Фундаменты турбоагрегатов главного корпуса электростанции
Монолитные фундаменты
Монолитные фундаменты под турбоагрегаты выполняют в виде рамной конструкции с верхней плитой, на которую устанавливают турбоагрегат. Колонны рам заделывают в мощную нижнюю железобетонную плиту. При наличии сборной плиты под подвалом машинного отделения фундамент сооружается на ней. Наземная часть фундамента армируется несущими арматурными каркасами, которые предварительно оснащаются опалубкой, а затем монтируются в виде арматурно-опалубочных блоков. Нижняя плита фундамента армируется сварными сетками и пространственными каркасами. Наземная часть фундамента под турбоагрегат мощностью 200 МВт, например, собирается из 42 несущих арматурных блоков от 550 до 5130 кг и длиной до 10 м.
Фундамент несет динамические нагрузки, и в связи с этим существует опасность расслоения бетона, бетонирование фундамента необходимо производить непрерывно горизонтальными слоями. Перерыв в бетонировании может быть допущен только при выполнении работ на уровне верха фундаментной плиты и под верхним ростверком. Фундаментная плита и наземная часть выполняются из бетона марки 150—200. Применение несущих арматурных каркасов вместо штучной арматуры позволило отказаться от несущих лесов, механизировать арматурные и опалубочные работы, резко сократить трудоемкость и сроки сооружения монолитных фундаментов турбоагрегатов.
Сборные фундаменты
Дальнейшим этапом в совершенствовании конструкций фундаментов явился переход на сборные фундаменты. Впервые сборные фундаменты сооружены на Али-Байрамлинской и Березовской ГРЭС. В настоящее время сборные фундаменты распространены повсеместно. При разработке и внедрении сборных конструкций фундаментов проведена большая работа по облегчению фундаментов, упрощению их конфигурации, а также унификации элементов. Исследования показали возможность уменьшения сечений ряда элементов, размеры которых назначались ранее не по расчету, а по конструктивным соображениям.
Применение сборных фундаментов с уменьшенными габаритами и массой способствовало принципиально новому подходу к выбору конструктивной схемы фундамента (рис. 4.7). Вместо массивных монолитных фундаментов предложены более прогрессивные гибкие фундаменты, частоты собственных колебаний которых находятся значительно ниже рабочих частот колебании ротора турбины. Для всех сборных элементов приняты унифицированные сечения, которые обеспечили возможность бетонирования конструкций в универсальных формах, рассчитанных на изготовление изделий с одинаковыми сечениями, но разной длины и с различными вылетами полок.
Для фундаментов турбоагрегатов мощностью 50—300 МВт приняты унифицированные сечения сборных железобетонных элементов: колонн — 700×700 и 1000X1000 мм, ригелей и балок — 700X700, 700X1500, 1000X1000. 1000X1500, 1000X1800 и 1000X2100 мм (при тавровом сечении ширина полки — до 2000 мм при разном вылете полок или их исключении с одной или обеих сторон). Для фундаментов турбоагрегатов 500 МВт и более принимается дополнительное сечение балок 1000X2400 мм, а также увеличивается ширина отдельных ригелей с 1000 до 1500 мм.
Предельная масса железобетонных элементов принимается 55 т при изготовлении на полигонах или в закрытых цехах, оборудованных двумя кранами грузоподъемностью по 30 т. Этой массе соответствуют сборные элементы сечением до 1000×2400 мм, при больших сечениях балок и ригелей они выполняются составного сечения из сборного ребра и монолитного пояса. Для увеличения жесткости ригелей поперечных рам и уменьшения их сечения и массы в ряде случаев в пределах более широкой части фундамента (зона ЦНД) вводятся средние стойки и таким образо’м образуются двухпролетные рамы.
В проектах сборных фундаментов, выполненных до 1970 г., нижняя конструкция разработана в виде сборного балочного ростверка. Однако это решение оказалось приемлемым для турбоагрегатов мощностью не более 200 МВт. При большей мощности резко возросли возмущающие силы, которые при неблагоприятных грунтовых условиях, в частности при водонасыщенных мелкозернистых песках, приводили к их виброуплотнению и деформациям балочного ростверка. В дальнейшем сборные ростверки всех фундаментов заменены монолитными железобетонными плитами.
Сборные элементы верхней части фундамента выполняются из бетона марок 300—400, а в отдельных случаях — марки 500 и армируются объемными вязаными блоками. Нижняя плита выполняется из бетона марки 200—400, армирование производится сварными сетками и пространственными блоками.
Большое внимание уделяется конструкции и выполнению стыков сборных элементов фундамента. Необходима полная монолитность стыков, которая обеспечивает динамическую жесткость всего фундамента. Для обеспечения трещиностойкости стыки выполняют с последующим обжатием, которое после приобретения бетоном прочности в узлах не ниже 70 % проектной производят натяжением арматуры, пропущенной через трубки из кровельного железа и установленной при бетонировании узлов. В узле сопряжения ригеля, балки и колонны напрягаемые стержни располагают как горизонтально, так и вертикально. Для лучшего сцепления сборных элементов с монолитным бетоном в узлах торцы примыкающих элементов выполняют с рифленой поверхностью. Перед бетонированием узлов элементы необходимо увлажнять.
Стыки выполнялись с опиранием концов трех примыкающих к колонне балок непосредственно на торец колонны (рис. 4.8, а), в балках предусматривались подрезки, в которых располагалась стыкуемая арматура. В сборных балках и бетоне замоноличивания предусматривались каналы, через которые пропускались напрягаемые стержни, привариваемые к закладным деталям и выпускам арматуры. Натяжение выполнялось гидродомкратами с усилием 18—24 тс. После натяжения каналы инъецировались цементным раствором.
В последующем для упрощения стыков фундамента применялись колонны с консолями (рис. 4.8,6). В дальнейшем, с учетом увеличения массы сборных элементов, принимались двухпролетные продольные балки с упрощенным стыком (рис. 4.8, а). Такое решение позволило уменьшить количество узлов с примыканием трех элементов.
Технико-экономическое сравнение различных типов стыков фундаментов турбоагрегатов показывает преимущество упрощенного стыка.
| Тип стыка | Объем бетона для замоноличивания, м 3 | Трудоемкость, чел-ч |
| Рис. 4.8, а | 1,1 | 111 |
| Рис. 4.8, б | 1,7 | 89 |
| Рис. 4.8, в | 0,6 | 61 |
Основными недостатками стыков фундаментов турбоагрегатов продолжают оставаться натяжение арматуры и связанная с этим длительность выполнения стыка из-за необходимости выдержки бетона замоноличивания и поэтапного проведения работ по обжатию стыка.
Существенного упрощения стыков можно достигнуть применением самонапряженной конструкции с объемным предварительным напряжением. В соответствии с ТУ 21-20-18-74 освоено изготовление напрягающего цемента (НЦ); в зависимости от энергии самонапряжения НЦ выпускается двух марок: НЦ-20 и НЦ-40 со сроком схватывания 30—40 мин.
На ТЭЦ-25 Мосэнерго на фундаменте турбоагрегата мощностью 250 МВт применен узел сопряжения с напрягающим цементом НЦ-40 (рис. 4.9). Усилия, возникающие в горизонтальном направлении при расширении цемента, воспринимались вертикальной сплошной стальной опалубкой из листов толщиной 12 мм, стянутых горизонтальными арматурными стержнями. После стабилизации процессов расширения, усадки и ползучести напряжение составило 1—1,4 МПа, что превышает обжатие, создаваемое натягиваемыми стержнями. Проектная прочность достигнута на третьи сутки.
Технико-экономическое сопоставление фундаментов турбоагрегатов мощностью 50, 100, 200 и 300 МВт в сборном и монолитном исполнении приведено в табл. 4.3, из которой следует, что сборные фундаменты турбоагрегатов по сравнению с монолитными позволяют снизить расход железобетона на 37—59%, стали — на 25—44% и уменьшить трудовые затраты на 50—70%.
Виброизолированные фундаменты
Виброизолированные фундаменты под турбоагрегаты мощностью 50 МВт с применением низкочастотной пружинной виброизоляции обеспечивают: значительное уменьшение вибрации элементов фундамента, расположенных ниже виброизоляторов; исключение передачи вибрации на нижнюю фундаментную плиту и основание; возможность регулировки с помощью домкратов высотного положения верхней плиты.
Конструкция фундаментов отличается от обычной типовой наличием виброизолирующих опор между нижней частью балок верхнего ростверка и верхней частью укороченных колонн (рис. 4.10).
Виброизолирующая опора (рис. 4.11) состоит из опорного столика, пружинной сборки, домкрата, ограничителя горизонтальных перемещений, упора столика и других элементов. Упоры столика предназначены для восприятия нагрузок при возведении верхнего строения фундамента, массы турбоагрегата при монтаже, а также аварийной нагрузки. Общая высота упоров принята больше высоты полностью сжатых пружин, для того чтобы исключить работу пружин при аварии. В зависимости от нагрузок на опору каждая из сборок виброизоляторов состоит из двух или трех комплектов спаренных пружин. Максимальная несущая способность комплекта пружин достигает 18—21 тс. В качестве монтажного механизма и механизма регулирования деформации используются гидравлические домкраты грузоподъемностью 50—200 т.
Сборно-монолитный фундамент под турбоагрегат мощностью 1200 МВт, установленный на Костромской ГРЭС, имеет увеличенные габаритные размеры и массу оборудования по сравнению с турбоагрегатом 800 МВт, а также продольное расположение конденсаторов. В турбоагрегате 800 МВт общая масса оборудования составляет 3400 т, в том числе роторов 214 т; в турбоагрегате мощностью 1200 МВт — соответственно 5300 и 436 т.
Основание под фундамент Костромской ГРЭС состоит из тугопластнчных и полутвердых моренных глин, подстилаемых тонким слоем моренных суглинков. Относительный прогиб фундамента 1/6000, стрела прогиба нижней плиты 12 мм. Для уменьшения деформативности нижней плиты принято принципиально новое техническое решение — устройство в плите среднего без-опорного участка. Конструктивно безопорный участок длиной 6 м выполнен в виде корыта с армированным гибким днищем толщиной 150 мм, перекрытого сборными железобетонными балками (рис. 4.12). Для уменьшения влияния близко расположенных фундаментов главного корпуса на фундамент турбоагрегата нижняя плита запроектирована с консолями вылетом 5,25 м. Во избежание передачи давления через консоль и бетонный пригруз на основание между поверхностью пригруза и нижней гранью консолей оставляется зазор, обеспечивающий независимость прогиба консолей. При среднем безопорном участке эпюра реактивных давлений разбивается на две, благодаря чему уменьшаются прогибы плиты и возникающие в ней усилия. В результате указанных мероприятий толщина нижней плиты уменьшена до 4,5 м. На верхней грани плиты имеется большое число закладных деталей, выпуски арматуры для колонн и фундаментов под оборудование, реперы и элементы системы контроля за температурой бетона. Через тело плиты проходят трубы для установки глубинных реперов. В месте контакта грунта с бетонной подготовкой расположены приборы контроля напряженных состояний основания фундамента. На нижних частях колонн фундамента предусмотрена установка системы гидронивелирования, предназначенной для регулярной регистрации прогибов фундамента в плоскости верха плиты.
Верхнее строение фундамента выполнено в виде пространственной рамы с жесткими железобетонными балками, опирающимися на 24 относительно гибкие стойки сечением 1,2X1,2 м (рис. 4.13). Колонны изготовляются с консолями вылетом 600 мм в плоскости поперечных рам и вылетом 200 мм в другой плоскости. Сечения сборных элементов балок 2000X1200 мм и 2400Х1200 мм. Для связи сборных балок с монолитными предусмотрены выпуски арматуры. Исходя из условий изготовления и транспортировки максимальная масса сборных элементов принята 63 т. Благодаря опиранию балок на консоли малой опорной площади и открытым узлам сопряжения, зазор между нижней гранью балок и капителью колонн уменьшен до 120 мм. Наличие мощных монолитных поясов по полкам сборных балок позволило отказаться от обжатия стыков в рамных узлах напрягаемыми стержнями.
Расход материалов на фундамент под турбоагрегат мощностью 1200 МВт составляет:
| Нижняя плита: | |
| объем железобетона, м 3 | 6450 |
| масса стали, т | 516 |
| Верхнее строение: | |
| объем железобетона, м 3 | 1784 |
| масса стали, т | 172 |
Стальные фундаменты
В послевоенные годы сооружено несколько стальных фундаментов под турбоагрегаты мощностью менее 25 МВт. В 1969—1973 гг. запроектирован и сооружен опытный стальной фундамент под турбоагрегат мощностью 60 МВт на Бобруйской ТЭЦ-2.
Технико-экономическое сопоставление стального и сборного железобетонного фундамента турбоагрегата Бобруйской ТЭЦ-2 приведено в табл. 4.4.
Как следует из приведенных данных, расход стали при стальных фундаментах возрастает почти в 3 раза при примерно равных трудозатратах. Опыт эксплуатации стального фундамента на Бобруйской ТЭЦ-2 показал довлетворительный уровень вибрации основных балок, но повышенные вибрации стоек и площадок.
Разработаны рабочие чертежи стального фундамента под турбоагрегат мощностью 100 МВт (рис. 4.14). В этом проекте в отличие от предыдущего приняты следующие технические решения: стойки — трубчатого сечения и в меньшем количестве (пять поперечных рам вместо семи); сопряжение верхней плиты со стойками выполнено на болтах, а не на сварке, площадки из рифленой стали на отметке обслуживания отделены от фундамента.
Неблагоприятные для стальных фундаментов результаты сравнения с железобетонными по стоимости и расходу стали могут быть улучшены при накоплении опыта проектирования и строительства.
Источник
Здания и сооружения тепловых электростанций — Фундаменты под оборудование
Содержание материала
Расположенное в машинном отделении оборудование покоится на специальных фундаментах, опирающихся на перекрытие или на днище подвала, а при отсутствии днища — на грунт.
Непосредственно на днище или на грунт отираются фундаменты турбогенераторов, питательных турбо- и электронасосов и некоторого другого оборудования.
Подогреватели высокого давления, масляные фильтры и некоторые насосы опираются на перекрытие подвала с помощью металлических рам. Металлические стойки площадок обслуживания оборудования опираются на колонны перекрытия подвала и крепятся к перекрытию анкерными болтами, приваренными к выпускам из колонн.
Фундаменты под турбогенераторы представляют собой весьма сложную строительную конструкцию, состоящую из надземной части (от отметки пола конденсационного помещения до отметки пола машзала) и подземной части (ниже отметки пола конденсационного помещения).
Рис. 10-23. Фундамент под турбогенератор мощностью 200 тыс. квт в монолитном железобетоне.
а — план на отметке 9,0 м; б — продольный разрез; в — разбивка продольной рамы на блоки с несущими арматурными каркасами.
Д о последнего времени фундаменты под турбогенераторы выполнялись в подавляющем большинстве случаев из монолитного железобетона. Известны отдельные примеры конструкции фундаментов с применением стальных колонн и балок.
На современных тепловых электростанциях сооружаются железобетонные фундаменты рамной конструкции, состоящие из 3—7 одноэтажных или двухэтажных поперечных рам. Рамы соединяются поверху продольными балками, образующими вместе с верхними ригелями рам и консольными площадками верхнюю плиту фундамента, на которой устанавливается турбина и генератор. Колонны рам заделываются в нижнюю массивную железобетонную плиту (рис. 10-23,а, б).
Геометрические размеры элементов фундаментов весьма велики, в связи с чем для удержания в проектном положении арматуры и восприятия веса свежеуложенного бетона при бетонировании фундамента приходилось сооружать громоздкие и дорогостоящие коренные леса.
В целях индустриализации строительства армирование надземной части фундаментов турбогенераторов стали производить несущими жесткими арматурными каркасами, собираемыми из арматурно-опалубочных блоков, изготовленных на подсобных предприятиях строительства (рис. 10-23,в). Арматурно-опалубочные блоки представляют собой пространственную решетчатую конструкцию с поясами из уголков и решеткой из уголков или круглой стали. Геометрические размеры блоков с учетом защитного слоя бетона соответствуют размерам элементов фундамента. Жесткий арматурный блок, рассчитанный на воздействие веса свежеуложенного бетона, опалубки и монтажных нагрузок, дополняется расчетной гибкой арматурой, хомутами и с навешенными на него опалубочными щитами подается на место установки в машинное отделение главного корпуса. Блоки устанавливаются на постаменты и соединяются между собой и с выпусками из нижней плиты с помощью электросварки.
Рис. 10-24. Фундамент под турбогенератор мощностью
а —общий вид; б — стык нижнего ростверка; в — стык верхнего ростверка; 1 — колонна; 2 —продольная балка; 3 — ригели по подвала; 4 — балки нижнего ростверка; 5 — опоры конденсатора; 6 — плита днища а колоннах для приварки арматуры при монтаже фундамента;7 — ванная сварка арматуры; 8 —»зуб» колонны; 9 — напрягаемая арматура для обжатия стыка; 10 — закладные части перечных рам;
300 тыс. квт в сборном железобетоне.
Нижняя плита фундамента армируется сварными плоскими сетками и пространственными каркасами. Перед бетонированием в опалубку нижней плиты устанавливаются арматурные постаменты (выпуски) колонн надземной части фундамента и арматура опор конденсаторов турбины.
Фундаменты турбогенераторов в процессе эксплуатации воспринимают значительные динамические воздействия, поэтому во избежание расслоения бетона при бетонировании и образования при эксплуатации трещин бетонирование фундаментов производится непрерывно. Устройство рабочего шва бетонирования с соблюдением всех мероприятий по обеспечению монолитности соединения допускается производить в колоннах на уровне верха нижней плиты фундамента или на уровне пола конденсационного помещения.
Значительное снижение трудозатрат и экономия строительных материалов достигнуты благодаря применению сборного железобетона для сооружения фундаментов турбогенераторов.
Сборные железобетонные фундаменты собираются из элементов прямоугольного и таврового сплошного сечения, оказавшихся наиболее экономичными по расходу материалов, по сравнению с прямоугольным пустотелым и двутавровыми сечениями элементов (рис. 10-24,а).
Для серийных турбогенераторов мощностью 50, 100, 150, 200 и 300 тыс. квт разработаны типовые проекты фундаментов из унифицированных сборных железобетонных элементов. Сортамент сборных железобетонных элементов состоит из следующих типоразмеров поперечных сечений:
а) прямоугольные элементы сечением 1,0Х 1,0 и 1,0Х 1,5 м применяются для колонн, ригелей и верхних продольных балок;
б) тавровые элементы высотой 1,5; 1,8; 2,1 и 2,4 м с полкой шириной 2,0 м и ребром шириной 1,0 м применяются для ригелей и балок.
Нижняя сплошная монолитная железобетонная плита в сборных фундаментах заменена ростверком из балок таврового сечения. Балочный ростверк укладывается на железобетонную плиту днища подвала конденсационного пола по цементному подстилающему слою. Плотность прилегания ростверка достигается вибрированием.
Соединение продольных и поперечных балок ростверка между собой производится путем ванной сварки арматурных выпусков. Затем в стык по кондуктору устанавливаются вертикальные выпуски для последующего присоединения колонн фундамента, и зазор между балками замоноличивается бетоном (pиc. 10-24,б). Установка колонн фундамента, опирающихся на ростверк «зубом», и сварка арматурных выпусков производятся после достижения бетоном замоноличивания балочного ростверка 70% проектной прочности. Затем на участке соединения колонн с ростверком стык бетонируется вторично.
Значительно более ответственным, испытывающим большие усилия, является рамный узел верхнего ростверка в месте сопряжения колонн с ригелем и продольными балками, который осуществляется с помощью ванной сварки выпусков и предварительного напряжения отдельных арматурных стержней, благодаря чему достигается обжатие стыка (рис. 10-24,в). Продольные балки и ригель опираются на колонну с помощью рихтующих подкладок. В опорной части балок и ригеля имеются отверстия для пропуска вертикального напрягаемого арматурного стержня. Кроме этих стержней, напряжению подвергаются два вертикальных стержня, выпущенных из колонны у внешней растянутой грани узла сопряжения, и два горизонтальных стержня, расположенных в верхней растянутой зоне ригеля.
При необходимости количество напрягаемых стержней может быть увеличено. Напрягаемые стержни из стали марки Ст. 3 с резьбой на конце привариваются к арматурным выпускам и закладным частям в колонне и ригеле в процессе монтажа фундамента. Остальные арматурные выпуски соединяются между собой ванной сваркой с помощью вставок из круглых стержней. На напрягаемые стержни, расположенные в зоне замоноличивания, надеваются трубки для образования каналов, и производится бетонирование стыка.
Натяжение стержней с усилием 10 Т для обжатия стыка производится гайками и динамометрическим ключом после достижения бетоном замоноличивания 70% проектной прочности. При усилии натяжения более 10 Т применяют домкраты. После натяжения стержней отверстия в ригеле и балках и каналы в зоне замоноличивания инъецируются цементным раствором.
Элементы фундаментов изготовляются заводским путем, причем благодаря проведенной унификации опорных участков ригелей, балок, колонн и расположения арматуры в поперечном сечении элементов для изготовления всех элементов различной длины и сечения оказалось достаточным создать всего четыре универсальные стальные формы с передвижными торцовыми вкладышами.
Сборные железобетонные фундаменты под турбоагрегаты осуществлены уже на ряде электростанций и находят все большее применение в энергетическом строительстве.
Из фундаментов под вспомогательное оборудование, располагаемое в машинном отделении, наиболее сложными являются фундаменты под питательные турбо- и электронасосы.
Фундаменты под питательные электронасосы небольшой производительности состоят из монолитной нижней железобетонной плиты, уложенной на грунт или днище подвала, стен камеры воздухоохладителя и опирающейся на эти стены верхней железобетонной плиты, устраиваемой на уровне конденсационного пола.
Фундаменты под агрегаты большой производительности (например, для блоков 200 и 300 тыс. квт) имеют много общего с фундаментами под турбогенераторы.
На рис. 10-25,а изображен фундамент под питательный турбонасос, состоящий из железобетонной монолитной нижней плиты, сборных железобетонных колонии имеющей сложную конфигурацию монолитной верхней плиты. Нижняя фундаментная плита опирается на грунт или на днище подвала (в последнем случае плита соединяется с днищем выпусками, установленными в швы между сборными плитами подвала). Сборные колонны устанавливаются на нижнюю плиту «зубом», а выпуски арматуры соединяются электросваркой. Арматура верхней плиты, так же на сварке, стыкуется с выпусками из колонн, после чего монолитная часть фундамента бетонируется бетоном марки 150. Сборные железобетонные колонны изготовляются из бетона марки 300.
Менее сложными являются фундаменты под сливные, масляные и другие насосы, устанавливаемые на перекрытие над подвалом. На рис. 10-25,б изображен фундамент под сливной насос, выполненный в виде двух обетонированных металлических рам, прикрепленных к перекрытию с помощью анкерных болтов. Необходимая для восприятия динамических воздействий оборудования масса фундамента создается за счет совместной работы элементов перекрытия, металлических рам и набетонки.
Оборудование, не имеющее динамических нагрузок, устанавливается непосредственно на плиты перекрытия (например, масляные фильтры), а при наличии больших нагрузок и необходимости устройства больших отверстий в перекрытии — на металлические рамы, опертые на колонны подвала.
Рис. 10-25. Фундаменты под оборудование, устанавливаемое в машинном отделении. а — фундамент под питательный турбонасос; б —фундамент под сливной насос; в — фундамент под подогреватель высокого давления; 1 — стены камеры воздухоохладителя; 2 — сборные колонны; 3 — нижняя монолитная плита; 4 — верхняя монолитная плита; 5 — плита перекрытия подвала; 6 — металлическая рама; 7 — анкерный болт; 8 — армированный бетон; 9 — колонны подвала.
На рис. 10-25,в приведен в качестве примера фундамент под подогреватель высокого давления, состоящий из металлической рамы, опертой на четыре колонны подвала. Пространство между пpoeмом для подогревателя и сборными плитами перекрытия заполняется армированным бетоном.
Расположенные в котельном и дымососном отделениях фундаменты под основное и вспомогательное оборудование опираются на грунт.
Рис. 10-26. Фундаменты под оборудование, устанавливаемое в котельном, бункерном и дымососном отделениях.
а — монолитный фундамент под котел; б — сборный фундамент под котел; в— фундамент шаровой мельницы; г — фундамент молотковой мельницы; д — фундамент под дутьевой вентилятор; 1— сборный фундамент; 2—сборная подкладная плита; 3 — монолитный подколонник; 4 — монолитный ленточный фундамент главного корпуса; 5 — сборный фундамент главного корпуса; 6— фундамент мельницы; 7 — фундамент электродвигателя мельницы; 8 — бетонный блок; 9 — сборные плиты; 10 — монолитный железобетонный фундамент; 11 — анкер; 12 — заливка бетоном; 13 — опорные балки площадок обслуживания; 14 — бетонная подливка.
Фундаменты под мельницы и мельничные вентиляторы, располагаемые в бункерном отделении, опираются на нижнюю фундаментную плиту главного корпуса или на грунт, а иногда частично на фундаменты здания и частично на грунт.
Фундаменты под котлы воспринимают большие нагрузки от колонн каркаса котла и перекрытия на оперативной отметке обслуживания, доходящие в общей сложности до 1 000—1 500 т на одну колонну.
При полуоткрытых и открытых котельных нагрузки на фундаменты колонн каркаса котла еще более возрастают за счет веса кровельного шатра и давления ветра на котел.
Размеры и конфигурация фундаментов в плане зависят, кроме величины передаваемых нагрузок, также от расположения фундаментов главного корпуса и размещения остальных элементов подземного хозяйства.
Отметки заложения подошвы фундаментов под котлы и фундаментов главного корпуса обычно принимаются одинаковыми.
Стальные башмаки колонн каркаса котла опираются на глубине 0,5—0,7 м на железобетонные подколонники фундамента и крепятся к последним с помощью анкерных болтов или арматурных стержней, выпущенных из подколонников фундамента и приваренных к башмаку колонны. Фундаменты под котлы до недавнего времени осуществлялись, как правило, в виде отдельных башмаков, лент или сплошных плоских и ребристых плит, выполняемых из монолитного железобетона марки 150 (рис. 10-26,а).
В последние годы на ряде электростанций сооружены фундаменты под котлы из сборных железобетонных элементов, применяемых для возведения фундаментов главного корпуса,— сплошных тавровых башмаков и подкладных плит (рис. 10-26,б). Подколонники в таких фундаментах обычно выполняются из монолитного железобетона. Арматура подколонников сваривается с выпусками из сборных фундаментов. Как и в фундаментах главного корпуса, применение бетона марки 400 и соответствующей формы фундамента позволяет добиться некоторой экономии материалов и значительного снижения трудоемкости возведения фундаментов под котлы из сборных железобетонных элементов по сравнению с фундаментами из монолитного железобетона.
Фундаменты под шаровые мельницы располагаются обычно в бункерном отделении главного корпуса.
Если фундамент под колонны бункерного отделения выполнен в виде сплошной железобетонной плиты, то фундаменты шаровых мельниц, воспринимающие весьма значительные динамические воздействия, выполняются в виде монолитных железобетонных постаментов под подшипники, редуктор и двигатель мельницы, опирающихся на фундаментную плиту бункерного отделения. Для связи постаментов с плитой предусматриваются арматурные выпуски. Если фундаменты бункерного отделения выполнены в виде продольных лент или в виде отдельных башмаков (ГРЭС-2400, универсальный главный корпус и др.), то фундаменты шаровых мельниц выполняют в виде железобетонного массива, уложенного на подбутку из бетона (рис. 10-26,в).
Фундамент армируется по контуру плоскими арматурными сетками и объемной противоусадочной арматурой. Связь железобетонного массива с подбуткой осуществляется с помощью арматурных выпусков.
Для крепления оборудования в фундамент закладываются опорные рамы и устраиваются колодцы для анкерных болтов (с нишами для установки анкерных плит). Если устройство открытых ниш затруднено, анкерные плиты заключают в металлический футляр, устанавливаемый в фундамент перед бетонированием (рис. 10-27). Снабженные Т-образной головкой анкерные болты вставляют в плиты и поворачивают на 90°, при этом болт, надежно закрепленный в фундаменте, сохраняет возможность рихтовки. После окончания монтажа агрегата и затяжки всех болтов производится подливка рам и заполнение колодцев и ниш раствором или бетоном на мелком заполнителе.
При использовании в качестве топлива торфа, сланцев, бурых углей и некоторых видов мягких каменных углей применяются шахтные или молотковые мельницы, устанавливаемые в котельном отделении вдоль фронта котлов.
В универсальном проекте главного корпуса разработаны фундаменты под молотковые мельницы в виде сборно-монолитных опорных конструкций мостового типа (рис. 10-26,г).
Пролетное строение опор под молотковые мельницы выполняется из сборных железобетонных плит (четыре плиты высотой 800 мм по ширине пролетного строения), соединяемых между собой при помощи петлевых стыков.
Плиты опираются на опоры, сложенные из крупных бетонных блоков. В основания блоков уложены сборные железобетонные подкладные плиты.
Рис. 10-27. Крепление оборудования к фундаменту с помощью анкерных болтов.
1 — труба; 2—анкерная плита; 3—ограничитель против поворота анкерного болта; 4 — коробка; 5 — ограничительный штырь; 6 — анкерный болт с молотком.
В пределах каждого 12-метрового пролета на сборных плитах устанавливаются и бетонируются рамы под две мельницы. Крепление мельниц к фундаменту осуществляется с помощью анкерных болтов, установленных в колодцах фундамента. Пролетное строение фундамента отделяется от бетонного пола котельного отделения швами шириной 20 мм (для предотвращения передачи вибрации), заполненными битумом.
Фундаменты под дутьевые и мельничные вентиляторы, дымососы и вентиляторы горячего дутья основываются обычно на одном уровне с расположенными вблизи фундаментами под колонны главного корпуса и каркас котла. Нижняя часть этих фундаментов выполняется из крупных фундаментных бетонных блоков, укладываемых в несколько рядов с перевязкой швов. Верхняя часть фундаментов имеет сложную конфигурацию (каналы для воздуха охлаждающего электродвигатели, колодцы и ниши для анкерных болтов, закладные балки для площадок обслуживания) и выполняется в большинстве случаев из монолитного железобетона (рис. 10-26,д). Соединение верхней монолитной части фундамента с кладкой из бетонных блоков производится путем установки в швы между блоками арматурных (выпусков (анкеров) и заполнения швов бетоном.
Фундаменты под мелкое оборудование выполняются обычно из бетона и устанавливаются на уплотненный грунт на глубине 1—1,5 м.
Расположенные в хвостовой части котельного отделения золоулавливающие устройства (скрубберы или электрофильтры) устанавливаются на специальные опорные конструкции. На рис. 10-28,а показана компоновка хвостовой части котельной для ГРЭС-1200 с установкой скрубберов. Скрубберы смонтированы на раме из сборных железобетонных балок, опертых на колонны сечением 400X400 мм. Колонны снабжены закладными частями для шарнирного соединения с балками и жестко защемлены в сборные железобетонные фундаменты стаканного типа. В полу подскрубберного помещения, образованного перекрытием на уровне несущих балок и стеновым заполнением из кирпича или железобетонных панелей, устраивается зольный канал из сборных лотков, по которому пульпа из скрубберов направляется в баггерную насосную.
Бетонный пол подскрубберного помещения выполняется с уклоном в сторону зольного канала.
Для монтажа и ремонта оборудования установлен полукозловой кран, опирающийся одной стороной на консоли колонн фасадной стены котельного отделения, а жесткой ногой — на специальную крановую эстакаду.
Крановая эстакада выполняется из сборных железобетонных колонн, жестко соединенных с отдельно стоящими фундаментами. На колонны опираются сборные железобетонные предварительно напряженные или стальные подкрановые балки пролетом 6 или 12 м с тормозными площадками.
Вдоль тормозных площадок устраивается ограждение, а в конце эстакады — лестница и площадка для посадки в кабину крана. К подкрановым балкам в пролете крепятся пружинные подвески газоходов.
На рис. 10-28,б показана компоновка хвостовой части котельной с электрофильтрами и установкой козлового крана, перемещающегося по эстакаде, имеющей два ряда колонн. В случае установки мостового крана колонны эстакады имеют значительную большую высоту и соответственно большие размеры поперечного сечения. Продольная устойчивость колонн эстакады обеспечивается стальными связями или специальными распорками, жестко соединенными с колоннами. Поперечная устойчивость эстакады обеспечивается защемлением колонн в фундаменты.
Рис. 10-28. Хвостовая часть котельного отделения главного корпуса.
а — с установкой скрубберов; б —с установкой электрофильтров; 1 — скрубберы; 2 — дымосос; 3 —дутьевые вентиляторы; 4 — полукозловой кран; 5 — эстакада крана; 6 — надземные газоходы; 7 — дымовая труба; 8 — колонна главного корпуса; 9—электрофильтры; 10 — канал гидрозолоудаления; 11 — козловой кран; 12 — наземные газоходы.
Источник