框架薄壁式混凝土烟囱外壁的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及一种工业或者发电、烘干设备中配套使用的钢筋混凝土烟囱，特别是一种框架薄壁式混凝土烟囱。

背景技术：
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烟囱是一种锅炉热烟气或烟雾的通风的结构，也是一种排除工具，用来排除由火引起的气体或烟尘。是一种把烟气排入高空的高耸结构。能改善燃烧条件，减轻烟气对环境的污染。烟囱通常是垂直的，或尽可能接近垂直，以确保气体平稳流动，吸入空气进入所谓的烟囱燃烧或烟囱效应。烟囱内的空间被称为烟道。

烟囱的高度影响其通过烟囱效应将烟道气输送到外部环境的能力。此外，在高海拔地区使用烟囱的污染物扩散可以减少对周围环境的影响。在化学腐蚀性输出的情况下，足够高的烟囱可以允许空气中的化学物质在到达地平面之前部分或完全自我中和，污染物在更大面积上的分散可以降低其浓度并符合环保要求。

现有的翻模施工技术的烟囱需要底层完全达到相应硬化强度，才能向上建造墙体，支设模板耗费大量人工和时间，小模板堆积不易于施工现场的管理；而滑模施工，烟囱外壁是呈圆锥形，需要不断调整直径，支设锥形模板，这样模板的支设和移动需要耗费大量时间和人工，施工难度极大，并且每天的施工高度一般在3米以下，建造过程中形成的墙体如果不符合要求，也无法修正，属于不可拆，不可替换结构；目前已有的关于烟囱装配式施工法的研究，预制板的装配难度大，整体建筑结构的部分节点力学性能不理想。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种由在框架结构中装配薄壁弧形预制板，可快捷安装、建筑质量可控的框架薄壁式混凝土烟囱的外壁。

本实用新型的是这样实现的：

一种框架薄壁式混凝土烟囱外壁，其组成包括：烟囱本体，所述的烟囱本体的上部连接顶箍，所述的烟囱本体包括框架结构，所述的框架结构包括现浇水平砼梁和在所述的现浇砼梁的基础上的砼柱，所述的砼柱之间装有薄壁弧形预制板，所述的薄壁弧形预制板的下端坐落在所述的水平砼梁上，所述的薄壁弧形预制板的水平方向与所述的砼柱连接，或者所述的薄壁弧形预制板之间水平连接后与所述的砼柱连接，所述的薄壁弧形预制板的上端支撑上部的所述的砼梁，所述的薄壁弧形预制板曲面为锥体表面的一部分，所述的砼柱和所述的砼梁共同构成锥台形的砼网，镶嵌有所述的薄壁弧形预制板的砼网形成烟囱外壁。

所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的薄壁弧形预制板通过预埋连接件之间的焊接连接、预埋连接件和过渡件焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现与砼柱和/或砼梁的固定连接，所述的预埋连接件均为传力连接件。

所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的砼柱上具有砼柱模板连接孔，所述的薄壁弧形预制板的端部具有砼梁模板连接孔，所述的薄壁弧形预制板中分布有钢筋网，所述的钢筋网在上端伸出所述的薄壁弧形预制板,所述的薄壁弧形预制板的下端具有过浆槽，所述的薄壁弧形预制板的下端的侧面具有注浆孔，所述的薄壁弧形预制板的左右两端与砼柱之间具有安装缝，所述的安装缝安装时作为装配间隙使用，安装后作为连接浇筑腔，进行密封连接

所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的薄壁弧形预制板的上部具有工作台连接孔；所述的外壁内侧具有耐高温隔热层，所述的耐高温隔热层为轻质隔热板；或者所述的耐高温隔热层的内侧具有衬板，所述的衬板和所述的烟囱外壁间具有隔热材料，所述的隔热材料为填充的隔热材料或者固化的隔热材料。

所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的轻质隔热板复合在所述的薄壁弧形预制板上，上下层所述的薄壁弧形预制板间和左右相邻两侧的所述的薄壁弧形预制板隔热层间具有隔热连接件，上下层所述的轻质隔热板通过衬板连接板连接,所述的衬板为带有波纹的衬板或带有凹凸齿形的衬板。

所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的外壁内安装1个或2个或3个或4个烟囱通道。

所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁弧形预制板，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置，绑扎立柱钢筋，安装砼柱模板，浇筑混凝土形成砼柱；

在所述的砼柱之间安装薄壁弧形预制板，矫正薄壁弧形预制板的位置，并通过预埋连接件之间焊接连接、预埋连接件和过渡件焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁弧形预制板与砼柱的固定连接，在所述的薄壁弧形预制板左右两端与砼柱之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成烟囱主体结构；

绑扎上一层所述的砼柱的钢筋和砼梁的钢筋，通过砼柱模板连接孔将前后两侧砼柱模板固定在下层的砼柱上，安装左右两侧砼柱模板，同时通过砼梁模板连接孔在薄壁弧形预制板端部安装砼梁模板，形成浇筑空间，浇筑混凝土，形成一体化的砼柱、砼梁和薄壁弧形预制板；

重复“在所述的砼柱之间安装薄壁弧形预制板”之后的上述工序，直至建筑顶部，安装顶箍。

有益效果

1.现有的烟囱传统施工方法有倒模施工法和滑模施工法，其中倒模施工法，需要底层完全达到硬化强度，才能继续向上建造；翻模的模板总面积较大，支设模板耗费大量人工和时间，小模板堆积不易于施工现场的管理。本实用新型框架薄壁式混凝土烟囱属于装配式框架结构，在基础或者任何一层施工的同时制作预制板，没有施工准备期和等待期，而且大部分工作在地面完成，薄壁弧形预制板由工厂批量预制或在现场地面制作，预制板质量可在安装之前有效的监测监控，现场管理难度降低，建筑质量更为可控，预制板总面积比传统翻模模板总面积减少了约80%，并且减少了人工高空作业风险，加快施工进度，节约成本。

2.在滑模施工中，由于烟囱外壁是呈圆锥形，需要不断调整直径，支设锥形模板，这样模板的支设和移动需要耗费大量时间和人工，施工难度极大；每天的施工高度一般在3米以下，建造过程中形成的墙体如果不符合要求，也无法修正，属于不可拆，不可替换结构；滑模施工受天气因素影响较大，滑模开始要严格按照滑模周期向上滑升，若有天气等因素扰乱施工计划，施工管控难度大；滑模过程中模板拼接接缝处会有漏浆影响建筑质量。本实用新型为框架装配式结构的烟囱，烟囱外壁由事先预制好的薄壁弧形预制板装配而成，现场安装工作可根据场地、天气和施工计划灵活调整，施工工期灵活可控，节省大量人工并省去支模时间。

3.目前关于装配式烟囱建筑的研究中，其中预制板是建筑中的主要受力构件，装配时连接部位由受力构件伸出的钢筋插接并现浇混凝土制成，连接部位是受力薄弱点，整体建筑的力学结构并不理想。本实用新型的框架薄壁式混凝土烟囱，采用框架式结构，薄壁弧形预制板曲面为锥体表面的一部分，砼柱和砼梁共同构成锥台形的砼网，薄壁弧形预制板仅作为传力构件，薄壁弧形预制板与承重框架组合受力，烟囱主体结构的稳定性比以预制板作为主要受力构件的装配式烟囱有了很大提高，抗风抗震性能更好。

4.本实用新型的框架薄壁式混凝土烟囱主体为框架结构，现浇水平砼梁，并在砼梁的基础上现浇砼柱，薄壁弧形预制板的下端坐落在水平砼梁上，预制板水平方向与砼柱连接，所述的构件在施工过程中互为支撑，底层建筑完成后，底层的砼柱及薄壁弧形预制板作为支撑结构，继续制作上层建筑，省去大量固定和支撑工作，加快施工进度，建筑受力结构更合理。

5.基于目前对于装配式烟囱建筑方法的研究来看，烟囱的预制板四周要有伸出的钢筋用于预制板的左右连接和上下连接，经过现场试验发现错杂的钢筋导致预制板的定位和插接难度很大，在施工时的支护和高空吊装都有较高的操作难度，对于施工人员的技术要求较高。本实用新型的框架薄壁式混凝土烟囱，预制板左右两侧和下部均无伸出的钢筋，在施工时，先制成砼柱、和下部的砼梁作为支撑框架，随后安装薄壁弧形预制板，砼柱左右两侧预埋连接件，在安装薄壁弧形预制板时，预制板坐落在砼梁上，预制板两侧则通过砼柱两侧的预埋连接件连接固定即可，这种建筑结构更适应建筑行业的人力资源情况，不需要太高精度，预制和现场安装更简便。

6.本实用新型中薄壁弧形预制板中分布钢筋网，并且钢筋网在上端伸出所述的薄壁弧形预制板，与水平砼梁的钢筋网浇筑为一体，使薄壁弧形预制板与烟囱的整体框架结构一体化。

7.传统的烟囱外壁较厚，外壁重量大，造成材料的浪费，本实用新型薄壁弧形预制板，制成的烟囱外壁较薄，较薄的外壁减轻了烟囱整体的重量，又节省材料，有效提高了建筑进度，而且自重小外壁薄，可以促进空间结构的优化，将更大的空间用于烟囱的砼柱、砼梁的优化，使烟囱的整体力学结构更稳定。

8.本实用新型的框架薄壁式混凝土烟囱主体的薄壁弧形预制板的端部具有砼梁模板连接孔，薄壁弧形预制板的上部具有工作台连接孔，在现场施工浇筑砼梁时，砼梁模板直接把接到模板连接孔上即可，工作台可把接到工作台连接孔上，以便工人施工。

9.本实用新型的框架薄壁式混凝土烟囱主体的薄壁弧形预制板的左右两端与砼柱之间具有安装缝，在安装时作为装配间隙使用，施工时预制板有一定的活动空间，装配更加灵活简便，安装后作为连接浇筑腔，进行密封连接。

10.本实用新型的烟囱外壁内侧具有耐高温隔热层，可以防止内部烟雾的热量传导到混凝土筒壁降低混凝土强度，并且内侧耐高温隔热层与预制板为一体结构，可在施工中整体吊装，减少施工工序，加快施工速度。

11.上下层预制板间和左右相邻两侧预制板隔热层之间具有隔热连接件，在维持隔热层连续性的同时，也可用做浇筑模板。上下层所述的衬板间和左右相邻两侧的所述的衬板间具有衬板连接板，使两块预制板的衬板得到有效连接。

12.烟囱顶部具有砼体顶箍，用于防止上层烟雾的热胀力对烟囱筒壁造成的环向拉力。

附图说明：

附图1是本实用新型框架薄壁式混凝土烟囱主体示意图。

附图2是附图1的a部放大示意图。

附图3是附图2的b部放大示意图。

附图4是附图1的a-a部剖面示意图。

附图5是附图4的c部放大示意图。

附图6是薄壁弧形预制板与砼梁、砼柱连接示意图。

附图7是附图6的b-b剖面示意图。

附图8是附图6的c-c剖面示意图。

附图9是附图8的d部放大示意图（薄壁弧形预制板与砼梁连接示意图）。

附图10是薄壁弧形预制板构件示意图。

附图11是附图10的d-d剖面示意图。

附图12是附图11的e部放大示意图。

附图13是以第九层薄壁弧形预制板安装前为例烟囱施工状态图。

附图14是附图13的俯视图。

附图15是以第九层薄壁弧形预制板安装完成为例烟囱施工状态图。

附图16是附图15的f部放大示意图。

附图17是附图15的g部放大示意图。

附图18是附图15的俯视图。

附图19是上一层砼梁砼柱浇筑前的烟囱施工状态图（砼梁模板、砼柱模板安装完成）。

附图20是附图19的俯视图。

附图21是上一层砼柱浇筑完成的烟囱施工状态图。

附图22是隔热层带有衬板的薄壁弧形预制板结构示意图。

附图23是隔热层带有波纹衬板的烟囱外壁结构示意图。

附图24是带有竖向波纹衬板的薄壁弧形预制板结构示意图。

附图25是薄壁弧形预制板之间水平连接后与砼柱连接示意图。

附图26是三筒烟道烟囱示意图。

附图27是薄壁弧形预制板与砼梁模板连接结构示意图。

附图28是薄壁弧形预制板内侧带有耐高温隔热层的结构示意图。

附图29是薄壁弧形预制板与工作台连接结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种框架薄壁式混凝土烟囱外壁，其组成包括：烟囱本体1，所述的烟囱本体的上部连接顶箍11，所述的烟囱本体包括框架结构，所述的框架结构包括现浇水平砼梁2和在所述的现浇砼梁2的基础上的砼柱3，所述的砼柱3之间装有薄壁弧形预制板4，所述的薄壁弧形预制板4的下端坐落在所述的水平砼梁2上，所述的薄壁弧形预制板4的水平方向与所述的砼柱3连接，或者所述的薄壁弧形预制板4之间水平连接后与所述的砼柱3连接，所述的薄壁弧形预制板4的上端支撑上部的所述的砼梁2，所述的构件在施工过程中互为支撑，底层建筑完成后，底层的砼柱3及薄壁弧形预制板4作为支撑结构，继续制作上层建筑，建筑受力结构更合理，现场施工也无需斜拉支撑等辅助支撑工具，所述的薄壁弧形预制板4曲面为锥体表面的一部分，所述的砼柱3和所述的砼梁2共同构成锥台形的砼网，镶嵌有所述的薄壁弧形预制板4的砼网形成烟囱外壁。

实施例2：

实施例1所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的薄壁弧形预制板4通过预埋连接件41之间的焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现与砼柱3和/或砼梁2的固定连接，所述的预埋连接件41均为传力连接件，预埋连接件连接的方式比钢筋插接现浇的方式安装速度提升80%以上。

实施例3：

实施例1或2所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的砼柱3上具有砼柱模板连接孔31，所述的薄壁弧形预制板4的端部具有砼梁模板连接孔47，在现场施工浇筑砼梁4和砼柱5时，砼梁模板49和砼柱模板32直接把接到模板连接孔上即可；所述的薄壁弧形预制板4中分布有钢筋网43，所述的钢筋网43在上端伸出所述的薄壁弧形预制板4,所述的薄壁弧形预制板4的下端具有过浆槽44，所述的薄壁弧形预制板4的下端的侧面具有注浆孔45，所述的薄壁弧形预制板4的左右两端与砼柱3之间具有安装缝，所述的安装缝安装时作为装配间隙使用，安装后作为连接浇筑腔46，进行密封连接。

实施例4：

实施例1或2或3所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的砼柱3为事先预制完成的砼柱，所述的砼柱两侧具有预埋连接件以与薄壁弧形预制板连接，所述的砼柱底部具有连接孔，所述的砼柱上部具有伸出的钢筋，在施工时与砼梁2的钢筋共同构成浇筑空间，浇筑混凝土形成受力节点。

实施例5：

实施例1或2或3或4所述的框架薄壁式混凝土造烟囱外壁，所述的砼梁2为事先预制完成的砼梁，所述的砼梁左右端部具有预埋连接件以与两侧的预制的砼梁2或砼柱3连接，所述的砼梁顶部和底部具有预埋连接件以与薄壁弧形预制板4连接。

实施例6：

实施例1或2或3或4或5所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的薄壁弧形预制板4的上部具有工作台连接孔48，工作台56把接到工作台连接孔作为工人工作平台；所述的外壁内侧具有耐高温隔热层5；或者所述的外壁内侧具有以珍珠岩为耐火材料的高温隔热层54，高温隔热层内侧附有耐火砖55；所述的耐高温隔热层为轻质隔热板；或者所述的高温隔热层内侧具有衬板51，所述的衬板51和所述的烟囱外壁间具有隔热材料，所述的隔热材料为填充的隔热材料或者固化的隔热材料，高温隔热层可以防止内部烟雾的热量传导到混凝土筒壁降低混凝土强度，并且内侧高温隔热层与预制板为一体结构，可在施工中整体吊装，减少施工工序，加快施工速度。

实施例7：

实施例1或2或3或4或5或6所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的轻质隔热板复合在所述的薄壁弧形预制板4上，上下层所述的薄壁弧形预制板4间和左右相邻两侧的所述的薄壁弧形预制板隔热层5间具有隔热连接件52，在维持隔热层连续性的同时，也可用做浇筑模板；上下层所述的轻质隔热板通过衬板连接板53连接,使两块预制板的衬板得到有效连接；所述的衬板51为带有波纹的衬板或带有凹凸齿形的衬板。

实施例8：

实施例1或2或3或4或5或6或7所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，所述的外壁内安装1个或2个或3个或4个烟囱通道12。

实施例9：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁，烟囱顶部具有砼体顶箍11，用于防止上层烟雾的热胀力对烟囱筒壁造成的环向拉力。

实施例10：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8或9之一所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁弧形预制板4，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置，绑扎立柱钢筋，安装砼柱模板32，浇筑混凝土形成砼柱3；

在所述的砼柱3之间安装薄壁弧形预制板4，矫正薄壁弧形预制板4的位置，并通过预埋连接件41之间焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁弧形预制板4与砼柱3的固定连接，在所述的薄壁弧形预制板4左右两端与砼柱3之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成烟囱主体结构；

绑扎上一层所述的砼柱3的钢筋和砼梁2的钢筋，通过砼柱模板连接孔31将前后两侧砼柱模板32固定在下层的砼柱3上，安装左右两侧砼柱模板32，同时通过砼梁模板连接孔47在薄壁弧形预制板端部安装砼梁模板49，形成浇筑空间，浇筑混凝土，形成一体化的砼柱3、砼梁2和薄壁弧形预制板4；

重复“在所述的砼柱3之间安装薄壁弧形预制板4”之后的上述工序，直至建筑顶部，安装顶箍11。

实施例11：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8或9之一所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁弧形预制板4，预制砼柱3，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置并安装事先预制完成的上部有伸出的钢筋的砼柱3；

在所述的砼柱3之间安装薄壁弧形预制板4，矫正薄壁弧形预制板4的位置，并通过预埋连接件41之间焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁弧形预制板4与砼柱3的固定连接，在所述的薄壁弧形预制板4左右两端与砼柱3之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成烟囱主体结构；

绑扎上一层所述的砼梁2的钢筋，通过砼梁模板连接孔47在薄壁弧形预制板端部安装砼梁模板49，与预制的砼柱的上部伸出的钢筋共同形成浇筑空间，浇筑混凝土，形成一体化的砼柱3、砼梁2和薄壁弧形预制板4；在下层的砼柱伸出钢筋处，连接安装上层的预制的砼柱。

重复“在所述的砼柱3之间安装薄壁弧形预制板4”之后的上述工序，直至建筑顶部，安装顶箍11。

实施例12：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8或9之一所述的框架薄壁式混凝土烟囱外壁的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁弧形预制板4，预制砼柱3，预制砼梁2，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置并安装事先预制完成的上部有伸出的钢筋的砼柱3；

在所述的砼柱3之间安装薄壁弧形预制板4，矫正薄壁弧形预制板4的位置，并通过预埋连接件41之间焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁弧形预制板4与砼柱3的固定连接，在所述的薄壁弧形预制板4左右两端与砼柱3之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成烟囱主体结构；

安装上一层所述的预制的砼梁2，以下层砼柱3和装配完成的薄壁弧形预制板作为支撑结构，通过预埋连接件实现砼梁之间的相互连接并与预制的砼柱连接，形成一体化的砼柱3、砼梁2和薄壁弧形预制板4；在下层的砼柱伸出钢筋处，连接安装上层的预制的砼柱。

重复“在所述的砼柱3之间安装薄壁弧形预制板4”之后的上述工序，直至建筑顶部，安装顶箍11。