專利名稱：鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種單縫隙式火車卸煤溝混凝土柱加固改造結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，大型火力發(fā)電廠火車卸煤主要有下述幾種方式:一是燃煤采用準軌鐵路敞車運輸，電廠內(nèi)采用翻車機卸車；二是燃煤采用底開門車運輸，電廠內(nèi)設(shè)置適當車位的火車縫隙式煤溝受卸；三是燃煤采用準軌鐵路敞車運輸，電廠內(nèi)設(shè)置螺旋卸車機卸車。一般情況下，準軌鐵路敞車由鐵路部門或煤礦提供，而底開門車由于其卸車的特殊性需電廠自備?！痘鹆Πl(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL500-2000)第7.2.3及第7.2.5條規(guī)定:鐵路來煤的發(fā)電廠，當耗煤量在250t/h及以上，或發(fā)電廠容量在400MW及以上時，可考慮翻車機卸煤；耗煤量在35(T800t/h及以上，或發(fā)電廠容量在600MW及以上時，可設(shè)置兩臺翻車機；螺旋卸車機和縫式煤槽的卸煤裝置宜用于容量不超過600MW或耗煤量不大于350t/h的發(fā)電廠。其中，底開門車是一種無蓋漏斗車，適用于固定編組、定點裝卸、循環(huán)使用，有營運效率高、卸車速度快等優(yōu)點，適用于運距較近、礦點相對集中、車輪固定、物料粒度適宜的電廠。但底開門車自身的結(jié)構(gòu)特點又決定了其在電廠實際應(yīng)用中存在以下不足:①自動化程度低電廠需要全部自購車底，購車費用較高；③對電廠煤源變化的適應(yīng)性較差對凍煤、大塊煤適應(yīng)性差；⑤卸車時煤塵外揚，周圍環(huán)境比較惡劣。因此，現(xiàn)有電廠對單線縫隙式火車卸煤溝進行改造，將其卸煤方式改為螺旋卸車機卸煤。為保證螺旋卸車機在原有卸煤溝結(jié)構(gòu)上正常運行使用，經(jīng)核算原有的卸煤溝混凝土框架柱斷面與設(shè)計所需斷面相差較大，需要對混凝土柱進行增大截面加固。目前，常見的混凝土加固形式有:常規(guī)的加大截面法加固、置換混凝土加固、粘鋼加固、碳纖維加固等。但是，現(xiàn)有的混凝土柱加固形式有其不足之處，如:常規(guī)的加大截面法加固為在原混凝土柱周圈(或兩側(cè))新增受力鋼筋和箍筋，支模、澆筑混凝土，但新老混凝土共同工作性不好，協(xié)同變形性能差，且由于受支模和混凝土養(yǎng)護影響，施工周期較長，在原火車卸煤溝運行情況下施工時還存在一定的安全隱患；置換混凝土加固雖然沒有減少使用空間，但混凝土構(gòu)件的抗彎性能不足；外粘鋼板、角鋼施工質(zhì)量難以控制，難保證鋼板或角鋼和原有混凝土柱的整體性，對混凝土橫向約束低，造價高，且不能有效增大截面尺寸；碳纖維加固造價昂貴，同樣不能有效提高截面尺寸。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、整體性能好的混凝土柱加固改造結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在卸煤溝兩側(cè)的若干對混凝土柱，所述混凝土柱與卸煤溝相鄰的一側(cè)通過柱抱箍固定連接一鋼柱，鋼柱的上端設(shè)置一與混凝土柱相對的牛腿，鋼柱的下端設(shè)置與混凝土柱的基座固定連接的鋼柱腳。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述混凝土柱與鋼柱、柱抱箍之間通過粘鋼固定連接。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述鋼柱為豎直設(shè)置的工字鋼，工字鋼的任一翼板與混凝土柱接觸。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述柱抱箍包括設(shè)置于鋼柱上端的柱抱箍B、設(shè)置于柱抱箍B和鋼柱腳間的柱抱箍A ;所述柱抱箍B固定環(huán)繞在混凝土柱的外表面、鋼柱與混凝土柱接觸側(cè)的翼板的內(nèi)表面；所述柱抱箍A固定環(huán)繞在混凝土柱的外表面、鋼柱遠離混凝土柱一側(cè)的翼板的外表面。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述鋼柱內(nèi)對應(yīng)柱抱箍A的位置設(shè)置水平的加勁肋A，鋼柱的兩端對應(yīng)牛腿和鋼柱腳設(shè)置加勁肋B。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述鋼柱頂部設(shè)置一鋼柱頂板，所述牛腿與鋼柱頂板及鋼柱焊接固定為一體。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述鋼柱腳與混凝土柱的基座通過錨栓鉚接。本實用新型具體結(jié)構(gòu)的進一步改進在于:所述處于卸煤溝同側(cè)的相鄰鋼柱間設(shè)置柱間橫梁。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型所取得的技術(shù)進步在于:本實用新型的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)用于對原單縫隙式卸煤溝兩側(cè)的混凝土柱加固改造，結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、整體性能好。它利用了不同材料的特性，可充分發(fā)揮各自優(yōu)勢。因此，在混凝土柱加固改造結(jié)構(gòu)中，鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)的純鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，可極大減輕柱體自重，減小柱體的截面尺寸，進而增加有效的使用空間，減弱地震作用；同時，可以取消支模工序，節(jié)省支模時間和成本，大大縮短了施工工期；鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)的純鋼結(jié)構(gòu)而言，鋼柱與原混凝土柱結(jié)合可以增大鋼柱平面外的整體穩(wěn)定性，增強縱、橫向剛度，減小鋼柱截面，并降低用鋼量，同時減少對原混凝土柱結(jié)構(gòu)的拆除工程量，保證了在原混凝土柱結(jié)構(gòu)正常工作的情況下進行改造。本實用新型的新增鋼柱為增設(shè)螺旋卸車機軌道生根牛腿提供了可靠、便捷的施工條件，且為進一步提升牛腿在鋼柱上的結(jié)合強度，在鋼柱的頂端設(shè)置鋼柱頂板，使牛腿頂端外表面和鋼柱頂板伸出鋼柱部分的下表面焊接固定。本實用新型的新增鋼柱在實現(xiàn)螺旋卸煤機軌道梁與原混凝土柱結(jié)構(gòu)有效連接的同時，通過在鋼柱間設(shè)置柱間鋼梁，增強了結(jié)構(gòu)縱向整體穩(wěn)定性，從而有效地抵抗了螺旋卸煤機運行時產(chǎn)生的水平力。本實用新型的新增鋼柱采用工字型鋼，進一步降低了組合結(jié)構(gòu)的自重和用鋼量。同時，為確保新增鋼柱的強度，在鋼柱兩翼板間的相應(yīng)位置設(shè)置了不同類型的加勁肋。本實用新型的混凝土柱與柱抱箍、鋼柱的相連接面采用粘鋼進行加固，使得鋼和混凝土柱組合結(jié)構(gòu)的整體性得到進一步增強；同時，鋼柱腳和混凝土柱基座間通過錨栓進行固定，進而進一步增強了鋼柱和混凝土柱的整體性。

[0020]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型單個混凝土柱部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型鋼柱腳與混凝土柱基座連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型牛腿與鋼柱連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的B-B向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型鋼柱頂板與鋼柱連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的C-C向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、混凝土柱，2、鋼柱，2-1、加勁肋A，2-2、加勁肋B，2-3、鋼柱腳，2-4、鋼柱頂板，3、柱抱箍，3-1、柱抱箍A，3-2、柱抱箍B，4、牛腿，5、柱間橫梁，6、錨栓，7、卸煤溝。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步詳細描述。一種鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括均勻設(shè)置于卸煤溝兩側(cè)的混凝土柱1，混凝土柱I與卸煤溝7相鄰的一側(cè)設(shè)置一鋼柱2，鋼柱2為豎直放置的工字鋼，工字鋼由兩個平行的翼板、位于兩翼板之間與翼板垂直的一腹板構(gòu)成，工字鋼的任一翼板與混凝土柱I通過粘鋼固定連接；混凝土柱I和鋼柱2通過柱抱箍3固定連接。如圖3所示，混凝土柱I和鋼柱2以及混凝土柱I和柱抱箍3的接觸面通過粘鋼進行加固。鋼柱2頂端焊接一鋼柱頂板2-4，鋼柱頂板2-4伸出鋼柱2相鄰卸煤溝7的一側(cè)，鋼柱2和鋼柱頂板2-4形成倒L型區(qū)。如圖5和圖6所示，鋼柱2和鋼柱頂板2_4所形成的倒L型區(qū)內(nèi)焊接有一牛腿4，牛腿4的頂部外表面和側(cè)外表面分別于鋼柱2的翼板和鋼柱頂板2-4焊接，牛腿4與混凝土柱I相對；如圖4所示，鋼柱2的下端設(shè)置一鋼柱腳2-3，鋼柱腳2-3通過錨栓與混凝土柱I的基座鉚接。所述柱抱箍3包括柱抱箍A3-1和柱抱箍B3-2。如圖2所示，柱抱箍B3_2設(shè)置在鋼柱2上端，柱抱箍B3-2的內(nèi)表面與混凝土柱I外表面粘接,柱抱箍B3-2的其余內(nèi)表面同鋼柱2和混凝土柱I相接觸側(cè)的翼板的內(nèi)表面焊接；柱抱箍A3-1設(shè)置在柱抱箍B3-2和鋼柱腳2-3之間，柱抱箍A3-1的內(nèi)表面與混凝土柱I的外表面粘接,柱抱箍A3-1的其余內(nèi)表面與鋼柱2遠離混凝土柱I一側(cè)的翼板外表面焊接。所述鋼柱2內(nèi)對應(yīng)柱抱箍A3-1的水平位置設(shè)置加勁肋A2-1。如同3所示，加勁肋A2-1為近似直角梯形結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置相應(yīng)位置的鋼柱2的腹板兩側(cè)；所述鋼柱2的上端和下端均設(shè)置有加勁肋B2-2，加勁肋B2-2由垂直焊接的兩個筋板組合而成，加勁肋B2-2對稱焊接在鋼柱2的腹板兩側(cè)。如圖5所示，在鋼柱2的上端對應(yīng)牛腿4的位置焊接有加勁肋B2-2，該加勁肋B2-2呈倒“T”字型焊接；如圖4所示，在鋼柱腳2_3和最下端柱抱箍A3-1之間的鋼柱2內(nèi)焊接也焊接有加勁肋B2-2。所述處于卸煤溝7同一側(cè)的相鄰兩個鋼柱2間設(shè)置一柱間橫梁5。如圖6和圖7所示，柱間橫梁5位于鋼柱2對應(yīng)牛腿4的位置，柱間橫梁5為工字鋼，柱間橫梁5的兩個翼板呈水平狀放置，柱間橫梁5的腹板兩側(cè)分別通過兩個長條形連接鋼板與鋼柱2的上端加勁肋B2-2的垂直部分焊接。
權(quán)利要求1.一種鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在卸煤溝(7)兩側(cè)的若干對混凝土柱(1)，所述混凝土柱(I)與卸煤溝(7)相鄰的一側(cè)通過柱抱箍(3)固定連接一鋼柱(2)，鋼柱(2)的上端設(shè)置一與混凝土柱(I)相對的牛腿(4)，鋼柱(2)的下端設(shè)置與混凝土柱(I)的基座固定連接的鋼柱腳(2-3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述混凝土柱(I)與鋼柱(2)、柱抱箍(3)之間通過粘鋼固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼柱(2)為豎直設(shè)置的工字鋼，工字鋼的任一翼板與混凝土柱(I)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述柱抱箍(3)包括設(shè)置于鋼柱(2)上端的柱抱箍B (3-2)、設(shè)置于柱抱箍B (3-2)和鋼柱腳(2-3)之間的柱抱箍A (3-1);所述柱抱箍B (3-2)固定環(huán)繞于混凝土柱(I)的外表面、鋼柱(2)與混凝土柱(1)接觸側(cè)的翼板的內(nèi)表面；所述柱抱箍A(3-1)固定環(huán)繞于混凝土柱(I)的外表面、鋼柱(2)遠離混凝土柱(I)一側(cè)的翼板的外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼柱(2)內(nèi)對應(yīng)柱抱箍A (3-1)的位置設(shè)置水平的加勁肋A (2-1)，鋼柱(2)的兩端對應(yīng)牛腿(4)和鋼柱腳(2-3)的位置設(shè)置加勁肋B (2-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼柱(2)頂部設(shè)置一鋼柱頂板(2-4)，所述牛腿(4)與鋼柱頂板(2-4)及鋼柱(2)焊接固定為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼柱腳(2-3)與混凝土柱(I)的基座通過錨栓(6 )鉚接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述處于卸煤溝(7)同側(cè)的相鄰鋼柱(2)間設(shè)置柱間橫梁(5)。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼和混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在卸煤溝兩側(cè)的若干對混凝土柱，所述混凝土柱與卸煤溝相鄰的一側(cè)通過柱抱箍固定連接一鋼柱，鋼柱的上端設(shè)置一與混凝土柱相對的牛腿，鋼柱的下端設(shè)置與混凝土柱的基座固定連接的鋼柱腳。鋼和混凝土柱組合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、整體性能好。它利用了不同材料的特性，可充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，極大減小柱體自重和截面尺寸，進而增加有效的使用空間，減弱地震作用；取消支模工序、節(jié)省支模時間和成本，大大縮短了施工工期；組合結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度增強，減小鋼柱截面，從而降低用鋼量；減少對原混凝土柱結(jié)構(gòu)的拆除工程量，保證了在原混凝土柱結(jié)構(gòu)正常工作的情況下進行改造。
文檔編號E04G23/04GK203034827SQ20122068114
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者趙春曉, 趙志, 靳小虎, 于愷 申請人:河北省電力勘測設(shè)計研究院