組合式正方形塔機基礎的製作方法
2023-12-09 00:15:01
專利名稱：組合式正方形塔機基礎的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型固定式塔機基礎。
目前，固定式塔式起重機(標準節塔身)基礎，全部採用整體式現澆砼基礎。其施工周期長(30天以上)，相應造成塔機安裝周期長，因其體積大、重量大、不利搬運，只能一次性使用，用畢拆除、造成人力、物力、財力的大量浪費，拆除時必須採用爆破手段，即不安全，又產生大量砼廢棄物，汙染環境。
本實用新型的目的是，提供一種用砼預製構件通過一定方式進行組合成為作用與傳統整體式基礎相同的新型塔機基礎。一次投入，可反覆使用，直至塔機報廢；工廠化生產，施工現場組裝。拆卸、安裝、運輸簡便快捷，縮短塔機裝、拆周期，提高工程施工對塔機的利用率，節約塔機使用成本。消除人力、財力、物力浪費和砼廢棄物造成的環境汙染。
本實用新型——組合式正方形塔機基礎，是這樣實現的將一個整體式正方形現澆砼基礎分解為25件預製構件，用機械方式組合在一起，將其大部分埋入土層，通過擴大其底面積和修改邊緣構件的形狀造成對基礎外圍覆土的力學特性的充分利用，提高了基礎的承載力和抗傾覆力矩，使其超過整體式現澆砼基礎的承載力和穩定性，其具體結構和組合方式、方法通過實施例和附圖加以詳細說明附
圖1、組合式正方形塔機基礎構件、地腳螺栓平面布置圖附圖2、組合式正方形塔機基礎A-A剖面圖附圖3、組合式正方形塔機基礎B-B剖面圖附圖4、組合式正方形塔機基礎C-C剖面圖附圖5、組合式正方形塔機基礎D-D剖面圖附圖6、組合式正方形塔機基礎E-E剖面圖附圖7、組合式正方形塔機基礎G-G剖面圖附圖8、組合式正方形塔機基礎聯接結點(31)局部放大圖附圖9、組合式正方形塔機基礎聯接結點(30)局部放大圖附
圖10、組合式正方形塔機基礎螺栓聯接平面圖附
圖11、傳統設計現澆砼整體式塔機基礎圖(1)附
圖12、傳統設計現澆砼整體式塔機基礎圖(2)本實用新型——組合式正方形塔機基礎的平面構造如
圖1所示由砼預製構件25件和地腳螺栓2316棵組成。整體正方形基礎由三部分構成，即中心十字形梁(I)如
圖13所示、中間井字形梁(II)如
圖14所示和外圍口字形梁(III)如
圖15所示。其中心十字形梁(I)由中心件11件、過渡件24件和端件34件共9件組合而成。構件沿基礎中心十字軸線對稱布置，地腳螺栓23分別設置於過渡件2和端件3上，沿十字軸線按塔機裝配圖對地腳螺栓23位置的規定設置。此十字形梁(I)為基礎的骨幹結構。中間井字形梁(II)是分別以過渡件24件為中心，由過渡件44件、端件58件共16件組成一個井字形梁，包圍擴大中心十字形梁(I)。外圍口字形梁(III)是分別以端件34件為中心，由端件58件和角件64件共16件組成一個口字形梁。其中心十字形梁(I)的作用是承受塔機的全部荷載和力矩，並將荷載和力矩通過井字形梁(II)和口字形梁(III)均勻地分布傳給地基，同時又把與井字形梁(II)和口字形梁(III)以及口字形梁(III)外圍覆土所共同產生的基礎抵抗力矩傳給塔機。以此形成保證塔機穩定工作的基礎作用，如
圖1、
圖13、
圖14、
圖15所示。
其中心十字形梁(I)由一件平面正方體中心件1、4個長方體過渡件2和4個平面長方形單面階梯形體端件3通過螺栓18聯接為一體，如圖2、圖4、
圖10、
圖13所示。
其中間井字形梁(II)由4件長方體過渡件2、4件平面正方體過渡件4和8件平面長方形單面階梯形體5通過螺栓18聯接為一體，如圖3、圖6、
圖10、
圖14所示。
其外圍口字形梁(III)由4件平面長方形單面階梯形體端件3、8件平面長方形單面階梯形體端件5和4件平面正方形兩面階梯形體角件6通過螺栓18聯接為一體。如圖3、圖6、圖7、
圖10、
圖15所示。
其中心十字形梁(I)的中心件1設空間交叉的水平鋼管螺栓孔8、10與過渡件2、端件3的水平鋼管螺栓孔8、10相對應，螺栓18通過調整螺母19和螺栓套管29將中心件1、過渡件2和端件3聯接為一體，如圖2、4、10、8、9所示。
其中心十字形梁(I)的中心件11件、過渡件22件和端件32件所組成的結構沿基礎十字軸線縱截面為倒T形，如圖2、4所示。
其中間井字形梁(II)，在過渡件4設空間交叉水平鋼管螺栓孔9、13與過渡件2和端件5的水平鋼管螺栓孔913相對應，螺栓18通過調整螺母19和螺栓套管29將4件過渡件4、4件過渡件2和8件端件5聯接為一體，並通過4件過渡件2與中心十字形梁(I)聯為一體，如圖3、6、10、8、9所示。
其中間井字形梁(II)，由1件過渡件2、2件過渡件4和2件端件5組成的結構縱截面為倒T形。如圖3、6所示。
其外圍口字形梁(III)，在4件角件6設空間交叉水平鋼管螺栓孔9、13與4件端件3和8件端件5的水平鋼管螺栓孔9、13相對應，螺栓18通過調整螺母19和螺栓套管29將4件端件3、8件端件5和4件角件6聯為一體。如圖3、6、10、8、9所示。
其外圍口字形梁(III)，由1件端件3、2件端件5和2件角件6組成的結構縱截面為倒T形，橫截面為L形，如圖3、6、7、10所示。
設計人為了提高本實用新型——組合式正方形塔機基礎的整體強度並拆裝方便，在中心件1、過渡件2和端件3之間，在過渡件2、4和端件5之間、在端件3、5和角件6之間設有統一尺寸的預留間隙26，在預留間隙26和螺栓18部位設有螺栓套管29把二條螺栓18聯為一體，在鋼管螺栓孔8、9、10、13一端與套圈20、套管21、套圈22聯接，另一端與套圈25聯接。在套圈22與25之間設套環28，螺栓套管29與套圈20之間設墊圈11，在端件3、5、角件6的外側，鋼管螺栓孔8、9、10、13的端部與套圈14、套管15、管圈16聯接，在套圈14與螺母19之間設墊圈17，通過調整螺栓套管29、螺母19，將中心件1、過渡件2、4、端件3、5和角件6聯為一體。如圖8、9所示。此種聯接是金屬與金屬之間的聯接，不會損壞砼構件，且便於拆裝。
設計人為了保證基礎的整體強度，實現全部構件組合後的整體性，防止構件之間互相移位，在構件1、2、3、4、5、6之間設統一尺寸的預留間隙26，在預留間隙26兩側的構件表面設垂直平面呈工字形凹形槽7，預留間隙26用高強度早強微膨脹砼填充，使後澆築的填充層7形成垂直平面呈工字形凸形鍵，有效地制約構件垂直水平兩個方向的位移，從而保證了基礎的整體性和強度。為了拆卸方便，在澆築預留間隙26的填充層前，將構件表面滿塗隔離層27，以使基礎拆卸時，填充層與構件完全分離。如圖2、3、4、5、6、9所示。
塔機基礎使用壽命很大程度上受地腳螺栓23的完好程度制約。設計人為了防止在基礎構件拆、裝、運過程中損壞地腳螺栓23而使構件報廢，在過渡件2和端件3的地腳螺栓23相應位置預埋鋼管孔24，鋼管孔24下端與槽12聯通，螺母19從槽12進入，與安裝在鋼管孔24內的地腳螺栓23聯接，如圖5、4所示。
實踐證明，本實用新型——組合式正方形塔機基礎，與傳統整體式現澆砼基礎(如
圖11、12所示)相比，具有承載力大、抗傾覆力矩大，相應基礎安全度加大，拆、裝、運方便快捷，其拆裝周期僅為整體式現澆砼基礎施工周期的十二分之一，為提高工程施工的塔機利用率，進而為縮短工程施工工期，創造了重要的條件，相應提高了塔機的機動性，節約了大量鋼材、水泥、砂石、水等建築材料，也消除了因爆破清理現澆砼基礎產生的大量砼廢棄物，避免了環境汙染。因此，本實用新型是適用於較大額定起重力矩的固定式塔機(標準節塔身)理想的新型基礎。
權利要求1.由砼預製構件經機械聯接方式組合為一個整體的組合式正方形塔機基礎，用於固定式塔機，其特徵在於其基礎由砼預製構件共25件經機械聯接方式組合而成，可以組合分解，實現了塔機基礎可拆解搬運和重複使用；其基礎組合後的整體形狀平面為正方形，垂直截面為倒T形；端件3、5和角件6的階梯形構造使覆土替代砼材料參加基礎工作，從而減少砼用量；由中心件11件、過渡件24件和端件34件組合而成的中心十字形梁I和由過渡件2、4各4件、端件58件組合而成的中間井字形梁II與由端件34件、端件58件和角件64件組合而成的外圍口字形梁III拼合組裝而成；其中心件1和過渡件4為平面正方形體，過渡件2為長方形體，端件3、5為平面長方形單面階梯形體，角件6為平面正方形雙面階梯形體；其中心十字形梁I由設於中心件11件、過渡件24件和端件34件內的垂直於基礎十字軸線的上下兩組空間交叉的水平螺栓組18通過調整螺栓套管29和螺母19聯為一體；其中心件1內設置垂直於基礎十字軸線的上下兩組水平空間交叉螺栓18，分別置於相應位置的鋼管螺栓孔8、10內，與置於過渡件2和端件3內的鋼管螺栓孔8、10相對應；其中間井字形梁II由設於過渡件2、4各4件和端件58件內的空間交叉水平螺栓組18通過調整螺栓套管29和螺母19聯為一體；過渡件4上設水平空間交叉鋼管螺栓孔9、13與置於過渡件2、端件5上的水平鋼管螺栓孔相對應；其外圍口字形梁III由設於端件3、5和角件6內的空間交叉水平螺栓組18通過調整螺栓套管29和螺母19聯為一體；角件6上設水平空間交叉鋼管螺栓孔9、13，與置於端件3、5內的水平鋼管螺栓孔9、13相對應；外圍口字形梁III通過端件5、3與中間井字形梁II、中心十字形梁I聯為一體，中間井字形梁II通過過渡件2和端件5與外圍口字形梁III和中心十字形梁I聯為一體，基礎與塔機聯接的地腳螺栓23置於相應位置的預埋鋼管螺栓孔24內，鋼管螺栓孔24下端與槽12聯通，槽12內設螺母19與地腳螺栓23聯接。
2.如權利要求1所述的組合式正方形塔機基礎，其特徵在於螺栓18的中間聯接方式為螺栓套管19聯接，鋼管螺栓孔8、9、10、13的一個端部與套圈20、套管21、套圈22聯接，另一端與套圈25聯接，在套圈25與套圈22之間設套環28；螺栓18在螺栓外端部緊固方式為調整螺母19，其局部構造為鋼管螺栓孔8、9、10、13端部與套圈14、套管15和套圈16聯接。
3.如權利要求2所述的組合式正方形塔機基礎，其特徵在於構件1、2、3、4、5、6之間設統一尺寸的預留間隙26，其填充物為高強度早強微膨脹砼；其預留間隙26兩側的構件表面製成凹形槽7使填充物形成凸形鍵。
專利摘要一種組合式正方形塔機基礎,是由砼預製中心體、過渡件和端件共25件組成一個正方形平板體。地腳螺栓在過渡件、端件上。其中心體、過渡件、端件均為構件組合體,通過螺栓將中心體、過渡件、和端件聯為一體。其基礎承載能力強,拆、裝、運方便快捷,使用安全可靠,一次投入可反覆使用,該基礎施工周期僅為傳統整體式現澆砼塔機基礎的十二分之一,節約了大量基礎費用,消除了砼廢棄物,節約資源,保護環境效益顯著。
文檔編號E04H12/00GK2358160SQ9820296
公開日2000年1月12日 申請日期1998年4月6日 優先權日1998年4月6日
發明者趙正義 申請人:趙正義