一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，属于装配式减压锥的技术领域，包括呈圆锥状的钢管束混凝土主体，所述钢管束混凝土主体沿其高度方向拆分成多段钢管束混凝土分体，各段钢管束混凝土分体均包括钢管束组件和浇注于该钢管束组件内的混凝土，所述钢管束组件所在的圆锥面包括若干个沿同一圆周方向分布的矩形钢管，相邻两所述矩形钢管之间通过H型钢焊接连接；相邻两所述钢管束组件的各个矩形钢管对应匹配且相对应的两矩形钢管之间通过多根连接钢筋连接，以达到解决传统钢筋混凝土结构形式存在的技术问题，实现施工工艺简单，对设备要求低，结构的整体性及密闭性及承载能力好的目的。

The structure and construction method of concrete-filled steel tube bundle with decompression cone at the bottom of circular silo

【技术实现步骤摘要】
一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构及施工方法
本专利技术属于装配式减压锥的
，具体而言，涉及一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构及施工方法。
技术介绍
减压锥位于圆形筒仓储料的底部，粉状物料在筒库内经气体搅拌均匀后，需经减压锥减压，方可从减压锥下部卸料，被广泛地被应用于电厂、水泥、化工等行业。此处所指的减压锥是支撑在圆形筒仓的支撑筒壁顶部，底部的外直径接近于筒仓仓壁的内径，根据组成减压锥构件的类型不同，可将减压锥拆分成锥壳和锥底环梁两部分。其中，锥壳位于减压锥上部，为一轴对称旋转锥形薄壳结构，母线与水平面的夹角一般为60°，根据筒仓直径，物料高度等因素，厚度一般为300～700mm。减压锥的传统结构形式采用钢筋混凝土减压锥锥壳结构形式，实施路径为现场浇筑和预制装配式。其中，现浇方式因锥壳的形状为圆锥曲面，所以锥壳的模板尺寸和钢筋长度沿高度方向变化，在施工过程中，模板工程及钢筋工程施工工艺复杂，难度较大，费工费时。而预制装配式方式，减少了现场支模搭架及钢筋工作，采用将钢筋混凝土结构拆分为可以实施吊装的分块，工厂预制，现状装配，分块之间通过二次浇筑或埋件进行连接，但由于分块的重量一般在15-25T，现场装配时，对吊装设备的能力有较高要求。综上，目前对于减压锥的施工主要存在以下问题：1.采用传统的钢筋混凝土结构配合现浇方式，因锥壳的形状为圆锥曲面，所以锥壳的模板尺寸和钢筋长度沿高度方向变化，施工过程中，模板工程及钢筋工程施工工艺复杂，难度较大，费工费时；2.采用传统的钢筋混凝土结构配合预制装配方式，因每个预制构件的重量较大，对吊装设备的吊装能力要求很高，设备的使用费用高；3.采用传统的钢筋混凝土结构配合预制装配方式，当预制构件间不进行二次浇筑处理时，结构的整体性和密闭性相对较差。
技术实现思路
鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构及施工方法以达到解决传统钢筋混凝土结构形式存在的技术问题，实现施工工艺简单，对设备要求低，结构的整体性及密闭性及承载能力好的目的。本专利技术所采用的技术方案为：一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，包括呈圆锥状的钢管束混凝土主体，所述钢管束混凝土主体沿其高度方向拆分成多段钢管束混凝土分体，各段钢管束混凝土分体均包括钢管束组件和浇注于该钢管束组件内的混凝土，所述钢管束组件所在的圆锥面包括若干个沿同一圆周方向分布的矩形钢管，相邻两所述矩形钢管之间通过H型钢焊接连接；相邻两所述钢管束组件的各个矩形钢管对应匹配且相对应的两矩形钢管之间通过多根连接钢筋连接。进一步地，所述连接钢筋设有四根且分别布置于所述矩形钢管的各个转角处，且连接钢筋与矩形钢管内壁双面焊接不小于5d，d为连接钢筋的直径，以保证连接钢筋与矩形钢管之间的连接强度。进一步地，所述连接钢筋在位于上方的矩形钢管内插入长度不小于40d且在位于下方的矩形钢管内插入长度不小于10d，d为连接钢筋的直径，以保证相对应两矩形钢管通过连接钢筋连接后的牢固度进一步地，所述连接钢筋的一端设为弯钩状或直钩状，且该端部插入至位于上方的矩形钢管内，以提升连接钢筋对位于上方的矩形钢管的连接牢固度。进一步地，还包括与所述钢管束混凝土主体相匹配的锥壳，所述锥壳内浇注有混凝土，且该锥壳内布置有多根环形拉结钢筋，通过各根环形拉结钢筋提升顶部小锥的整体强度。进一步地，所述矩形钢管和H型钢的截面厚度设为4～6mm，以保证整体的结构强度。进一步地，所述H型钢包括平钢板腹板和焊接于平钢板腹板两侧的U型板翼缘；所述U型板翼缘的两侧分别焊接连接于相邻两所述矩形钢管的转角处，以通过H型钢对各个矩形钢管进行连接固定。进一步地，所述H型钢的平钢板腹板与所述矩形钢管的侧板之间的间距不大于450mm，以保证整个减压锥的结构强度。在本专利技术中还公开了一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构的施工方法，该施工方法包括以下步骤：(1)各段钢管束组件的制作：按照钢管束组件所在圆锥面的内表面配置固定支架；制作H型钢和完成矩形钢管的下料；沿圆锥面的母线方向分别将各个矩形钢管固定于固定支架上；在相邻两矩形钢管之间置入H型钢，并完成H型钢与矩形钢管的焊接连接；顶部小锥制作：按照设计图纸完成顶部锥壳的制作；(2)钢管束组件的运输：将装配好的各段钢管束组件运输至现场，在运输及堆放期间，应防止单个钢管束组件变形及损坏；(3)准备工作：支撑各段钢管束组件的表面进行整平和清理，并根据各段钢管束组件的安装位置进行标识；(4)钢管束混凝土主体的制作：在第一段钢管束组件内浇注混凝土，完成第一段钢管束混凝土分体的施工；在第一段钢管束混凝土分体的强度达到60％-80％后，吊装第二段钢管束组件，并对其临时支撑；通过连接钢筋将第一段钢管束组件与第二段钢管束组件连接；在第二段钢管束组件内浇注混凝土，完成第二段钢管束混凝土分体的施工；以此重复，直至各段钢管束混凝土分体施工完成；吊装顶部锥壳，并将顶部锥壳与顶部的钢管束组件连接，在顶部锥壳内浇注混凝土。进一步地，在步骤(4)中，还包括将各段钢管束组件沿圆周方向拆分成多个单块锥壳吊装单元，各个单块锥壳吊装单元沿所述钢管束组件所在圆锥面的母线方向进行焊接连接。本专利技术的有益效果为：1.采用本专利技术所提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，利用钢管束混凝土良好的力学性能，提高结构的承载能力，结构的整体性及锥壳的密闭性；利用钢管束组件结构良好的力学性能，代替混凝土模板，实施阶段易操作，对施工设备的要求低；同时，采用本技术方案，结构的混凝土用量减少20％。2.采用本专利技术所提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构的施工方法，进行拆分后进行分段施工，施工流程更流畅，将筒仓施工工期减少1个月；该施工方法符合国家的产业政策，能够实现建筑工业化、标准化、减少资源浪费，其具备绿色、环保的优点。附图说明图1是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构的在现场浇筑的结构示意图；图2是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构的整体结构示意图；图3是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构中矩形钢管与H型钢装配的局部结构示意图；图4是图3的局部放大示意图；图5是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构中H型钢的截面示意图；图6是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构中钢管束组件的截面示意图；图7是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构中两矩形钢管的连接装配示意图；图8是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构在竖向拆分后中段钢管束混凝土分体的结构示意图图9是本专利技术提供的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构在竖向拆分后下段钢管束混凝土分体的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，包括呈圆锥状钢管束混凝土主体，其特征在于，所述钢管束混凝土主体沿其高度方向拆分成多段钢管束混凝土分体，各段钢管束混凝土分体均包括钢管束组件和浇注于该钢管束组件内的混凝土，所述钢管束组件所在的圆锥面包括若干个沿同一圆周方向分布的矩形钢管，相邻两所述矩形钢管之间通过H型钢焊接连接；相邻两所述钢管束组件的各个矩形钢管对应匹配且相对应的两矩形钢管之间通过多根连接钢筋连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，包括呈圆锥状钢管束混凝土主体，其特征在于，所述钢管束混凝土主体沿其高度方向拆分成多段钢管束混凝土分体，各段钢管束混凝土分体均包括钢管束组件和浇注于该钢管束组件内的混凝土，所述钢管束组件所在的圆锥面包括若干个沿同一圆周方向分布的矩形钢管，相邻两所述矩形钢管之间通过H型钢焊接连接；相邻两所述钢管束组件的各个矩形钢管对应匹配且相对应的两矩形钢管之间通过多根连接钢筋连接。


2.根据权利要求1所述的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，其特征在于，所述连接钢筋设有四根且分别布置于所述矩形钢管的各个转角处，且连接钢筋与矩形钢管内壁双面焊接不小于5d，d为连接钢筋的直径。


3.根据权利要求1所述的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，其特征在于，所述连接钢筋在位于上方的矩形钢管内插入长度不小于40d且在位于下方的矩形钢管内插入长度不小于10d，d为连接钢筋的直径。


4.根据权利要求1所述的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，其特征在于，所述连接钢筋的一端设为弯钩状或直钩状，且该端部插入至位于上方的矩形钢管内。


5.根据权利要求1所述的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，其特征在于，还包括与所述钢管束混凝土主体相匹配的锥壳，所述锥壳内浇注有混凝土，且该锥壳内布置有多根环形拉结钢筋。


6.根据权利要求1所述的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，其特征在于，所述矩形钢管和H型钢的截面厚度设为4～6mm。


7.根据权利要求1所述的圆形筒仓仓底减压锥的钢管束混凝土结构，其特征在于，所述H型钢包括平钢板腹板和焊接于平钢板腹板两侧的U型板翼缘；所述U型板翼缘的两侧分别焊接连接于相邻两所述矩形钢管的转角处。


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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋波，何蛟，洪兴，代勇，
申请(专利权)人：成都建筑材料工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51