新聞主題	柴油發電機房地面基礎尺寸和做法

 

摘要：柴油發電機組屬于往復地運轉的機械，運行時將會出現較大的振動，因此，柴油發電機組的基礎需要牢固地固定發電機組，保證柴油發電機組正常運轉，同時盡量減小振動對附近建筑物的影響。中小型柴油發電機組都設有公共底盤，柴油機和發電機通過聯軸器聯結，裝設在公共底盤上，發電機組在制造廠已進行精確調整，同時發電機組與底盤問一般均裝有減振器。因此，這類發電機組對地基沒有嚴格的要求，整臺發電機組放置在硬質地面上就可以正常運行。對于大功率的固定式柴油發電機組必須通過螺栓安裝在地基上，對地基支承發電機組的強度、吸振與隔振能力、承載質量等均有要求，以保證發電機組正常運行。

 

一、地基的設計要求

 

1．地基的設計要求

      柴油發電機組地基基礎和設備布置如圖1所示。

（1）對地基基礎應有較好的土壤條件，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構，地基重量為發電機組總重的1.5～2倍。混凝土強度等級不低于C15級。

（3）發電機組的地基與機房結構不得有剛性連接，以減小機房的振動。

（4）發電機組運行和檢修時會出現漏油、漏水等現象，因此地基表面應進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）地基應高出機房地面150～300mm，如圖1所示。

（2）地基周圍每邊比發電機組底盤每邊各長出200~300mm，如發電機組底盤寬840mm，則地基寬為1240~1440mm。

（3）地基深度H由式（1）計算確定，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，一般為1.5-2；

G——發電機組總重，

D——混凝土密度，約為2400kg/m³；

B——地基寬度，m；

L——地基長度，m。

（4）地基與機房地面間留200m的槽，槽內以細砂充填，槽的頂部以瀝青水泥密封。

（5）地基表面應進行防水、防油處理，基坑底面應夯實。

（6）發電機組的地腳螺釘可一次澆筑，也可預留孔進行二次澆筑。地腳螺釘位置尺寸應根據生產廠提供的準確尺寸確定。

（7）地基與發電機組底盤間最好設減振器。減振器在每個地腳螺釘處設一個，按發電機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。發電機組與外部連接的油、水、排煙管路，應采用橡膠管或金屬波紋管軟連接，以防止發電機組振動或受熱膨脹時拉壞管路。

（8）某些個別的應急發電機組要求設置在樓板上，這種發電機組就不可能做較深的地基，樓板應能隨發電機組的靜荷載和運行時的動荷載，并留有1.5的安全系數。底盤與樓板間的防振措施要增強。

 

圖1  柴油發電機組平面布置設計圖

圖2  柴油發電機組基座基礎尺寸示意圖

 

二、柴發底座基礎施工方法

 

1、地基材料與混凝土的配合比例

      發電機房的設備地基材料主要由水泥、砂、碎石和水分等組成。地基應采用標號不低于450號的混凝土并夯筑平實。混凝土由水泥、砂、碎石和水拌合后凝固而成。所用的砂子要堅硬、無土（所含的泥土不超過總質量的5％），最好的砂子為石英砂，石子大小約為5-50mm，石子的大小應與砂子的粗細搭配使用。

      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

      拌合混凝土時要拌得徹底，使水均勻地分布于水泥、砂子及石子顆粒表面。拌合時所加人的水量要適當。因為加入的水量僅一小部分（20％）與水泥發生水化作用，其余的水游離而蒸發。游離蒸發后，其原來所占的地方就變成微小空隙，使混凝土的強度受到影響，所以水量不能太多。但是水量太少則不易拌透，澆注時也不易夯實，亦將造成大量空隙。混凝土拌合時用水量可按所用水泥的質量來計算，大約為水泥質量的60％。

2、地基的尺寸與參數

      柴油發電機組均固定在鋼制公共底座上，并配置橡膠減振器。因此，發電機組可以直接安裝在預留了地腳螺孔的混凝土地基上，如圖3所示。

（1）參照公式（1），依據發電機組外形的長、寬尺寸，考慮地基的長度和寬度各擴放200~300mm左右。

（2）地基下面的地或地坑應事先夯實平整好，使其可支承地基和發電機組的質量（如果發電機組打算安裝在高于地平面建筑結構上，必須能承受發電機組的質量、儲備的燃油及附件等）。機房建筑物必須符合當地建筑條例，如果地板經常濕或在鍋爐房等處，地基應高于地面，便于使用、維修保養，盡可能減少金屬底座的腐蝕。

（3）對于地質及環境有特殊防振要求時，地基的四周應布置寬約25～30mm的隔振溝。地基的底部還應設置隔振層，基坑底部夯實之后，用水泥、煤渣、瀝青和水敷設的厚度約200mm，混凝土澆注在此隔振層上。隔振溝和隔振層的地基結構如圖4所示。

（4）發電機組地基與機房地面可以做成同一高度，也可以使地基高于或低于機房地面150～300mm。在曲軸中心線上油底殼正下方的地面設置清污斜面，并有通道排到主排污溝內。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）發電機組的電纜、機油、燃油和冷卻水管線溝應環繞地基挖砌，起到隔振和防振的作用，排污問題也可得到方便解決。此外，啟動蓄電池置于電纜溝旁槽內。

3、地基的澆柱

（1）澆柱前應根據地基的尺寸準備好模板，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，并避免吸收混凝土的水分。施工時，地基的基層要分層夯實。混凝土灌入模框時，中間存有很多空隙，必須隨時夯實，排除空氣，地基要一次澆注完畢。在澆柱過程中間隙時間最多不要超過2h。地基表面要水平、平整。養護一個月后可進行驗收、安裝。

（2）若需要選用添加了快凝劑的水泥，則可在10天內安裝柴油發電機組。

（3）柴油發電機組說明書所給出高度為發電機組的實際高度。為便于放置墊鐵進行找平和灌漿，應在發電機組的底面與地基之間留出約20～30mm的間隙。因此，在澆注地基時應扣除此間隙。

 

圖3  柴油發電機房振動隔離基礎圖

圖4 柴油發電機組隔振層基礎示意圖

 

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、活動地腳螺栓、脹錨地腳螺栓和粘接地腳螺栓。其中根據外形不同分為：L型預埋螺栓、9字型預埋螺栓、U型預埋螺栓、焊接預埋螺栓、底板預埋螺栓。

（1）將固定地腳螺栓與地面用水泥等物品澆灌在一起，可以固定沒有強烈振動和沖擊的中型柴油發電機組。

（2）活動地腳是一種可拆卸的地腳螺栓，可以固定有強烈振動和沖擊的大功率柴油發電機組。

（3）脹錨地腳螺栓用于固定比較簡單且重量輕在靜置狀態下的小型柴油發電機組。

（4）粘接地腳螺栓用來固定柴油發電機組的輔助設備或小件。

2、地腳螺栓計算

      地腳螺栓的抗拉強度計算：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度設計值為140MPa，所得的值就是設計時的地腳螺栓所能允許抗拉的承載力。

3、地腳螺栓安裝

（1）首先應該由專業的技術人員按照相關的設計要求，從而針對地腳螺栓的數量、型號、類別以及材質等多個方面制定符合要求的標準。

（2）購買符合要求的地腳螺栓之后，應該讓工程的技術人員進行相關的標準測量。然后再根據測量的數據設計需要預埋的地腳螺栓位置、高度等等。

（3）在地腳螺栓安裝之前，工作人員應該首先支設固定的支架。只而支架的底部一定要焊接牢固，形成符合標準的體系。除此之外，一定要保證固定的支架擁有較強的穩定性以及足夠的剛度等。

（4）在相關支架固定好之后，就可以開始地腳螺栓安裝程序。在進行地腳螺栓安裝時，必須根據相關的定位線，從而固定好地腳螺栓的中心位置。然后開始調整不符合要求的地方。并且采取正確的方法進行加固牢靠。

（5）地腳螺栓安裝之后，應該由工作人員采用專業的測量設備對柴油發電機底座地腳螺栓進行多次調整。確保地腳螺栓的水平以及標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，經過詳細檢查確保符合相關要求之后，再將地腳螺栓的底部焊接牢靠。通常對螺栓支架進行相關加強措施。

總結：

      柴油發電機是往復式運轉機械，運行是將產生較大的震動。因此，柴油發電機底座基礎是安裝中重要的部分之一，其作用是支撐柴油發電機及其他輔助部件的重量，并吸收柴油發電機在運行中產生的不平衡力，保持發動機、發電機和隨機輔助設備之間的安全距離；還能將柴油發電機的震動和周圍結構隔離，以減少柴油發電機振動對機房和附近建筑物造成的影響。

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