煤仓的体积受到限制，且不能方便煤的卸料。

发明内容

针对上述现有单点下料煤仓仓容小，多点下料煤仓设备复杂等不足，本发明提供一种造价低，施工速度快，容量大的多点下料架空钢-混凝土组合结构煤仓的仓底结构，其中仓底结构采用钢-混凝土组合结构。施工阶段，钢结构的钢板可以充当混凝土的模板，从而减少了模板工程和脚手架工程。使用阶段，钢板可以充当受力钢筋，从而减少了钢筋工程。另外钢-混凝土组合的仓底，充分发挥了钢材抗拉性能好，混凝土抗压性能好的特点，受力合理，承载力高，施工速度快。

本发明的第二目的是提供一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓，该煤仓的仓体底部采用上述的仓底结构，整体施工速度快，容量大，方便卸料。

本发明提供的方案是：

一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，在煤仓仓体底部设置多个卸料口，仓体底部环向设置仓底环墙，仓体环墙内部竖直设有多根用于支撑仓体的内部支撑柱，且相邻的内部支撑柱之间形成仓底卸料通道，仓体环墙上开有用于车辆或输送皮带通过的洞口，该洞口与卸料通道相通，仓底环墙、内部支撑柱均采用钢板-混凝土组合结构，钢板作为混凝土的模板，减少了模板工程和脚手架工程，同时作为受力钢筋减少了钢筋工程。

其中，内部支撑柱外围是钢管，内部是填充的混凝土，通过其支撑仓体实现仓体架空。钢管一方面参与承受柱的竖向荷载，另一方面对内部浇筑的混凝土提供环向约束，提高混凝土的强度和延性，同时，钢管充当施工期间内部混凝土的模板，减少柱的模板工程和脚手架工程，钢管截面可为矩形或圆形；仓底环墙一方面支承仓底板和上部钢结构仓体，另一方面用于增大仓体的整体性及空间刚度；采用上述的煤仓结构，因钢板-混凝土组合，提高了煤仓的承载力，可将煤仓的体积做的更大，储存较多的煤炭。

进一步地，还包括设置于煤仓仓底的仓底板，所述卸料漏斗从仓底板向下延伸，仓底板上在相邻两个卸料口之间设有向上延伸的分煤脊。

进一步地，所述卸料漏斗和分煤脊支撑于仓底梁的两侧和顶部。

所述分煤脊的纵向剖面呈三角形状以防止煤在分煤脊处堆积，用于提高卸空率，所述分煤脊采用钢板-混凝土组合结构，钢板可以作为分煤脊混凝土的受力钢筋，同时可作为分煤脊混凝土施工期间的模板。

所述分煤脊结构中在钢板上设置加劲肋以提高钢板与混凝土之间的粘结性能，并加强钢板的强度和刚度，加劲肋截面可为槽钢或角钢。

所述仓底板采用钢板-混凝土组合结构，以提高受力均匀性，充分发挥了钢材抗拉性能好，混凝土抗压性能好的特点，受力合理，承载力高，施工速度快；钢板一方面可以作为仓底结构的受力钢筋，另一方面可以作为仓底混凝土施工期间的模板，减少仓底结构的模板工程和脚手架工程。钢板上设有加劲肋，一方面加强钢板的强度和刚度，另一方面充当抗剪键，提高钢板与混凝土之间的粘结性能，加劲肋截面可为槽钢或角钢。

在相邻两内部支撑柱之间连接有用于支撑所述卸料漏斗和分煤脊的仓底梁，仓底梁为钢梁，钢梁可采用箱形截面或H形截面，仓底梁沿仓体底部横向和纵向交叉垂直布置，仓底梁采用钢-混凝土组合梁。

进一步地，内部支撑梁支撑于所述内部支撑柱的顶部。所述卸料口为呈倒置四棱锥的卸料漏斗，卸料漏斗采用钢板-混凝土组合结构，卸料漏斗的边侧即钢板焊接于仓底梁上，卸料漏斗的斜边与所述分煤脊的斜边在同一条直线，且在仓体内部侧壁无卸料漏斗处，设置填料，填料的一边与卸料漏斗的一侧边同直线布置，另一侧向上延伸至仓体，避免煤的堆积，提高卸空率；卸料漏斗的钢板焊接与仓底梁侧面，钢板可以作为卸料漏斗的受力钢筋，同时可作为漏斗混凝土施工期间的模板。钢板上设有加劲肋，一方面加强钢板的强度和刚度，另一方面充当抗剪键，提高钢板与混凝土之间的粘结性能。加劲肋截面可为槽钢或角钢。

所述仓体环墙采用双钢板-混凝土组合墙，外侧为钢板，内部浇筑混凝土，两层钢板之间设置拉结螺栓，仓体环墙是仓底板的环向支承，钢板一方面参与竖向受力，另一方面作为施工阶段内部混凝土的模板。一方面支承仓底板和上部钢结构仓体，另一方面用于增大仓体的整体性及空间刚度，其上设有洞口，作为装煤车辆或输煤皮带的通道；

所述仓体环墙底部和内部支撑柱的底部共同连接到梁板式组合结构基础以将煤仓的荷载均匀传递至地基，其中，内部支撑柱的底部段与梁板式组合结构基础共同设于地面以下，以提高上部仓体的承载能力，便于仓体体积的增大，基础底板采用现浇钢筋混凝土结构，基础梁采用钢骨混凝土梁，一方面提高基础梁的承载力，另一方面钢梁包裹在混凝土内，可避免钢梁的腐蚀问题。

本发明提供的第二方案是：

一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓，包括仓体，仓体底部设置所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构；进一步地，仓体采用钢结构，仓体外侧设置纵向和环向加劲肋。

本发明的有益效果是：

1)提高了煤仓结构的承载力。仓底结构是架空式煤仓的主要受力部分，本发明煤仓仓底均采用钢-混凝土组合结构：仓底卸料漏斗为钢板和钢筋混凝土组合结构，仓底分煤脊为钢板和混凝土组合结构，内部支撑梁为钢-混凝土组合梁，内部支撑柱为钢管混凝土柱，基础梁为钢骨混凝土结构。组合结构兼具钢结构和钢筋混凝土结构的优点，并克服了两者的缺点，具有刚度大，重量轻，施工周期短及承载能力高等优点，相对于传统仓底结构，在相同荷载作用下无需采用更大的截面即可满足承载力要求。

2)施工方便。仓底结构采用钢-混凝土组合结构，一方面相对于钢筋混凝土结构而言，自重轻，组合结构施工过程中无需搭设脚手架，钢板可作为永久性的模板并承受施工荷载，不需要安装、拆除模板，方便施工的同时节省了模板；另一方面相对于钢结构而言，零件少，焊缝短，连接处构造较简单，便于施工。

3)节省卸料漏斗及卸料通道，提高了煤仓的卸空率。当不需要过多卸料通道时，可在煤仓仓底两列卸料漏斗之间留有一定距离，避免了卸料漏斗及卸料通道的浪费。两列卸料漏斗之间设置了分煤脊，防止了两列卸料漏斗之间的煤炭无法卸空而成为死料，卸料时仓体内不会存在残煤，提高了煤仓的卸空率。

4)施工周期短，造价低。仓体采用钢结构，仓底采用钢-混凝土组合结构，相对于传统多点下料架空式钢筋混凝土煤仓，缩短施工周期的同时降低了仓底设备的造价及维护成本。

附图说明

图1是多点下料架空钢-混凝土组合结构煤仓仓底结构平面布置图；

图2是多点下料架空钢-混凝土组合结构煤仓A-A剖面图；

图3是多点下料架空钢-混凝土组合结构煤仓B-B剖面图；

图4是钢-混凝土组合结构的卸料漏斗；

图5是钢-混凝土组合结构的分煤脊；

图6是仓底钢-混凝土组合梁；

图7是钢管混凝土柱；

图8是梁板式组合结构基础平面布置图；

图9是钢骨混凝土梁。

图10是钢板-混凝土组合墙，钢板之间设有拉结螺栓。

图中：1、仓壁，2、仓顶，3、仓顶支撑结构，4、入料口，5、仓底板，6、仓底环墙，7、仓底梁，8、卸料漏斗，9、分煤脊，10、内部支撑柱，11、基础底板，12、基础梁，13、卸料通道，14、漏斗出口，15、填料，16、钢板，17、钢筋混凝土，18、钢板，19、混凝土，20、加强型钢，21、钢梁，22、栓钉，23、地面。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，如图1和图2所示，主要包括仓体，仓底板5，仓底环墙6，仓底梁7，卸料漏斗8，分煤脊9，内部支撑柱10及梁板式组合结构基础(包括现浇钢筋混凝土底板11和钢骨混凝土基础梁12)。

如图3所示，仓体结构为钢结构，包括钢结构仓壁1和钢结构仓顶2，其中仓壁1由钢板拼接而成，钢板厚度根据煤炭储料荷载计算确定，钢板之间可为焊接或螺栓连接，如图10所示，钢板18通过螺栓连接，在钢板18之间填充混凝土19；仓顶2底部设有仓顶支撑结构3，可为钢桁架或网架，仓顶2中心处设有入料口4。钢结构仓壁1外侧设置纵向和环向加劲肋，用于提高仓体结构的强度和稳定性；加劲肋可采用槽钢或H型钢等。仓底板5采用钢板-混凝土组合结构，钢板上设有加劲肋，加劲肋截面可为槽钢或角钢。

仓底环墙6为钢板-混凝土组合结构，沿仓体环向布置一周，用于支承仓底板5和上部钢结构仓体，并提高煤仓仓体的整体性和空间刚度。钢板一方面参与竖向受力，另一方面作为施工阶段内部混凝土的模板。两侧钢板之间设置对拉高强螺栓，提高钢板对内部混凝土的约束能力。仓底环墙6上设有洞口，作为装煤车辆或输煤皮带的通道。

仓底梁7采用钢-混凝土组合梁，沿仓底横向和纵向交叉垂直布置，用于承担并传递上部仓体及卸料漏斗8的荷载。仓底梁7中的钢梁可采用箱形截面或H形截面，其具体截面尺寸根据煤仓实际承受荷载大小计算确定。

卸料漏斗8用于煤炭的卸载，如图4所示，采用钢-混凝土组合结构，漏斗外部为钢板，内部为钢筋混凝土面层。钢板上设有加劲肋，加劲肋截面可为槽钢或角钢。为满足多点下料的要求，仓底设有多个卸料漏斗8，并按列布置，每列布置多个卸料漏斗8，卸料漏斗8底部的漏斗出口14底部对准卸料通道13。卸料漏斗8的总数目根据所需多点下料口的数目确定。

两列卸料漏斗8之间设置分煤脊9，所述内部支撑柱支撑所述分煤脊9的顶部或者两侧，如图5和图6所示，分煤脊9与内部支撑柱10之间通过钢梁21进行连接，分煤脊9同样包括两层钢板，在钢梁21顶部设置加强型钢21，钢筋贴合外侧的钢板设置，在两层钢板之间填充混凝土，形成钢筋混凝土17，分煤脊9的结构组成与卸料漏斗8相同，均为钢板和钢筋混凝土面层组成的组合结构，钢板上设有加劲肋，加劲肋截面可为槽钢或角钢。分煤脊9的设置解决了每列卸料漏斗8之间的煤炭无法卸空而形成死料的问题，从而提高煤炭的卸空率。

内部支撑柱10采用钢管混凝土柱，如图7所示，钢管截面可为圆形或矩形，内部注有混凝土，具体截面尺寸由煤仓实际荷载计算确定。内部支撑柱10布置在横向和纵向仓底梁7的交叉处，底部支撑在梁板式组合结构基础上，用于承担整个煤仓的荷载，并将整个仓体架空，在每列卸料漏斗8下形成卸料通道，以供便于煤炭的卸载和装料车的通行；卸料漏斗的斜边与所述分煤脊的斜边在同一条直线，且在仓体内部侧壁设置填料15，填料15的一边与卸料漏斗8的一侧边同直线布置。

其中，内部支撑柱10的底部段与梁板式组合结构基础共同设于地面23以下，以提高上部仓体的承载能力，便于仓体体积的增大，基础底板采用现浇钢筋混凝土结构，基础梁采用钢骨混凝土梁，一方面提高基础梁的承载力，另一方面钢梁包裹在混凝土内，可避免钢梁的腐蚀问题。

梁板式组合结构基础(包括基础底板11和基础梁12)用于将煤仓荷载均匀传递到地基。基础底板11采用现浇钢筋混凝土结构，基础梁12采用钢骨混凝土梁，如图8和图9所示，一方面提高基础梁的承载力，另一方面钢梁包裹在混凝土内，可避免钢梁的腐蚀问题，钢骨混凝土梁中钢梁21端部设置栓钉22，在钢梁21的四周设置钢筋，通过混凝土形成钢筋混凝土17。

仓底结构由于均采用钢-混凝土组合结构，因此在施工时无需搭设脚手架，钢板可作为模板并承受施工荷载，不需要安装、拆除模板，方便施工的同时节省了模板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不是本发明的全部实施例，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本发明的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，在煤仓仓体底部设置多个卸料口，仓体底部环向设置仓底环墙，仓体环墙内部竖直设有多根用于支撑仓体的内部支撑柱，且相邻的内部支撑柱之间形成仓底卸料通道，仓体环墙上开有用于车辆或输送皮带通过的洞口，该洞口与卸料通道相通，仓底环墙、内部支撑柱均采用钢板-混凝土组合结构，钢板作为混凝土的模板。

2.根据权利要求1所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，还包括设置于煤仓仓底的仓底板，仓底板上在相邻两个卸料口之间设有向上延伸的分煤脊。

3.根据权利要求2所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，所述分煤脊的纵向剖面呈三角形状以防止煤在分煤脊处堆积。

4.根据权利要求2或3所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，所述分煤脊采用钢板-混凝土组合结构。

5.根据权利要求4所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，所述分煤脊结构中在钢板上设置加劲肋以提高钢板与混凝土之间的粘结性能。

6.根据权利要求2述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，所述仓底板采用钢板-混凝土组合结构，以提高受力均匀性；

进一步地，所述仓体环墙采用双钢板-混凝土组合墙，外侧为钢板，内部浇筑混凝土，两层钢板之间设置拉结螺栓。

7.根据权利要求2所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，在相邻两内部支撑柱之间连接有用于支撑所述卸料口和分煤脊的仓底梁；

进一步地，仓底梁沿仓体底部横向和纵向交叉垂直布置，仓底梁采用钢-混凝土组合梁。

8.根据权利要求7所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，所述卸料口为呈倒置四棱锥的卸料漏斗，卸料漏斗采用钢板-混凝土组合结构，卸料漏斗的边侧焊接于仓底梁上；

进一步地，卸料漏斗的斜边与所述分煤脊的斜边在同一条直线，且在仓体内部侧壁设置填料，填料的一边与卸料漏斗的一侧边同直线布置。

9.根据权利要求1所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构，其特征在于，所述仓体环墙底部和内部支撑柱的底部共同连接到梁板式组合结构基础以将煤仓的荷载均匀传递至地基。

10.一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓，其特征在于，包括仓体，仓体底部设置如权利要求1-9中任一项所述的一种多点下料架空钢混凝土组合结构煤仓仓底结构。