本實(shí)用新型涉及煙囪和水塔施工技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種煙囪和水塔的組合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在國(guó)內(nèi)的工業(yè)建筑中，煙囪和水塔作為生產(chǎn)中重要的構(gòu)筑物，其作用不可替代。水塔主要用于建筑物給水、調(diào)劑用水、維持必要水壓并起到沉淀和安全用水的作用。很多大型的鋼鐵廠及一些生產(chǎn)工廠，為減免事故和火災(zāi)發(fā)生，設(shè)事故水塔可以發(fā)揮關(guān)鍵的作用。為了滿足生產(chǎn)供水與儲(chǔ)水的需要，對(duì)儲(chǔ)水量要求一般比較大，常用的都做到300m3以上，往往都做到500m3或者更大。而自從《國(guó)標(biāo)圖集945844》廢止以來，對(duì)于300m3以上的水塔設(shè)計(jì)，不論從施工圖需要，還是審圖需要，則只能采用自行計(jì)算和設(shè)計(jì)的施工圖，而不能再直接引用該版圖集。

雖說近年來，高位水塔在國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)已被無塔上水器等先進(jìn)設(shè)施替代，但在國(guó)外一些貧窮落后、地下水資源缺乏的國(guó)家和地區(qū)仍需修建。隨著我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)眾多建筑企業(yè)已經(jīng)走出國(guó)門，向建筑業(yè)不發(fā)達(dá)的國(guó)家爭(zhēng)取建筑市場(chǎng)份額。

目前，絕大多數(shù)單位設(shè)計(jì)的倒錐殼水塔和煙囪均為單體結(jié)構(gòu)，依照標(biāo)準(zhǔn)圖《鋼筋混凝土煙囪》(05G212)，《鋼筋混凝土倒錐殼保溫水塔》(04S801)，《鋼筋混凝土倒錐殼不保溫水塔》(04S802)，設(shè)計(jì)出來的水塔和煙囪外形也大致相同。

煙囪與水塔作為單體項(xiàng)目與普通鋼筋混凝土相比，具有結(jié)構(gòu)厚，體形大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多，工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高的特點(diǎn)。在建設(shè)過程中投入的材料成本和技術(shù)成本都很高:

首先，基坑開挖土方量很大，在地基條件復(fù)雜的地區(qū)，還需要進(jìn)行地基處理?；A(chǔ)截面尺寸較大，混凝土量一般都在1000立方以上，在混凝土硬化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮，以及外界約束條件的共同作用而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，是導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素，這也是基礎(chǔ)混凝土施工要力圖規(guī)避的；

其次，煙囪與水塔均為高聳結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)上部筒體結(jié)構(gòu)的腳手架和模板工程，鋼筋綁扎混凝土澆筑都是在高空中完成，施工難度較大，施工周期長(zhǎng)，對(duì)施工企業(yè)的技術(shù)水平要求較高；

最后，水箱一般采用地面預(yù)制，液壓提升到位的施工方法進(jìn)行施工，整個(gè)吊裝工藝：鋼環(huán)梁千斤頂安裝→吊桿定位→液壓設(shè)備就位→水箱初升→水箱正常提升→掛設(shè)吊籃→臺(tái)靈→水箱提升就位→安裝臨時(shí)支承鋼支架→澆筑環(huán)板混凝土→養(yǎng)護(hù)拆模→提升機(jī)具及設(shè)備拆除，可見水箱吊裝工藝復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題而做出，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便的煙囪和水塔的組合結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種煙囪和水塔的組合結(jié)構(gòu)，包括煙囪和水箱，所述煙囪包括煙囪基礎(chǔ)和固定在煙囪基礎(chǔ)上的煙囪筒壁，所述煙囪筒壁上設(shè)置有多個(gè)預(yù)留孔，所述煙囪筒壁的外表面設(shè)置有環(huán)形牛腿，所述煙囪筒壁的內(nèi)表面設(shè)置有環(huán)梁，所述環(huán)形牛腿與所述環(huán)梁通過所述預(yù)留孔采用拉結(jié)筋連接，所述水箱位于所述環(huán)形牛腿上。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述水箱包括外殼、連接在外殼兩端的上環(huán)梁和下環(huán)梁，所述下環(huán)梁固定連接到所述環(huán)形牛腿上。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述水箱還包括內(nèi)筒，設(shè)置在所述煙囪筒壁的外表面且位于在所述外殼內(nèi)，一端固定連接在所述下環(huán)梁，另一端不超過所述上環(huán)梁。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述外殼包括與上環(huán)梁連接的殼頂、與下環(huán)梁連接的殼底以及連接殼頂和殼底的中環(huán)梁。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述殼頂呈正錐形，所述殼底呈倒錐形。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述殼頂上設(shè)置有進(jìn)水口。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述殼頂上設(shè)置有通風(fēng)孔。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述煙囪筒壁厚度上下不一致，優(yōu)選地，所述煙囪底部至水箱頂面標(biāo)高部分的煙囪筒壁厚度為350mm；水箱頂面標(biāo)高以上至高出水箱頂面10米煙囪筒壁厚度為200mm,高出水箱頂面10～20米煙囪筒壁厚度為180mm，高出水箱頂面20～30米煙囪筒壁厚度為160mm。

所述的組合結(jié)構(gòu)，其中，所述煙囪筒壁的頂部設(shè)置有通風(fēng)口。

本實(shí)用新型所述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)將煙囪和水塔兩個(gè)單體結(jié)構(gòu)組合成為一個(gè)整體，使得組合結(jié)構(gòu)工程量較兩個(gè)單體工程總量縮小，投資減少。

另外，上述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)，煙囪筒壁作為煙囪的同時(shí)能夠作為水箱的支筒，煙囪筒壁外側(cè)環(huán)形牛腿與煙囪筒壁內(nèi)側(cè)環(huán)梁通過拉結(jié)筋連接，共同承擔(dān)水箱結(jié)構(gòu)及所儲(chǔ)水的荷載，并將此荷載傳給煙囪筒壁。

附圖說明

通過參考以下具體實(shí)施方式的內(nèi)容并且結(jié)合附圖，本實(shí)用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白且易于理解。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型所述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述水箱和煙囪結(jié)合部位的放大圖；

圖3是圖2中A-A向的剖視圖；

圖4是圖2中B-B向的剖視圖。

在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相似或相應(yīng)的特征或功能。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它例子中，為了便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。

下面將參照附圖來對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1是本實(shí)用新型所述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2是本實(shí)用新型所述水箱和煙囪結(jié)合部位的放大圖，圖3是圖2中A-A向的剖視圖，圖4是圖2中B-B向的剖視圖，如圖1-4所示，所述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)100包括煙囪110和水箱120，所述煙囪110包括煙囪基礎(chǔ)111和固定在煙囪基礎(chǔ)111上的煙囪筒壁112，所述煙囪筒壁112上設(shè)置有多個(gè)預(yù)留孔(未示出)，所述煙囪筒壁112的外表面設(shè)置有環(huán)形牛腿130，所述煙囪筒壁112的內(nèi)表面設(shè)置有環(huán)梁140，所述環(huán)形牛腿130與所述環(huán)梁140通過所述預(yù)留孔采用拉結(jié)筋連接，所述水箱120位于所述環(huán)形牛腿130上。

優(yōu)選地，所述煙囪筒壁112頂部設(shè)置有通風(fēng)口113。

上述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)，將煙囪110和水箱120結(jié)合，可以節(jié)約用地接近40％以上；在保證受力合理，結(jié)構(gòu)安全的前提下，相比常規(guī)的水塔和煙囪兩個(gè)單體結(jié)構(gòu)的混凝土總量，節(jié)省近30％；還能減少附屬設(shè)施，比如鋼平臺(tái)、外刷涂料用量，因此本實(shí)用新型所述煙囪和水塔組合結(jié)構(gòu)可節(jié)約能源，改善環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有良好的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。

如圖1所示，優(yōu)選地，所述煙囪筒壁112厚度上下不一致，進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述煙囪110底部至水箱120頂面標(biāo)高部分的煙囪筒壁112厚度為350mm；水箱120頂面標(biāo)高以上至高出水箱120頂面10米煙囪筒壁112厚度為200mm,高出水箱120頂面10～20米煙囪筒壁112厚度為180mm，高出水箱120頂面20～30米煙囪筒壁112厚度為160mm，在保證了能夠支撐水箱120的同時(shí)節(jié)省煙囪用料。

如圖2所示，為了使水箱固定牢固，優(yōu)選地，所述水箱120包括外殼121、連接在外殼121兩端的上環(huán)梁122和下環(huán)梁123，所述外殼121上設(shè)置有進(jìn)水口124(圖3示出)，所述下環(huán)梁123固定連接到所述環(huán)形牛腿上，所述上環(huán)梁122與所述煙囪筒壁112間隙配合。

優(yōu)選地，所述外殼121包括與上環(huán)梁122連接的殼頂121a、與下環(huán)梁123連接的殼底121b以及連接殼頂121a和殼底121b的中環(huán)梁124，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述進(jìn)水口125設(shè)置在殼頂121a，另外所述殼頂121a上可以設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔126。

進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述殼頂121a呈正錐形，所述殼底121b呈倒錐形。

上述水箱的容積可以根據(jù)殼底的半徑和高度靈活調(diào)整。

為了防止水箱120內(nèi)的水通過煙囪筒壁112滲入到煙囪110內(nèi)，優(yōu)選地，如圖2所示，所述水箱120還包括內(nèi)筒127，設(shè)置在所述煙囪筒壁112的外側(cè)且位于在所述外殼121內(nèi)，一端固定連接在所述下環(huán)梁123，另一端不超過所述上環(huán)梁122。

建造上述的煙囪和水塔結(jié)構(gòu)的施工方法，包括：

步驟1，煙囪基礎(chǔ)施工，包括：挖設(shè)基坑，在基坑內(nèi)架設(shè)煙囪基礎(chǔ)用模板，采用鋼管支承所述模板，進(jìn)行混凝土澆筑，留設(shè)煙囪基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中心固定點(diǎn)，以便控制滑模設(shè)備組裝位置及煙囪筒壁112垂直度，優(yōu)選地，所述模板為木模板，另外，在所述混凝土澆筑過重中，通過添加混凝土外加劑或者預(yù)埋冷凝水管減少水泥水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮，避免基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫；煙囪基礎(chǔ)頂面材用水準(zhǔn)儀進(jìn)行混凝土面控制，以保證其水平。

步驟2，煙囪筒壁施工，采用滑模施工方法對(duì)煙囪筒壁施工，其中，在煙囪筒壁上設(shè)置多個(gè)預(yù)留孔和預(yù)埋件，預(yù)埋件焊接在煙囪筒壁的配筋上，外表面不突出煙囪施工用模板，實(shí)現(xiàn)煙囪筒壁與上環(huán)梁的柔性連接，也可用于爬梯和檢修平臺(tái)等，優(yōu)選地，煙囪筒壁施工用模板采用鋼模板；

步驟3，施工煙囪筒壁外側(cè)的環(huán)形牛腿和煙囪筒壁內(nèi)側(cè)的環(huán)梁；

步驟4，水箱施工，在所述環(huán)形牛腿上根據(jù)水箱形狀架設(shè)模板，采用混凝土澆筑施工；

步驟5，煙囪內(nèi)襯施工，煙囪內(nèi)壁防腐涂料施工。

其中，所述煙囪筒壁施工方法包括：

步驟1，液壓滑模設(shè)備組裝，包括：將滑升模板調(diào)整成上口小，下口大，在所述滑升模板外側(cè)設(shè)置上圍圈和下圍圈，上圍圈距模板的上口距離不大于250mm，操作平臺(tái)通過支承桿與上圍圈和下圍圈焊成整體，將提升架焊接在所述操作底面，所述提成架是由橫梁和立柱構(gòu)成的“П”字型架，每個(gè)提升架安裝一個(gè)液壓千斤頂，所述提升架沿筒壁均勻?qū)ΨQ布置，避開洞口的位置，優(yōu)選地，上圍圈和下圍圈采用槽鋼制作，所述支撐桿采用48×3.5mm鋼管，所述操作平臺(tái)采用槽鋼制作，上鋪木墊板；

步驟2，滑模提升及混凝土澆筑，配置好澆筑用混凝土，混凝土出模強(qiáng)度控制在0.2MPa～0.4MPa，滑升模板下口以下1m處的混凝土強(qiáng)度達(dá)到1MPa；第一次澆筑混凝土分層澆筑，每次澆筑混凝土應(yīng)沿?zé)焽柰脖诜謱?、交圈進(jìn)行，分層厚度200mm～300mm，滑升速度以每小時(shí)200mm～300mm，滑升過程中，鋼筋綁扎、支承桿接長(zhǎng)、洞口支模、埋件埋管、混凝土澆筑交替進(jìn)行，千斤頂同步爬升，各千斤頂?shù)淖畲髽?biāo)高差不得超過40mm，相鄰兩提升架上的千斤頂標(biāo)高差不得大于20mm，支承桿每250mm～500mm設(shè)限位卡調(diào)平；

步驟3，預(yù)留孔和預(yù)埋件:在滑升到煙囪筒壁設(shè)定位置時(shí)留置預(yù)留孔和預(yù)埋件，預(yù)埋件與煙囪筒壁配筋焊接，預(yù)埋件外表不凸出模板面，出模后外露；

步驟4，在煙囪筒壁頂部埋設(shè)鐵件用于上部結(jié)構(gòu)的施工，用槽鋼支撐上部施工的架體，預(yù)留的胡子筋，應(yīng)緊貼模板留置，根部與煙囪筒壁配筋焊接，出模后及時(shí)清理出，并修補(bǔ)混凝土表面。

優(yōu)選地，上述煙囪筒壁施工方法還包括：

平面位置控制:煙囪基礎(chǔ)施工時(shí)，確定中心點(diǎn)，平臺(tái)安裝好后，在平臺(tái)上找出兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)和一個(gè)圓心點(diǎn)，與基礎(chǔ)上的位置控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，滑升時(shí)用線墜和鉛直儀檢查是否有移位，歪扭等現(xiàn)象；

糾偏措施:用平臺(tái)傾斜法、改變混凝土澆筑順序和支承法；

糾扭方法:采用雙千斤頂糾扭法，千斤頂加墊鐵片等方法。

其中，所述水箱120施工包括：

步驟1，倒錐形殼底施工，采用滿堂鋼管支架支承，將平直的木條呈傘骨狀布置，下端支撐在下環(huán)梁上，上端附靠在所述支架上。在已形成的錐面木條上鋪設(shè)模板,即下圓錐面形成，優(yōu)選地，采用滿堂鋼管支架以及由現(xiàn)場(chǎng)材料組成的方鋼、鋼筋、方木支撐體系；

步驟2，水箱中環(huán)梁混凝土澆筑；

步驟3，正錐形殼頂施工，采用水箱內(nèi)滿堂支架，固定于滿堂支架平桿之上多根截面為等邊三角形的圓環(huán)形鋼筋桁架，以及捆綁于桁架之上的方木組成的支撐體系，在滿堂支架外圍增設(shè)了水平桿,使其頂在下圓錐面混凝土及已澆筑的煙囪筒壁混凝土，通過上述加固措施,確保了上圓錐面支撐安全可靠,優(yōu)選地，所述鋼筋桁架邊長(zhǎng)為15cm；

步驟4，水箱上環(huán)梁混凝土澆筑。

盡管前面公開的內(nèi)容示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)注意，在不背離權(quán)利要求限定的范圍的前提下，可以進(jìn)行多種改變和修改。此外，盡管本實(shí)用新型的元素可以以個(gè)體形式描述或要求，但是也可以設(shè)想具有多個(gè)元素，除非明確限制為單個(gè)元素。