ДЫМОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к области строительства, а точнее, к дымовым трубам, но может быть также использовано при монтаже предварительно напряженных железобетонных конструкций.
Известны металлические дымовые трубы, которые составлены из отдельных элементов или царг, представляющих собой короткие трубчатые элементы цилиндрической или конической формы, выполненные из листовой стали сварными, различной длины, ширины и толщины стенки, что зависит от высоты трубы и ее технологического назначения (Дымовые трубы, Ельшин A.M. и др. - М. Стройиздат, 2001, с.87).
Для крепления царг между собой предусматривают фланцевые соединения на болтах.
Недостатком указанной конструкции является ее относительно невысокая антикоррозионная стойкость, особенно при работе на предприятиях металлургии, химии и нефтехимии.
Известны также кирпичные и армокирпичные дымовые трубы (там же, стр.44).
Недостатком указанных конструкций является неравномерность нагрева стенки трубы по толщине, что связано с эвакуацией горячих дымовых газов, вызывающая в вертикальных сечениях ствола температурные напряжения, что, в свою очередь, приводит к разрушению кладки в процессе эксплуатации.
Известны также монолитные железобетонные дымовые трубы (там же, стр.56), несущий ствол которых возводится методом непрерывного бетонирования с использованием скользящей либо приставной опалубки.
Недостатком указанной конструкции является относительно невысокая трещиностойкость бетона при динамических нагрузках, что снижает срок службы сооружения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предполагаемому изобретению является конструкция сборных дымовых труб, которые состоят их отдельных изготовленных заранее железобетонных царг, соединенных между собой металлическими закладными элементами и шпильками с резьбой, (см. там же, стр.76).
Недостатком указанной конструкции является большое количество металлических элементов, обеспечивающих соединение царг между собой, что создает предпосылки для коррозии, а должный контроль за качеством соединений из-за их большого количества и труднодоступное не представляется возможным.
Задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение надежности и несущей способности, а также обеспечение снижения трудозатрат при монтаже и эксплуатации.
Для решения поставленной задачи предложена конструкция дымовой трубы, которая образована железобетонными царгами, но в отличие от прототипа в предлагаемой конструкции соединение царг между собой осуществляется натяжением вертикальной арматуры из высокопрочной стали, которая, была забетонирована по периметру царг при изготовлении, при этом арматуры перед бетонированием покрываются защитной размягчающейся при нагреве оболочкой из какого-либо термостойкого материала (например, фторопласты), а при монтаже царг соединяются между собой по концам по каким-либо известным способом (резьбовые муфты, захваты, сварка и т.п.).
Таким образом, по всей высоте трубы создается непрерывная, вертикальная, защищенная полимерной оболочкой арматура, нижний конец которой может быть заанкерен в фундаменте, а верхний конец закреплен на верхнем обрезе трубы.
Натяжение (предварительное напряжение) вертикальной арматуры производится следующим образом, в определенной последовательности:
- устанавливается нижняя царга и закрепляется на фундаменте;
- после установки каждой последующей царги вертикальные стержни соединяются своими концами со стержнями нижней царги;
- верхний конец арматуры закрепляется на верхнем торце трубы;
- производится натяжение вертикальной арматуры, при этом первоначально вертикальные арматурные стержни нагреваются до необходимой температуры (например, электроразогрев), в результате чего полимерная оболочка стержней на время разогрева размягчается, снижая свои прочностные показатели, а вертикальная арматура удлиняется, после чего арматура дополнительно напрягается домкратом и предварительно напряжение фиксируется на верхнем торце трубы или на фундаменте.
Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 и фиг.2 показана принципиальная схема предлагаемой конструкции.
Труба образована фундаментом 1, на котором установлены царги 2, вертикальная арматура 3 соединена замками 4, арматура 3 помещена в полимерную оболочку 5, для фиксации предварительного напряжения на верхнем торце и на фундаменте на концах арматуры размещены регулируемые упоры 6. Монтаж трубы производится следующим образом:
На фундамент 1 последовательно устанавливаются царги 2. при этом концы вертикальной арматуры 3 также последовательно соединяются замками 4, после сборки вертикальная арматура 3 разогревается до необходимой температуры каким-либо способом (например, электроразогрев) в результате чего полимерная оболочка 5 становится эластичной, после чего вертикальная арматура 3 дополнительно натягивается домкратом с необходимым усилием, которое фиксируется регулируемыми упорами 6. Усилие предварительного натяжения вертикальной арматуры в результате усадочных и релаксационных явлений в процессе эксплуатации трубы может постепенно снижаться, но предложенная конструкция позволяет восстановить первоначальное усилие путем разогрева арматуры в размягчающейся полимерной оболочке и повторного ее натяжения с последующей фиксацией усилия и остыванием полимерной оболочки.
Таким образом предлагаемая конструкция трубы получает определенные преимущества по сравнению с ранее известными, поскольку становится возможным применение высокопрочной арматуры, защищенной полимером, что обеспечивает совместную работу бетона и арматуры и таким образом повышает надежность и долговечность конструкции в целом.
Следует отметить, что предложенная система предварительного напряжения может быть использована при возведении монолитных железобетонных и армакирпичных труб. Соединение железобетонных панелей и блоков предложенным способом также может повысить надежность и долговечность сборных строительных конструкций.