专利名称：已有混凝土结构烟囱大型洞口开凿改造方法
技术领域：
本发明属于已有建筑物的加固改造方法，特别涉及在已有混凝土结构烟囱筒身上开凿洞口的方法。
经过一定时期使用的混凝土结构烟囱，由于现代生产技术改造的要求，往往需要在其筒身上开凿大型洞口。例如生产工艺改革，增加新的设备后可能要求增加新的烟道口；旧的烟道损坏就地报废后，为了继续利用已有烟囱，就必须重新开凿新的烟道口，等等。
CN86104899A公开的“不停产修补烟囱的方法”，是对于因长期日晒、雨淋、气体腐蚀、温度作用等因素影响下，烟囱上部破损或歪斜的部分，采用专用设备在不停产情况下进行修补的方法。US4285183公开的“墙壁修补器”、US5269861公开的“岩石壁板修补方法”、以及DE3318132A公开的“采用水泥填充排孔法修复砌体及砌体防水’等，虽属建筑物的加固方法，但均未涉及塔桅结构。以上技术都不是在混凝土烟囱筒身下部开凿大型洞口的方法。
在已有混凝土烟囱筒身上开凿新的大型洞口，既需要保证洞口开凿改造后的安全，更需要保证洞口开凿施工过程的安全。在施工过程中的任何时候都不能因开凿洞口拆除混凝土、切割钢筋使筒身截面的安全可靠性明显降低。在以往的一些工程实践中，多采用全截面加固后开凿新洞口的做法；或者是利用原有烟囱筒身的承载能力开凿较小孔洞而不加固筒身；甚至有的将洞口全面开凿后再进行加固。这些做法均有其不足之处采用全截面加固法时，工程量大，消耗材料多，特别是由于材料用量大，导致烟囱自重荷载增大，会对地基基础带来一些新的问题。同时，全截面加固后，该段筒壁厚度增加，也会使烟囱在正常使用过程中导致作用于内衬、隔热层的温度升高，有时会使这些材料过早损坏或丧失其功能；仅利用烟囱筒身的承载能力开洞而不加固补强，是无法开凿大型洞口的，因而只能有限度地采用，不具普遍意义；而对于先开洞后加固的做法，增加了施工过程的风险，有可能发生灾难性的后果。
本发明旨在克服现有技术的缺点，寻求一种对已有混凝土结构烟囱开凿大型洞口(如烟道口)的新方法，要求该方法所需加固处理的工程量小，消耗的工程材料少，对相邻筒身、内衬等影响小，而且能保证在整个洞口开凿过程中都不会因拆除混凝土、切断钢筋而引起筒身截面的安全可靠性低于有关规范、标准的规定。
为了达到上述目的，本发明的方法是按常规对混凝土烟囱进行可靠性鉴定后，按下列步骤顺序进行1.在拟开洞口的左右两侧筒壁上开凿键孔，开凿时所遇钢筋均予保留，只拆除旧壁混凝土；2.在拟开洞口的周边区域(含所说键孔)浇注混凝土作第一次加固；3.开凿洞口；4.在洞口边缘至第一次加固区域边界的范围内浇注混凝土作第二次加固。
开凿键孔的目的是使第一次加固时浇注的混凝土与烟囱筒壁紧密联结。通过第一次加固可提高烟囱筒身截面的承载能力，从而保证开洞的安全。为了开凿方便，键孔呈长条形，可以在洞口左右两侧从上到下贯通，但是这样有一定的风险，因此最好是间断开凿。洞口上下两侧一般不开凿键孔，特别是不能贯通。如果洞口周边上下左右都开贯通的键孔，就几乎是开凿整个洞口了，这样风险很大。键孔的宽度和总面积可依据需要加固的范围确定，它与已有烟囱筒身混凝土强度和开凿洞口的大小有关，而且还与烟气温度有关。
两次加固都按有关规定进行，浇注混凝土加固时，最好第一次加固用模板成型混凝土，第二次加固用喷射混凝土，而且都用无收缩或微膨胀混凝土。通过第二次加固就进一步加强了第一次加固混凝土与已有烟囱筒身混凝土结构的联结。
与现有技术相比，本发明的方法是开键孔和开洞前后两次加固，具有突出的实质性特点。由于只是在洞口周边的局部范围加固，可以使加固工程量减少到最低程度。工程材料消耗大大减少，不会使烟囱自重明显增加，不会给烟囱内衬、隔热层及地基基础带来不利影响。同时因在开洞前后实施二次加固，不存在任何因开洞拆除混凝土、切断钢筋而使烟囱筒身截面的承载能力低于现行有关规范规定的机会，使施工无风险或使风险大幅度降低，因而比现有技术有显著的进步。用该方法开凿新的烟道口等大型洞口无疑具有其它方法无可比拟的优越性。
下面将通过附图和实施例进一步说明本发明的方法。
图1是已有混凝土结构烟囱开洞(新烟道口)施工示意图；图2是图1中的1-1剖面图；图3是图2中的A-A剖面图。
实施例(图1至图3)一个高120米、出口直径6米，根部直径11米的已有混凝土结构烟囱，根据新的生产工艺需要，要在下部筒身开凿一个宽4米、高8.5米的新烟道口。考虑内衬层，实际开凿洞口宽度为4.5米，高9米。
按有关规程对该烟囱进行可靠性鉴定后确认开洞区筒身处于安全可靠状态。施工时先在拟开洞口1的周边区域放线，并在洞口左右两侧筒身上凿出长条形的、间断设置的键孔2，键孔内的钢筋均保留。安装补强钢筋及其它所需钢筋后支模板，在包括键孔2在内的洞口1的周边区域3浇注C40微膨胀混凝土进行第一次加固，并在靠洞口一侧的界面上留出适量的联结钢筋备用。待浇注混凝土达到设计强度70％以后开凿洞口1，拆除洞口处混凝土时从洞口一侧(或中间)开始顺序进行，可用切割法或凿除法拆除。在切除洞口区域的钢筋时，在洞口边缘保留1米左右长度的钢筋并将其弯入准备作第二次加固的区域4，与第一次加固时留出的备用联结钢筋采用E50焊条焊接。第二次加固区域4是洞口1的边缘至所说第一次加固区域3之间的范围，也就是烟道壁处。在该区域施工喷射混凝土，表面随喷随抹光。至此，新烟道口的开凿即告完成。
权利要求
1.已有混凝土结构烟囱大型洞口的开凿改造方法，主要用于开凿新的烟道口，先对拟开洞的烟囱进行可靠性鉴定，确认其处于安全可靠状态后，进行加固和开洞，其特征步骤是a.在拟开洞口(1)的左右两侧筒壁上开凿键孔(2)，所遇钢筋均不切断；b.在包括键孔(2)在内的拟开洞口(1)的周边区域(3)浇注混凝土作第一次加固；c.开凿洞口(1)；d.在洞口边缘至所说区域(3)之间的区域(4)浇注混凝土作第二次加固。
2.根据权利要求1所说的方法，其特征是所说键孔(2)是长条形的，可以从上到下贯通，最好是间断开凿。
3.根据权利要求2所说的方法，其特征是第一次加固用模板成型混凝土，第二次加固用喷射混凝土。
全文摘要
已有混凝土结构烟囱大型洞口的开凿改造方法，主要用于开凿新烟道口。该方法是在拟开洞口两侧开凿键孔，并在开洞前后分别浇注混凝土对洞口周边区域作局部加固补强。加固处理工程量小，材料消耗少，能保证不会因拆除烟囱旧壁混凝土、切割洞口区域钢筋而使烟囱筒身截面的安全可靠性低于有关规范、标准的规定，从而确保施工安全和生产使用安全。
文档编号E04G23/00GK1131226SQ95118380
公开日1996年9月18日 申请日期1995年11月28日 优先权日1995年11月28日
发明者姜迎秋 申请人:冶金工业部建筑研究总院