火力发电厂翻车机室结构设计浅谈

赵琴

[摘要] 翻车机系统属于火力发电厂输煤系统中较重要的一环，而翻车机室为翻车机系统中最重要的单体，本文着重围绕翻车室结构布置，荷载导算，计算方法，设计注意点进行了学习总结。

[关键词] 结构布置 荷载导算 设计计算方法 设计注意点

在火力发电厂中输煤系统中，根据卸煤方式不同可分为翻车机卸煤，缝式卸煤槽卸煤，浅缝式卸煤槽卸煤，受煤斗卸煤等。翻车机卸煤系统主要针对火车来煤而设，该系统由翻车机室、迁车台、重车轨道基础、空车轨道基础、重车拨车机基础、空车拨车机基础、翻车机配电室、翻车机控制室、翻车机系统室外封闭等几部分组成，翻车机室在火力发电厂输煤系统中有着举足轻重的地位，就此结合某工程项目对翻车机室结构设计做一学习总结。

一 结构布置概述

翻车机室主要任务是进行火车卸煤，火车自零米进入翻车机室，零米开设翻车大洞，翻车卸煤，将所卸的煤转运输送至输煤通廊。故而翻车机室一般设置为：地上一层，布置有翻车机检修吊车。地下两层，负一层主要布置有翻车机基础、除尘器基础，煤斗，负二层主要布置有输煤皮带。

本工程翻车机室安装一台翻车机，火车经重车铁路轨道从翻车机室室东侧进入，在拨车机作用下各个车厢依次进入翻车机室，旋转翻卸完成后，由西侧出翻车机室进入迁车台，迁车台进行车厢北至南转运，于空车轨道上由西向东，开出翻车机系统。

本工程翻车机室东西轴线尺寸为30.000m，南北轴线尺寸为15.500m，基础埋深为13.850m。地上部分结构高度为13.960m，吊车梁顶标高为10.500m，结构形式为门式钢架（带吊车）结构，屋面采用自防水带保温压型钢板。地下部分两层，层高分别为3.580m，8.130m，结构形式为钢筋混凝土扶壁柱內框架结构，基础采用筏板基础。

二 主要荷载布置导算

1.屋面处：恒载为屋面恒载，取值为0.75KN/㎡，活载为屋面活载，取值为0.70KN/㎡。

2.9.590m处：吊车荷载，吊车为电动双钩桥式起重机，跨度13.5m，起重量主钩20t/副钩5t。

3. -0.170m层：恒载包括楼面荷载，取值为7.13 KN/㎡（楼板厚200mm）/9.93 KN/㎡（楼板厚300mm），挡煤墙荷载，取值为14 KN/㎡；活载包括楼面活载，取值为20 KN/㎡，火车轮压荷载，采用中华人民共和国铁路标准活载，即“中-活载”止挡器荷载，取值为800 KN。

4.-3.750m层：恒载包括楼面荷载，取值为7.43 KN/㎡，煤斗侧壁荷载，取值为31.25 KN/m，传动装置座荷载，取值为198 KN/m；活载包括楼面活载，取值为20 KN/㎡，煤斗周边梁荷载，取值为40 KN/㎡，托辊座荷载，Ⅰ/Ⅱ托辊座取值为1020 KN，Ⅲ传动装置座取值为195 KN。

5.-11.980m层：恒载为地面恒载，取值为2.50 KN/㎡，活载为地面活载，取值为5.00 KN/㎡。

三 设计计算方法

本翻车机室主要采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列软件进行建模计算，采用SATWE程序进行结构内框架计算；采用JCCAD程序中的桩筏，筏板有限元计算模块进行基础底板计算；地下部分混凝土侧壁手算导荷，采用理正程序进行单构件复核计算，本工程计算简图见图一，扶壁柱手算导荷，计算方法同侧壁；

煤斗计算按照《贮仓设计手册》相关部分采用手算计算；煤斗大梁手算导荷载，采用PKPM系列软件复核计算。

四 设计注意点

1. 翻车机室设计前，应与相关工艺专业密切配合，合理优化设备工艺布置，综合比较确定造价较低，受力体系较好，施工周期较短的结构方案。

2. 计算直接支承翻车机的大梁承载力，其水平和竖向荷载应乘以动力系数。该系数应由工艺设计专业提供，请注意复核提资专业所提荷载值是否已乘系数。

3. 计算翻车机室中的火车大梁承载力时，应将火车荷载乘以减速后的冲击系数（）。其公式为： ）。式中：l为梁的跨度（m）；V—设计行车速度，可取V=15 km/h；一极限速度，可取=65 km/h。

4.煤斗设计时，需注意应按照煤斗内堆满煤，且高出煤斗0.5m～1.0m取值，当为多孔煤斗时，应考虑煤斗空载和满载的最不利分布。

5.翻车机室地下部分侧壁计算除应满足承载力极限状态要求外，还应满足正常使用极限状态，应注意考虑侧壁在使用状态下的抗裂验算，确保其裂缝宽度不得大于0.200mm。

6.地下室顶板作为上部结构嵌固部位时要求顶板应避免开设大洞，在翻车机室设计中，由于工艺要求地下首层顶板必须开设翻车大洞，因此上部结构的嵌固部位应根据地下结构和地上结构的楼层侧向刚度比来确定，须依次验算地下二层及以下对首层的楼层侧向刚度比。同时在计算时，仍然需要考虑地下室顶板对上部结构实际存在的嵌固作用，应取不同的嵌固部位分别计算，包络设计，对首层及嵌固层的抗测力构件均采取相应的加强措施。

7.翻车机室内火车轨道和基础的连接做法应采用铁路做法，以便于验收，此做法应于设计时同铁路院沟通配合确认。

8.设计时应注意核对翻车机基础、除尘器基础定位、标高和安装净空要求等。

参考文献

1.GB50010-2010 《混凝土结构设计规范》

2.DL5022-2012 《火力发电厂土建结构技术规程》

3.GB50011-2010 《建筑抗震设计规范》

4.DL/T 5187.1-2004 《火力发电厂运煤设计》第一部分：运煤系统

5.朱炳寅 《建筑抗震设计规范应用及分析》北京：中国建筑工业出版社 2011

6.朱炳寅 《高层建筑混凝土结构技术规程应用及分析》北京：中国建筑工业出版社 2013