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新闻主题	柴油发电机房地面基础尺寸和做法

 

摘要：柴油发电机组属于往复地运转的机械，运行时将会出现较大的振动，因此，柴油发电机组的基础需要牢固地固定发电机组，保证柴油发电机组正常运转，同时尽量减小振动对附近建筑物的影响。中小型柴油发电机组都设有公共底盘，柴油机和发电机通过联轴器联结，装设在公共底盘上，发电机组在制造厂已进行精确调整，同时发电机组与底盘问一般均装有减振器。因此，这类发电机组对地基没有严格的要求，整台发电机组放置在硬质地面上就可以正常运行。对于大功率的固定式柴油发电机组必须通过螺栓安装在地基上，对地基支承发电机组的强度、吸振与隔振能力、承载质量等均有要求，以保证发电机组正常运行。

 

一、地基的设计要求

 

1．地基的设计要求

      柴油发电机组地基基础和设备布置如图1所示。

（1）对地基基础应有较好的土壤条件，其允许压力一般要求0.15～0.25MPa。

（2）地基一般为钢筋混凝土结构，地基重量为发电机组总重的1.5～2倍。混凝土强度等级不低于C15级。

（3）发电机组的地基与机房结构不得有刚性连接，以减小机房的振动。

（4）发电机组运行和检修时会出现漏油、漏水等现象，因此地基表面应进行防渗油和渗水的处理，并有排水措施。

2．地基的一般做法

      地基基础尺寸可参考如图2所示，地基的基本尺寸要求如下：

（1）地基应高出机房地面150～300mm，如图1所示。

（2）地基周围每边比发电机组底盘每边各长出200~300mm，如发电机组底盘宽840mm，则地基宽为1240~1440mm。

（3）地基深度H由式（1）计算确定，考虑地脚螺钉深度取 H=0.5m。

H = （K×G）/ （d×B×L）........................（公式1）

式中：H——地基深度，m；

K——重量倍数，一般为1.5-2；

G——发电机组总重，

D——混凝土密度，约为2400kg/m³；

B——地基宽度，m；

L——地基长度，m。

（4）地基与机房地面间留200m的槽，槽内以细砂充填，槽的顶部以沥青水泥密封。

（5）地基表面应进行防水、防油处理，基坑底面应夯实。

（6）发电机组的地脚螺钉可一次浇筑，也可预留孔进行二次浇筑。地脚螺钉位置尺寸应根据生产厂提供的准确尺寸确定。

（7）地基与发电机组底盘间最好设减振器。减振器在每个地脚螺钉处设一个，按发电机组总重量平均分配在各地脚螺钉上的压力选择，交留有一定富余量。发电机组与外部连接的油、水、排烟管路，应采用橡胶管或金属波纹管软连接，以防止发电机组振动或受热膨胀时拉坏管路。

（8）某些个别的应急发电机组要求设置在楼板上，这种发电机组就不可能做较深的地基，楼板应能随发电机组的静荷载和运行时的动荷载，并留有1.5的安全系数。底盘与楼板间的防振措施要增强。

 

图1  柴油发电机组平面布置设计图

图2  柴油发电机组基座基础尺寸示意图

 

二、柴发底座基础施工方法

 

1、地基材料与混凝土的配合比例

      发电机房的设备地基材料主要由水泥、砂、碎石和水分等组成。地基应采用标号不低于450号的混凝土并夯筑平实。混凝土由水泥、砂、碎石和水拌合后凝固而成。所用的砂子要坚硬、无土（所含的泥土不超过总质量的5％），最好的砂子为石英砂，石子大小约为5-50mm，石子的大小应与砂子的粗细搭配使用。

      混凝土通常采用的容积配合比例（水泥：砂：石子）为1：2：4、1：3：5或1：3：6。以容积比例配合的混凝土的材料用量列于表1。

表1    混凝土的容积配合比例

      拌合混凝土时要拌得彻底，使水均匀地分布于水泥、砂子及石子颗粒表面。拌合时所加人的水量要适当。因为加入的水量仅一小部分（20％）与水泥发生水化作用，其余的水游离而蒸发。游离蒸发后，其原来所占的地方就变成微小空隙，使混凝土的强度受到影响，所以水量不能太多。但是水量太少则不易拌透，浇注时也不易夯实，亦将造成大量空隙。混凝土拌合时用水量可按所用水泥的质量来计算，大约为水泥质量的60％。

2、地基的尺寸与参数

      柴油发电机组均固定在钢制公共底座上，并配置橡胶减振器。因此，发电机组可以直接安装在预留了地脚螺孔的混凝土地基上，如图3所示。

（1）参照公式（1），依据发电机组外形的长、宽尺寸，考虑地基的长度和宽度各扩放200~300mm左右。

（2）地基下面的地或地坑应事先夯实平整好，使其可支承地基和发电机组的质量（如果发电机组打算安装在高于地平面建筑结构上，必须能承受发电机组的质量、储备的燃油及附件等）。机房建筑物必须符合当地建筑条例，如果地板经常湿或在锅炉房等处，地基应高于地面，便于使用、维修保养，尽可能减少金属底座的腐蚀。

（3）对于地质及环境有特殊防振要求时，地基的四周应布置宽约25～30mm的隔振沟。地基的底部还应设置隔振层，基坑底部夯实之后，用水泥、煤渣、沥青和水敷设的厚度约200mm，混凝土浇注在此隔振层上。隔振沟和隔振层的地基结构如图4所示。

（4）发电机组地基与机房地面可以做成同一高度，也可以使地基高于或低于机房地面150～300mm。在曲轴中心线上油底壳正下方的地面设置清污斜面，并有通道排到主排污沟内。最低中心为清污孔，直径为φ=40mmm四周呈凹形，以便自排清污。

（5）发电机组的电缆、机油、燃油和冷却水管线沟应环绕地基挖砌，起到隔振和防振的作用，排污问题也可得到方便解决。此外，启动蓄电池置于电缆沟旁槽内。

3、地基的浇柱

（1）浇柱前应根据地基的尺寸准备好模板，并检查模板支撑是否牢固，模板是否已清洗干净，基坑有无积水，然后向模板间断浇水2～3次，使板缝胀严，并避免吸收混凝土的水分。施工时，地基的基层要分层夯实。混凝土灌入模框时，中间存有很多空隙，必须随时夯实，排除空气，地基要一次浇注完毕。在浇柱过程中间隙时间最多不要超过2h。地基表面要水平、平整。养护一个月后可进行验收、安装。

（2）若需要选用添加了快凝剂的水泥，则可在10天内安装柴油发电机组。

（3）柴油发电机组说明书所给出高度为发电机组的实际高度。为便于放置垫铁进行找平和灌浆，应在发电机组的底面与地基之间留出约20～30mm的间隙。因此，在浇注地基时应扣除此间隙。

 

图3  柴油发电机房振动隔离基础图

图4 柴油发电机组隔振层基础示意图

 

三、地脚螺栓分类与安装

 

1、地脚螺栓作用

      地脚螺栓，可分为固定地脚螺栓、活动地脚螺栓、胀锚地脚螺栓和粘接地脚螺栓。其中根据外形不同分为：L型预埋螺栓、9字型预埋螺栓、U型预埋螺栓、焊接预埋螺栓、底板预埋螺栓。

（1）将固定地脚螺栓与地面用水泥等物品浇灌在一起，可以固定没有强烈振动和冲击的中型柴油发电机组。

（2）活动地脚是一种可拆卸的地脚螺栓，可以固定有强烈振动和冲击的大功率柴油发电机组。

（3）胀锚地脚螺栓用于固定比较简单且重量轻在静置状态下的小型柴油发电机组。

（4）粘接地脚螺栓用来固定柴油发电机组的辅助设备或小件。

2、地脚螺栓计算

      地脚螺栓的抗拉强度计算：脚螺栓的抗拉能力就是圆钢本身的抗拉能力，大小等于截面面积乘以抗拉强度设计值为140MPa，所得的值就是设计时的地脚螺栓所能允许抗拉的承载力。

3、地脚螺栓安装

（1）首先应该由专业的技术人员按照相关的设计要求，从而针对地脚螺栓的数量、型号、类别以及材质等多个方面制定符合要求的标准。

（2）购买符合要求的地脚螺栓之后，应该让工程的技术人员进行相关的标准测量。然后再根据测量的数据设计需要预埋的地脚螺栓位置、高度等等。

（3）在地脚螺栓安装之前，工作人员应该首先支设固定的支架。只而支架的底部一定要焊接牢固，形成符合标准的体系。除此之外，一定要保证固定的支架拥有较强的稳定性以及足够的刚度等。

（4）在相关支架固定好之后，就可以开始地脚螺栓安装程序。在进行地脚螺栓安装时，必须根据相关的定位线，从而固定好地脚螺栓的中心位置。然后开始调整不符合要求的地方。并且采取正确的方法进行加固牢靠。

（5）地脚螺栓安装之后，应该由工作人员采用专业的测量设备对柴油发电机底座地脚螺栓进行多次调整。确保地脚螺栓的水平以及标高等方面都能符合要求。

（6）确定所有的地脚螺栓安装好之后，经过详细检查确保符合相关要求之后，再将地脚螺栓的底部焊接牢靠。通常对螺栓支架进行相关加强措施。

总结：

      柴油发电机是往复式运转机械，运行是将产生较大的震动。因此，柴油发电机底座基础是安装中重要的部分之一，其作用是支撑柴油发电机及其他辅助部件的重量，并吸收柴油发电机在运行中产生的不平衡力，保持发动机、发电机和随机辅助设备之间的安全距离；还能将柴油发电机的震动和周围结构隔离，以减少柴油发电机振动对机房和附近建筑物造成的影响。

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