塔式爐空心筏板基礎結構的製作方法
2023-07-22 14:59:11
專利名稱：塔式爐空心筏板基礎結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種塔式鍋爐的基礎結構型式，具體涉及的是一種用於 1000MW等級火力發電廠的塔式爐空心筏板基礎結構，屬於電廠大型特殊構築物結構選型技 術領域。
背景技術：
單機容量為1000MW等級的大型火力發電廠的鍋爐常採用現有的塔式爐，其特點 為每座鍋爐總荷重約570，OOOkN，其中大部分荷載由4根2. 5mX 2. 5m的箱形鋼柱承擔，這 4根柱的柱網尺寸為30. 5mX31. 5m，最大柱腳荷載標準組合值約為120，OOOkN，廠家對變形 控制要求較高，要求基礎的底板傾斜不超過1/500，差異沉降不超過15mm。上部鍋爐鋼架整體結構剛度相對較小，為提供足夠的地基承載力及足夠的基礎剛 度，以往工程塔式爐基礎常採用實心筏板基礎。實心筏板基礎雖然具有較好的抗震性能及 整體剛度，但有如下缺點1、由於鍋爐柱腳間距達31m，柱腳荷載達120，OOOkN,為滿足筏板基礎的抗彎及調 節沉降的要求，筏板厚度很厚，將達5m左右，平面尺寸將達56mX45m，基礎混凝土方量十分 巨大，混凝土在凝固過程中的體積收縮及水化熱較難控制，溫度裂縫增多，施工難度較高。2、採用筏板基礎自重很大，不能補償上部結構荷載產生的附加應力，且由於爐架 本身自重較大，導致地基處理的要求很高，難度很大，地基處理的費用很高。
發明內容針對現有技術上的不足，本實用新型的目的是提供一種減少基礎混凝土、鋼材用 量，減輕基礎的自重，降低混凝土水化熱，增加基礎的整體剛度的大型火電廠使用的塔式爐 空心筏板基礎結構，在其滿足抗震性能及廠家的變形要求的前提下，減少地基處理的費用， 達到了結構合理、資源節約、投資節省的目的。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是塔式爐空心筏板基礎結構，其 特徵在於，包括底板、頂板和連接底板與頂板的內外縱橫牆，所述底板、頂板和內外縱橫牆 構成格構式空間結構，其具有基礎面積大、充分利用空間、有效利用混凝土的特點，調整地 基不均勻沉降能力強，能有效減少混凝土用量。前述的塔式爐空心筏板基礎結構，其中，所述頂板、底板和內外縱橫牆均為現澆鋼 筋混凝土結構。前述的塔式爐空心筏板基礎結構，其中，所述內外縱橫牆包括相互縱橫交錯的主 隔牆以及次隔牆，所述主隔牆的橫截面積遠大於次隔牆的橫截面積。實心筏板基礎主要受力模式為受彎構件，由受壓區的混凝土及受拉區的鋼筋構成 抗力，構件中部的混凝土發揮的作用很小，空心筏板基礎將實心筏板基礎中部對結構受力 意義不大的部分混凝土掏空，類似於高層民用建築常用的箱形基礎。本實用新型具有如下的有益效果[0012](1)、補償效應中空的結構形式減輕基礎的自重，使開挖卸去的土重抵償上部結 構傳來的部分荷載在地基中引起的附加應力，可以顯著地提高地基的穩定性、降低基礎的 沉降量、減少基礎混凝土、鋼材用量以及地基處理的費用。(2)、調節功能相同混凝土量的空心筏板基礎具有比實心筏板基礎高得多的空間 剛度，可有效減少上部結構的次應力。(3)、降低施工難度、保證施工質量消解了混凝土在凝固過程中的體積收縮及水 化熱，可減少基礎溫度收縮裂縫產生的可能性(4)、降低造價採用空心筏板基礎相對於實心筏板基礎，以2X 1000MW機組為例， 可節省混凝土近11000m3，節省直接投資約1000萬元；如考慮鍋爐施工是發電的關鍵路徑， 由於施工難度減少縮短工期，則經濟效益更為可觀。本實用新型在滿足抗震性能及廠家的變形要求的前提下，減少地基處理的費用， 達到了結構合理、資源節約、投資節省的目的。
以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型；
圖1是本實用新型的結構平面示意圖；圖2是本實用新型的結構剖面示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面 結合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。參見
圖1和圖2，本實用新型的塔式爐空心筏板基礎結構主要包括底板2、頂板1 及內外縱橫牆組成的格構式空間結構；該內外縱橫牆相互交錯連接，其端部連接底板以及 頂板，構成格構式空間結構，本實用新型通過該格構式空間結構，在滿足抗震性能及廠家的 變形要求的前提下，減少基礎混凝土、鋼材用量，減輕基礎的自重，降低混凝土水化熱，增加 基礎的整體剛度，減少地基處理的費用，達到了結構合理、資源節約、投資節省的目的。本實施中，在參見
圖1，上述內外縱橫牆包括縱橫交錯的主隔牆3以及次隔牆4，該 次隔牆縱橫交錯連接構成網狀結構，每兩個次隔牆2之間的水平間距約4. 7m，其垂直間距 為約4. 9m ；每兩個主隔牆3的水平間距30. Imm,其垂直間距為31. 5m(均和鍋爐柱的間距一 致)；該主隔牆3的橫截面積遠大於次隔牆4的橫截面積(參見圖2)，通過頂板1、底板2、 以及設置頂板1與底板2之間縱橫交錯的主隔牆3和次隔牆4組成格構式空間結構。值得注意的是，本實施例的格構式空間結構是將筏板基礎中部對結構受力意義不 大的部分混凝土掏空，內部空腔稍微削弱了截面的抗彎剛度，在基礎底面不變的情況下可 通過適當增加基礎的高度，確保抗彎剛度相當。此種基礎形式類似於高層民用建築常用的 箱形基礎，但由於上部結構形式、整體剛度與高程民用建築差異較大，因此空心筏板基礎在 平面尺寸、基礎厚度及縱橫牆水平投影面積等構造方面與箱形基礎存有差異，且應同時考 慮局部彎曲及整體彎曲的作用。經ANSYS有限元分析，空心筏板基礎和實心筏板基礎的受力性能基本相同，底板2 基本上全程受壓，頂板1基本上全程受拉，在主隔牆周邊有應力集中的現象，對應的應力更
4大一些，頂板1在配筋時可採用不均勻配筋，在主隔牆3的牆體兩側多配。牆體的最大剪力在短柱5 (該混凝土短柱負責和鍋爐鋼柱的連接)和主隔牆3連 接的端部，最大彎矩在主隔牆3的中部，和短柱5連接的主隔牆的斷面尺寸主要由抗剪強度 控制。在具體施工上，可分區域分段澆注或採用跳倉法，可有效降低水化熱，保證基礎的
施工質量。本實用新型採用空心筏板基礎相對於實心筏板基礎，以2X 1000MW機組為例，可 節省混凝土近11000m3，節省直接投資約1000萬元；如考慮鍋爐施工是發電的關鍵路徑，由 於施工難度減少縮短工期，則經濟效益更為可觀。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型 要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求塔式爐空心筏板基礎結構，其特徵在於，包括底板、頂板和連接底板與頂板的內外縱橫牆，所述底板、頂板和內外縱橫牆構成格構式空間結構。
2.根據權利要求1所述的塔式爐空心筏板基礎結構，其特徵在於，所述頂板、底板和內 外縱橫牆均為現澆鋼筋混凝土結構。
3.根據權利要求1所述的塔式爐空心筏板基礎結構，其特徵在於，所述內外縱橫牆包 括相互縱橫交錯的主隔牆以及次隔牆，所述主隔牆的橫截面積遠大於次隔牆的橫截面積。
專利摘要本實用新型公開了一種大型火電廠使用的塔式爐空心筏板基礎結構，其特徵在於，包括底板、頂板和連接底板與頂板的內外縱橫牆，所述底板、頂板和內外縱橫牆構成格構式空間結構。該空心筏板基礎將筏板基礎中部對結構受力意義不大的部分混凝土掏空，類似於高層民用建築常用的箱形基礎。本實用新型在滿足抗震性能及廠家的變形要求的前提下，減少基礎混凝土、鋼材用量，減少地基處理的費用，減輕基礎的自重，降低混凝土水化熱，增加基礎的整體剛度，達到了結構合理、資源節約、投資節省的目的。
文檔編號E02D27/00GK201730104SQ20102021609
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者劉欣良, 盧紅前, 徐昆, 朱慶東, 杜小慶, 葛小豐, 葛新鋒, 黃小玲 申請人:江蘇省電力設計院