[发明专利]一种冷却塔的机械拆除施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种冷却塔的机械拆除施工方法。

背景技术

冷却塔(The cooling tower)是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。

冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学，加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数，冷却更是多因素，多变量与多效应综合的过程。冷却塔的材料一般以碳钢、不锈钢和铜为主，其中碳钢材质的管板在作为冷却塔使用时，其管板与列管的焊缝经常出现腐蚀泄漏，泄漏物进入冷却水系统会造成污染环境及物料的浪费。所以冷却塔到了一定的使用年限，必须拆除。

现有技术中，急需一种冷却塔的机械拆除施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却塔的机械拆除施工方法。其具体技术方案为：

一种冷却塔的机械拆除施工方法，包括以下步骤：

机械拆除施工作业过程中，首先要选择倒塌中心线，根据倒塌中心线确定倒塌缓冲壁柱的位置，然后在倾倒中心线两侧逐步破坏塔壁承重部分，扩大切口，迫使冷却塔重量在切口逐步扩大的过程中压向缓冲壁柱，待缓冲壁柱及两侧切口末端出现裂纹时，即时移开拆除机械设备，冷却塔在自重下自动朝预定方向倒塌；冷却塔倒塌后现场检查，排除危险后对倒塌的塔体进行破碎及废旧物资回收；开挖、破碎基础；验收工作。

进一步，利用机械处理切口方法使冷却塔失稳，由缓冲壁柱及定向窗口控制冷却塔的倾倒方向，预留的缓冲壁柱起瞬时支撑作用，靠冷却塔自身的重量形成倾倒力矩。在倾倒力矩的作用下，随着支撑部位受力区域的混凝土被压碎、部分钢筋被拉断，逐渐在保留部分与倾倒部分接触面形成中心轴，并使塔体绕中心轴扭转倒塌。

进一步，还包括拆除前预处理，为避免淋水框架的系统构件影响塔体部分的倾倒，对淋水框架及系统构件在机械破碎切口实施前预先拆除。

进一步，选择复合矩形切口进行切口设计，中间预留壁柱作为控制倒塌中心线及缓冲坍落触地冲击的支撑柱，预留壁柱两侧开设拆除切口。

再进一步，所述切口设计具体为：

①切口位置设置

由于采取机械拆除，为保证拆除设备及人员的安全，对于双曲线形冷却塔其主要着力点在各支柱上，其整体稳定性在圈梁上，切口位置宜选择在圈梁以上部分为宜。根据以往拆除经验，拆除切口高度选择在冷却塔通风筒水平高度12m以上的位置。

②预留缓冲壁柱

根据冷却塔结构、高度及周围环境要求，自倒塌中心线向两边每侧预留宽(w)1.5m，高(H)4.0m的塔壁作为倒塌缓冲壁柱，在处理切口过程中，一旦切口末端应力集中或预留塔壁处出现裂纹，表示冷却塔很快就会倒塌，此时机械设备及人员应撤离至安全位置，缓冲壁柱在冷却塔塔体倾倒过程中起瞬间支撑作用，能缓冲触地振动效应，相应减小对周围建筑及设备的影响。

③切口长度(L)

根据以往施工经验，对于双曲线形冷却塔重心较低的建构物，为保证倒塌及施工安全，切口长度实际取对应圆心角取180°～210°，其长度为：

式中R表示切口处半径，对称于倒塌中心线布置；

④切口高度(h)

根据冷却塔的高度、半径选取合理的切口高度；预留缓冲壁柱高度(H)大于2倍的切口高度(h)，宽度(w)3～5m，半径大者取大值，对称分布于倒塌中心线两侧；定向窗布置在缓冲壁柱两侧，定向窗上部为三角形，下部为矩形结构，三角形底角取45°。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的施工方法有效控制倒塌落地振动，施工快，安全系数高。采用机械方式拆除冷却塔与人工拆除相比具有成本低、工期短、安全性高等优点；与爆破拆除相比具有施工简单、工期短、无需公安部门审批、手续简单等优点。

附图说明

图1是切口布置示意图；

图2是切口开设顺序示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

参照图1、图2，一种冷却塔的机械拆除施工方法，包括以下步骤：

施工时在两侧安排专人对冷却塔受力情况进行观察并做出判断，及时提醒机械设备人员撤离，确保机械拆除施工安全。