超大跨度在煤场封闭中应用的探索论文_刘纪亮

(大唐环境产业集团股份有限公司)

摘要:现今,伴随着社会的发展,人们对于环境污染问题的关注度逐年提升,在产煤地区的煤尘污染更是受到了广泛的关注。当前,原料煤的贮存方式已经发生了较大的改变,多数都采取了封闭式的贮存方式。但是伴随着煤的贮存量的逐年提高,圆形贮料仓的直径逐渐增加,相应的就出现了超大跨度的封闭煤场。本文从封闭煤场的结构形式分类、超大跨度在煤场封闭中的应用探讨,两个方面进行一定的探讨,期望可以为日益增加的大跨度钢栈桥设计提供一定的理论借鉴。

关键词:超大跨度;封闭煤场;应用

现今,伴随着我国经济的飞速发展,居民生活质量的提升,随之而来也出现了严重的环境污染问题,尤其是固体废弃物、废气、废水的排放量与日剧增[1]。其中,产煤地区的污染,主要是煤尘污染,不仅影响着煤炭发运站周围的大气环境,也影响着周边居民的生产与生活。现今国家明确要求,应对扬尘源实施全封闭的作业。近些年来,原料煤的大批量贮存,已经改变了原来简单的露天堆放方式,而逐渐的由大直径环保封闭圆形贮料仓结构代替。但是由于煤的贮存量需求逐年提高,圆形贮料仓的直径逐渐增加,进而导致钢结构进料栈桥的跨度逐年增大。本文就对超大跨度在煤场封闭中的应用进行一定的探讨,期望可以为日益增加的大跨度钢栈桥设计提供一定的理论借鉴。

1封闭煤场的结构形式分类

1.1圆形封闭煤场

圆形封闭煤场,具体包括球形钢网架;钢筋混凝土挡煤墙;进仓栈桥;出仓地道,因而是一种新型的、封闭式的贮煤的设施。球形钢网架,在其表面铺设有压型钢板,主要是圆形封闭煤场的遮挡结构。钢筋混凝土挡煤墙,主要是圆环形结构,可以是间断的,也可以是连续的,主要作用是支撑顶部的球形钢网架,同时起到挡煤的功效。进仓栈桥、出仓地道,主要是煤炭进出圆形封闭煤场的途径[2]。当前,在我国国内主要采取的封闭式煤仓结构,主要是整体式贮煤筒仓;常规挡煤墙结构;环梁式圆形煤仓结构。

1.2贮煤筒仓

贮煤筒仓,主要是贮存散装物料的设施,通常采取钢筋混凝土结构,具有运用便捷;占地面小;结构简单;减少环境污染的优势。在我国,贮煤筒仓的使用时间较长,其设计理论、施工技术都较为成熟,但是筒仓在贮煤自燃、防爆方面的问题难以规避,同时与同等贮煤容量的圆形封闭煤场来讲,其造价较高。

1.3球形封闭煤场

球形封闭煤场,主要包括球形薄壳结构、环形基础、进仓栈桥、底部卸煤装置。其中的球形薄壳结构,主要是混凝土球形壳体结构。封闭球形煤场,具有对地基基础要求低、受力良好的优势,但是也存在煤炭自燃的技术问题。同时其施工要求高、施工时间较长,其在国内并没有具体的应用。

2超大跨度在煤场封闭中的应用探讨

2.1大跨度钢结构栈桥在全封闭煤场中的应用

在燃煤电厂的具体建设中,输煤栈桥是煤料的唯一输送通道,尤其是在大跨度的全封闭煤场中,其钢结构栈桥的作用更是不言而喻。在电厂工程中,除了圆形贮煤仓,还设有输煤栈桥、输煤转运站、循环水管等[3]。具体的栈桥布置图,如图1所示[4]。

2.2进仓钢栈桥的定型与优化

传统的钢结构栈桥,其计算模型存在一定的缺陷。现今的钢结构栈桥,改变了传统的结构,采取新型的空间三维整体模型,将各个节点处的转角约束进行忽略,进而将外部荷载、栈桥自重转变为节点荷载,进而添加在栈桥沿线。因栈桥的整体跨度较大,因此为了各个方向的稳定性,在桁架的上、下平面都设置了连接横梁,以及相应的水平支撑。同时因钢栈桥距离地面的距离高,为了降低地震荷载,以及风荷载的不利因素,需要在钢栈桥的横向断面处,设置适宜的横向立面支撑系统,进而增强栈桥的抗侧稳定性。具体如图2所示[5]。

2.3连续桁架的运用

连续桁架的运用,与简支桁架相比,可以降低栈桥弦杆、腹杆杆件的内力,具体表现在截面积的缩小。连续桁架可以重新分配,其在主弦杆与腹杆间的桁架内力,可以变更受力的形式,进而让各个构件可以共同、协调工作,进而降低用钢量,节约项目资金[6]。

2.4栈桥楼面的结构设计

大跨度钢栈桥楼面,一般应选用底模为1.2mm厚的、压型钢板的混凝土楼面[6]。但是在具体应用中,常存在楼面自重大,以及钢耗材大的问题。因此为了施工的方便性,在具体施工中可以将楼面的材料,设置为6mm厚的花纹钢板,同时施工方式采取现场焊接的形式进行,此种楼面的自重小,桥体的耗钢量显著降低,现场的施工时间短,施工安装便于操作,具有较大的优势。

3结语

经由对大跨度的封闭煤炭的钢栈桥应用进行一定的探讨,可以有效的优化贮煤仓的进仓的钢栈桥,可以为今后的钢栈桥设计者提供一定的借鉴,具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]付波,陈立勇,周月伟.储煤场全封闭方案设计[J].内蒙古科技与经济,2015,13:93-94.

[2]肖锐.浅议封闭煤场结构选型[J].河南科技,2014,3:152-152.

[3]陈正彬.火电厂全封闭煤场大跨钢结构栈桥优化设计[J].武汉大学学报(工学版),2010(S1).

[4]刘永锋.全封闭煤场大跨度钢结构栈桥的优化设计简介[J].中国建筑金属结构,2013,6:18.

[5]张代刚,韩臻,计光.大型圆形封闭煤场设计方法[J].科技传播,2012,9:19-20.

[6]柯胜金,孙喆,胡国洪.浅谈圆形封闭煤场网架施工技术[J].中国新技术新产品,2014,12(上):95-96.

论文作者:刘纪亮

论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期

论文发表时间:2017/4/6

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