CN114961325B - 一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，包括以下步骤：在垃圾仓结构外围设置钢结构支撑件、在钢结构支撑件的端部设置转向钢棒、在垃圾仓结构的既有柱上按照预应力钢绞线走向开设钢绞线贯穿孔、在既有柱外侧预应力钢绞线A走向部位埋设弯管、在既有柱外侧预应力钢绞线走向部位浇筑加强柱、在钢结构支撑件的外侧安装侧向支撑部、在钢绞线外侧安装钢绞线防坠落装置、沿垃圾仓结构外围一周环向布置预应力钢绞线、张拉预应力钢绞线至设计力值，并进行封锚及加强养护。通过预应力钢绞线的环向预应力张拉，使沿垃圾仓结构侧壁反向受力，改善侧壁的工作受力环境，并在一定程度上提高其承载能力；灵活多变，不受现场环境的限制，适应性强。

Description

一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其是一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法。

背景技术

目前垃圾焚烧发电是处理生活垃圾的有效途径之一，具有垃圾减容量大、无害化彻底、相对垃圾填埋对土地的占用率低，另外可实现垃圾的资源化利用和对环境影响较小等诸多优点。而用于储存垃圾的垃圾仓在垃圾焚烧发电的过程中扮演着至关重要的角色。但是由于我国的城镇化水平越来越高，城市人口也越来越多，随之产生的生活垃圾也日益增多，既有垃圾焚烧场中的垃圾仓，其设计安全储量已无法满足储存垃圾的要求，为提高垃圾的焚烧效率，越来越多的垃圾仓被超载使用，其内储存的垃圾被越堆越高，远远超出安全储量的要求，最终导致垃圾仓钢筋混凝土侧壁的变形超过允许范围，存在较大的安全隐患。

目前针对垃圾仓超载使用而产生钢筋混凝土侧壁变形超过允许范围的问题暂无较好的解决方法，一般是停止垃圾仓的正常使用，清空里面的垃圾后，对垃圾仓进行修复，并且在后续的使用过程中，为确保安全，会对垃圾仓的储量进行限制，从而导致垃圾处理厂的焚烧能力产生较大的缺口，垃圾堆积严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法。

本发明采用的技术方案是：一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，包括以下步骤：

S1、在垃圾仓结构的既有墙外围设置钢结构支撑件；

S2、在钢结构支撑件的端部设置转向钢棒，所述转向钢棒与端头钢板的连接处切削为平面，即转向钢棒的横截面采用缺圆形结构，以便于转向钢棒的位置固定；

S3、在垃圾仓结构的既有柱上按照预应力钢绞线A走向开设钢绞线贯穿孔；

S4、在既有柱外侧预应力钢绞线A走向部位埋设与钢绞线贯穿孔连通的弯管，所述弯管的角度α为120°或80°；

S5、在既有柱外侧预应力钢绞线A走向部位浇筑加强柱，增大柱体的截面，加强结构稳定性；

S6、在钢结构支撑件的外侧安装侧向支撑部，在钢绞线外侧安装钢绞线防坠落装置；

S7、沿垃圾仓结构外围一周环向布置预应力钢绞线A，根据需求以及垃圾仓结构的高度，从下至上设置多层预应力钢绞线A，通过预应力钢绞线A的环向预应力张拉，使沿垃圾仓结构侧壁反向受力，从而改善侧壁在工作状态下的受力环境，并在一定程度上提高其承载能力；

S8、张拉预应力钢绞线A至设计力值，并进行封锚及加强养护。

进一步的，S1中，所述的钢结构支撑件包括主钢梁、次钢梁和斜撑钢梁，主钢梁一端固定于既有柱外侧、另一端通过次钢梁与相邻的主钢梁固定连接，所述的既有柱均匀设于既有墙的侧壁上和墙角处，

相邻的主钢梁间通过斜撑钢梁对角交叉连接固定，

主钢梁两侧均有相邻的主钢梁时，位于中间的主钢梁与其两侧的主钢梁间均分别通过预应力钢绞线B张拉固定。

进一步的，所述的预应力钢绞线B一端穿过既有柱和加强柱的弯管后进行张拉、另一端穿过孔洞后进行张拉，

所述的主钢梁包括中间的腹板、上端的上翼缘和下端的下翼缘，

所述的孔洞开设于位于中间的主钢梁的腹板上，孔洞一侧设有转向钢棒，转向钢棒远离预应力钢绞线B的一侧固定连接有加劲板，加劲板包括转向钢棒垂直连接的一部分板、将一部分板远离转向钢棒的一端固定连接的剩余部分板，

所述转向钢棒和剩余部分板的上下两端分别固定连接于上翼缘和下翼缘。

进一步的，所述的加强柱内且位于预应力钢绞线B的两端走向部位处，一端设有拉结筋、另一端设有钢筋网片，

所述的拉结筋从既有墙一端穿通至加强柱内且穿过加强柱内的穿孔，

所述的钢筋网片一端连接于既有墙、另一端穿过加强柱内的穿孔。

进一步的，所述的拉结筋在竖向上包括两根筋，两根筋远离既有墙的一端通过焊接件焊接一体，将预应力钢绞线B限位在拉结筋内；

所述的拉结筋穿通既有墙的穿孔塞焊灌浆进行密封。

进一步的，所述的主钢梁一端通过锚板固定于既有柱外侧，锚板通过锚栓固定于既有柱和主钢梁间；

所述的次钢梁通过钢板固定连接于主钢梁，钢板一端固定连接于主钢梁上、另一端插接于次钢梁内后通过高强螺栓与次钢梁固定连接；

所述的斜撑钢梁两端通过连接钢板固定连接于主钢梁，连接钢板包括相互垂直固定连接的两块，一块固定连接于斜撑钢梁的端部、另一块固定连接于主钢梁上。

进一步的，S2中，所述的主钢梁端部通过加劲板固定连接有端头钢板，转向钢棒与端头钢板固定连接，预应力钢绞线A外设有限位用的盖板，

所述的盖板包括上盖板、下盖板和封口板，上盖板和下盖板的一端固定连接于端头钢板、另一端分别固定连接于封口板的两端。

进一步的，S6中，所述的侧向支撑部设于主钢梁、次钢梁和斜撑钢梁的外侧，侧向支撑部包括方钢管和支撑方钢管，

所述的方钢管和支撑方钢管分别位于主钢梁、次钢梁和斜撑钢梁的前后两侧和左右两侧，支撑方钢管一端与方钢管固定连接、另一端固定连接于锚板，锚板通过锚栓固定于既有柱或者主钢梁上，

所述的支撑方钢管两端均固定连接于方钢管。

进一步的，S6中，所述的钢绞线防坠落装置设于预应力钢绞线A和预应力钢绞线B外围，钢绞线防坠落装置包括方钢管和支撑方钢管，

所述的方钢管和支撑方钢管分别位于预应力钢绞线A和预应力钢绞线B的前侧和左右两侧，支撑方钢管一端与方钢管固定连接、另一端固定连接于锚板，锚板通过锚栓固定于既有墙、既有柱、主钢梁、次钢梁或者斜撑钢梁上，

所述的支撑方钢管两端均固定连接于方钢管。

进一步的，S7中，所述的预应力钢绞线A在既有墙的墙角处穿过加强柱或者同时穿过既有柱和加强柱的弯管进行转向；

所述的预应力钢绞线A在钢结构支撑件处通过转向钢棒进行转向。

本发明相比现有技术具有以下优点：通过预应力钢绞线的环向预应力张拉，使沿垃圾仓结构侧壁反向受力，从而改善侧壁在工作状态下的受力环境，并在一定程度上提高其承载能力；可在垃圾仓正常运行的情况下进行加固，可有效减轻加固期间垃圾场的运营压力；不需要对原结构进行卸荷，不需要对垃圾仓钢筋混凝土侧壁进行大范围凿除作业，无需大型设备，大大降低了工作量，提高了工作效率；灵活多变，不受现场环境的限制，适应性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明图1中A处的结构放大图；

图3是本发明图1中B处的结构放大图；

图4是本发明图1中C处的结构放大图；

图5是本发明图1中D处的结构放大图；

图6是本发明图1中E处的结构放大图；

图7是本发明图4中A-A向的剖面图；

图8是本发明图4中B-B向的剖面图；

图9是本发明图4中C-C向的剖面图；

图10是本发明图5中D-D向的剖面图；

图11是本发明图5中E-E向的剖面图；

图12是本发明侧向支撑部的结构示意图；

图13是本发明钢绞线防坠落装置的结构示意图。

图中标号：1-既有墙，2-既有柱，3-预应力钢绞线A，4-预应力钢绞线B，5-主钢梁，6-次钢梁，7-斜撑钢梁，8-方钢管，9-钢板，11-拉结筋，12-钢筋网片，21-加强柱，22-弯管，41-孔洞，51-锚板，52-锚栓，53-端头钢板，54-转向钢棒，55-盖板，56-加劲板，57-上翼缘，58-下翼缘，59-腹板，71-连接钢板，81-支撑方钢管，91-高强螺栓，101-焊接件，501-上盖板，502-下盖板，503-封口板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图13所示，一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，包括以下步骤：

S1、在垃圾仓结构的既有墙1外围设置钢结构支撑件；

S2、在钢结构支撑件的端部设置转向钢棒54，转向钢棒与端头钢板的连接处切削为平面，即转向钢棒的横截面采用缺圆形结构，以便于转向钢棒的位置固定；

S3、在垃圾仓结构的既有柱2上按照预应力钢绞线A3走向开设钢绞线贯穿孔；

S4、在既有柱2外侧预应力钢绞线A3走向部位埋设与钢绞线贯穿孔连通的弯管22，弯管的角度α为120°或80°；

S5、在既有柱2外侧预应力钢绞线A3走向部位浇筑加强柱21，增大柱体的截面，加强结构稳定性；

S6、在钢结构支撑件的外侧安装侧向支撑部，在钢绞线外侧安装钢绞线防坠落装置；

S7、沿垃圾仓结构外围一周环向布置预应力钢绞线A3，根据需求以及垃圾仓结构的高度，从下至上设置多层预应力钢绞线A，通过预应力钢绞线A的环向预应力张拉，使沿垃圾仓结构侧壁反向受力，从而改善侧壁在工作状态下的受力环境，并在一定程度上提高其承载能力；

S8、张拉预应力钢绞线A3至设计力值，并进行封锚及加强养护。

S1中，钢结构支撑件包括主钢梁5、次钢梁6和斜撑钢梁7，主钢梁5一端固定于既有柱2外侧、另一端通过次钢梁6与相邻的主钢梁5固定连接，既有柱2均匀设于既有墙1的侧壁上和墙角处，

相邻的主钢梁5间通过斜撑钢梁7对角交叉连接固定，

主钢梁5两侧均有相邻的主钢梁5时，位于中间的主钢梁5与其两侧的主钢梁5间均分别通过预应力钢绞线B4张拉固定。

预应力钢绞线B4一端穿过既有柱2和加强柱21的弯管22后进行张拉、另一端穿过孔洞41后进行张拉，

主钢梁5包括中间的腹板59、上端的上翼缘57和下端的下翼缘58，

孔洞41开设于位于中间的主钢梁5的腹板上，孔洞41一侧设有转向钢棒54，转向钢棒54远离预应力钢绞线B4的一侧固定连接有加劲板56，加劲板56包括转向钢棒54垂直连接的一部分板、将一部分板远离转向钢棒54的一端固定连接的剩余部分板，

转向钢棒54和剩余部分板的上下两端分别固定连接于上翼缘57和下翼缘58。

加强柱21内且位于预应力钢绞线B4的两端走向部位处，一端设有拉结筋11、另一端设有钢筋网片12，

拉结筋11从既有墙1一端穿通至加强柱21内且穿过加强柱21内的穿孔，

钢筋网片12一端连接于既有墙1、另一端穿过加强柱21内的穿孔。

拉结筋11在竖向上包括两根筋，两根筋远离既有墙1的一端通过焊接件101焊接一体，将预应力钢绞线B4限位在拉结筋11内；

拉结筋11穿通既有墙1的穿孔塞焊灌浆进行密封。

主钢梁5一端通过锚板51固定于既有柱2外侧，锚板51通过锚栓52固定于既有柱2和主钢梁5间；

次钢梁6通过钢板9固定连接于主钢梁5，钢板9一端固定连接于主钢梁5上、另一端插接于次钢梁6内后通过高强螺栓91与次钢梁6固定连接；

斜撑钢梁7两端通过连接钢板71固定连接于主钢梁5，连接钢板71包括相互垂直固定连接的两块，一块固定连接于斜撑钢梁7的端部、另一块固定连接于主钢梁5上。

S2中，主钢梁5端部通过加劲板56固定连接有端头钢板53，转向钢棒54与端头钢板53固定连接，预应力钢绞线A3外设有限位用的盖板55，

盖板55包括上盖板501、下盖板502和封口板503，上盖板501和下盖板502的一端固定连接于端头钢板53、另一端分别固定连接于封口板503的两端。

S6中，侧向支撑部设于主钢梁5、次钢梁6和斜撑钢梁7的外侧，侧向支撑部包括方钢管8和支撑方钢管81，

方钢管8和支撑方钢管81分别位于主钢梁5、次钢梁6和斜撑钢梁7的前后两侧和左右两侧，支撑方钢管81一端与方钢管8固定连接、另一端固定连接于锚板51，锚板51通过锚栓52固定于既有柱2或者主钢梁5上，

支撑方钢管81两端均固定连接于方钢管8。

S6中，钢绞线防坠落装置设于预应力钢绞线A3和预应力钢绞线B4外围，钢绞线防坠落装置包括方钢管8和支撑方钢管81，

方钢管8和支撑方钢管81分别位于预应力钢绞线A3和预应力钢绞线B4的前侧和左右两侧，支撑方钢管81一端与方钢管8固定连接、另一端固定连接于锚板51，锚板51通过锚栓52固定于既有墙1、既有柱2、主钢梁5、次钢梁6或者斜撑钢梁7上，

支撑方钢管81两端均固定连接于方钢管8。

S7中，预应力钢绞线A3在既有墙1的墙角处穿过加强柱21或者同时穿过既有柱2和加强柱21的弯管22进行转向；

预应力钢绞线A3在钢结构支撑件处通过转向钢棒54进行转向。

Claims (9)

1.一种预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在垃圾仓结构的既有墙（1）外围设置钢结构支撑件；

S2、在钢结构支撑件的端部设置转向钢棒（54）；

S3、在垃圾仓结构的既有柱（2）上按照预应力钢绞线A（3）走向开设钢绞线贯穿孔；

S4、在既有柱（2）外侧预应力钢绞线A（3）走向部位埋设与钢绞线贯穿孔连通的弯管（22）；

S5、在既有柱（2）外侧预应力钢绞线A（3）走向部位浇筑加强柱（21）；

S6、在钢结构支撑件的外侧安装侧向支撑部，在钢绞线外侧安装钢绞线防坠落装置；

S7、沿垃圾仓结构外围一周环向布置预应力钢绞线A（3）；

S8、张拉预应力钢绞线A（3）至设计力值，并进行封锚及加强养护；

S1中，所述的钢结构支撑件包括主钢梁（5）、次钢梁（6）和斜撑钢梁（7），主钢梁（5）一端固定于既有柱（2）外侧、另一端通过次钢梁（6）与相邻的主钢梁（5）固定连接，

所述的既有柱（2）均匀设于既有墙（1）的侧壁上和墙角处，

相邻的主钢梁（5）间通过斜撑钢梁（7）对角交叉连接固定，

主钢梁（5）两侧均有相邻的主钢梁（5）时，位于中间的主钢梁（5）与其两侧的主钢梁（5）间均分别通过预应力钢绞线B（4）张拉固定。

2.根据权利要求1所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，所述的预应力钢绞线B（4）一端穿过既有柱（2）和加强柱（21）的弯管（22）后进行张拉、另一端穿过孔洞（41）后进行张拉，

所述的主钢梁（5）包括中间的腹板（59）、上端的上翼缘（57）和下端的下翼缘（58），

所述的孔洞（41）开设于位于中间的主钢梁（5）的腹板上，孔洞（41）一侧设有转向钢棒（54），转向钢棒（54）远离预应力钢绞线B（4）的一侧固定连接有加劲板（56），加劲板（56）包括转向钢棒（54）垂直连接的一部分板、将一部分板远离转向钢棒（54）的一端固定连接的剩余部分板，

所述转向钢棒（54）和剩余部分板的上下两端分别固定连接于上翼缘（57）和下翼缘（58）。

3.根据权利要求2所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，所述的加强柱（21）内且位于预应力钢绞线B（4）的两端走向部位处，一端设有拉结筋（11）、另一端设有钢筋网片（12），

所述的拉结筋（11）从既有墙（1）一端穿通至加强柱（21）内且穿过加强柱（21）内的穿孔，

所述的钢筋网片（12）一端连接于既有墙（1）、另一端穿过加强柱（21）内的穿孔。

4.根据权利要求3所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，所述的拉结筋（11）在竖向上包括两根筋，两根筋远离既有墙（1）的一端通过焊接件（101）焊接一体，将预应力钢绞线B（4）限位在拉结筋（11）内；

所述的拉结筋（11）穿通既有墙（1）的穿孔塞焊灌浆进行密封。

5.根据权利要求1所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，

所述的主钢梁（5）一端通过锚板（51）固定于既有柱（2）外侧，锚板（51）通过锚栓（52）固定于既有柱（2）和主钢梁（5）间；

所述的次钢梁（6）通过钢板（9）固定连接于主钢梁（5），钢板（9）一端固定连接于主钢梁（5）上、另一端插接于次钢梁（6）内后通过高强螺栓（91）与次钢梁（6）固定连接；

所述的斜撑钢梁（7）两端通过连接钢板（71）固定连接于主钢梁（5），连接钢板（71）包括相互垂直固定连接的两块，一块固定连接于斜撑钢梁（7）的端部、另一块固定连接于主钢梁（5）上。

6.根据权利要求1所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，

S2中，所述的主钢梁（5）端部通过加劲板（56）固定连接有端头钢板（53），转向钢棒（54）与端头钢板（53）固定连接，预应力钢绞线A（3）外设有限位用的盖板（55），

所述的盖板（55）包括上盖板（501）、下盖板（502）和封口板（503），上盖板（501）和下盖板（502）的一端固定连接于端头钢板（53）、另一端分别固定连接于封口板（503）的两端。

7.根据权利要求1所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，

S6中，所述的侧向支撑部设于主钢梁（5）、次钢梁（6）和斜撑钢梁（7）的外侧，侧向支撑部包括方钢管（8）和支撑方钢管（81），

所述的方钢管（8）和支撑方钢管（81）分别位于主钢梁（5）、次钢梁（6）和斜撑钢梁（7）的前后两侧和左右两侧，支撑方钢管（81）一端与方钢管（8）固定连接、另一端固定连接于锚板（51），锚板（51）通过锚栓（52）固定于既有柱（2）或者主钢梁（5）上，

所述的支撑方钢管（81）两端均固定连接于方钢管（8）。

8.根据权利要求1所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，

S6中，所述的钢绞线防坠落装置设于预应力钢绞线A（3）和预应力钢绞线B（4）外围，钢绞线防坠落装置包括方钢管（8）和支撑方钢管（81），

所述的方钢管（8）和支撑方钢管（81）分别位于预应力钢绞线A（3）和预应力钢绞线B（4）的前侧和左右两侧，支撑方钢管（81）一端与方钢管（8）固定连接、另一端固定连接于锚板（51），锚板（51）通过锚栓（52）固定于既有墙（1）、既有柱（2）、主钢梁（5）、次钢梁（6）或者斜撑钢梁（7）上，

所述的支撑方钢管（81）两端均固定连接于方钢管（8）。

9.根据权利要求6所述预应力加固混凝土垃圾仓结构的方法，其特征在于，

S7中，所述的预应力钢绞线A（3）在既有墙（1）的墙角处穿过加强柱（21）或者同时穿过既有柱（2）和加强柱（21）的弯管（22）进行转向；

所述的预应力钢绞线A（3）在钢结构支撑件处通过转向钢棒（54）进行转向。