ЧАСТЬ 1 ТЭП (МГУП 2012). Технология элеваторной промышленности
 Скачать 17.14 Mb.
|
|
8.3 Типы и конструкции железобетонных силосных корпусов Как монолитные, так и сборные силосные корпуса конструктивно и по назначению делятся (по высоте) на три основные части: 1-я – подсилосный этаж, где устанавливают подсилосные конвейеры и устройства и самотечные трубы для выпуска зерна из силосов на конвейеры; 2-я – собственно силосы для размещения и хранения зерна; 3-я – надсилосная галерея, где располагают конвейеры для загрузки силосов. Рисунок 8.1 – Силосный корпус Силосные корпуса возводят на монолитной железобетонной (безбалочной) фундаментной плите. Ее укладывают в подготовленный котлован по специальному щебеночно-бетонному основанию. Фундаментную плиту армируют в нижней и верхней частях сварными металлическими сетками- 1 1 2 3 115 каркасами арматуры и бетонируют. Нижние и верхние сетки арматуры должны быть надежно защищены слоем бетона. Особые требования предъявляют к монолитности плиты, которая обеспечивается строгим соблюдением технологии бетонирования. Толщина фундаментной плиты обычно составляет 40...50 см. Для увеличения опорной поверхности фундаментная плита несколько выступает за пределы периметра силосного корпуса. Фундаментная плита может быть и сборно-монолитной. В ней предусмотрены подколонники под железобетонные колонны с капителями, которые служат опорой для подсилосной плиты, выпускных воронок силосов. Шаг колонн зависит от размеров, формы и расположения силосов. Подсилосный этаж образуется фундаментной и подсилосной плитами, колоннами и ограждающими стенами. Эти стены могут быть выполнены как из монолитного железобетона, так и из сборных элементов – специальных блоков, панелей и кирпича. Силосные корпуса различают по форме, размеру и расположению силосов. Наиболее распространены корпуса с силосами квадратного и круглого сечения, но применяют и силосы других форм, в частности шести- и восьмигранные. При соответствующем расположении круглых силосов образуются промежуточные силосы, называемые звездочками. Размеры квадратных силосов в плане 3,2 х 3,2; 3,0 х 3,0; 4,0 х 4,0 м, круглых диаметром 6,0; 9,0; 12 м и более. Для уменьшения удельных затрат на строительство высоту силосов выбирают максимально возможной, исходя из допустимых удельных давлений на грунт. Обычно высота силосов составляет 25...30 м, а при строительстве элеваторов на скальном грунте или специальных свайных основаниях высоту силосов доводят до 40 м, а в отдельных случаях до 50 м и более. Давление на грунт при высоте силосов 30 м составляет 30...35 Н/см. Силосы располагают, как правило, в ряд, но возможны и другие варианты расположения. Существуют элеваторы с различным расположением силосов: с шахматным; с силосами, соединенными между собой простенками; отдельно стоящими силосами и др. Число рядов силосов определяют, исходя из вместимости элеватора, размеров и формы строительной площадки, а также удобства увязки силосного корпуса с рабочим зданием. В зависимости от числа рядов силосов в корпусах элеваторов устанавливают необходимое число над- и подсилосных конвейеров. Обычно каждый конвейер обслуживает 2...3 ряда силосов. Корпуса с квадратными силосами имеют от 3 до 12 рядов силосов, а с круглыми – 3...6 рядов. Силосы большой вместимости располагаются в один ряд. Для выпуска зерна днища силосов выполняют в виде конуса или пирамиды с отверстиями для присоединения самотечных труб. Минимальный угол наклона днищ принимают 36◦, что обеспечивает нормальное истечение зерна средней сухости и засоренности. Для силосов, предназначенных для хранения риса, а также для временного хранения сырого зерна, угол наклона увеличивают до 45◦. В круглых силосах для образования днища в нижней части делают 116 забутку из тощего шлакобетона по подсилосной плите: поверхность откосов железнят. На многих элеваторах наклонные днища делают сборными из железобетонных плит по металлическим балкам. Вместо устройства наклонных днищ силосы могут быть оборудованы специальными металлическими или железобетонными выпускными воронками (рисунок 8.2). В верхней части силосы перекрывают надсилосной плитой с проемами для загрузочных люков и отверстиями для монтажа других конструкций. Плита может быть монолитной, сборной или сборно-монолитной. В последнем случае надсилосное перекрытие собирают из отдельных плит, которые превращают в монолит при помощи дополнительных арматурных сеток и бетона. а – с горизонтальной плитой и забуткой; б – с горизонтальной пли- той, забуткой и стальной воронкой; в – с железобетонной воронкой; г- е наклонной плитой на балках; д – с горизонтальной плитой и забуткой пирамидальной формы; е – то же, конической формы Рисунок 8.2 – Днища силосов На плите, расположенной над силосом, возводят надсилосную галерею. Галереи могут быть железобетонными монолитными или сборными, а также металлическими с различными конструкциями кровельного перекрытия и 117 заполнения ограждающих стен. На железобетонных элеваторах старого типа надсилосные галереи выполняли из монолитного железобетона. На элеваторах с квадратными силосами галереи возводили вместе со стенами силосов в скользящей опалубке. В силосных корпусах с круглыми силосами галереи выполняли как самостоятельные одноэтажные, а на некоторых элеваторах – частично двухэтажные сооружения, возводимые на надсилосной плите из монолитного бетона в стационарной опалубке. Для облегчения и ускорения работ по возведению надсилосных галерей их стали строить из сборного железобетона, а в отдельных случаях из металла. Галереи выполняли из сборного железобетонного или металлического каркаса с заполнением ограждающих стен железобетонными панелями и блоками, кирпичом или волокнистыми асбоцементными листами усиленного профиля. Использование для галерей асбоцементных листов себя не оправдало из-за недостаточной прочности ограждений. Кровельное перекрытие галереи делают из железобетонных плит, покрытие рубероидное на битумной мастике. В силосных корпусах отдельных типов надсилосное помещение делают не на всю ширину корпуса, а только до середины крайних силосов. В этих случаях надсилосное перекрытие за пределами галереи делают с некоторым уклоном и покрывают рубероидом. Подъемно-переставная опалубка (рисунок 8.3, 8.4) – это универсальная система опалубки состоящая из опалубки и подвесных консолей, переставляемая краном за один подъем на следующую захватку бетонирования, незаменимая при формировании монолитных стен в условиях когда: – высота стены превышает высоту щитов опалубки, и бетонирование производится в несколько захваток по высоте; – отсутствует доступ к щитам опалубки с фасада здания; – отсутствует межэтажное перекрытие, которое служит основанием для крепления подкосов удерживающих щиты опалубки в проектном положении. В данных случаях с помощью консолей сложного типа производится крепление опалубки к уже сформированной предыдущей захваткой стене. Установка опалубки в проектное положение осуществляется при помощи подкосов входящих в состав сложных консолей. Эффективно применяется данная система опалубки для формирования силосов и труб. В качестве щитов опалубки можно применять обычные системы опалубки, такие как балочно-ригельная опалубка PSK-CLASSIC, опалубка МСК, опалубка Дельта и проч. 118 Рисунок 8.3 – Подъемно-переставная опалубка Рисунок 8.4 – Подъемно-переставная опалубка 8.4 Металлические силосы Их себестоимость невысока благодаря небольшой массе конструкций, заводскому изготовлению отдельных элементов, использованию стандартных материалов, незначительного времени на монтаж и применению интенсивных методов строительства. Преимущества: 1. Гладкая поверхность стен и низкий коэффициент трения; 2. Возможность монтажа внутри существующего здания; 119 3. Возможность осуществления сложных проектов; 4. Заполнение пневмотранспортным путем; 5. Увеличение вместимости простой сваркой. Недостатки: 1. Разгрузка по типу центрального потока; конденсация влаги на стальных стенах, что может вызвать необходимость очистки внутренних стен; 2. Необходимость в периодической окраске4 3. Коррозия металла под воздействием химических веществ в хранящейся зерновой массе. 4. Металлические силосы В нашей стране широко применяется метод навивания. Все работы по сборке листов выполняют в заводских условиях: стенку целиком изготавливают в виде сварного полотнища требуемого размера, свертывают в рулон и в таком виде доставляют на строительную площадку. На площадке рулон разворачивают на заранее подготовленном основании и сваривают одним швом. Первое металлическое зернохранилище было построено в 1973 г. в г. Целинограде. В 1974 г. аналогичное зернохранилище было построено в Алма-Ате. Для обеспечения полного опорожнения силосов и активного вентилирования зерна днища силосов оборудованы аэрожелобами, под днищем устроена нижняя конвейерная галерея. Зерно выпускают через металлические воронки. Основную часть металлического силоса (цилиндрический корпус) изготавливают на заводе в виде полотнища с переменной толщиной стенки по поясам, начиная с нижнего, от 8 до 4 мм. Рисунок 8.5 – Металлические силосы Полотнища сворачивают в рулон и доставляют на площадку, где их 120 разворачивают по днищам и сваривают, образуя цилиндры. Днищем силоса является плоская монолитная железобетонная плита толщиной 100 мм, уложенная по бетонной подготовке. По центру днища располагается проходная конвейерная галерея, выполненная из монолитного железобетона, с восемью металлическими выпускными воронками. В днище силоса смонтирована система аэрожелобов для выгрузки и активного вентилирования зерна (рисунок 8.6). Стены и пол каналов металлические. Каналы расположены перпендикулярно к оси нижнего конвейера. Расстояние между осями каналов 1700 мм. Всего предусмотрено 16 каналов, по восемь с каждой стороны нижнего конвейера. Между аэрожелобами устанавливают рассекатель с углом наклона 36. Воздух подводится к каждой группе каналов наружным воздуховодом, оборудованным поворотными заслонками у каждого аэрожелоба. В качестве воздуходувных машин используют вентиляторы Ц4-70 № 10, обеспечивающие необходимый напор и расход воздуха, как для транспортирования зерна, так и для активного вентилирования. Зерно выгружают в два этапа. Основная масса зерна поступает самотеком через воронки на нижний конвейер, а остатки – с помощью аэрожелобов. По вертикальной оси силоса на днище устанавливают центральную стойку, состоящую из цельносварной трубы с двумя опорными кольцами. Стойка высотой 15,6 м служит опорой для перекрытия силоса. Покрытие силоса сборное из радиальных металлических щитов. Металлические силосы можно устанавливать в один, два и более рядов в зависимости от вместимости и местных условий. Над силосами устанавливают верхние металлические сборные галереи с ленточными или цепными конвейерами. Загружают силосы через верхние люки. На наружные поверхности силосов после монтажа наносят антикоррозийное светоотражательное покрытие. Стальные силосы спроектированы в виде цилиндров, возводимых методом рулонирования, с конической крышей, опирающейся по контуру на стены цилиндра и на опорное кольцо, закрепленное на центральной трубчатой стойке. Все конструкции силосов изготавливают на заводе. Вертикальные стенки силоса выполняют из листовой стали и поставляют к месту монтажа в виде полотнищ, свернутых в рулон длиной, равной высоте вертикальной стенки. Центральная стойка служит для намотки рулона стали. Коническая крыша стального силоса состоит из плоских штампованных листов с отгибами, усиленными уголками. Элементы соединяют болтами. Предусмотрены два размера силосов: диаметром 15 и 18 м, высота 12 м, вместимость соответственно 1650 и 2550 т. Предусмотрено строительство, как одиночных силосов, так и групповое – по три силоса в линии. Фундаменты силосов выполнены из сборных железобетонных элементов, днища – из сборных железобетонных плит. В полу силоса спроектировано восемь каналов для аэрожелобов типа АРВ, расположенных через 2 м. Ширина канала 220 м. Между аэрожелобами устанавливают 121 двухскатные рассекатели из сборного железобетона с углом наклона 36◦. Воздух к аэрожелобам подводят двумя трубопроводами, к каждому из которых присоединяют вентилятор ЦП-7-40 № 8. Перед каждым аэрожелобом устанавливают дроссельный клапан. Загружают силос цепным конвейером ТСЦ-175, установленным на открытой верхней галерее, опирающейся на стенки и центральные стойки силосов, а выгружают зерно на ленточный конвейер производительностью 175 т/ч, расположенный в подсилосной проходной галерее. Галерею выполняют из объемных железобетонных блоков, сечение галереи в свету 2х2 м. В крайней части галерея имеет запасной выход, надземная часть которого выполнена из кирпича, а перекрытие – из монолитного железобетона. 1 – воронка; 2 – конвейер; 3 – коллектор; 4 – вентилятор; 5 кольцевой фундамент; 6 – металлический силос; 7 – аэрожелоб Рисунок 8.6 – Схема вентилирования зерна в металлическом силосе с аэрожелобами в днище Зерно на конвейер поступает через восемь отверстий, расположенных в верхней части (перекрытии) галереи. Отверстия оборудованы металлическими воронками. Для равномерного распределения давления зерна на стены силоса основную массу зерна при разгрузке выпускают через две центральные воронки, под которыми установлены задвижки с ручным приводом. Из силоса самотеком выпускают около 80 % зерна, а остальное зерно выгружают с помощью аэрожелобов. Для удаления воздуха из силосов при загрузке их зерном, а также во 122 время работы аэрожелобов на кровле силосов устанавливают осевые вентиляторы для проветривания подсилосной галереи. В силосах предусмотрено дистанционное измерение температуры зерна, для этого в каждом силосе устанавливают по шесть термоподвесок с тремя термометрами. Для крепления термоподвесок в кровле делают специальные усиленные щиты с гнездами. Для защиты от коррозии внутренние поверхности, соприкасающиеся с зерном, покрывают натуральной олифой, а наружные и внутренние поверхности, не соприкасающиеся с зерном, грунтуют и покрывают хлорвиниловой эмалью. Разработаны и другие варианты типовых проектов металлических силосов, принципиальное отличие которых от вышеуказанных состоит в том, что их цилиндрическую часть изготавливают непосредственно на строительной площадке из стальной полосы методом спиральной навивки при помощи специального оборудования. Эти силосы предусмотрены двух размеров: диаметром 15 и 18 м при высоте 15 м и вместимостью соответственно 2060 и 3000 т. Металлические силосы рассчитаны для хранения зерна влажностью не более 14 % и засоренностью не более 3 %. В Чехии и Словакии построены и строят цельнометаллические элеваторы с металлическими рабочими зданиями и металлическими силосными корпусами. Наибольший интерес представляют металлические элеваторы вместимостью 20 000 и 50000 т. Элеватор вместимостью 20 000 т однокрылый, состоит из 15 стальных круглых силосов диаметром 6 м, высота цилиндрической части 30 м, восемь звездочек. Силосы расположены в три ряда, по пять в каждом. Вместимость силоса 1050 т, звездочки 620 т. Снаружи рабочее здание каркасной конструкции обшито алюминиевыми листами. Теплоизоляция здания выполнена из стекловаты. Высота рабочего здания 50 м. Элеватор вместимостью 50 000 т двукрылый, с двумя корпусами по 25000 т. Каждый корпус состоит из 18 круглых силосов тех же размеров, что и элеватор вместимостью 20 000 т, расположенных в три ряда, по шесть в каждом, и 10 звездочек. В рабочем здании установлено семь норий производительностью 350 т/ч. Силосные корпуса оборудованы цепными конвейерами той же производительности. Рассмотренные элеваторы строят и в нашей стране. 123 Рисунок 8.7 – Металлические силосы Рисунок 8.8 – Металлические силосы 124 Рисунок 8.9 – Металлические силосы Силосы с плоским дном предназначены для длительного хранения всех сортов зерна. Применяются в компаниях занимающихся хранением зерна, в мельницах, комбикормовых и масложировых заводах, а также в промышленных предприятиях Рисунок 8.10 – Силосы с плоским дном 125 Рисунок 8.11 – Силосы с плоским дном Технические параметры силосов с плоским дном Рассчитаны исходя из плотности хранимого продукта 850 кг/м 3 Материал – оцинкованная сталь марки S350, минимальная толщина цинкового покрытия – 450 г/м 2 Снеговая нагрузка – 240 кг/м 2 Ветровая нагрузка – 160 км/ч. Сейсмическая нагрузка –8 баллов по 12-и бальной шкале. Корпус выполнен из рифленых панелей. Оцинкованные внешние ребра жесткости выполнены из высокопрочной стали (горячая глубокая гальванизация). Бихромированные электрогальванизированные болты класса прочности 8.8 снабжены стальными шайбами с резиновыми вставками. Герметичность соединений обеспечивается водонепроницаемым мастичным композитом. В состав силоса входит в ертикальная лестница с защитными обручами и промежуточными площадками, в соответствии с требованиями безопасности. Рисунок 8.12 126 Рисунок 8.13 – Силосы с плоским дном Силосы с конусным дном предназначены как для длительного хранения зерна, также могут использоваться для кратковременного хранения до и после технологических операций, таких как сушка или очистка. Рисунок 8.14 – Силосы с конусным дном Силосы с конусным дном изготавливаются двух типов: с углом конуса 45 градусов с углом конуса 60 градусов Технические параметры силосов с конусным дном: Изготовлены по нормам DIN 1055/87. Рассчитаны исходя из плотности хранимого продукта 850 кг/куб.м. Материал – оцинкованная сталь марки S350, минимальная толщина цинкового покрытия – 450 г/кв.м. 127 Снеговая нагрузка – 240 кг/кв.м. Ветровая нагрузка – 160 км/ч. Сейсмическая нагрузка – 0,2 g (8 баллов по 12-и бальной шкале). Корпус выполнен из рифленых панелей. Оцинкованные внешние ребра жесткости выполнены из высокопрочной стали (горячая глубокая гальванизация). Бихромированные электрогальванизированные болты класса прочности 8.8 снабжены стальными шайбами с резиновыми вставками Герметичность соединений обеспечивается водонепроницаемым мастичным композитом. |