DE1113080B

DE1113080B - Cooling tower substructure

Info

Publication number: DE1113080B
Application number: DEF15743A
Authority: DE
Inventors: Herbert Feldmann
Original assignee: HERBERT FELDMANN
Current assignee: HERBERT FELDMANN
Priority date: 1954-09-20
Filing date: 1954-09-20
Publication date: 1961-08-24

Description

Kühlturmunterbau Die Erfindung betrifft einen Kühlturmunterbau in Stahlbetonausführung, bei dem die Stützen des Kühlturinaufbaues innerhalb der Umfassung der Bodenwanne stehen und mittels eines speicherradförmigen Balkenrostes abgestützt sind.Cooling tower substructure The invention relates to a cooling tower substructure in Reinforced concrete design, in which the supports of the cooling tower structure are inside the enclosure the floor pan and supported by means of a storage wheel-shaped bar grating are.

Den Konstruktionen dieser bekannten Gattung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß in Stali-Ibeton erstellte Bodenwannen großer Ausmaße gegen Bergschäden, d. h. gegen ungleichmäßige Bodensenkungen bzw. -verschiebungen, dadurch gesichert werden können, daß die Bodenplatte der Wanne im Außenbereich und die mit der Bodenplatte verbundene Umfassungswand unterteilt werden. Die im Mittelteil verhältnismäßig dünnwandig ausgebildete, Bodenplatte sowie Blocktundamente, der Kühlturmstützen und diese Fundamente verbindende, den speichenradförmigen Balkenrost bildende, Zerrbalken sind als geschlossene Einheit gestaltet. Bei dieser bekannten Konstruktion dient der speichenradförinige Rost nicht als selbständiges Fundament, sondern seine Aufgabe besteht ausschließlich dann, die Lagesicherung für die Kühlturmstützen -und zugleich auch die Zerrungssicherung für den: mittleren,'nicht unterteilten Bereich- der Bodenplatte zu übernehmen.The constructions of this known genus are based on the knowledge that large-scale floor trays made in Stali-Ibeton protect against mountain damage, i.e. H. can be secured against uneven subsidence or displacement, in that the base plate of the tub in the outer area and the surrounding wall connected to the base plate are subdivided. The relatively thin-walled base plate and block foundations, the cooling tower supports and these foundations connecting the spoked-wheel-shaped grating are designed as a closed unit. In this known construction, the spoked wheel-shaped grate does not serve as an independent foundation, but its only task is to secure the position of the cooling tower supports -and at the same time also to secure the tension in the middle, 'not subdivided area- of the base plate.

Da die Umfassungswand keine Ringzugkräfte aufzunehmen vermag, muß sie verhältnismäßig stark ausgebildet werden. Der Materialaufwand für solche als Winkelstützwände konstruierten - Umfassungswände ist um mehr als ein Drittel größer als in den Fällen, in denen die Seiteiiwand unter Ausnutzung der Ringzugkräfte ausschließlich unter Berücksichtigung des Behälterinnendruckes konstruiert ist.Since the surrounding wall is unable to absorb any ring tensile forces, it must be made relatively strong. The cost of materials for such as an angular support walls constructed - containment walls is more greater than one third than in the cases in which the Seiteiiwand utilizing the Ringzugkräfte is exclusively designed in consideration of the internal container pressure.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist es zwar möglich, die Trennfugen zwischen dem Seitenwänden unter Aufrechterhaltung einer gewissen Relativverschieblichkeit der Teile zueinander ausreichend dicht zu halten. Unvermeidlich sind aber die durch die auftretenden sehr erheblichen Temperaturdifferenzen bei großer Wandstärke zwangläufig bedingten erheblichen Wärmespannungen, welche die Hauptursache für die sich bei dieser Konstruktion bereits nach kurzer Zeit regelmäßig einstellenden Risse in der Seitenwandung bilden, Die in durch Bergschäden gefährdeten Gebieten erstellten bekannten Kühlturm-Bodenwannen weisen erfahrungsgemäß bereits kurze Zeit nach der Fertigstellung trotz Bergschädensicherung Spannungsrisse auf, die erhebliche Verluste an Kühlwasser zurFolgehaben. Dabei hat sich gezeigt, daß Wasserverhiste, in Größenordnungen von etwa 200 1/min nicht selten sind und daß an nahezu sämtlichen Kühlturmanlagen ständig Ausbesserungsarbeiten erforderlich sind, um noch größere Kühlwasserverlu ste zu vethindern.In this known construction it is possible to cut the parting lines between the side walls while maintaining a certain relative displaceability to keep the parts sufficiently close to one another. But they are inevitable the very considerable temperature differences that occur with large wall thicknesses inevitably caused significant thermal stress, which is the main cause of the this construction already after a short time regularly adjusting cracks in the Form side wall, The known created in areas at risk of mountain damage Experience has shown that cooling tower floor pans already show a short time after completion Despite mining damage protection, tension cracks resulted in considerable losses of cooling water have as a consequence. It has been shown that Wasserverhiste, in the order of magnitude of about 200 1 / min are not uncommon and that is constant on almost all cooling tower systems Repair work is required to steer even greater Kühlwasserverlu to prevent.

An sich sind unter anderem für Flüssigkeitstanks aus Stahlbeton im Querschnitt kreisringförmig ausgebildete Behälterwände bekannt, die mit radialem Spiel in einer Vergußmasse enthaltenden Ringnut eines - ringförmigen Fundamentbalkens oder einer verhältnismäßig dickwandigen einteiligen Bodenplatte gelagert sind. Diese Konstruktionen können aber nur wenig Anregungen zur Ausbildung von in bergschädengefährdeten Gebieten zu errichtenden Kühlturinunterbauten bzw. dären Bodenwannen geben, innerhalb deren Umfassung die Lasten der Kühlturmstützen aufzunehmen sind.Per se are known, inter alia, for liquid tanks made of reinforced concrete in cross-section circular ring-shaped container walls, which are mounted with radial play in an annular groove containing a casting compound - an annular foundation beam or a relatively thick-walled one-piece base plate. However, these constructions can only give a few suggestions for the formation of cooling tower substructures or floor troughs to be built in areas at risk of mining damage, within the enclosure of which the loads of the cooling tower supports are to be absorbed.

Ausgehend von einem Kühlturmunterbau mit den eingangs angegebenen Merkmalen soll durch die Erfindung die Aufgabe gelöst werden, den Kühlturraunterbau praktisch bergschädensicher und mit einer vergleichsweise großen Bodenwanne auszubilden, die auch bei Abmessungen bis zu 50 in Durchmesser den aus Temperaturdifferenzen von mehr als 50' C herrührenden Wärmespannungen ohne Rissebildung gewachsen ist.Based on a cooling tower substructure with the features specified at the beginning, the invention is intended to solve the problem of designing the cooling tower substructure practically safe from mining damage and with a comparatively large floor pan, which, even with dimensions up to 50 in diameter, can withstand the thermal stresses resulting from temperature differences of more than 50 ° C has grown without cracking.

Die Erfliidung besteht darin, daß die Umfassung der Bodenwanne als einteilige, im Querschnitt kreisringförinige Wand ausgebildet ist und der Boden der Bodenwanne aus einer einteiligen Bodenplatte besteht, die auf den Speichen des Balkenrostes unter Zwischenfügung von nicht erhärtender Vergußmasse lose gelagert ist, während die Stützen des Kühlturmaufbaues mit allseitigem horizontalem Spiel durch Aussparungen der Bodenplatte hindurch unmittelbar auf den Speichen des Balkenrostes in deren dem Ringbalken desBalkenrostes zugekehrtenEndbereich abgestützt sowie von der Bodenplatte durch nicht erhärtende Vergußmasse getrennt sind, und daß die im Querschnitt kreisringförmig asugebildete Umfassungswand unter Zwischenfügung von nicht erhärtender Vergußmasse mit radialem Spiel auf dem Ringbalken des Balkenrostes gelagert ist, so daß der Balkenrost das einzige Fundament des Kühlturmunterbaues bildet. Hierdurch ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß Kühlturmanlagen mit Bodenwannen mit einem Durchmesser von mehr als 30 m, z. B. bis zu 50 m, gebaut werden können, und zwar selbst in solchen Gebieten, die durch Bergschäden stark gefährdet sind, oder in solchen Fällen, in denen erhebliche Wärmespannungen auftreten, wie sie bei modernen Groß-Kraftanlagen infolge Temperaturdifferenzen von mehr als 50' C erwartet werden müssen. Rißbildungen, die zu Wasserverlusten führen könnten, sind dabei nicht zu befürchten. - - Der Materialaufwand ist unter anderem wegen der nur dünn erforderlichen Umfassungswand gegenüber den bekannten Konstruktionen gleicher Größe stark vermindert. Dies verleiht der Anlage die bedeutend größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärmespannungen, die, wie erwähnt, die Hauptursache für die bei Kühlwannen immer wieder zu beobachtenden Risse bilden.The invention consists in the fact that the enclosure of the floor pan is designed as a one-piece wall with a circular ring in cross-section and the floor of the floor pan consists of a one-piece base plate which is loosely supported on the spokes of the beam grating with the interposition of non-hardening potting compound, while the supports of the Cooling tower structure with all-round horizontal play through recesses in the base plate directly on the spokes of the bar grating in the end area facing the ring bar of the bar grating and separated from the base plate by non-hardening potting compound, and that the circumferential wall, which is circular in cross section, is interposed with non-hardening potting compound with radial Game is mounted on the ring beam of the bar grating, so that the bar grating forms the only foundation of the cooling tower substructure. This has the essential advantage that cooling tower systems with floor trays with a diameter of more than 30 m, z. B. up to 50 m, can be built, even in those areas that are highly endangered by mountain damage, or in those cases in which significant thermal stresses occur, as in modern large power plants due to temperature differences of more than 50 ' C must be expected. There is no fear of cracking that could lead to water loss. - The cost of materials is greatly reduced compared to the known constructions of the same size, among other things because of the only thin peripheral wall required. This gives the system the significantly greater resistance to thermal stresses, which, as mentioned, are the main cause of the cracks that can be observed again and again in cooling troughs.

Eine zweckmäßige, an sich ohne weiteres mögliche Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die auf den Speichen des Balkenrostes aufliegende Bodenplatte mit ihrem Randbereich mit radialem Spiel unter Zwischenfügung nicht erhärtender Vergußmasse in einer seitlichen Ausnehmung des Ringbalkens des Balkenrostes gelagert ist. Ferner kann die Umfassungswand, wie an sich bekannt, planparallel ausgebildet und in einer Ringnut des Ringbalkens gelagert sein. Durch diese Art der Lagerung kann sich die Bodenwanne auch bei unterschiedlichen Beanspruchungen aus Innendruck, Temperaturschwankungen und Bodensenkungen unter Vermeidung von Rißbildungen den wechselnden Verhältnissen leicht anpassen. Die nicht erhärtende Vergußmasse kann aus Bitumen, Teer od. dgL bestehen.An expedient, in and of itself easily possible further development of the The subject of the invention is that on the spokes of the grating overlying base plate with its edge area with radial play with intervening non-hardening potting compound in a lateral recess of the ring bar of the Beam grating is stored. Furthermore, as is known per se, the surrounding wall can be designed plane-parallel and be mounted in an annular groove of the ring beam. By This type of storage can be used for the floor pan even with different loads from internal pressure, temperature fluctuations and subsidence while avoiding the formation of cracks Easily adapt to the changing conditions. The non-hardening potting compound can consist of bitumen, tar or the like.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel eines Kühlturmunterbaues erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Kühlturm im Längsschnitt nach Linie 14 der Fig. 2, Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III-111 der Fig. 4 und Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3; die Fig. 3 und 4 stellen Ausschnitte aus der Fig. 1 bzw. 2 in vergrößertem Maßstab und mit Einzelheiten dar.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment of a cooling tower substructure. 1 shows a cooling tower in longitudinal section along line 14 in FIG. 2, FIG. 2 shows a horizontal section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a longitudinal section along line III-111 in FIGS. 4 and 4 a horizontal section along line IV-IV of Fig. 3; 3 and 4 show excerpts from FIGS. 1 and 2 on an enlarged scale and with details.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist die Bodenwanne des aus Stahlbeton hergestellten Kühlturmunterbaues eine im Querschnitt kreisringförnüg ausgebildete Umfassungswand 1 und eine dünne Bodenplatte 2 auf. Die Bodenplatte 2 ist zum Teil auf der Nabe 3 sowie auf den Speichen 4 eines gleichfalls aus Stahlbeton bestehenden speichenradförinigenBalkenrostes3,4,6, der das einzige Fundament des Kühlturinunterbaues bildet, abgestützt. Im Umfangsbereich ist die Bodenplatte 2 mit radialem bzw. horizontalem Spiel in einer Ausnehmung 5 des Balkenrost-Ringbalkens 6 gelagert, während die ün Längsschnitt planparallel ausgebildete Umfassungswand 1 in einer auf der Oberseite des Ringbalkens 6 vorgesehenen Ringnut 7 unter Zwischenschältung von Bitumen ebenfalls mit radialem Spiel gelagert ist.According to FIGS. 1 and 2, the base trough of the cooling tower substructure made of reinforced concrete has a circumferential wall 1 with a circular ring shape in cross section and a thin base plate 2. The base plate 2 is supported in part on the hub 3 and on the spokes 4 of a spoked-wheel-shaped beam grate 3, 4, 6, which is also made of reinforced concrete and which forms the sole foundation of the cooling door substructure. In the circumferential area, the base plate 2 is mounted with radial or horizontal play in a recess 5 of the grating ring bar 6 , while the circumferential wall 1 , which is plane-parallel in a longitudinal section, is also provided with radial play in an annular groove 7 provided on the upper side of the ring bar 6 with bitumen being interposed is stored.

Die aus Stahlbeton bestehenden Stützen 8 für die Aufnahme des Kühlturmgerüstes 9, welches außenseitig beispielsweise mit Holz verkleidet sein kann, sind durch Aussparungen der Bodenplatte 2 hindurch unmittelbar auf den Speichen 4 des Balkenrostes 3, 4, 6 abgestützt und bilden jeweils eine Einheit mit diesen.The reinforced concrete supports 8 for receiving the cooling tower frame 9, which can be clad with wood on the outside, for example, are supported directly on the spokes 4 of the bar grating 3, 4, 6 through recesses in the base plate 2 and each form a unit with them.

Nicht erhärtende Vergaßmasse ist auch in den Fugen zwischen dem Balkenrost 3, 4, 6 bzw. den Stützen 8 und der Bodenplatte 2 angeordnet.Non-hardening grouting compound is also arranged in the joints between the bar grating 3, 4, 6 or the supports 8 and the base plate 2.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cooling tower substructure in reinforced concrete, in which the supports of the cooling tunnel structure stand within the enclosure of the floor pan and are supported by means of a spoked wheel-shaped bar grating, characterized in that the enclosure of the floor pan is designed as a one-piece, circular ring-shaped wall (1) and the Bottom of the floor pan consists of a one-piece base plate (2) which is loosely mounted on the spokes (4) of the bar grate (3, 4, 6) with the interposition of non-hardening potting compound, while the supports (8) of the cooling tower structure (9) with horizontal play on all sides through recesses in the base plate (2) directly on the spokes (4) in the end area facing the ring beam (6) of the bar grid (3, 4, 6) and separated from the base plate (2) by non-hardening potting compound , and that the circumferential wall (1) , which is circular in cross section, with the interposition of non-hardening Sealing compound is mounted with radial play on the ring beam (6) so that the bar grating (3, 4, 6) forms the only foundation of the cooling tower substructure.

2. Cooling tower substructure according to claim 1, characterized in that the base plate (2) resting on the spokes (4) is mounted with its edge region with radial play and with the interposition of non-hardening potting compound in a lateral recess (5) of the ring beam (6) . 3. cooling tower substructure according to claim 1 or 2, characterized in that the surrounding wall (1) is formed plane-parallel and is mounted in an annular groove (7) of the annular beam (6) .

Considered publications: German Patent Specifications No. 696 008, 874 658; USA. Patent No. 1,964,870. Otto Luetkens, "Die Bergschädensicherung", Berlin, 1941, pp. 111 to 115.