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柴油發(fā)電機(jī)房地面基礎(chǔ)尺寸和做法 |
摘要:柴油發(fā)電機(jī)組屬于往復(fù)地運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械,運(yùn)行時(shí)將會(huì)出現(xiàn)較大的振動(dòng),因此,柴油發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)需要牢固地固定發(fā)電機(jī)組,保證柴油發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)盡量減小振動(dòng)對(duì)附近建筑物的影響。中小型柴油發(fā)電機(jī)組都設(shè)有公共底盤,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié),裝設(shè)在公共底盤上,發(fā)電機(jī)組在制造廠已進(jìn)行精確調(diào)整,同時(shí)發(fā)電機(jī)組與底盤問一般均裝有減振器。因此,這類發(fā)電機(jī)組對(duì)地基沒有嚴(yán)格的要求,整臺(tái)發(fā)電機(jī)組放置在硬質(zhì)地面上就可以正常運(yùn)行。對(duì)于大功率的固定式柴油發(fā)電機(jī)組必須通過螺栓安裝在地基上,對(duì)地基支承發(fā)電機(jī)組的強(qiáng)度、吸振與隔振能力、承載質(zhì)量等均有要求,以保證發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。
一、地基的設(shè)計(jì)要求
1.地基的設(shè)計(jì)要求
柴油發(fā)電機(jī)組地基基礎(chǔ)和設(shè)備布置如圖1所示。
(1)對(duì)地基基礎(chǔ)應(yīng)有較好的土壤條件,其允許壓力一般要求0.15~0.25MPa。
(2)地基一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地基重量為發(fā)電機(jī)組總重的1.5~2倍?;炷翉?qiáng)度等級(jí)不低于C15級(jí)。
(3)發(fā)電機(jī)組的地基與機(jī)房結(jié)構(gòu)不得有剛性連接,以減小機(jī)房的振動(dòng)。
(4)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行和檢修時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏油、漏水等現(xiàn)象,因此地基表面應(yīng)進(jìn)行防滲油和滲水的處理,并有排水措施。
2.地基的一般做法
地基基礎(chǔ)尺寸可參考如圖2所示,地基的基本尺寸要求如下:
(1)地基應(yīng)高出機(jī)房地面150~300mm,如圖1所示。
(2)地基周圍每邊比發(fā)電機(jī)組底盤每邊各長出200~300mm,如發(fā)電機(jī)組底盤寬840mm,則地基寬為1240~1440mm。
(3)地基深度H由式(1)計(jì)算確定,考慮地腳螺釘深度取 H=0.5m。
H = (K×G)/ (d×B×L)........................(公式1)
式中:H——地基深度,m;
K——重量倍數(shù),一般為1.5-2;
G——發(fā)電機(jī)組總重,
D——混凝土密度,約為2400kg/m3;
B——地基寬度,m;
L——地基長度,m。
(4)地基與機(jī)房地面間留200m的槽,槽內(nèi)以細(xì)砂充填,槽的頂部以瀝青水泥密封。
(5)地基表面應(yīng)進(jìn)行防水、防油處理,基坑底面應(yīng)夯實(shí)。
(6)發(fā)電機(jī)組的地腳螺釘可一次澆筑,也可預(yù)留孔進(jìn)行二次澆筑。地腳螺釘位置尺寸應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠提供的準(zhǔn)確尺寸確定。
(7)地基與發(fā)電機(jī)組底盤間最好設(shè)減振器。減振器在每個(gè)地腳螺釘處設(shè)一個(gè),按發(fā)電機(jī)組總重量平均分配在各地腳螺釘上的壓力選擇,交留有一定富余量。發(fā)電機(jī)組與外部連接的油、水、排煙管路,應(yīng)采用橡膠管或金屬波紋管軟連接,以防止發(fā)電機(jī)組振動(dòng)或受熱膨脹時(shí)拉壞管路。
(8)某些個(gè)別的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組要求設(shè)置在樓板上,這種發(fā)電機(jī)組就不可能做較深的地基,樓板應(yīng)能隨發(fā)電機(jī)組的靜荷載和運(yùn)行時(shí)的動(dòng)荷載,并留有1.5的安全系數(shù)。底盤與樓板間的防振措施要增強(qiáng)。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)組平面布置設(shè)計(jì)圖 |
圖2 柴油發(fā)電機(jī)組基座基礎(chǔ)尺寸示意圖 |
二、柴發(fā)底座基礎(chǔ)施工方法
1、地基材料與混凝土的配合比例
發(fā)電機(jī)房的設(shè)備地基材料主要由水泥、砂、碎石和水分等組成。地基應(yīng)采用標(biāo)號(hào)不低于450號(hào)的混凝土并夯筑平實(shí)?;炷劣伤?、砂、碎石和水拌合后凝固而成。所用的砂子要堅(jiān)硬、無土(所含的泥土不超過總質(zhì)量的5%),最好的砂子為石英砂,石子大小約為5-50mm,石子的大小應(yīng)與砂子的粗細(xì)搭配使用。
混凝土通常采用的容積配合比例(水泥:砂:石子)為1:2:4、1:3:5或1:3:6。以容積比例配合的混凝土的材料用量列于表1。
表1 混凝土的容積配合比例
容積比 |
水 泥 |
砂(m3) |
砂石(㎡) |
|
質(zhì)量(kg) |
袋(50kg/袋) |
|||
1:2:4 |
236 |
6.72 |
0.44 |
0.88 |
1:3:5 |
253 |
5.04 |
0.55 |
0.83 |
1:3:6 |
229 |
4.57 |
0.45 |
0.90 |
拌合混凝土?xí)r要拌得徹底,使水均勻地分布于水泥、砂子及石子顆粒表面。拌合時(shí)所加人的水量要適當(dāng)。因?yàn)榧尤氲乃績H一小部分(20%)與水泥發(fā)生水化作用,其余的水游離而蒸發(fā)。游離蒸發(fā)后,其原來所占的地方就變成微小空隙,使混凝土的強(qiáng)度受到影響,所以水量不能太多。但是水量太少則不易拌透,澆注時(shí)也不易夯實(shí),亦將造成大量空隙。混凝土拌合時(shí)用水量可按所用水泥的質(zhì)量來計(jì)算,大約為水泥質(zhì)量的60%。
2、地基的尺寸與參數(shù)
柴油發(fā)電機(jī)組均固定在鋼制公共底座上,并配置橡膠減振器。因此,發(fā)電機(jī)組可以直接安裝在預(yù)留了地腳螺孔的混凝土地基上,如圖3所示。
(1)參照公式(1),依據(jù)發(fā)電機(jī)組外形的長、寬尺寸,考慮地基的長度和寬度各擴(kuò)放200~300mm左右。
(2)地基下面的地或地坑應(yīng)事先夯實(shí)平整好,使其可支承地基和發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量(如果發(fā)電機(jī)組打算安裝在高于地平面建筑結(jié)構(gòu)上,必須能承受發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量、儲(chǔ)備的燃油及附件等)。機(jī)房建筑物必須符合當(dāng)?shù)亟ㄖl例,如果地板經(jīng)常濕或在鍋爐房等處,地基應(yīng)高于地面,便于使用、維修保養(yǎng),盡可能減少金屬底座的腐蝕。
(3)對(duì)于地質(zhì)及環(huán)境有特殊防振要求時(shí),地基的四周應(yīng)布置寬約25~30mm的隔振溝。地基的底部還應(yīng)設(shè)置隔振層,基坑底部夯實(shí)之后,用水泥、煤渣、瀝青和水敷設(shè)的厚度約200mm,混凝土澆注在此隔振層上。隔振溝和隔振層的地基結(jié)構(gòu)如圖4所示。
(4)發(fā)電機(jī)組地基與機(jī)房地面可以做成同一高度,也可以使地基高于或低于機(jī)房地面150~300mm。在曲軸中心線上油底殼正下方的地面設(shè)置清污斜面,并有通道排到主排污溝內(nèi)。最低中心為清污孔,直徑為φ=40mmm四周呈凹形,以便自排清污。
(5)發(fā)電機(jī)組的電纜、機(jī)油、燃油和冷卻水管線溝應(yīng)環(huán)繞地基挖砌,起到隔振和防振的作用,排污問題也可得到方便解決。此外,啟動(dòng)蓄電池置于電纜溝旁槽內(nèi)。
3、地基的澆柱
(1)澆柱前應(yīng)根據(jù)地基的尺寸準(zhǔn)備好模板,并檢查模板支撐是否牢固,模板是否已清洗干凈,基坑有無積水,然后向模板間斷澆水2~3次,使板縫脹嚴(yán),并避免吸收混凝土的水分。施工時(shí),地基的基層要分層夯實(shí)?;炷凉嗳肽?驎r(shí),中間存有很多空隙,必須隨時(shí)夯實(shí),排除空氣,地基要一次澆注完畢。在澆柱過程中間隙時(shí)間最多不要超過2h。地基表面要水平、平整。養(yǎng)護(hù)一個(gè)月后可進(jìn)行驗(yàn)收、安裝。
(2)若需要選用添加了快凝劑的水泥,則可在10天內(nèi)安裝柴油發(fā)電機(jī)組。
(3)柴油發(fā)電機(jī)組說明書所給出高度為發(fā)電機(jī)組的實(shí)際高度。為便于放置墊鐵進(jìn)行找平和灌漿,應(yīng)在發(fā)電機(jī)組的底面與地基之間留出約20~30mm的間隙。因此,在澆注地基時(shí)應(yīng)扣除此間隙。
圖3 柴油發(fā)電機(jī)房振動(dòng)隔離基礎(chǔ)圖 |
圖4 柴油發(fā)電機(jī)組隔振層基礎(chǔ)示意圖 |
三、地腳螺栓分類與安裝
1、地腳螺栓作用
地腳螺栓,可分為固定地腳螺栓、活動(dòng)地腳螺栓、脹錨地腳螺栓和粘接地腳螺栓。其中根據(jù)外形不同分為:L型預(yù)埋螺栓、9字型預(yù)埋螺栓、U型預(yù)埋螺栓、焊接預(yù)埋螺栓、底板預(yù)埋螺栓。
(1)將固定地腳螺栓與地面用水泥等物品澆灌在一起,可以固定沒有強(qiáng)烈振動(dòng)和沖擊的中型柴油發(fā)電機(jī)組。
(2)活動(dòng)地腳是一種可拆卸的地腳螺栓,可以固定有強(qiáng)烈振動(dòng)和沖擊的大功率柴油發(fā)電機(jī)組。
(3)脹錨地腳螺栓用于固定比較簡單且重量輕在靜置狀態(tài)下的小型柴油發(fā)電機(jī)組。
(4)粘接地腳螺栓用來固定柴油發(fā)電機(jī)組的輔助設(shè)備或小件。
2、地腳螺栓計(jì)算
地腳螺栓的抗拉強(qiáng)度計(jì)算:腳螺栓的抗拉能力就是圓鋼本身的抗拉能力,大小等于截面面積乘以抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為140MPa,所得的值就是設(shè)計(jì)時(shí)的地腳螺栓所能允許抗拉的承載力。
3、地腳螺栓安裝
(1)首先應(yīng)該由專業(yè)的技術(shù)人員按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求,從而針對(duì)地腳螺栓的數(shù)量、型號(hào)、類別以及材質(zhì)等多個(gè)方面制定符合要求的標(biāo)準(zhǔn)。
(2)購買符合要求的地腳螺栓之后,應(yīng)該讓工程的技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量。然后再根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)需要預(yù)埋的地腳螺栓位置、高度等等。
(3)在地腳螺栓安裝之前,工作人員應(yīng)該首先支設(shè)固定的支架。只而支架的底部一定要焊接牢固,形成符合標(biāo)準(zhǔn)的體系。除此之外,一定要保證固定的支架擁有較強(qiáng)的穩(wěn)定性以及足夠的剛度等。
(4)在相關(guān)支架固定好之后,就可以開始地腳螺栓安裝程序。在進(jìn)行地腳螺栓安裝時(shí),必須根據(jù)相關(guān)的定位線,從而固定好地腳螺栓的中心位置。然后開始調(diào)整不符合要求的地方。并且采取正確的方法進(jìn)行加固牢靠。
(5)地腳螺栓安裝之后,應(yīng)該由工作人員采用專業(yè)的測(cè)量設(shè)備對(duì)柴油發(fā)電機(jī)底座地腳螺栓進(jìn)行多次調(diào)整。確保地腳螺栓的水平以及標(biāo)高等方面都能符合要求。
(6)確定所有的地腳螺栓安裝好之后,經(jīng)過詳細(xì)檢查確保符合相關(guān)要求之后,再將地腳螺栓的底部焊接牢靠。通常對(duì)螺栓支架進(jìn)行相關(guān)加強(qiáng)措施。
總結(jié):
柴油發(fā)電機(jī)是往復(fù)式運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械,運(yùn)行是將產(chǎn)生較大的震動(dòng)。因此,柴油發(fā)電機(jī)底座基礎(chǔ)是安裝中重要的部分之一,其作用是支撐柴油發(fā)電機(jī)及其他輔助部件的重量,并吸收柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生的不平衡力,保持發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和隨機(jī)輔助設(shè)備之間的安全距離;還能將柴油發(fā)電機(jī)的震動(dòng)和周圍結(jié)構(gòu)隔離,以減少柴油發(fā)電機(jī)振動(dòng)對(duì)機(jī)房和附近建筑物造成的影響。
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