Konstrukce trubkových dopravníků

• Foto

To vše vedlo k prohloubení znalostí a na druhou stranu také projektanti dopravních celků začali být odvážnější. Do projektů se promítaly jejich zkušenosti a nové dopravníky byly konstruovány na hranici vyzkoušeného a poznaného. Tato etapa započala v Cementárně Horné Srnie, kdy bylo nutné konstrukci dopravníku revolučním způsobem upravit – došlo k oddělenému vedení dopravní a vratné větve dopravníku. Věc, u dopravníků korýtkových neproveditelná, u dopravníků trubkových výjimečná.

U dalších instalací dopravníků docházelo postupně k jiným, vždy přelomovým konstrukcím:
 

• délka mostu v oblouku 47 m – elektrárna Mělník – EMĚ
• délka dopravníku přes 2 000 m – elektrárna Mělník – EMĚ
• délka dopravníku přes 8 km – Lima (Peru)
• stoupání (klesání) dopravníku přes 30 ° – Famsa (Švýcarsko) nebo Ladce 2
• prostorové konstrukce (zakřivení ve vertikálním i horizontálním směru)

OCELOVÉ KONSTRUKCE PRO TRUBKOVÉ DOPRAVNÍKY
Konstrukce pro trubkové dopravníky jsou jedním z příkladů konstrukcí, kde je integrována nosná a provozní funkce ocelové konstrukce. Základním prvkem dopravníku je panel. Jedná se o výpalek z plechu, ve kterém jsou otvory pro průchod dopravního pásu. Kolem tohoto primárního otvoru jsou otvory pro osazení válečků. Tento panel je zároveň „svislicí“ u příhradových konstrukcí běžných polí mostu. Tím vznikají nezanedbatelné úspory investičních nákladů, a to jak na straně nosné konstrukce (není duplicita prvků), tak na straně strojně technologické – není potřeba dalších prvků pro uchycení. Součástí ocelových konstrukcí dodávaných k dopravníku jsou pohonné a vratné stanice. Ty jsou navrhovány individuálně buď jako samostatné konstrukce nebo jako stolice pro převáděcí válce a pohony v navazujících objektech.

DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ
Dispoziční řešení celého dopravníku se řídí:

• požadovaným druhem dopravovaného materiálu a požadovanou přepravní kapacitou,
• technologickými parametry dopravy – minimální poloměry zatáčení jak ve vertikální, tak v horizontální rovině, max. stoupání apod.,
• umístěním dopravníku v zástavbě – většinou se tento typ dopravy umisťuje do stávajících areálů závodů, kde je nutno respektovat již realizované objekty, podzemní sítě, komunikace apod.,
• požadavky na zakládání – dáno konkrétními geologickými podmínkami staveniště.

Při respektování těchto podmínek se trasa dopravníku skládá z prostorových konstrukcí nejrůznějších tvarů. Tyto konstrukce jsou pak náročné nejen z hlediska projektové přípravy, ale i z hlediska tvorby výrobní dokumentace a v neposlední řadě i výroby. V dnešní době jsou trasy vedeny běžně až do výšek 50 m. U standardních polí (tj. průřez mostu je dán rozměrem panelu) se dosahuje rozpětí 30–40 m, u individuálních polí do 80 m.

ZATÍŽENÍ DOPRAVNÍKŮ
Při navrhování a posuzování dopravníků se vychází ze zásad uvedených v EN 1990, v případě realizace mimo Evropu podle příslušných norem (AISC apod.). Pro stanovení účinků zatížení se vychází z údajů technologické části požadavků zákazníka a klimatických podmínek. Pro návrh dopravníku se uvažuje se zatíženími stálými, která reprezentují veškerá stálá zatížení dopravníku, tj. zakrytování, lávky, pas a válečky. Součástí stálých zatížení je i hmotnost ocelové konstrukce.

Jako nahodilá zatížení jsou uvažována tato zatížení:

• hmotnost dopravovaného materiálu – uvažuj se dle max. dopravní kapacity. Výhodou je, že u tohoto typu dopravníku není nutno uvažovat s přeplněním dopravníku – to je technologicky zajištěno. V případě, že je dopravován horní větví jiný materiál než spodní (například jedním směrem surovina a druhým výrobek), jsou tyto hmotnosti uvažovány najednou,
• klimatická – sníh, vítr, popřípadě námraza – dle požadavků příslušných norem či zákazníka,
• obsluhou – jedná se o obsluhu pohybujících se na lávkách, plošinách kolem stanic apod.,
• tah v pasu – ten je proměnný podél délky trasy a liší se pro pás plný a pro pas prázdný. Další síly v pasu vznikají při rozběhu pásu, případně při brzdění pásu. Veškeré tyto účinky je potřeba zohlednit,
• rozvody – jedná se o rozvody, které využívají trasy dopravníku jako nosič (elektro nebo potrubí).

V případě překonávání vodních toků, železnic a silnic jsou součástí ocelové konstrukce i ochranná opatření (např. konstrukce proti  zebezpečnému dotyku apod.). Součástí konstrukce jsou i schodiště, propojovací lávky a žebříky. Na zřetel se musí brát rovněž mimořádná zatížení. Jedná se o nestandardní stavy při provozování dopravníku, zejména o zahlcení výsypky, přetržení pasu apod. Podle lokality se provádí ještě posouzení na zatížení seismicitou. To vychází z požadavků daných příslušnými národními orgány nebo zákazníkem.

TERITORIÁLNÍ ZVYKLOSTI
Při realizaci dopravníku v jednotlivých státech je nutno respektovat místní zvyklosti. Ty se většinou sestávají z úprav vztahujících se k bezpečnosti práce a vybavení dopravníku (únikové žebříky, plošiny, typy schodišť a zábradlí). K zásadním úpravám nosné konstrukce ale nedochází. K výše uvedeným zatížením se může lokálně vyskytnout zatížení popílkem, spadem apod. Podle konkrétní lokality se provádí posouzení na zatížení seismicitou. To vychází z požadavků daných příslušnými národními orgány nebo zákazníkem.

POVRCHOVÁ ÚPRAVA
Po dlouholetých praktických zkušenostech je nutno konstatovat, že nejvhodnější úpravou dopravníků je žárové zinkování. Tento způsob povrchové úpravy umožňuje bezproblémovou montáž konstrukce i strojních komponentů. Odpadá nebezpečí poškození povrchové úpravy, zejména ve fázi zkušebního provozu, kdy dochází k rektifikacím veškerých komponentů (válečků, zabezpečovacích elementů apod.) pro ideální běh dopravníku. Tato úprava je i vhodná pro zákazníka, neboť je nutno uvažovat i s výměnou válečků během životnosti dopravníku.

V případě nutnosti respektovat barevné řešení dané zákazníkem je nejvhodnější jej řešit v rámci zakrytí dopravníku. Toto zakrytí je nutno realizovat v celém rozsahu trasy dopravníku (bazpečnostní prvek proti dotyku). Zakrytí je možno realizovat případně i zespodu dopravníku. Tím je problém barevného řešení elegantně vyřešen.

VÝROBA
Při výrobě se používají materiály jakostí S235 a S355 – většinou ve formě válcovaných otevřených profilů. Na výrobu jsou kladeny zvýšené požadavky na přesnost, zejména při výrobě prostorových tvarů konstrukcí. Většina těchto prvků se vyrábí na montážním stole, kde jsou souřadnicově vyznačeny jednotlivé body (styčníky) jak směrově, tak i výškově.

BUDOUCÍ VÝVOJ
Vývoj dopravníků, jakožto velmi efektivních a výkonných dopravních prostředků, bude pokračovat směrem k náhradě stávajících doprav na větší vzdálenosti jako náhrada pozemní či kolejové dopravy. Jeho bezprašnost po celé trase, nízká hladina hluku, ochrana přepravovaného materiálu před klimatickými účinky a minimální náklady na přepravu budou rozhodující při volbě investora o druhu přepravy. U ocelových konstrukcí dopravníků bude vývoj směřovat ke konstrukcím umožňujícím překonání větších rozpětí bez podpor a k zefektivnění a zkrácení projektové přípravy.

Steel Structures of Tube Conveyors
The article deals with steel structures of tube conveyors which may be frequently used in huge industrial premises. For more than 10 years, these conveyors have been improved and nowadays, they are very useful and efficient industrial transportation means. What concerns its production, the emphasis is put on precision mainly in construction of structure space shapes. The structure of tube conveyors is one of the examples of structures with integrated bearing and operational function of steel structure.

Autor

• Ing. Hatlman Václav