專(zhuān)利名稱(chēng)：半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種倉(cāng)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，特別是一種半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚。
背景技術(shù)：
煤炭是我國(guó)主要能源，每年生產(chǎn)和消耗23億噸。由于煤炭資源賦存與能源消費(fèi)地域的錯(cuò)位布局形成了北煤南運(yùn)、西煤東運(yùn)的基本格局。為此，我國(guó)先后建成了大秦和朔黃兩大煤炭運(yùn)輸通道，煤炭經(jīng)鐵路運(yùn)至北方港口裝船下水，運(yùn)往東部以及東南地區(qū)。煤炭作為中國(guó)的基礎(chǔ)能源，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)難以改變。我國(guó)也是鐵礦石消耗和進(jìn)口大國(guó)，每年需從澳大利亞、巴西等國(guó)進(jìn)口約6億噸，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，這種運(yùn)輸格局還將長(zhǎng)期持續(xù)存在。港口是交通運(yùn)輸大動(dòng)脈的樞紐，是水上運(yùn)輸和陸上運(yùn)輸?shù)穆?lián)接點(diǎn)。在港口，散裝物 料運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是大進(jìn)大出，重點(diǎn)是安全性和高效率，因此基本上采用自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)化的運(yùn)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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保問(wèn)題日益突出，如何治理煤炭、礦石等散裝物料露天堆存產(chǎn)生造成的環(huán)境污染已經(jīng)提到關(guān)系國(guó)計(jì)民生高度。I、煤炭、礦石等散裝物料堆存方式現(xiàn)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(gè)大類(lèi)。大規(guī)模煤炭、礦石等散裝物料堆存多數(shù)采用露天堆場(chǎng)，而封閉堆存一般周轉(zhuǎn)量較少時(shí)應(yīng)用。露天堆場(chǎng)應(yīng)用概況上世紀(jì)70年代開(kāi)始，我國(guó)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(shè)了大型煤炭、礦石等散裝物料轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭，堆場(chǎng)工藝均采用露天堆場(chǎng)堆存的型式，堆場(chǎng)上布置大型堆、取料設(shè)備及皮帶機(jī)，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(shè)計(jì)年通過(guò)能力為5000萬(wàn)噸，煤炭堆場(chǎng)的堆存容量為400萬(wàn)噸，露天堆場(chǎng)面積77萬(wàn)m2。曹妃甸煤碼頭起步工程設(shè)計(jì)能力為5000萬(wàn)噸/年，堆場(chǎng)南北方向長(zhǎng)度1192m2，東西向?qū)挾?12m，共布置8條煤炭堆場(chǎng)。堆場(chǎng)面積72. 95萬(wàn)m2，堆存量398. 2萬(wàn)噸。目前大規(guī)模煤炭、礦石等散裝物料多數(shù)采用露天堆存，存在嚴(yán)重的環(huán)境污染。2、露天堆場(chǎng)防風(fēng)網(wǎng)應(yīng)用情況為治理露天堆存產(chǎn)生造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。近30年來(lái)，日本、美國(guó)、澳大利亞、英國(guó)等國(guó)家對(duì)防風(fēng)網(wǎng)防塵技術(shù)進(jìn)行了研究。日本從20世紀(jì)70年代起，相繼在港口煤堆場(chǎng)使用了防風(fēng)網(wǎng)，并制定了室外貯煤場(chǎng)設(shè)備的防止煤粉塵飛散方法概要。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局于1986年對(duì)防風(fēng)網(wǎng)的有關(guān)研究工作進(jìn)行了歸納總結(jié)，提出了防風(fēng)網(wǎng)在美國(guó)露天煤場(chǎng)的使用。防風(fēng)網(wǎng)防塵在國(guó)外中小型露天煤場(chǎng)成功應(yīng)用并取得較好的防塵效果。目前我國(guó)大型和超大型露天堆場(chǎng)，主要除塵措施為噴灑水、噴灑抑塵劑、覆蓋防塵網(wǎng)等，具有一定的抑塵效果，但仍不能很好地解決粉塵對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。隨著環(huán)保要求的不斷提高，露天堆場(chǎng)的環(huán)保問(wèn)題日益突出，許多大型和超大型堆場(chǎng)開(kāi)始研究增加防風(fēng)抑塵網(wǎng)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(chē)場(chǎng)防風(fēng)網(wǎng)建成，采用單層柔性抑塵網(wǎng)，高9m，總長(zhǎng)2615111。2008年7月，秦皇島港煤三期防風(fēng)網(wǎng)工程投入使用，防風(fēng)網(wǎng)是圍繞煤三期堆場(chǎng)而建，總長(zhǎng)1750m、高23m。2008年底，曹妃甸煤碼頭建成總長(zhǎng)2608m防風(fēng)網(wǎng)工程，主要分布在煤炭堆場(chǎng)的東、南、北三側(cè)。其中，北側(cè)抑塵網(wǎng)高17m、長(zhǎng)607m，東側(cè)高23m、長(zhǎng)1361m，南側(cè)高23m、長(zhǎng)640m，規(guī)模為目前國(guó)內(nèi)最大。2008年，京唐港委托有關(guān)單位結(jié)合試驗(yàn)段進(jìn)行了防塵效果的試驗(yàn)研究。根據(jù)研究成果，建設(shè)防風(fēng)網(wǎng)后對(duì)減少煤塵污染具有較顯著作用，為煤堆場(chǎng)防風(fēng)網(wǎng)建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。2009年4月，32# 34#泊位在煤炭建設(shè)堆場(chǎng)防風(fēng)網(wǎng)，其中東側(cè)防風(fēng)網(wǎng)長(zhǎng)度為1501m，網(wǎng)高24m ;西側(cè)和北側(cè)防風(fēng)網(wǎng)總長(zhǎng)度為2097m。上述防風(fēng)網(wǎng)工程的建設(shè)，對(duì)減少煤塵污染起到了一定的效果，和中小型露天堆場(chǎng)不同，由于堆場(chǎng)面積過(guò)大，當(dāng)堆場(chǎng)長(zhǎng)度超過(guò)10倍防風(fēng)網(wǎng)高度時(shí)，風(fēng)越過(guò)防風(fēng)網(wǎng)后，對(duì)距防風(fēng)網(wǎng)較遠(yuǎn)的煤堆防風(fēng)抑沉效果不理想。 3、封閉堆場(chǎng)的應(yīng)用概況國(guó)內(nèi)外各行業(yè)對(duì)散貨堆場(chǎng)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(chǎng)環(huán)境污染問(wèn)題的措施是將煤炭、礦石等散貨封閉堆存在一定的空間內(nèi)，以防粉塵外溢。煤礦一般采用圓筒倉(cāng)堆存煤炭；電廠廣泛采用圓筒倉(cāng)、半球倉(cāng)堆存煤炭，也有部分電廠采用大型庫(kù)房堆存煤炭。主要形式有大型庫(kù)房、半球倉(cāng)及圓筒倉(cāng)三種。我國(guó)最早的超大型儲(chǔ)煤筒倉(cāng)是始建于1993年的云崗煤礦洗煤廠2個(gè)3萬(wàn)噸貯煤筒倉(cāng)，1998年建成的北京石景山熱電廠3個(gè)3萬(wàn)噸儲(chǔ)煤筒倉(cāng)，電廠貯煤系統(tǒng)是由3個(gè)3萬(wàn)噸筒倉(cāng)組成的群倉(cāng)，與一期5個(gè)I萬(wàn)噸筒倉(cāng)合并，構(gòu)成共14萬(wàn)噸的貯煤能力。此后建成或在建的大型及超大型儲(chǔ)煤筒倉(cāng)還包括納雍電廠2個(gè)3萬(wàn)噸筒倉(cāng)、小龍?zhí)峨姀S3個(gè)3萬(wàn)噸筒倉(cāng)、哈爾濱熱電廠2個(gè)3萬(wàn)噸筒倉(cāng)、利港電廠10個(gè)3萬(wàn)噸筒倉(cāng)等。但在港口行業(yè)，封閉堆儲(chǔ)煤尚處于起步摸索階段。原因在于(I)電廠、煤礦等行業(yè)所應(yīng)用的半球型倉(cāng)、筒倉(cāng)、大型封閉煤棚等封閉儲(chǔ)煤系統(tǒng)，規(guī)模小、數(shù)量少、工藝流程簡(jiǎn)單、品種單一、效率要求不高。目前國(guó)內(nèi)最大的半球型倉(cāng)為直徑120米，儲(chǔ)煤20萬(wàn)噸；廣東惠州電廠大型封閉煤棚45600m2 ;平朔煤礦最大單筒倉(cāng)倉(cāng)容4. 5萬(wàn)噸，中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)最大的24個(gè)3萬(wàn)噸筒倉(cāng)群，可儲(chǔ)煤72萬(wàn)噸還在建設(shè)中。(2)半球型倉(cāng)、筒倉(cāng)、大型封閉煤棚建設(shè)的成本高，投資過(guò)大。(3)煤炭封閉堆儲(chǔ)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?jī)?chǔ)存有時(shí)會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)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(cāng)、筒倉(cāng)、大型封閉煤棚內(nèi)，不同煤種不能存放在一個(gè)封閉儲(chǔ)煤系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)于多品種煤種超大型煤堆場(chǎng)利用率不高。而港口作為鐵海聯(lián)運(yùn)的樞紐，由于專(zhuān)業(yè)化煤炭碼頭每年的運(yùn)量達(dá)到數(shù)千萬(wàn)噸，必然要采用超大型，多煤種貯煤設(shè)施，它需要安全地、高效率地將煤炭快速轉(zhuǎn)運(yùn)出去，同時(shí)還要具備配煤等物流功能，物料大進(jìn)大出，隨機(jī)因素多，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜?？紤]交通水運(yùn)行業(yè)港口建設(shè)的規(guī)模和投資費(fèi)用的問(wèn)題，煤炭堆場(chǎng)采用封閉的儲(chǔ)運(yùn)型式在港口方面一直未得到大
量應(yīng)用。[0024]封閉貯煤設(shè)施安全監(jiān)控現(xiàn)狀由于專(zhuān)業(yè)化煤炭碼頭每年的運(yùn)量達(dá)到數(shù)千萬(wàn)噸，必然要采用超大型貯煤設(shè)施。規(guī)模越大，其安全性要求也就越高。目前，國(guó)內(nèi)各行業(yè)的大型及超大型封閉儲(chǔ)煤設(shè)施，尤其是貯煤筒倉(cāng)在安全方面還存在著一些有待解決的問(wèn)題，安全監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善等。如貯煤自燃現(xiàn)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(lái)煤進(jìn)庫(kù)前在室外存放的時(shí)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(shí)間越長(zhǎng)，氧化的程度越高，進(jìn)庫(kù)后就越易自燃。目前封閉貯煤設(shè)施仍存在著諸多隱患，究其原因，主要是迄今為止國(guó)內(nèi)，其主要功能大都是以緩沖、混煤為主，總?cè)萘啃?，貯存周期短，都未從設(shè)計(jì)上周密考慮防燃防爆等措施。由于全封閉料棚存在一些問(wèn)題，如煤炭?jī)?chǔ)存有時(shí)會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)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(gè)封閉儲(chǔ)煤系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)于多品種煤種超大型煤堆場(chǎng)利用率不高；工藝流程簡(jiǎn)單、效率低；作業(yè)環(huán)境比較差，工作條件惡劣；建設(shè)的成本高，投資大。而一般的的防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)也存在問(wèn)題抑塵效果一般，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后易在周邊形成較大的粉塵擴(kuò)散、堆積，污染環(huán)境，不能達(dá)到較高的環(huán)保要求。
·[0027]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保問(wèn)題日益突出，如何治理煤炭、礦石等散裝物料產(chǎn)生造成的環(huán)境污染已經(jīng)提到關(guān)系國(guó)計(jì)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(shè)施。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，以利于解決多種散貨物料堆存問(wèn)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(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，該散貨料棚支撐在地面基礎(chǔ)上，其中該料棚結(jié)構(gòu)包括有多個(gè)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架，整跨主體結(jié)構(gòu)骨架支撐在地面基礎(chǔ)上，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的曲線段及中部曲線段的三段曲線結(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)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(shè)置整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設(shè)有形成頂棚的整跨封閉屋面，在縱向每?jī)烧绶忾]屋面之間均為對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流的中部開(kāi)敞兩端封閉結(jié)構(gòu)，形成橫向跨度范圍為90 144m、縱向長(zhǎng)度范圍為592 1216m的散貨料棚。本實(shí)用新型的效果是使用該料棚可滿足儲(chǔ)煤量大、工藝流程復(fù)雜、流通性強(qiáng)、速度快的散貨料場(chǎng)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(lèi)等規(guī)模全封閉散貨料棚相比，經(jīng)采用MSGS空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)程序計(jì)算分析，比同等規(guī)模全封閉料棚主體結(jié)構(gòu)減少用鋼量35 45%，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積40 50%。半封閉料棚形式由于料棚內(nèi)部都處于氣流的負(fù)壓區(qū)，且料棚頂部為弧形布置形式，對(duì)橫向來(lái)風(fēng)抑塵效果可達(dá)100%，對(duì)縱向長(zhǎng)軸來(lái)風(fēng)采取導(dǎo)流措施后抑塵效果可達(dá)93 98%，即使有少量的揚(yáng)塵也會(huì)沿著料棚內(nèi)壁沉積，從而不會(huì)污染周邊環(huán)境?？蓮V泛應(yīng)用于港口、礦山、鋼廠、電廠新建煤炭、礦石等散裝物料儲(chǔ)存系統(tǒng)，可應(yīng)用于港口、礦山、鋼廠、電廠現(xiàn)有煤炭、礦石等散裝物料露天儲(chǔ)存系統(tǒng)的改造，應(yīng)用前景廣闊。

圖I為本實(shí)用新型的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚頂棚示意圖；圖2為本實(shí)用新型的三曲線型料棚頂棚端部及中部封閉部分示意圖；圖3為本實(shí)用新型的三曲線型料棚頂棚開(kāi)敞部分示意圖；圖4為本實(shí)用新型的三曲線型料棚頂棚開(kāi)敞整跨主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的半圓型料棚頂棚端部及中部封閉部分示意圖； 圖6為本實(shí)用新型的半圓型料棚頂棚開(kāi)敞部分示意圖；圖7為本實(shí)用新型的半圓型料棚頂棚開(kāi)敞整跨主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型的整跨主體承重結(jié)構(gòu)折疊展開(kāi)式整體平面圖；圖9為本實(shí)用新型的整跨主體承重結(jié)構(gòu)折疊展開(kāi)式整體剖面圖；圖10為本實(shí)用新型的散貨料棚設(shè)置不同透風(fēng)率的擋風(fēng)板，在20m/s作用下，透風(fēng)率與料堆表面最大風(fēng)速對(duì)照?qǐng)D；圖11為本實(shí)用新型的散貨料棚迎風(fēng)面圍護(hù)結(jié)構(gòu)30%透風(fēng)率風(fēng)效應(yīng)圖；圖12為本實(shí)用新型的散貨料棚在20m/s風(fēng)速作用下，敞開(kāi)距離與料堆表面最大風(fēng)速對(duì)照曲線圖；圖13為本實(shí)用新型的散貨料棚頂棚結(jié)構(gòu)50%敞開(kāi)率風(fēng)效果圖；圖14為本實(shí)用新型的散貨料棚頂棚不同外形圖；圖15為本實(shí)用新型的散貨料棚在20m/s風(fēng)速作用下，不同外形相應(yīng)料堆表面表面最大風(fēng)速對(duì)照曲線圖。圖中I、封閉板區(qū)2、開(kāi)洞板區(qū)3、封閉導(dǎo)流板區(qū)4、整跨主體結(jié)構(gòu)骨架5、頂棚開(kāi)敞部分區(qū)6、端部、中部頂棚封閉風(fēng)導(dǎo)流板區(qū)7、空間托架結(jié)構(gòu)8、局部承重結(jié)構(gòu)骨架
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。本實(shí)用新型的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，通過(guò)設(shè)置擋風(fēng)導(dǎo)流設(shè)施，采用大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)，運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)的原理降低來(lái)流風(fēng)的風(fēng)速，最大限度地?fù)p失來(lái)流風(fēng)的動(dòng)能，避免來(lái)流風(fēng)的明顯渦流，減少風(fēng)的湍流度，防止粉塵的飛揚(yáng)而達(dá)到減少起塵的目的。本實(shí)用新型的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，該散貨料棚支撐在地面基礎(chǔ)上，該料棚結(jié)構(gòu)包括有多個(gè)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4支撐在地面基礎(chǔ)上，所述兩側(cè)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(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)相連接。該散貨料棚在縱向兩端設(shè)置16 24m寬及沿縱向每間隔128 156m設(shè)置12 16m寬的整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設(shè)有形成頂棚的整跨封閉屋面6，在縱向每?jī)烧绶忾]屋面6之間均為對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流的中部開(kāi)敞兩端封閉區(qū)域，形成橫向跨度范圍為90 144m、縱向長(zhǎng)度范圍為592 1216m的散貨料棚。在每?jī)蓚€(gè)支撐在地面基礎(chǔ)上所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4之間設(shè)有連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架7，所述空間托架7的位置設(shè)在頂棚敞開(kāi)區(qū)域的邊緣處，所述空間托架7的寬度為4 8m。中間開(kāi)敞兩端封閉區(qū)域的兩側(cè)設(shè)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(chǔ)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(wǎng)殼的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4的寬度為8 24m。所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4也可為曲率半徑為50 80m的半圓型曲線結(jié)構(gòu)。所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網(wǎng)殼的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。所述中部開(kāi)敞兩端封閉區(qū)域從地面基礎(chǔ)到頂棚的封閉區(qū)域依次分為封閉板區(qū)I、 開(kāi)洞板區(qū)2、封閉導(dǎo)流板區(qū)3。所述封閉板區(qū)I、封閉導(dǎo)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(kāi)洞板區(qū)2為在兩側(cè)封閉區(qū)域中設(shè)置的折線型的開(kāi)孔擋風(fēng)板或柔性防風(fēng)網(wǎng)，開(kāi)孔擋風(fēng)板上均勻設(shè)有多個(gè)通孔，開(kāi)孔擋風(fēng)板設(shè)置高度在20m以上的范圍。本實(shí)用新型的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚功能是這樣實(shí)現(xiàn)如圖1-9所示，本實(shí)用新型的半封閉風(fēng)導(dǎo)流抑塵型散貨料棚除在縱向兩端和縱向間隔一定距離設(shè)置設(shè)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(kāi)敞兩端封閉形式對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流，頂棚開(kāi)敞的范圍不設(shè)承重結(jié)構(gòu)。中部開(kāi)敞兩端封閉對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流。本實(shí)用新型的半封閉風(fēng)導(dǎo)流抑塵型散貨料結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成I、所述散貨料棚主體結(jié)構(gòu)由支撐在地面基礎(chǔ)上多個(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4構(gòu)成，其形狀有兩種類(lèi)型?？捎蓛蓚?cè)對(duì)稱(chēng)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(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)相連接；或由曲率半徑為50 80m半圓形結(jié)構(gòu)而成。整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4設(shè)置位置為在縱向592 1216m方向兩端部設(shè)置跨度為90 144m寬度為16 24m整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并沿縱向每間隔60 72m，設(shè)置橫向跨度為90 144m、寬度為8 16m的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4。2、在每?jī)蓚€(gè)所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4之間設(shè)有連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架7，其寬度為4 8m。所述空間托架7的兩端分別連接在兩側(cè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4上，位于頂棚的敞開(kāi)區(qū)域邊緣處。起到連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并支撐中間敞開(kāi)兩端封閉區(qū)域的局部承重結(jié)構(gòu)骨架8作用。3、所述散貨料棚橫斷面除縱向兩端16 24m寬和縱向間隔128 156m設(shè)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(kāi)敞兩端封閉形式對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)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(jié)構(gòu)骨架8，底部鉸支撐在底面基礎(chǔ)上，上部支撐在連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架結(jié)構(gòu)7上。其兩側(cè)封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結(jié)構(gòu)，其中開(kāi)孔擋風(fēng)板寬度或柔性防風(fēng)網(wǎng)約為料棚側(cè)墻高度的30%;中部54 84m范圍開(kāi)敞，頂棚開(kāi)敞的范圍約為料棚總跨度的50% 60%，中部開(kāi)敞部分不設(shè)承重結(jié)構(gòu)和屋面。4、所述中部開(kāi)敞兩側(cè)封閉區(qū)域從地面到頂棚依次分為封閉板區(qū)I、開(kāi)洞板區(qū)2、封閉導(dǎo)流板區(qū)3。所述縱向即592 1216m長(zhǎng)向在兩端部設(shè)置的16 24m寬和沿縱向間隔128 156m設(shè)置12 16m寬的整跨封閉屋面6。5、所述封閉板區(qū)I及封閉導(dǎo)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(kāi)洞板區(qū)2為在兩側(cè)封閉區(qū)域中設(shè)置的折線型的開(kāi)孔擋風(fēng)板或柔性防風(fēng)網(wǎng)，開(kāi)孔擋風(fēng)板上均勻設(shè)有多個(gè)通孔。6、所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4、空間托架7、局部承重結(jié)構(gòu)骨架8均采用單元寬度為3 6m鋼管桁架或四角錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。7、整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4可采用整體組裝或采用折疊展開(kāi)式整體施工技術(shù)，如圖8、圖9所示，先將主體結(jié)構(gòu)去掉部分桿件，使一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)變成可運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，這樣可將整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4按五個(gè)區(qū)域在地面折疊起來(lái)，最大限度的降低安裝高度，臨時(shí)加上必要的 支撐，然后將折疊起來(lái)主體結(jié)構(gòu)，按圖9中箭頭所指提升作用點(diǎn)進(jìn)行提升。提升到設(shè)計(jì)高度后，補(bǔ)缺未安裝的桿件，機(jī)構(gòu)又變成了一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再拆除臨時(shí)支撐。8、對(duì)超大型跨度封閉整跨主體結(jié)構(gòu)骨架部分可采用柔性鋼絞線形成索拉鋼管構(gòu)架或網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，可降低整跨主體結(jié)構(gòu)骨架部分約20%的用鋼量。9、一般采用樁基抵抗主體結(jié)構(gòu)傳遞來(lái)的水平和垂直荷載。重大的工程項(xiàng)目可根據(jù)風(fēng)數(shù)值模擬試驗(yàn)和必要時(shí)風(fēng)洞試驗(yàn)，確定開(kāi)敞的范圍及選擇采用三段曲線結(jié)構(gòu)形狀或半圓型結(jié)構(gòu)形狀。實(shí)施例I、散貨料棚為120mX 1216m,總建筑面積145920m2。主體結(jié)構(gòu)由支撐在地面基礎(chǔ)上17個(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4構(gòu)成，其形狀由兩側(cè)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(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)相連接；整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4設(shè)置位置為在縱向1216m方向兩端部設(shè)置跨度為120m寬度為24m整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并沿縱向每間隔60米，設(shè)置跨度為120m、寬度為12、16m的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4。在每?jī)蓚€(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4之間設(shè)有連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架7，空間托架7的兩端分別連接在兩側(cè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4上，頂棚的敞開(kāi)區(qū)域邊緣處。起到連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并支撐中間敞開(kāi)兩端封閉區(qū)域的局部承重結(jié)構(gòu)骨架8作用。除縱向兩端24m寬和縱向間隔132m設(shè)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(kāi)敞兩端封閉形式對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流。散貨料棚橫斷面兩端各24m范圍為封閉區(qū)域，兩端封閉區(qū)域的局部承重結(jié)構(gòu)骨架8，底部鉸支撐在底面基礎(chǔ)上，上部支撐在連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架結(jié)構(gòu)7上。其兩側(cè)封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結(jié)構(gòu)，其中開(kāi)孔擋風(fēng)板寬度約為料棚側(cè)墻高度的30% ;頂棚中部72m范圍開(kāi)敞，頂棚開(kāi)敞的范圍為料棚總跨度的60%，中部開(kāi)敞部分不設(shè)承重結(jié)構(gòu)和屋面。整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4可采用整體組裝或采用折疊展開(kāi)式整體施工技術(shù)。采用折疊展開(kāi)式整體施工技術(shù)，如圖8、圖9所示，其特點(diǎn)是先將主體結(jié)構(gòu)去掉部分桿件，使一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)變成可運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，這樣可將整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4按五個(gè)部分在地面折疊起來(lái)，最大限度的降低安裝高度，臨時(shí)加上必要的支撐，然后將折疊起來(lái)主體結(jié)構(gòu)，按圖9中箭頭所指提升作用點(diǎn)進(jìn)行提升。提升到設(shè)計(jì)高度后，補(bǔ)缺未安裝的桿件，機(jī)構(gòu)又變成了一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再拆除臨時(shí)支撐。[0074]實(shí)施例2、散貨料棚為90mX592m，總建筑面積53280m2。主體結(jié)構(gòu)由支撐在地面基礎(chǔ)上9個(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4構(gòu)成，其形狀由兩側(cè)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(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)相連接；整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4設(shè)置位置為在縱向592m方向兩端部設(shè)置跨度為90m寬度為16m整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并沿縱向每間隔60米，設(shè)置跨度為90m、寬度為8、16m的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4。在每?jī)蓚€(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4之間設(shè)有連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架7，所述空間托架的兩端分別連接在兩側(cè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4上，位于頂棚的敞開(kāi)區(qū)域邊緣處。起到連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并支撐中間敞開(kāi)兩端封閉區(qū)域的局部承重結(jié)構(gòu)骨架8作用。除縱向兩端16m寬和縱向間隔128m設(shè)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(kāi)敞兩端封閉形式對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)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(jié)構(gòu)骨架8，底部鉸支撐在底面基礎(chǔ)上，上部支撐在連接整跨 主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架結(jié)構(gòu)7上。其兩側(cè)封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結(jié)構(gòu)，其中開(kāi)孔擋風(fēng)板寬度約為料棚側(cè)墻高度的30% ;頂棚中部54m范圍開(kāi)敞，頂棚開(kāi)敞的范圍為料棚總跨度的60%，中部開(kāi)敞部分不設(shè)承重結(jié)構(gòu)和屋面。整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4可采用整體組裝整體施工技術(shù)。實(shí)施例3、散貨料棚為144mX892m，總建筑面積128448m2。主體結(jié)構(gòu)由支撐在地面基礎(chǔ)上11個(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4構(gòu)成，其形狀由兩側(cè)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(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)相連接；整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4設(shè)置位置為在縱向892m方向兩端部設(shè)置跨度為144m寬度為24m整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并沿縱向每間隔72米，設(shè)置跨度為144m、寬度為12、16m的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4。在每?jī)蓚€(gè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4之間設(shè)有連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架7，所述空間托架的兩端分別連接在兩側(cè)整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4上，位于頂棚的敞開(kāi)區(qū)域邊緣處。起到連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4，并支撐中間敞開(kāi)兩端封閉區(qū)域的局部承重結(jié)構(gòu)骨架8作用。除縱向兩端24m寬和縱向間隔156m設(shè)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(kāi)敞兩端封閉形式對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)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(jié)構(gòu)骨架8，底部鉸支撐在底面基礎(chǔ)上，上部支撐在連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架結(jié)構(gòu)7上。其兩側(cè)封閉區(qū)域在局部承重骨架8上附著有封閉結(jié)構(gòu)，其中開(kāi)孔擋風(fēng)板寬度約為料棚側(cè)墻高度的30%;頂棚中部84m范圍開(kāi)敞，頂棚開(kāi)敞的范圍為料棚總跨度的58. 3%，中部開(kāi)敞部分不設(shè)承重結(jié)構(gòu)和屋面。此大型整跨主體結(jié)構(gòu)骨架4采用柔性鋼絞線形成索拉鋼管構(gòu)架或網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，可降低整跨主體結(jié)構(gòu)骨架部分約20%的用鋼量。本實(shí)用新型的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚綜合進(jìn)行了露天堆存和封閉堆存分析比較，進(jìn)行了防風(fēng)網(wǎng)抑塵效果分析，采用MSGS空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)程序?qū)M向跨度范圍為90 144m，縱向長(zhǎng)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(jié)構(gòu)，或由曲率半徑為50 80m半圓形結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了多方案計(jì)算分析比較。并由同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了數(shù)模試驗(yàn)驗(yàn)證分別對(duì)半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚進(jìn)行了在16m/s、20m/s不同最大風(fēng)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(fēng)速對(duì)照分析；迎風(fēng)面圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置不同比率開(kāi)孔擋風(fēng)板，由O 100%，按10%遞增的風(fēng)效應(yīng)分析；敞開(kāi)距離與煤堆表面最大風(fēng)速的影響對(duì)照分析；頂棚不同敞開(kāi)率，由0 100%，按10%遞增的風(fēng)效果分析。根據(jù)數(shù)模試驗(yàn)和MSGS空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，選擇部分效果良好，有代表性的成果，發(fā)現(xiàn)存在以下共同規(guī)律，以跨度120m為例，如表I 3及圖10-14 I、通常料堆起塵分為兩大類(lèi)①在堆取料等過(guò)程中的動(dòng)態(tài)起塵，主要與作業(yè)落差、裝卸強(qiáng)度等有關(guān)，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(chǎng)表面的靜態(tài)起塵，主要與物料表面含水率、風(fēng)速等密切相關(guān)，當(dāng)外界作用在料堆表面風(fēng)速達(dá)到一定強(qiáng)度，該風(fēng)力使散貨物料堆表面顆粒產(chǎn)生的向上遷移的動(dòng)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(shí)，顆粒就離開(kāi)堆垛表面而揚(yáng)塵，此時(shí)的風(fēng)速被稱(chēng)為起塵臨界風(fēng)速。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料和數(shù)模試驗(yàn)，起塵臨界風(fēng)速和起塵量見(jiàn)表I 3 :表I不同粒徑煤塵的起塵臨界風(fēng)速
權(quán)利要求1.一種半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，該散貨料棚支撐在地面基礎(chǔ)上，其特征是該料棚結(jié)構(gòu)包括有多個(gè)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架(4)，整跨主體結(jié)構(gòu)骨架(4)支撐在地面基礎(chǔ)上，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的曲線段及中部曲線段的三段曲線結(jié)構(gòu)部分吻接而成，兩側(cè)曲線段下端設(shè)置一垂直直線段和基礎(chǔ)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(shè)置整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設(shè)有形成頂棚的整跨封閉屋面￠)，在縱向每?jī)烧绶忾]屋面(6)之間均為對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流的中部開(kāi)敞兩端封閉區(qū)域，形成橫向跨度范圍為90 144m、縱向長(zhǎng)度范圍為592 1216m的散貨料棚。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述兩側(cè)曲線段曲率半徑為20 50m，中部曲線段曲率半徑為80 120m ;散貨料棚在縱向兩端設(shè)置16 24m寬及沿縱向每間隔128 156m設(shè)置12 16m寬的整垮封閉區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是在每?jī)蓚€(gè)支撐在地面基礎(chǔ)上所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架(4)之間設(shè)有連接整跨主體結(jié)構(gòu)骨架的空間托架(7)，所述空間托架(7)的位置設(shè)在頂棚敞開(kāi)區(qū)域的邊緣處，所述空間托架(7)的寬度為4 8m ; 中間開(kāi)敞兩端封閉區(qū)域的兩側(cè)設(shè)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(chǔ)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架(4)的寬度為8 24m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架(4)為曲率半徑為50 80m的半圓型曲線結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述整跨主體結(jié)構(gòu)骨架(4)為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網(wǎng)殼的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述中部開(kāi)敞兩端封閉區(qū)域從地面基礎(chǔ)到頂棚的封閉區(qū)域依次分為封閉板區(qū)(I)、開(kāi)洞板區(qū)(2)、封閉導(dǎo)流板區(qū)⑶。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述封閉板區(qū)(I)、封閉導(dǎo)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(kāi)洞板區(qū)(2)為在兩側(cè)封閉區(qū)域中設(shè)置的折線型的開(kāi)孔擋風(fēng)板或柔性防風(fēng)網(wǎng)，開(kāi)孔擋風(fēng)板上均勻設(shè)有多個(gè)通孔，開(kāi)孔擋風(fēng)板設(shè)置高度在20m以上的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，其特征是所述空間托架⑵及局部承重骨架⑶為單元寬度3 6m的鋼管桁架或四角錐網(wǎng)殼的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供的半封閉環(huán)保型風(fēng)導(dǎo)流抑塵散貨料棚，該料棚結(jié)構(gòu)包括有多個(gè)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的曲線段及中部曲線段部分吻接而成的整跨主體結(jié)構(gòu)骨架，兩側(cè)曲線段、中部曲線段的三段曲線結(jié)構(gòu)部分吻接而成；該散貨料棚在縱向兩端設(shè)置和間隔一定距離設(shè)置整垮封閉區(qū)域，整垮封閉區(qū)域上設(shè)有形成頂棚的整跨封閉屋面，在縱向每?jī)烧绶忾]屋面之間均為中部開(kāi)敞兩端封閉對(duì)風(fēng)進(jìn)行導(dǎo)流的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型料棚儲(chǔ)煤量大、工藝流程簡(jiǎn)單、流通性強(qiáng)、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(jié)構(gòu)減少用鋼量35～45％，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積40～50％。與一般防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比，提高了抑塵效果，改善了周邊環(huán)境，達(dá)到了環(huán)保要求。
文檔編號(hào)E04H5/02GK202450808SQ20122005532
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:中交一航院工程總承包有限公司, 中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司