煤炭工业建筑结构设计标准 GB50583-2020
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10.1 结构布置

10.1.1  沉淀塔结构应符合下列规定:

    1  漏斗应采用钢筋混凝土结构;

    2  支承结构可采用筒式砌体结构或钢筋混凝土支架;在地震区采用筒式砌体结构时,应按抗震设防要求进行构造处理;在抗震设防烈度为7度及7度以上地区,宜采用钢筋混凝土支架。

10.1.2  浓缩车间的浓缩池可分架空式和落地式两种类型。浓缩池的直径大于30m时,宜采用落地式。浓缩池不宜设置在工程地质条件相差较大的不均匀地基上;不能避开时,应进行地基处理或调整上部结构刚度。

10.1.3  圆形浓缩池直径小于或等于30m宜采用3m的倍数,浓缩池直径大于30m宜采用5m的倍数。

10.1.4  架空式浓缩池应采用现浇钢筋混凝土结构,池底可采用梁板结构,池壁与池底应整体连接。其支承柱宜沿径向单环或多环布置,柱截面宜采用正方形。

10.1.5  落地式浓缩池应符合下列规定:

    1  浓缩池直径大于等于18m时,应采用钢筋混凝土结构;

    2  浓缩池直径大于等于40m时,宜采用预应力钢筋混凝土结构;

    3  落地式浓缩池底板可采用与池壁及中心柱整体连接、构造连接或脱开的结构型式。

10.1.6  封闭浓缩池的围护结构宜采用轻型结构;当浓缩池直径较大时,围护结构宜采用独立的结构体系。

10.1.7  落地式浓缩池的地道应采用钢筋混凝土箱型结构。地道分段长度不宜超过30m。

10.1.8  煤泥沉淀池、各种煤泥水水池及地下泵房,根据水池容量及高度可分别采用钢筋混凝土结构、素混凝土结构;当容量较小且结构安全等级低于二级时,可采用砌体结构。严寒地区露天布置的各种煤泥沉淀池、煤泥水水池不得采用砌体结构。

10.1.9  钢筋混凝土煤泥沉淀池可采用底板与池壁相连接的整体式结构,或底板与池壁脱开的挡墙式结构。挡墙式沉淀池的底板宜采用素混凝土结构。当采用抓斗清理煤泥时,池底板应采取抗冲击措施。

10.1.10  煤泥沉淀池吊车栈桥,应采用钢筋混凝土柱或钢柱。柱基础宜独立设置,不宜与池壁相连。当柱基础附近有较大面积地面堆载时,应考虑地面堆载对栈桥柱及基础的不利影响。

10.1.11  煤泥水管道支架根据支架间有无结构构件联系可分为:独立式支架、管廊式支架;按煤泥水管道与支架的连接构造做法可分为:活动式支架、固定式支架。

10.1.12  煤泥水管道靠近厂房一侧布置时,管道宜支承于厂房结构上。有抗震设防要求时,支架宜采用钢筋混凝土结构或钢结构。沿管道纵向支架宜采用刚性支架。

条文说明

10.1.1  沉淀塔的支承结构应根据其高度、直径大小、抗震设防烈度和施工条件等因素确定。由于这种结构在地震作用下损坏较严重,故抗震设防烈度为7度及7度以上地区时宜优先采用钢筋混凝土支架。

10.1.2  浓缩池为一般选煤厂煤泥水系统常用构筑物。根据现行国家标准《煤炭洗选工程设计规范》GB 50359有关规定要求,选煤厂必须设置事故煤泥水处理设施,我国选煤厂设计中常将多台浓缩机中某台设计成事故浓缩机,其型号与正常工作浓缩机相同互为备用,其浓缩池也相应相同互为备用,每一个都可为事故煤泥水水池。当然,根据实际情况也可以单独设置事故煤泥水水池。

      浓缩池池底位于地面以上采用钢筋混凝土结构或其他结构类型支承时称为架空式浓缩池;浓缩池池底、池壁坐落在地面上时称为落地式浓缩池。落地式浓缩池又可根据池壁埋深分为半地下式和地面式两种。池壁埋深大于壁高一半时称为半地下式,池壁埋深不大于壁高一半时称为地面式。一般浓缩池直径较大,池壁高度较低,底部为扁锥形状(坡度很小),矢高很小,空间作用也小。分离式底板无法调整地基的不均匀沉降,较大的沉降差会造成底板接缝开裂渗漏煤泥水;较大的地基沉降差也会在架空式底板梁板内产生较大的附加应力,造成底板开裂。

10.1.3  浓缩池是煤泥水系统主要构筑物,规定浓缩池直径的模数,可以推动浓缩池设计走向定型化,有利于提高设计效率和质量,同时有利于施工模具定型化和重复使用。本标准采用的模数,是以我国多年来已建成的浓缩池为基础的。

10.1.5  落地式浓缩池可根据池壁埋入土中的深度、地下水位高低、直径大小等因素选择不同的结构型式。对位于地下水位以上且直径不大于15m的浓缩池可考虑采用素混凝土结构或砌体结构。根据多年的工程设计经验,当浓缩池直径大于或等于18m时采用钢筋混凝土结构经济、合理。当浓缩池直径大于或等于40m、池壁高大于3m时,若采用钢筋混凝土结构池壁厚度一般为350mm以上,配筋量也大;若采用预应力钢筋混凝土结构池壁厚度及配筋均较经济、合理。例如我国特大型选煤厂平朔安家岭选煤厂50m直径浓缩池池壁采用预应力钢筋混凝土结构,池壁厚度仅为250mm,水平非预应力构造筋也较小,经济效果及使用效果良好。有抗震设防要求时,浓缩池不宜采用砌体结构。由于浓缩池是用来储存煤泥水的,在地震作用下,砌体结构延性很差极易损坏,故有抗震设防要求时不宜采用砌体结构。

10.1.6  选煤厂位于我国寒冷及严寒地区或风沙较大的地区,由于生产需要需将浓缩池围护时,在抗震设防区宜将顶盖及围护墙做成轻型结构。关于外围护结构是自成体系还是架设在浓缩池池壁上,应根据工艺布置(如中心传动或周边传动等)及技术经济综合比较后确定。

10.1.7  一般落地式浓缩池地道顶部就是浓缩池分离式底板,且落地式浓缩池地道为地下结构,选煤厂浓缩池直径目前一般在50m以下,地道长不超过30m,且受温度影响不大,考虑到防水处理对其结构型式做此规定。

10.1.8  最冷月平均温度低于或等于-10℃的严寒地区,冻胀影响对砌体结构的影响很大,砌体结构破坏严重,极易造成煤泥水外泄的环境事故。

10.1.9  煤泥沉淀池池底板常采取的抗冲击措施一般是在刚性底板上做一层300mm~500mm厚的浆砌毛石或毛石混凝土,当被清理煤泥设备破坏后可以方便地进行更换。

10.1.10  煤泥中硫、磷及水分对吊车栈桥柱腐蚀很大,尤其是钢柱。当吊车栈桥柱为钢结构时,应对距离地面至少0.5m范围内采取包裹混凝土(也可将钢柱下部混凝土支墩升高至地面以上0.5m)或其他防腐蚀措施。

10.1.11  按照现行国家标准《煤炭洗选工程设计规范》GB 50359-2016有关规定要求,一旦煤泥水管道支架出问题则会造成煤泥水管道损坏,导致整个选煤厂停产,厂房外生产管路多以煤泥水管道为主,且管径较大、荷载较重,煤泥水管道支架支承高度较高,故增加了对煤泥水管道支架的要求。

    煤泥水管道支架之间无水平构件连接管道直接架设在支架上时称为独立式支架。相反,当支架间有水平构件连接时管道架设在支架间水平构件的横向构件上时称为管廊式支架。当与其他管线并行时宜综合设置。

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