專利名稱：半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種倉儲結構，特別是一種半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚。
技術背景
煤炭是我國主要能源，每年生產和消耗23億噸。由于煤炭資源賦存與能源消費地域的錯位布局形成了北煤南運、西煤東運的基本格局。為此，我國先后建成了大秦和朔黃兩大煤炭運輸通道，煤炭經鐵路運至北方港口裝船下水，運往東部以及東南地區(qū)。煤炭作為中國的基礎能源，以煤為主的能源結構在未來相當長時期內難以改變。我國也是鐵礦石消耗和進口大國，每年需從澳大利亞、巴西等國進口約6億噸，隨著經濟的快速發(fā)展，這種運輸格局還將長期持續(xù)存在。
港口是交通運輸大動脈的樞紐，是水上運輸和陸上運輸的聯接點。在港口，散裝物料運輸的特點是大進大出，重點是安全性和高效率，因此基本上采用自動化、專業(yè)化的運輸工藝。而煤炭、礦石等散裝物料目前多采用露天堆存。隨著我國經濟的快速發(fā)展，環(huán)保問題日益突出，如何治理煤炭、礦石等散裝物料露天堆存產生造成的環(huán)境污染已經提到關系國計民生高度。
1、煤炭、礦石等散裝物料堆存方式現狀
煤炭、礦石等散裝物料堆存方式可劃分為露天堆存和封閉堆存兩個大類。大規(guī)模煤炭、礦石等散裝物料堆存多數采用露天堆場，而封閉堆存一般周轉量較少時應用。
露天堆場應用概況
上世紀70年代開始，我國陸續(xù)在秦皇島港、青島港、日照港、天津港、黃驊港、京唐港、曹妃甸港建設了大型煤炭、礦石等散裝物料轉運碼頭，堆場工藝均采用露天堆場堆存的型式，堆場上布置大型堆、取料設備及皮帶機，以完成煤炭、礦石等散裝物料的卸料堆存和取料裝船作業(yè)。
秦皇島港煤五期工程設計年通過能力為5000萬噸，煤炭堆場的堆存容量為400萬噸，露天堆場面積77萬m2。曹妃甸煤碼頭起步工程設計能力為5000萬噸/年，堆場南北方向長度1192m2，東西向寬度61^1，共布置8條煤炭堆場。堆場面積72. 95萬m2，堆存量398. 2 萬噸。目前大規(guī)模煤炭、礦石等散裝物料多數采用露天堆存，存在嚴重的環(huán)境污染。
2、露天堆場防風網應用情況
為治理露天堆存產生造成了嚴重的環(huán)境污染。近30年來，日本、美國、澳大利亞、 英國等國家對防風網防塵技術進行了研究。日本從20世紀70年代起，相繼在港口煤堆場使用了防風網，并制定了室外貯煤場設備的防止煤粉塵飛散方法概要。美國國家環(huán)保局于 1986年對防風網的有關研究工作進行了歸納總結，提出了防風網在美國露天煤場的使用。 防風網防塵在國外中小型露天煤場成功應用并取得較好的防塵效果。
目前我國大型和超大型露天堆場，主要除塵措施為噴灑水、噴灑抑塵劑、覆蓋防塵網等，具有一定的抑塵效果，但仍不能很好地解決粉塵對環(huán)境的污染問題。隨著環(huán)保要求的不斷提高，露天堆場的環(huán)保問題日益突出，許多大型和超大型堆場開始研究增加防風抑塵網以降低煤炭粉塵污染。
2006年，天津港南疆散貨物流中心第三卸車場防風網建成，采用單層柔性抑塵網， 高9m，總長^15m。2008年7月，秦皇島港煤三期防風網工程投入使用，防風網是圍繞煤三期堆場而建，總長1750m、高23m。2008年底，曹妃甸煤碼頭建成總長防風網工程，主要分布在煤炭堆場的東、南、北三側。其中，北側抑塵網高17m、長607m，東側高23m、長136Im, 南側高23m、長640m，規(guī)模為目前國內最大。2008年，京唐港委托有關單位結合試驗段進行了防塵效果的試驗研究。根據研究成果，建設防風網后對減少煤塵污染具有較顯著作用，為煤堆場防風網建設提供了科學依據。2009年4月，3 34#泊位在煤炭建設堆場防風網， 其中東側防風網長度為1501m，網高2 !；西側和北側防風網總長度為2097m。
上述防風網工程的建設，對減少煤塵污染起到了一定的效果，和中小型露天堆場不同，由于堆場面積過大，當堆場長度超過10倍防風網高度時，風越過防風網后，對距防風網較遠的煤堆防風抑沉效果不理想。
3、封閉堆場的應用概況
國內外各行業(yè)對散貨堆場采取的環(huán)保措施不盡相同。一般比較有效、徹底的解決常規(guī)煤炭、礦石等散貨堆場環(huán)境污染問題的措施是將煤炭、礦石等散貨封閉堆存在一定的空間內，以防粉塵外溢。煤礦一般采用圓筒倉堆存煤炭；電廠廣泛采用圓筒倉、半球倉堆存煤炭，也有部分電廠采用大型庫房堆存煤炭。主要形式有大型庫房、半球倉及圓筒倉三種。
我國最早的超大型儲煤筒倉是始建于1993年的云崗煤礦洗煤廠2個3萬噸貯煤筒倉，1998年建成的北京石景山熱電廠3個3萬噸儲煤筒倉，電廠貯煤系統(tǒng)是由3個3萬噸筒倉組成的群倉，與一期5個1萬噸筒倉合并，構成共14萬噸的貯煤能力。此后建成或在建的大型及超大型儲煤筒倉還包括納雍電廠2個3萬噸筒倉、小龍?zhí)峨姀S3個3萬噸筒倉、 哈爾濱熱電廠2個3萬噸筒倉、利港電廠10個3萬噸筒倉等。
但在港口行業(yè)，封閉堆儲煤尚處于起步摸索階段。原因在于
(1)電廠、煤礦等行業(yè)所應用的半球型倉、筒倉、大型封閉煤棚等封閉儲煤系統(tǒng)，規(guī)模小、數量少、工藝流程簡單、品種單一、效率要求不高。目前國內最大的半球型倉為直徑 120米，儲煤20萬噸；廣東惠州電廠大型封閉煤棚45600m2 ；平朔煤礦最大單筒倉倉容4. 5 萬噸，中交第一航務工程勘察設計院有限公司設計最大的M個3萬噸筒倉群，可儲煤72萬噸還在建設中。
(2)半球型倉、筒倉、大型封閉煤棚建設的成本高，投資過大。
(3)煤炭封閉堆儲后，作業(yè)環(huán)境比較差，工作條件惡劣。
(4)封閉煤棚面積受到制約，堆存量少，煤炭儲存有時會發(fā)生自燃現象，防火性能差，封閉煤棚難以滿足消防和防爆要求。
(5)半球型倉、筒倉、大型封閉煤棚內，不同煤種不能存放在一個封閉儲煤系統(tǒng)內， 對于多品種煤種超大型煤堆場利用率不高。
而港口作為鐵海聯運的樞紐，由于專業(yè)化煤炭碼頭每年的運量達到數千萬噸，必然要采用超大型，多煤種貯煤設施，它需要安全地、高效率地將煤炭快速轉運出去，同時還要具備配煤等物流功能，物料大進大出，隨機因素多，系統(tǒng)相對復雜。考慮交通水運行業(yè)港口建設的規(guī)模和投資費用的問題，煤炭堆場采用封閉的儲運型式在港口方面一直未得到大量應用。
封閉貯煤設施安全監(jiān)控現狀
由于專業(yè)化煤炭碼頭每年的運量達到數千萬噸，必然要采用超大型貯煤設施。規(guī)模越大，其安全性要求也就越高。目前，國內各行業(yè)的大型及超大型封閉儲煤設施，尤其是貯煤筒倉在安全方面還存在著一些有待解決的問題，安全監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善等。如貯煤自燃現象普遍存在，而貯煤自燃所涉及的因素則是多方面的，其中貯存的煤種及來煤進庫前在室外存放的時間，煤種揮發(fā)成分比率越高，則煤炭自燃的幾率越大，室外存放的時間越長，氧化的程度越高，進庫后就越易自燃。目前封閉貯煤設施仍存在著諸多隱患，究其原因， 主要是迄今為止國內，其主要功能大都是以緩沖、混煤為主，總容量小，貯存周期短，都未從設計上周密考慮防燃防爆等措施。
由于全封閉料棚存在一些問題，如煤炭儲存有時會發(fā)生自燃現象，防火性能差， 難以滿足消防和防爆要求；封閉煤棚面積受到制約，規(guī)模小、堆存量少，不同煤種不能存放在一個封閉儲煤系統(tǒng)內，對于多品種煤種超大型煤堆場利用率不高；工藝流程簡單、效率低；作業(yè)環(huán)境比較差，工作條件惡劣；建設的成本高，投資大。而一般的的防風網結構也存在問題抑塵效果一般，長時間運行后易在周邊形成較大的粉塵擴散、堆積，污染環(huán)境，不能達到較高的環(huán)保要求。
隨著我國經濟的快速發(fā)展，環(huán)保問題日益突出，如何治理煤炭、礦石等散裝物料產生造成的環(huán)境污染已經提到關系國計民生高度，迫切需要一種即滿足環(huán)保要求、安全可靠， 利用率高又節(jié)約投資的散料堆存設施。發(fā)明內容
針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，以利于解決多種散貨物料堆存問題，滿足環(huán)保要求、安全可靠，利用率高又節(jié)約投資成本。
為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是提供一種半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，該散貨料棚支撐在地面基礎上，其中該料棚結構包括有多個兩側對稱的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結構骨架，整跨主體結構骨架支撐在地面基礎上，兩側對稱的曲線段及中部曲線段的三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段和基礎相連接；
該散貨料棚在縱向兩端及沿縱向每間隔一定距離設置整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設有形成頂棚的整跨封閉屋面，在縱向每兩整跨封閉屋面之間均為對風進行導流的中部開敞兩端封閉結構，形成橫向跨度范圍為90 IMm、縱向長度范圍為592 1216m的散貨料棚。
本發(fā)明的效果是使用該料棚可滿足儲煤量大、工藝流程復雜、流通性強、速度快的散貨料場要求，滿足消防、防爆要求，作業(yè)環(huán)境改善，工作條件好。與同類等規(guī)模全封閉散貨料棚相比，經采用MSGS空間網格結構分析設計程序計算分析，比同等規(guī)模全封閉料棚主體結構減少用鋼量35 45%，減少圍護結構面積40 50%。半封閉料棚形式由于料棚內部都處于氣流的負壓區(qū)，且料棚頂部為弧形布置形式，對橫向來風抑塵效果可達100%，對縱向長軸來風采取導流措施后抑塵效果可達93 98%，即使有少量的揚塵也會沿著料棚內壁沉積，從而不會污染周邊環(huán)境?？蓮V泛應用于港口、礦山、鋼廠、電廠新建煤炭、礦石等散裝物料儲存系統(tǒng)，可應用于港口、礦山、鋼廠、電廠現有煤炭、礦石等散裝物料露天儲存系統(tǒng)的改造，應用前景廣闊。


圖1為本發(fā)明的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚頂棚示意圖2為本發(fā)明的三曲線型料棚頂棚端部及中部封閉部分示意圖3為本發(fā)明的三曲線型料棚頂棚開敞部分示意圖4為本發(fā)明的三曲線型料棚頂棚開敞整跨主體結構部分示意圖5為本發(fā)明的半圓型料棚頂棚端部及中部封閉部分示意圖6為本發(fā)明的半圓型料棚頂棚開敞部分示意圖7為本發(fā)明的半圓型料棚頂棚開敞整跨主體結構部分示意圖8為本發(fā)明的整跨主體承重結構折疊展開式整體平面圖9為本發(fā)明的整跨主體承重結構折疊展開式整體剖面圖10為本發(fā)明的散貨料棚設置不同透風率的擋風板，在20m/s作用下，透風率與料堆表面最大風速對照圖11為本發(fā)明的散貨料棚迎風面圍護結構30%透風率風效應圖12為本發(fā)明的散貨料棚在20m/s風速作用下，敞開距離與料堆表面最大風速對照曲線圖13為本發(fā)明的散貨料棚頂棚結構50%敞開率風效果圖14為本發(fā)明的散貨料棚頂棚不同外形圖15為本發(fā)明的散貨料棚在20m/s風速作用下，不同外形相應料堆表面表面最大風速對照曲線圖。
圖中
1、封閉板區(qū)2、開洞板區(qū)3、封閉導流板區(qū) 4、整跨主體結構骨架5、頂棚開敞部分區(qū)6、端部、中部頂棚封閉風導流板區(qū)7、空間托架結構8、局部承重結構骨架具體實施方式
結合附圖對本發(fā)明的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚的結構加以說明。
本發(fā)明的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，通過設置擋風導流設施，采用大跨度空間鋼結構的技術，運用空氣動力學的原理降低來流風的風速，最大限度地損失來流風的動能，避免來流風的明顯渦流，減少風的湍流度，防止粉塵的飛揚而達到減少起塵的目的。
本發(fā)明的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，該散貨料棚支撐在地面基礎上，該料棚結構包括有多個兩側對稱的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結構骨架 4，整跨主體結構骨架4支撐在地面基礎上，所述兩側曲線段曲率半徑為20 50m，中部曲線段曲率半徑為80 120m，三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段和基礎相連接。
該散貨料棚在縱向兩端設置16 2 !寬及沿縱向每間隔128 156m設置12 16m寬的整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設有形成頂棚的整跨封閉屋面6，在縱向每兩整跨封閉屋面6之間均為對風進行導流的中部開敞兩端封閉區(qū)域，形成橫向跨度范圍為90 IMm、縱向長度范圍為592 1216m的散貨料棚。
在每兩個支撐在地面基礎上所述整跨主體結構骨架4之間設有連接整跨主體結構骨架的空間托架7，所述空間托架7的位置設在頂棚敞開區(qū)域的邊緣處，所述空間托架7 的寬度為4 Sm。
中間開敞兩端封閉區(qū)域的兩側設有局部承重骨架8，局部承重骨架8的兩端分別支撐在空間托架7和地面基礎上，所述空間托架7及局部承重骨架8為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網殼的網格結構。
所述整跨主體結構骨架4的寬度為8 2細。所述整跨主體結構骨架4也可為曲率半徑為50 80m的半圓型曲線結構。所述整跨主體結構骨架4為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網殼的網格結構。
所述中部開敞兩端封閉區(qū)域從地面基礎到頂棚的封閉區(qū)域依次分為封閉板區(qū)1、 開洞板區(qū)2、封閉導流板區(qū)3。所述封閉板區(qū)1、封閉導流板區(qū)3、整跨封閉屋面6均為折線型的壓型鋼板或玻璃鋼板；所述開洞板區(qū)2為在兩側封閉區(qū)域中設置的折線型的開孔擋風板或柔性防風網，開孔擋風板上均勻設有多個通孔，開孔擋風板設置高度在20m以上的范圍。
本發(fā)明的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚功能是這樣實現
如圖1-9所示，本發(fā)明的半封閉風導流抑塵型散貨料棚除在縱向兩端和縱向間隔一定距離設置設有形成頂棚的整跨封閉屋面6整垮封閉外，其余均采用中部開敞兩端封閉形式對風進行導流，頂棚開敞的范圍不設承重結構。中部開敞兩端封閉對風進行導流。
本發(fā)明的半封閉風導流抑塵型散貨料結構體系構成
1、所述散貨料棚主體結構由支撐在地面基礎上多個整跨主體結構骨架4構成， 其形狀有兩種類型。可由兩側對稱的曲線段曲率半徑為20 50m，中部曲線段曲率半徑為80 120m，三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段和基礎相連接；或由曲率半徑為50 80m半圓形結構而成。整跨主體結構骨架4設置位置為在縱向 592 1216m方向兩端部設置跨度為90 IMm寬度為16 2 !整跨主體結構骨架4，并沿縱向每間隔60 72m，設置橫向跨度為90 IMm、寬度為8 16m的整跨主體結構骨架 4。
2、在每兩個所述整跨主體結構骨架4之間設有連接整跨主體結構骨架的空間托架7，其寬度為4 Sm。所述空間托架7的兩端分別連接在兩側整跨主體結構骨架4上，位于頂棚的敞開區(qū)域邊緣處。起到連接整跨主體結構骨架4，并支撐中間敞開兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8作用。
3、所述散貨料棚橫斷面除縱向兩端16 2 !寬和縱向間隔1 156m設置12 16m寬整跨封閉屋面6整垮封閉外，其余范圍均采用中部開敞兩端封閉形式對風進行導流。 散貨料棚橫斷面兩端各約18 30m范圍為封閉區(qū)域，兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8， 底部鉸支撐在底面基礎上，上部支撐在連接整跨主體結構骨架的空間托架結構7上。其兩側封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結構，其中開孔擋風板寬度或柔性防風網約為料棚側墻高度的30%;中部M 8 !范圍開敞，頂棚開敞的范圍約為料棚總跨度的50% 60%，中部開敞部分不設承重結構和屋面。
4、所述中部開敞兩側封閉區(qū)域從地面到頂棚依次分為封閉板區(qū)1、開洞板區(qū)2、封閉導流板區(qū)3。
所述縱向即592 1216m長向在兩端部設置的16 2 !寬和沿縱向間隔128 156m設置12 16m寬的整跨封閉屋面6。
5、所述封閉板區(qū)1及封閉導流板區(qū)3、整跨封閉屋面6均為折線型的壓型鋼板或玻璃鋼板；所述開洞板區(qū)2為在兩側封閉區(qū)域中設置的折線型的開孔擋風板或柔性防風網， 開孔擋風板上均勻設有多個通孔。
6、所述整跨主體結構骨架4、空間托架7、局部承重結構骨架8均采用單元寬度為 3 6m鋼管桁架或四角錐網殼結構。
7、整跨主體結構骨架4可采用整體組裝或采用折疊展開式整體施工技術，如圖8、 圖9所示，先將主體結構去掉部分桿件，使一個穩(wěn)定結構變成可運動的機構，這樣可將整跨主體結構骨架4按五個區(qū)域在地面折疊起來，最大限度的降低安裝高度，臨時加上必要的支撐，然后將折疊起來主體結構，按圖9中箭頭所指提升作用點進行提升。提升到設計高度后，補缺未安裝的桿件，機構又變成了一個穩(wěn)定結構，再拆除臨時支撐。
8、對超大型跨度封閉整跨主體結構骨架部分可采用柔性鋼絞線形成索拉鋼管構架或網殼結構，可降低整跨主體結構骨架部分約20%的用鋼量。
9、一般采用樁基抵抗主體結構傳遞來的水平和垂直荷載。重大的工程項目可根據風數值模擬試驗和必要時風洞試驗，確定開敞的范圍及選擇采用三段曲線結構形狀或半圓型結構形狀。
實施例1、散貨料棚為120mX 1216m,總建筑面積145920m2。主體結構由支撐在地面基礎上17個整跨主體結構骨架4構成，其形狀由兩側曲線段曲率半徑為35m，中部曲線段曲率半徑為90m，三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段和基礎相連接；整跨主體結構骨架4設置位置為在縱向1216m方向兩端部設置跨度為120m寬度為2 !整跨主體結構骨架4，并沿縱向每間隔60米，設置跨度為120m、寬度為12、16m的整跨主體結構骨架4。
在每兩個整跨主體結構骨架4之間設有連接整跨主體結構骨架的空間托架7，空間托架7的兩端分別連接在兩側整跨主體結構骨架4上，頂棚的敞開區(qū)域邊緣處。起到連接整跨主體結構骨架4，并支撐中間敞開兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8作用。
除縱向兩端2 !寬和縱向間隔13 !設置16m寬整跨封閉屋面6整垮封閉外，其余范圍均采用中部開敞兩端封閉形式對風進行導流。散貨料棚橫斷面兩端各2 !范圍為封閉區(qū)域，兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8，底部鉸支撐在底面基礎上，上部支撐在連接整跨主體結構骨架的空間托架結構7上。其兩側封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結構，其中開孔擋風板寬度約為料棚側墻高度的30% ；頂棚中部72m范圍開敞，頂棚開敞的范圍為料棚總跨度的60%，中部開敞部分不設承重結構和屋面。
整跨主體結構骨架4可采用整體組裝或采用折疊展開式整體施工技術。采用折疊展開式整體施工技術，如圖8、圖9所示，其特點是先將主體結構去掉部分桿件，使一個穩(wěn)定結構變成可運動的機構，這樣可將整跨主體結構骨架4按五個部分在地面折疊起來，最大限度的降低安裝高度，臨時加上必要的支撐，然后將折疊起來主體結構，按圖9中箭頭所指提升作用點進行提升。提升到設計高度后，補缺未安裝的桿件，機構又變成了一個穩(wěn)定結構，再拆除臨時支撐。
實施例2、散貨料棚為90mX59aii，總建筑面積53^0m2。主體結構由支撐在地面基礎上9個整跨主體結構骨架4構成，其形狀由兩側曲線段曲率半徑為20m，中部曲線段曲率半徑為80m，三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段和基礎相連接；整跨主體結構骨架4設置位置為在縱向59 !方向兩端部設置跨度為90m寬度為16m 整跨主體結構骨架4，并沿縱向每間隔60米，設置跨度為90m、寬度為8、16m的整跨主體結構骨架4。
在每兩個整跨主體結構骨架4之間設有連接整跨主體結構骨架的空間托架7，所述空間托架的兩端分別連接在兩側整跨主體結構骨架4上，位于頂棚的敞開區(qū)域邊緣處。 起到連接整跨主體結構骨架4，并支撐中間敞開兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8作用。
除縱向兩端16m寬和縱向間隔128m設置16m寬整跨封閉屋面6整垮封閉外，其余范圍均采用中部開敞兩端封閉形式對風進行導流。散貨料棚橫斷面兩端18m范圍為封閉區(qū)域，兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8，底部鉸支撐在底面基礎上，上部支撐在連接整跨主體結構骨架的空間托架結構7上。其兩側封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結構， 其中開孔擋風板寬度約為料棚側墻高度的30% ；頂棚中部5細范圍開敞，頂棚開敞的范圍為料棚總跨度的60%，中部開敞部分不設承重結構和屋面。
整跨主體結構骨架4可采用整體組裝整體施工技術。
實施例3、散貨料棚為IMmX 89^1，總建筑面積128448m2。主體結構由支撐在地面基礎上11個整跨主體結構骨架4構成，其形狀由兩側曲線段曲率半徑為50m，中部曲線段曲率半徑為120m，三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段和基礎相連接；整跨主體結構骨架4設置位置為在縱向89 !方向兩端部設置跨度為IMm寬度為2細整跨主體結構骨架4，并沿縱向每間隔72米，設置跨度為IMm、寬度為12、16m的整跨主體結構骨架4。
在每兩個整跨主體結構骨架4之間設有連接整跨主體結構骨架的空間托架7，所述空間托架的兩端分別連接在兩側整跨主體結構骨架4上，位于頂棚的敞開區(qū)域邊緣處。 起到連接整跨主體結構骨架4，并支撐中間敞開兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8作用。
除縱向兩端2 !寬和縱向間隔156m設置16m寬整跨封閉屋面6整垮封閉外，其余范圍均采用中部開敞兩端封閉形式對風進行導流。散貨料棚橫斷面兩端各30M范圍為封閉區(qū)域，兩端封閉區(qū)域的局部承重結構骨架8，底部鉸支撐在底面基礎上，上部支撐在連接整跨主體結構骨架的空間托架結構7上。其兩側封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結構，其中開孔擋風板寬度約為料棚側墻高度的30% ；頂棚中部8 !范圍開敞，頂棚開敞的范圍為料棚總跨度的58. 3%，中部開敞部分不設承重結構和屋面。
此大型整跨主體結構骨架4采用柔性鋼絞線形成索拉鋼管構架或網殼結構，可降低整跨主體結構骨架部分約20%的用鋼量。
本發(fā)明的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚綜合進行了露天堆存和封閉堆存分析比較，進行了防風網抑塵效果分析，采用MSGS空間網格結構分析設計程序對橫向跨度范圍為90 IMm，縱向長度為592 1216m，形狀為多種曲率半徑的三段曲線部分吻接而成結構，或由曲率半徑為50 80m半圓形結構，進行了多方案計算分析比較。
并由同濟大學土木工程防災國家重點實驗室進行了數模試驗驗證
分別對半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚進行了在16m/s、20m/s不同最大風速作用下，散貨料棚采用不同外形，即多種三曲線吻合以及半圓形料堆表面最大風速對照分析；迎風面圍護結構設置不同比率開孔擋風板，由0 100%，按10%遞增的風效應分析； 敞開距離與煤堆表面最大風速的影響對照分析；頂棚不同敞開率，由0 100%，按10%遞增的風效果分析。
根據數模試驗和MSGS空間網格結構分析結果，選擇部分效果良好，有代表性的成果，發(fā)現存在以下共同規(guī)律，以跨度120m為例，如表1 3及圖10-14
1、通常料堆起塵分為兩大類①在堆取料等過程中的動態(tài)起塵，主要與作業(yè)落差、 裝卸強度等有關，一般采取降低作業(yè)落差和噴灑水霧等措施解決。②料堆場表面的靜態(tài)起塵，主要與物料表面含水率、風速等密切相關，當外界作用在料堆表面風速達到一定強度， 該風力使散貨物料堆表面顆粒產生的向上遷移的動力足以克服顆粒自身重力和顆粒之間的磨擦力以及其他阻礙顆粒遷移的外力時，顆粒就離開堆垛表面而揚塵，此時的風速被稱為起塵臨界風速。根據統(tǒng)計資料和數模試驗，起塵臨界風速和起塵量見表1 3 :
表1不同粒徑煤塵的起塵臨界風速
權利要求
1.一種半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，該散貨料棚支撐在地面基礎上，其特征是 該料棚結構包括有多個兩側對稱的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結構骨架G)，整跨主體結構骨架(4)支撐在地面基礎上，兩側對稱的曲線段及中部曲線段的三段曲線結構部分吻接而成，兩側曲線段下端設置一垂直直線段與所述地面基礎相連接；該散貨料棚在縱向兩端及沿縱向每間隔一定距離設置整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設有形成頂棚的整跨封閉屋面(6)，在縱向每兩整跨封閉屋面(6)之間均為對風進行導流的中部開敞兩端封閉結構，形成橫向跨度范圍為90 IMm、縱向長度范圍為592 1216m 的散貨料棚。
2.根據權利要求1所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述兩側曲線段曲率半徑為20 50m，中部曲線段曲率半徑為80 120m ；所述整垮封閉區(qū)域設置在散貨料棚的縱向兩端寬16 2細及沿縱向每間隔1 156m處，整垮封閉區(qū)域的寬度為 12 16m。
3.根據權利要求1所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是在每兩個支撐在地面基礎上所述整跨主體結構骨架(4)之間設有連接整跨主體結構骨架的空間托架 (7)，所述空間托架(7)的位置設在頂棚敞開區(qū)域的邊緣處，所述空間托架(7)的寬度為 4 8m ；中間開敞兩端封閉區(qū)域的兩側設有局部承重骨架(8)，局部承重骨架(8)的兩端分別支撐在空間托架(7)和地面基礎上。
4.根據權利要求1所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述整跨主體結構骨架的寬度為8 2細。
5.根據權利要求1所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述整跨主體結構骨架為曲率半徑為50 80m的半圓型曲線結構。
6.根據權利要求1所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述整跨主體結構骨架為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網殼的網格結構。
7.根據權利要求1所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述中部開敞兩端封閉區(qū)域從地面基礎到頂棚的封閉區(qū)域依次分為封閉板區(qū)(1)、開洞板區(qū)O)、封閉導流板區(qū)⑶。
8.根據權利要求4所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述封閉板區(qū)(1)、封閉導流板區(qū)(3)、整跨封閉屋面(6)均為折線型的壓型鋼板或玻璃鋼板；所述開洞板區(qū)(2)為在兩側封閉區(qū)域中設置的折線型的開孔擋風板或柔性防風網，開孔擋風板上均勻設有多個通孔，開孔擋風板設置高度在20m以上的范圍。
9.根據權利要求2所述的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，其特征是所述空間托架(7)及局部承重骨架(8)為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網殼的網格結構。
全文摘要
本發(fā)明提供的半封閉環(huán)保型風導流抑塵散貨料棚，該料棚結構包括有多個兩側對稱的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結構骨架，兩側曲線段、中部曲線段的三段曲線結構部分吻接而成；該散貨料棚在縱向兩端設置和間隔一定距離設置整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設有形成頂棚的整跨封閉屋面，在縱向每兩整跨封閉屋面之間均為中部開敞兩端封閉對風進行導流的結構。本發(fā)明料棚儲煤量大、工藝流程簡單、流通性強、速度快，滿足消防、防爆要求，作業(yè)環(huán)境改善，工作條件好。該料棚比同等規(guī)模全封閉料棚主體結構減少用鋼量35～45％，減少圍護結構面積40～50％。與一般防風網結構相比，提高了抑塵效果，改善了周邊環(huán)境，達到了環(huán)保要求。
文檔編號E04H7/22GK102561781SQ20121003854
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權日2012年2月20日
發(fā)明者喬占友, 周志勇, 季則舟, 崔毅敏, 朱吉全, 李金華, 杜韜, 殷永龍, 王玨, 艾輝林, 高楊, 黃明光 申請人:中交一航院工程總承包有限公司, 中交第一航務工程勘察設計院有限公司