CN206144252U - 含有新增烟道开孔的混凝土烟囱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，烟囱主体(1)的下部设有原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)，烟囱主体(1)的下部外凸设有混凝土加固层(4)，原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)均位于混凝土加固层(4)，新增烟道孔(3)外设有用于加固新增烟道孔(3)的两根横梁(5)和两根立柱(6)。该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱具有安全性高、停机时间短、施工周期短、施工难度低等优点。

Description

含有新增烟道开孔的混凝土烟囱

技术领域

本实用新型涉及一种含有新增烟道开孔的混凝土烟囱。

背景技术

工厂中的混凝土烟囱经常因工艺变化需要开凿新烟道口封堵旧烟道口。但是，由于目前各个场地均十分紧张，业主投资有限等原因，如原有烟囱排放能力满足相邻两套工艺生产的需求之和，就可以两期共用一个已经建成的烟囱。但是要在保留原有烟道大开孔的情况下再在几乎同样的标高开凿大烟道开孔，是危险性非常大的技术。原有后开孔技术中，有局部加强和整体加强两种常用方法。

局部加强法多用于封堵旧洞口、开凿新洞口的情况，由于对旧洞口采取了封堵加强的措施，使得同一标高的截面削弱带来的卸荷危险有所缓解，仅在新增洞口的附近进行新增梁柱等加强措施即可满足强度的需要。但是此方法不适用保留旧洞口同时新增大烟道口的情况，此情况对同一标高的烟囱截面削弱太多，上部传来的荷载由于截面削弱，等比例的增大并加载到两个洞口上，不能简单的保证新增洞口强度而忽略了旧洞口的安全性；因两次开孔一般均较大，也不能简单的两个洞口均做周边梁柱加强，梁柱结构很难完全分担上部施加的荷载。

整体加强法可用于新旧洞口同时存在的情况，但是传统做法多为采用支撑结构保持稳定后开孔，再将烟囱在洞口周边一定范围内全截面加强，最后再去除支撑结构。此方法可保证整体结构的稳定性，但是在支撑去除、新烟道完成之前，需要长时间停机，非常影响厂内的生产，造成较大的经济损失，有时甚至比新建烟囱造成的损失还要大。

实用新型内容

为了解决现有烟囱新增烟道孔成本高的问题，本实用新型提供了一种含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱具有安全性高、停机时间短、施工周期短、施工难度低等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，包括筒状的烟囱主体，烟囱主体的下部设有原有烟道孔和新增烟道孔，烟囱主体的下部外凸设有混凝土加固层，原有烟道孔和新增烟道孔均位于混凝土加固层，新增烟道孔外设有用于加固新增烟道孔的两根横梁和两根立柱，两根横梁和两根立柱均与烟囱主体连接固定，两根横梁分别位于新增烟道孔的上下两侧，两根立柱分别位于新增烟道孔的左右两侧。

混凝土加固层的厚度为100mm～120mm。

混凝土加固层的上端位于原有烟道孔和新增烟道孔的上方，混凝土加固层的下端与该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础连接。

混凝土加固层和烟囱主体之间设有锚筋，混凝土加固层内含有沿水平方向设置的圆形或弧形的横筋，混凝土加固层内还含有沿竖直方向设置的纵筋，该纵筋的下端设置于该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础中，该纵筋的上端弯向该烟囱主体中。

原有烟道孔和新增烟道孔位于同一高度，原有烟道孔和新增烟道孔对称的设置于烟囱主体的两侧。

两根横梁分别为上下相互平行设置的上横梁和下横梁，该上横梁和下横梁均沿水平方向设置，该上横梁的两端分别与两根立柱的上端连接固定，该下横梁的两端分别与两根立柱的中部连接固定。

两根横梁内设有沿水平方向设置的横筋。

两根立柱均沿竖直方向设置，两根立柱内均设有沿新增烟道孔的进烟方向设置的横筋，该横筋的端部插接于烟囱主体内。

两根立柱内均设有沿竖直方向设置的纵筋，该纵筋的下部插接于该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础中。

该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱还包括筒状的新增烟道，该新增烟道一端与新增烟道孔对应连接，该新增烟道的材质为钢，该新增烟道套设于两根横梁和两根立柱围成的环形内。

本实用新型的有益效果是：该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱能够在极短的停机时间内完成开孔并实现与新增烟道连接，具有安全性高、停机时间短、施工周期短、施工难度低等优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的剖视示意图。

图2是图1中B方向的示意图。

图3是图1中沿A-A方向的剖视示意图。

图4是图4中局部的放大示意图。

图5是混凝土加固层的剖视示意图。

1、烟囱主体；2、原有烟道孔；3、新增烟道孔；4、混凝土加固层；5、横梁；6、立柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，包括筒状的烟囱主体1，烟囱主体1的下部设有原有烟道孔2和新增烟道孔3，烟囱主体1的下部外凸设有混凝土加固层4，原有烟道孔2和新增烟道孔3均位于混凝土加固层4，新增烟道孔3外设有用于加固新增烟道孔3的两根横梁5和两根立柱6，两根横梁5和两根立柱6均与烟囱主体1连接固定，两根横梁5分别位于新增烟道孔3的上下两侧，两根立柱6分别位于新增烟道孔3的左右两侧，如图1和图2所示。

在本实施例中，混凝土加固层4为套设于烟囱主体1的下部外的筒状结构，确切的说，混凝土加固层4为锥筒状结构，混凝土加固层4的内表面与烟囱主体1的外表面全面贴合，混凝土加固层4的外径大于与混凝土加固层4相对应的烟囱主体1的外径，混凝土加固层4的厚度为120mm(沿烟囱主体1的径向的尺寸)。由于两根横梁5和两根立柱6均与烟囱主体1连接(如图1所示，两根横梁5和两根立柱6均与烟囱主体1连接固定)，两根横梁5和两根立柱6与混凝土加固层4之间也存在相贯线。

在本实施例中，混凝土加固层4的上端位于原有烟道孔2和新增烟道孔3的上方，混凝土加固层4的下端与该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础连接。混凝土加固层4和烟囱主体1之间设有锚筋，混凝土加固层4内含有沿水平方向设置的圆形或弧形的横筋，混凝土加固层4内还含有沿竖直方向设置的纵筋，该纵筋的下端设置于该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础中，该纵筋的上端弯向该烟囱主体1中。该锚筋的两端分别设置于混凝土加固层4和烟囱主体1内，该横筋和纵筋均与该锚筋连接固定，如图1至图5所示。

在本实施例中，原有烟道孔2和新增烟道孔3位于同一高度，原有烟道孔2和新增烟道孔3对称的设置于烟囱主体1的两侧。两根横梁5分别为上下相互平行设置的上横梁和下横梁，该上横梁和下横梁均沿水平方向设置，该上横梁的两端分别与两根立柱6的上端连接固定，该下横梁的两端分别与两根立柱6的中部连接固定，如图2所示。两根横梁5内设有沿水平方向设置的横筋。两根立柱6均沿竖直方向设置，两根立柱6内均设有沿新增烟道孔3的进烟方向B设置的横筋，该横筋的端部插接于烟囱主体1内。两根立柱6内均设有沿竖直方向设置的纵筋，该纵筋的下部插接于该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础中，如图1至图5所示。

在本实施例中，该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱还包括筒状的新增烟道(图中未示)，该新增烟道一端与新增烟道孔3对应连接，该新增烟道的材质为钢，该新增烟道套设于两根横梁5和两根立柱6围成的环形内，该新增烟道与两根横梁5和两根立柱6围成的环形之间还可以设置隔热层。

下面介绍本实用新型所述含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的施工方法：

步骤1、在预增的新增烟道孔3周边新增加固用的横梁5和立柱6，形成加强框架。

步骤2、将原有烟囱主体1的筒壁外侧凿毛，在原有筒壁外侧植入锚筋用于与新增混凝土套筒连接。

步骤3、在原有烟囱筒壁外围浇筑新增混凝土套筒，形成混凝土加固层4。

步骤4、施工烟道，新增烟道与烟囱之间预留足够的开孔施工空间。

步骤5、在新增筒壁强度满足设计要求后开设新增烟道孔3(图1中，新增烟道孔3用带有网格的剖面线表示，表示此时还没有开设新增烟道孔3，该步骤完成后，新增烟道孔3开设完毕，新增烟道孔3也将不含有剖面线)。

步骤6、新增烟道与新增烟道孔3连接。

具体的施工顺序为先加外套筒(混凝土加固层4)后开洞口(新增烟道孔3)。施工时应先将加固部位的裂缝及部分已腐蚀的混凝土剔除干净和修补。新旧混凝土接触面凿毛，不平度不小于6mm，并进行界面酸处理或使用混凝土专用界面处理剂，以保证连接面质量及可靠性。为使外套筒与筒壁牢固地结合以提高协同工作能力，外套筒与筒壁的结合面上应设置锚筋。新增柱子(立柱6)纵筋植筋于原有烟囱基础，箍筋与筒壁凿出主筋焊接。计算需要套筒的最小高度和合适厚度，采用H-40灌浆料进行浇筑。下端植入原有烟囱基础，上端弯折植入原有筒壁。外套筒预留烟道口(新增烟道孔3)周围应配补强钢筋，该补强钢筋的截面面积宜为同方向被切断钢筋截面面积的1.3倍。外套筒混凝土强度未达到设计要求时不得在烟囱上开洞(新增烟道孔3)。洞开好后截去烟囱原有钢筋。新增开孔(新增烟道孔3)过程中新增加的钢筋应与原有钢筋尽可能焊接。

本方法先在筒壁外加设套筒，并通过钢筋与原有筒壁连接形成整体，待浇筑套筒所用灌浆料强度满足要求后再开孔。在整体施工过程中，对原有机组的运行没有任何影响，仅需要在机组停机检修的极短时间内就可完成开孔并实现与新增烟道连接。因采用全截面加固，既能保证新增洞口的安全，又能对原有烟道口进行加固，且通过计算增加套筒的厚度较小(根据烟囱的高度仅为100mm～120mm)，对烟囱整体刚度的变化和对基础增加的荷载很小。

下面一个本实用新型所述含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的具体实施例：该工程因占地问题，无法在现有场地建设新的烟囱，而利用现有烟囱烟气流量等参数可以满足两期工程的需要，所以在原有烟囱上再次开孔作为烟道出口成为了比较有利的方案。

但是，原有钢筋含有新增烟道开孔的混凝土烟囱高达80米，出口内径4米，底部已有烟道出口，开孔尺寸为3.4m×5m，新开孔尺寸与原尺寸相同(即原有烟道孔2和新增烟道孔3的大小和形状相同)。《烟囱设计规范》规定：筒壁上设有孔洞时，孔洞对应的圆心角不应超过70度。在同一水平截面内总的开孔圆心角不得超过140度。本次新旧两个开孔对应圆心角均为53度，满足规范要求，但是规范同时要求孔洞周围应配补强钢筋，并应布置在孔洞边缘3倍筒壁厚度范围内，其截面面积宜为同方向被切断钢筋截面面积的1.3倍。其中环向补强钢筋的一半应贯通整个环形截面。然而，本次如直接在筒壁开孔，无法实现周边钢筋补强，烟囱后开孔的实施对设计和施工都是一个很大的挑战，且电厂停机时长有限。

最终，顺利完成了对烟囱的后开孔和加固，该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱运行顺利，烟囱的安全性没有任何问题。实际工程显示，采用先加外套筒后开洞的加固及施工方案，具有加固施工方便、开洞安全可靠、停产时间短及防护加固效果理想的优点。当烟囱、冷却塔、水池或其它筒状构筑物局部需要开孔或破坏需要加固时，采用新增外套筒进行加固，是一个安全性、易用性较高的方法。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱包括筒状的烟囱主体(1)，烟囱主体(1)的下部设有原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)，烟囱主体(1)的下部外凸设有混凝土加固层(4)，原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)均位于混凝土加固层(4)，新增烟道孔(3)外设有用于加固新增烟道孔(3)的两根横梁(5)和两根立柱(6)，两根横梁(5)和两根立柱(6)均与烟囱主体(1)连接固定，两根横梁(5)分别位于新增烟道孔(3)的上下两侧，两根立柱(6)分别位于新增烟道孔(3)的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，混凝土加固层(4)的厚度为100mm～120mm。

3.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，混凝土加固层(4)的上端位于原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)的上方，混凝土加固层(4)的下端与该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础连接。

4.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，混凝土加固层(4)和烟囱主体(1)之间设有锚筋，混凝土加固层(4)内含有沿水平方向设置的圆形或弧形的横筋，混凝土加固层(4)内还含有沿竖直方向设置的纵筋，该纵筋的下端设置于该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础中，该纵筋的上端弯向该烟囱主体(1)中。

5.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)位于同一高度，原有烟道孔(2)和新增烟道孔(3)对称的设置于烟囱主体(1)的两侧。

6.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，两根横梁(5)分别为上下相互平行设置的上横梁和下横梁，该上横梁和下横梁均沿水平方向设置，该上横梁的两端分别与两根立柱(6)的上端连接固定，该下横梁的两端分别与两根立柱(6)的中部连接固定。

7.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，两根横梁(5)内设有沿水平方向设置的横筋。

8.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，两根立柱(6)均沿竖直方向设置，两根立柱(6)内均设有沿新增烟道孔(3)的进烟方向设置的横筋，该横筋的端部插接于烟囱主体(1)内。

9.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，两根立柱(6)内均设有沿竖直方向设置的纵筋，该纵筋的下部插接于该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱的基础中。

10.根据权利要求1所述的含有新增烟道开孔的混凝土烟囱，其特征在于，该含有新增烟道开孔的混凝土烟囱还包括筒状的新增烟道，该新增烟道一端与新增烟道孔(3)对应连接，该新增烟道的材质为钢，该新增烟道套设于两根横梁(5)和两根立柱(6)围成的环形内。