ПРОМЫШЛЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ - ЧАСТЬ 5

 

Заводские трубы предназначаются для отвода загрязненного воздуха, дыма и выхлопных газов с температурой до 500 °С. По материалу и конст­рукции они подразделяются на кирпичные, приме­няемые при высоте ствола до 60 м, стальные и же­лезобетонные монолитные, применяемые при лю­бой высоте ствола.

В основном заводские трубы являются отдель­но стоящими сооружениями. Легкие стальные тру­бы с высотой ствола до 35 м могут в определен­ных условиях устанавливаться на конструкции здания.

Отдельно стоящая труба в порядке возведения подразделяется на три основные части — фунда­мент, ствол и гарнитуру. Фундамент трубы в большинстве слу­чаев представляет собой опирающийся на железо-|бетонную плиту железобетонный цилиндр или усе­ченный конус со стаканом в верхней части для золоудаления или ввода боровов (подводящих ка­налов). В особо плотных грунтах для относитель­но легких конструкций может быть применен коль­цевой фундамент трапецеидального сечения. При подземном вводе боровов стены стакана фунда­мента защищаются футеровкой. При двух вводах проемы в стакане располагаются на одной оси, а при трех — под углом 90—135° друг к другу. Проемы всех вводов должны занимать в сумме не более 40% площади поперечного сечения стакана фундамента. В стакане между вводами возводятся разделительные стены. Ствол трубы имеет цилиндрическую, ко­ническую или комбинированную форму. Он вклю­чает в себя в нижней части цоколь, зольное пере­крытие и вводы надземных боровов, в верхней части — головку трубы и по всей высоте — тепло­изоляцию.

В трубах высотой до 100 м при малой скоро­сти газов и значительном выпадении твердых ча­стиц в зольное перекрытие врезается бункер, сбрасывающий золу в кузов автокара или ваго­нетки, заезжающей в цокольный этаж. В трубах большой высоты незначительное количество золы удаляется через оставленные в боровах лазы.

Конструкция головки трубы должна обеспечи­вать устойчивость против вредного воздействия обволакивающих ее газов.

При температуре отходящих газов до 100° внутренняя поверхность ствола покрывается водо-изоляционной обмазкой, а при более высокой тем­пературе — футеровкой. В кирпичных и монолит­ных железобетонных трубах футеровка произво­дится обыкновенным или кислотоупорным кирпи­чом, в стальных трубах — торкретом, армирован­ным стальной сеткой.

Гарнитура трубы состоит из ходовой лестницы, светофорных площадок для светоогра-ждений, системы грозозащиты и колпака из чугун­ных звеньев, устанавливаемого на кирпичной или железобетонной головке. Ходовая лестница служит для подъема на све­тофорные площадки. Начиная с высоты 10—15 м для безопасности и удобства пользования она снабжается ограждением и через каждые 10—

 

Лист 10,13. Дымовая   труба из   монолитного железобетона высотой 120 м

 

 

 

 

 

Экономические показатели, приведенные в при­ложении, дают представление о стоимости и рас­ходе материалов на 1 м² поверхности ствола. Вся поверхность определяется по формуле πDH, где Н — высота трубы, а D — диаметр выходного от­верстия плюс 2% Н плюс толщина ствола на сере­дине высоты трубы.

На листе 10.13 изображена монолитная желе­зобетонная дымовая труба с основными конструк­тивными деталями и схемой оборудования, приме­няемого для ее возведения. С целью обеспечения устойчивости наружный диаметр цоколя железобетонных труб принимается в пределах 1/20—1/12 их высоты. Форма ствола при высоте до 60 м цилиндрическая; при высоте 60— 80 м — коническая с 2-процентным уклоном обра­зующей от вертикали; при высоте более 80 м — близкая к брусу равного сопротивления, составлен­ная из нескольких усеченных конусов с нарастаю­щим к основанию уклоном в пределах 1—5%. Для обеспечения полной проработки бетона игольчатым вибратором минимальная толщина ствола принимается 160 мм. В устье трубы она 160—200 мм, у цоколя при высоте до 100 м — 300 мм, до 120 м —350 мм, до 150 м — 500 мм и до 180 м — 600 мм. Ствол трубы бетонируется в инвентарной переставной опалубке бетоном мар­ки 200—300.

В стволе устраиваются монтажные проемы раз­мером 1 X 0,6 м, предназначенные для установки промежуточных светофорных площадок. В даль­нейшем эти проемы закладываются кирпичом со штукатуркой наружной поверхности. Футеровка ствола состоит из отдельных поясов, опирающихся на бетонные консоли и отделенных от тела трубы: при температуре отходящих газов до 150° — воздушным зазором 50 мм, при более высокой температуре — теплоизоляционным слоем 80—160 мм из минераловатных матов или других эффективных теплоизоляторов. На верхний обрез головки трубы укладывается чугунный колпак, составленный из втопленных в цементный раствор звеньев. Колпак покрывается

асфальтовым лаком и служит для защиты голов­ки от разрушений под воздействием атмосферных осадков и агрессивных примесей отходящих газов.

Наружная поверхность железобетонной голов­ки трубы в зоне окутывания газами (на высоту до 10 м) окрашивается кислотоустойчивой эмалью. Возведение монолитных железобетонных труб начинается с монтажа шахтного подъемника. Он монтируется в стакане фундамента первоначально на высоту 15—25 м (6—10 секций), рассчитанную на 3—5 подъемов опалубки. При дальнейшем на­ращивании каркас подъемника соединяется натяж­ными связями с забетонированным участком ство­ла. Материалы поднимают в одной-двух грузовых клетях, снабженных съемными ковшами для бето­на. В одной из шахт устанавливают стальные стремянки с площадками. К шахтному подъемнику подвешивают на 20 червячных талях несущее кольцо, являющееся кар­касом для настила рабочей площадки, подвески на­ружных и внутренних лесов и переставной опалубки.

Несущие кольца изготовляют внутренним диа­метром от 2,6 до 8,8 м. Трубы малой высоты с за­ложением уклона менее 2 м возводят при посред­стве одного несущего кольца. Для труб большой высоты применяют два несущих кольца с внутрен­ними диаметрами, разнящимися на 3,1—3,2 м, сменяемых на определенной отметке.

Переставная опалубка состоит из наружного пояса высотой 2700 мм, включая 200 мм для на­хлестки на ранее забетонированный участок, и внутреннего пояса из двух ярусов высотой по 1250 мм каждый.

Наружный пояс собирается из стальных пря­моугольных и трапецеидальных панелей, подве­шенных к несущему кольцу и стянутых болтами. Пояс замыкается в трех местах конечными пане­лями. Конусность формы образуется включением трапецеидальных панелей и сохраняется при подъ­еме за счет величины захождения конечных и по­следовательного уменьшения числа прямоуголь­ных панелей. Внутренний пояс собирается из стальных щитов, распираемых изнутри кольцевыми сталь­ными стержнями диаметром 16 мм, заложенными в 4 ряда лапок. Заданная толщина ствола фикси­руется деревянными распорками, установленными между наружным и внутренним поясами опалубки. Консоли для опирания футеровочных поясов обра­зуются за счет увеличения уклона одного яруса внутренней опалубки.

Арматуру, начиная с вертикальной, располо­женной по внешнему периметру, устанавливают вслед за установкой наружного пояса опалубки. Ствол бетонируется через прорези в настиле рабо­чей площадки с уплотнением бетона игольчатыми вибраторами. Бетон может подаваться в опалубку вибробадьей, транспортируемой тельфером по кольцевому монорельсу.

Осматривают и затирают поверхность бетона после снятия опалубки с наружных и внутренних лесов. Для защиты от ветра и холода рабочая площадка вместе с наружными лесами может быть накрыта тепляком из двухслойного брезента, на­тянутого по стальному каркасу.

Для строительства больших труб применяется объединенная с тепляком механизированная рабо­чая площадка, называемая подъемной головкой.

 

 

 Лист 10.14. Стальная вентиляционная труба высотой 40 м

Лист 10.15.  Стальная вентиляционная труба  высотой   120 м в несущей башне

 

 

Конструкция показанной на листе 10.14 венти­ляционной трубы аналогична конструкции дымо­вых труб. Цилиндрический ствол имеет в нижней части конический раструб, служащий для увеличе­ния устойчивости и уменьшения напряжения в опорных конструкциях, а также обеспечивающий снижение сопротивления движению газов. Усечен­ный конус назначается так, чтобы его нижний диаметр был не более 1/12 высоты трубы, угол рас­крытия не более 20°, а вершина располагалась не ниже устья трубы.

При нижнем диаметре в 1/20 высоты и более стальные трубы не требуют расчалок. Их устой­чивость обеспечивается жестким креплением к ос­нованию.

В стволе трубы, в месте ввода горизонтальных газоходов, устраиваются разделительные стенки на высоту не менее двух диаметров присоединяе­мых труб.

Внутренняя поверхность ствола трубы защища­ется от серных примесей в отходящих газах кисло­тоупорной покраской. Снаружи головку трубы и элементы гарнитуры покрывают асфальтовым или кислотостойким лаком.

Монтажные элементы — звенья трубы состоят из 6—7 обечаек, свариваемых из листовой стали и соединяемых между собой встык или внахлест­ку. Они усилены кольцевыми, а при необходимо­сти и вертикальными ребрами жесткости. Монтаж­ные соединения звеньев производятся на фланцах с прокладкой асбестового листа толщиной 5 мм, смазанного с обеих сторон жидким стеклом или суриком, или на сварке.

Установку трубы желательно производить в полностью собранном виде, включая гарнитуру. В этом случае сборку элементов ведут на монтаж­ной площадке, непосредственно примыкающей к фундаменту. Опорная плита нижнего элемента шарнирно соединяется с обрезом фундамента. Подъем осуществляют поворотом ствола в вер­тикальной плоскости при посредстве полиспаста, блок которого закреплен в промежутке между 1/2 и 2/3 высоты трубы. Плоскость поворота фиксируется тормозным вантом, который прикре­плен к устью трубы и травится с лебедки по мере плавного подъема трубы до вертикального по­ложения.

При стесненности строительной площадки тру­бу монтируют по звеньям из свальцованных частей

обечаек. В последнем случае применяют ползущий кран.

Стальные трубы менее долговечны, чем желе­зобетонные и кирпичные, но легкость конструкции, быстрота изготовления и монтажа, а также воз­можность установки на конструкции зданий опре­деляют эффективность их применения в конкрет­ных условиях строительства.

 

В целях увеличения устойчивости в районах с сейсмичностью, а также при необходимости приме­нения специальных дорогостоящих материалов (нержавеющая сталь, пластмасса и т. п.) кожух трубы подвешивают внутри решетчатой башни квадратного сечения со стороной основания, рав­ной около 1/5 высоты.

Решетчатая несущая башня сваривается из электросварных труб или горячекатаных профи­лей. Монтажные соединения поясов фланцевые, элементов решетки и диафрагм — сварные. Ноги башни крепятся к фундаменту на восьми анкер­ных болтах диаметром 72 мм. Горизонтальные си­лы передаются на фундамент шпорой, приварен­ной под опорной плитой башмака.

Жесткость системы обеспечивается рядом гори­зонтальных диафрагм. В нижней пирамидальной части башни диафрагмы используются для разме­щения обслуживающих площадок, настил которых выполняется из рифленой стали толщиной 5 мм и вводится в расчет на восприятие горизонтальных сил. В верхней призматической части башни по периметру диафрагм устроены выносные консоль­ные площадки.

Кожух трубы подвешивается к диафрагмам башни на кольцевых опорных ребрах. Для снятия температурных напряжений, возникающих при значительном перепаде температуры отходящих газов и окружающего воздуха, над опорными реб­рами расположены кольцевые компенсаторы. Меж­ду опорными ребрами тонкая оболочка трубы уси­лена кольцевыми ребрами жесткости с интервалом около Зм.

Подъем на площадки, снабженные светоограждением, осуществляется по вертикальным стремян­кам, прикрепленным к конструкциям башни.