一种复合钢套筒式烟囱加固结构及其施工方法与流程

本发明涉及对既有混凝土烟囱的加固改造，提供了一种创新的复合钢套筒式烟囱加固结构及其施工方法。

背景技术：

1、混凝土烟囱作为一种传统的烟囱结构形式，广泛应用在国内外的烟囱工程，特别是火力发电厂工程。近年来，电厂对既有烟囱进行超低排放改造，改造后排放的湿烟气具有强腐蚀性，恶劣的工作环境除对烟囱造成严重的腐蚀破坏外，在寒冷地区，湿烟气在烟囱顶部还经常出现结冰现象，造成混凝土筒腐蚀破坏及冻融破坏。因此，运行多年的混凝土烟囱普遍存在混凝土脱落、开裂、碳化、钢筋锈蚀、冻融等现象，造成结构承载能力下降，对混凝土烟囱筒壁的结构安全和耐久性等造成严重危害，为保障混凝土烟囱的安全运行，需要对已损坏的混凝土筒进行加固处理。

2、根据我国有关加固设计规范和经验，结构加固通常可采用以下几种方法：

3、1)增大截面加固法；

4、2)置换混凝土加固法；

5、3)体外预应力加固法；

6、4)外包型钢加固法；

7、5)粘贴钢板加固法；

8、6)粘贴纤维复材加固法；

9、7)预张紧钢绳筋网片——聚合物面层加固法。

10、混凝土烟囱属于高耸构筑物，采用传统的加固方式，增大截面加固法最为有效。但该方法存在高空混凝土模板工程施工复杂、施工平台搭建难度大、加固时间长及造价高等问题。如何采用简洁高效、成本更低的加固方法来实现对既有混凝土烟囱的加固，是工程界一项迫切而且有重大现实意义的任务。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：解决混凝土烟囱加固采用传统加固方式存在高空混凝土模板工程施工复杂、施工平台搭建难度大、加固时间长及造价高等问题。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种复合钢套筒式烟囱加固结构，包括包裹在既有混凝土筒壁外侧或内侧的钢套筒、设于所述钢套筒与既有混凝土筒壁之间的所述混凝土复合层；所述钢套筒沿竖向可设为多个分段，每个分段沿环形可设为多个分片，所述钢套筒每个分段的上下端设有用于竖向连接的下节环向法兰和上节环向法兰，所述钢套筒每个分片的左右侧设有用于环向连接的左侧竖向法兰和右侧竖向法兰。

3、优选的，所述上节环向法兰、所述下节环向法兰、所述左侧竖向法兰和所述右侧竖向法兰均设有长圆孔，并通过连接螺栓连接。

4、优选的，所述连接螺栓在两个法兰之间设有用于调节法兰间隙尺寸的调节螺母。

5、优选的，所述钢套筒的分段连接处和分片连接处分别设有竖向限位挡板和环向限位挡板，所述竖向限位挡板设于所述下节环向法兰的内侧，所述环向限位挡板设于所述右侧竖向法兰的内侧。

6、优选的，所述钢套筒与所述既有混凝土筒壁之间交错布置有多个竖向抗剪钢筋。

7、优选的，包括设于所述钢套筒外周的装配式施工平台，便于所述钢套筒组装和所述混凝土复合层浇筑。

8、优选的，每端所述钢套筒的顶部沿环向设有多个挂扣，所述装配式施工平台包括平台支架、设于所述平台支架顶部的轻质铺板、设于所述平台支架顶部内侧并与所述挂扣连接的挂钩、设于所述平台支架底部内侧并贴合所述钢套筒外表面的弧形板。

9、优选的，所述平台支架的顶部外侧设有栏杆，所述平台支架自所述弧形板至所述栏杆为斜杠结构。

10、优选的，所述钢套筒设有用以竖向法兰施工连接及后期日常检修用的直爬梯。

11、本发明的技术方案还提供了一种复合钢套筒式烟囱加固结构的施工方法，采用所述装配式施工平台进行所述钢套筒的组装和所述混凝土复合层的浇筑，所述平台支架沿环向分片挂靠在所述钢套筒筒壁上，随着加固施工的推进分片拆卸并移至上一层重新组装，以实现连续高效的施工流程。

12、与现有传统混凝土增大截面加固方法相比，本发明的有益效果是：

13、本发明提供的一种复合钢套筒式烟囱加固结构及其施工方法，即所采用钢套筒在施工阶段用于代替传统的混凝土模板，成型后用于代替加固所需的钢筋，并采用装配式施工平台进行钢套筒的组装和混凝土复合层的浇筑。其优势在于无需高空搭建专门的施工平台及脚手架、无需高空模板及绑扎钢筋，不仅解决了传统增大截面加固法所需的高空模板与施工平台搭建难题，还显著提升了烟囱加固工程的安全性、施工效率和经济效益，具有很高的实用价值和广阔的应用市场。

技术特征：

1.一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，包括包裹在既有混凝土筒壁(1)外侧或内侧的钢套筒(2)、设于所述钢套筒(2)与既有混凝土筒壁(1)之间的混凝土复合层(4)；所述钢套筒(2)沿竖向可设为多个分段，每个分段沿环形可设为多个分片，所述钢套筒(2)每个分段的上下端设有用于竖向连接的下节环向法兰(206)和上节环向法兰(207)，所述钢套筒(2)每个分片的左右侧设有用于环向连接的左侧竖向法兰(208)和右侧竖向法兰(209)。

2.根据权利要求1所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，所述上节环向法兰(207)、所述下节环向法兰(206)、所述左侧竖向法兰(208)和所述右侧竖向法兰(209)均设有长圆孔(211)，并通过连接螺栓(210)连接。

3.根据权利要求2所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，所述连接螺栓(210)在两个法兰之间设有用于调节法兰间隙尺寸的调节螺母(212)。

4.根据权利要求1所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，所述钢套筒(2)的分段连接处和分片连接处分别设有竖向限位挡板(204)和环向限位挡板(205)，所述竖向限位挡板(204)设于所述下节环向法兰(206)的内侧，所述环向限位挡板(205)设于所述右侧竖向法兰(209)的内侧。

5.根据权利要求1所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，所述既有混凝土筒壁(1)与所述钢套筒(2)之间交错布置有多个第一竖向抗剪钢筋(102)和第二竖向抗剪钢筋(202)。

6.根据权利要求1所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，包括设于所述钢套筒(2)外周的装配式施工平台(3)，便于所述钢套筒(2)组装和所述混凝土复合层(4)浇筑。

7.根据权利要求6所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，每端所述钢套筒(2)的顶部沿环向设有多个挂扣(303)，所述装配式施工平台(3)包括平台支架(301)、设于所述平台支架(301)顶部的轻质铺板(305)、设于所述平台支架(301)顶部内侧并与所述挂扣(303)连接的挂钩(302)、设于所述平台支架(301)底部内侧并贴合所述钢套筒(2)外表面的弧形板(304)。

8.根据权利要求7所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，所述平台支架(301)的顶部外侧设有栏杆(306)，所述平台支架(301)自所述弧形板(304)至所述栏杆(306)为斜杠结构。

9.根据权利要求1所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构，其特征在于，所述钢套筒(2)设有用以竖向法兰施工连接及后期日常检修用的直爬梯(308)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种复合钢套筒式烟囱加固结构的施工方法，其特征在于，采用所述装配式施工平台(3)进行所述钢套筒(2)的组装和所述混凝土复合层(4)的浇筑，所述平台支架(301)沿环向分片挂靠在所述钢套筒(2)筒壁上，随着加固施工的推进分片拆卸并移至上一层重新组装，以实现连续高效的施工流程。

技术总结本发明涉及一种复合钢套筒式烟囱加固结构及其施工方法，涉及对既有混凝土烟囱的加固改造技术领域，其包括钢套筒、混凝土复合层；钢套筒沿竖向可设为多个分段，每个分段沿环形可设为多个分片，钢套筒每个分段的上下端设有下节环向法兰和上节环向法兰，钢套筒每个分片的左右侧设有左侧竖向法兰和右侧竖向法兰。本发明所采用钢套筒在施工阶段用于代替传统的混凝土模板，成型后用于代替钢筋，并采用装配式施工平台进行钢套筒的组装和混凝土复合层的浇筑，无需高空搭建专门的施工平台及脚手架、无需高空模板及绑扎钢筋，不仅解决了传统增大截面加固法所需的高空模板与施工平台搭建难题，还显著提升了烟囱加固工程的安全性、施工效率和经济效益。技术研发人员：徐卫阳受保护的技术使用者：上海必立结构设计事务所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13