桅杆式機械設備組合基礎的製作方法
2023-09-21 22:06:55 3
專利名稱:桅杆式機械設備組合基礎的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及周期移動使用的砼預製構件或砼預製構件與其它有一定容重的固體散料組合的桅杆式機械設備基礎。
背景技術:
目前,建築、電力、石油、信息、地礦、軍事各領域的周期移動使用的如建築固定式塔機、風力發電機、採油機、信號塔架、鑽探機,大型雷達等桅杆式機械設備的基礎,大都採用整體現澆砼基礎,其明顯弊端在於,資源利用率極低、施工周期長,寒冷地區製作周期更長,不能重複使用,同時造成大量資源浪費和環境汙染。近年來已有十字型組合式砼預製構件塔機基礎問世因其地基受力面積相對與基礎外形輪廓的面積之比仍較小,造成基礎佔地積大,構件總重量大,雖然有的在組合預製基礎構件的方法中引用了後張法無粘結預應力技術,但針對組合式塔機基礎的重複使用和輕量化兩大技術目標,還存在著適用範圍小,只適用於一些傾翻力矩、垂直力較小的塔機,面對於承受較大傾翻力矩和垂直力的塔機無論是安全性能、通用性、使用經濟效益和進一步節約資源等各個方面都存在局限性,更限制了對其它周期移動使用桅杆式機械設備的基礎配套使用。
發明內容
發明目的本實用新型的目的和任務,是提供一種佔地面積小;砼預製受力結構件總重量減輕;可在地基承載力條件較差的地質環境中使用;適用於承受各種大小不同的傾翻力矩和垂直力的桅杆式機械設備;水平連接和垂直連接系統構造更加安全可靠且提高防潮防鏽性能、利於延長零部件壽命和重複使用以降低使用成本;與基礎十字軸線上設置垂直連接構造的桅杆式機械設備有廣泛配套使用性;以全埋、半埋、全露的基礎設置方式對地基環境的多種適用性;同性能級別的基礎對不同連接構造的適用性;從而實現桅杆式機械設備組合基礎的資源節約、環保和經濟效益的進一步全面提升。
技術方案 本實用新型桅杆式機械設備組合基礎包括砼預製基礎結構件、由砼預製件或具有一定容重的固體散料構成的基礎重力件、水平連接系統、基礎垂直連接系統和桅杆式機械設備與基礎連接構造的轉換過渡裝置及全埋、全露、半埋的基礎設置形式、為實現技術目標服務的其它構造和技術措施。
本實用新型的砼預製基礎結構件由平面邊長大於基礎梁(3)寬的平面為正方形的砼抗壓板和與其平面十字軸線重合的垂直剖面為矩形的砼十字梁(3)共同構成的中心件(1)1件和集成件4件組合,組合成平面為正方形砼擾壓板(2)和垂直剖面為矩形的十字形砼基礎梁(3)共同構成的砼獨立基礎梁板結構,其組合形式分為兩種砼基礎梁板結構(一)是中心件(1)的十字軸線和砼十字基礎梁(3)的十字軸線與組合後的砼抗壓板(2)正方形平面的對角線重合,以中心件(1)的砼正方形抗壓板的對角線延長線將砼預製基礎梁板結構(一)的其餘部分均分為集成件(4)4件;其集成件(4)的砼抗壓板平面形狀為其底角為45°、其上邊與中心件(1)砼正方形抗壓板邊線重合併等長的等腰梯形的底邊和與之底邊等長且重合的等腰直角三角形共同組合而成的平面五邊形;在其平面軸線上設有垂直剖面為矩形的砼基礎梁(3),其與中心件(1)上的基礎十字梁共同組合成砼基礎十字梁(3);其砼基礎梁板結構(二)是中心件(1)的十字軸線和砼十字基礎梁(3)的軸線與組合後的砼抗壓板(2)的正方形平面十字軸線重合,以中心件(1)的對角線延長線將砼預製基礎梁板結構(二)的其餘部分均分為集成件(5)4件;其集成件(5)的砼抗壓板平面形狀為分別以組合後的砼抗壓板(2)平面正方形的邊和中心件(1)正方形砼抗壓板的邊為上下底邊的等腰梯形平面,在其平面軸線上設有垂直剖面為矩形的砼基礎梁(3),其與中心件(1)上的基礎十字梁共同組合成砼基礎十字梁(3)。
本實用新型的基礎重力件由置於抗壓板上的砼預製構件或具有一定容重如砂、石子、土、磚等固體散料構成,其砼預製基礎重力件有兩種不同的水平投影形狀其砼預製基礎重力件(6)為平面呈三角形體,配置於砼基礎梁板結構(一)重力件支點(7)上,重力件支點(7)為平面位置呈直角三角形分布的12個砼墩臺,其上面水平,分置於砼基礎梁板結構(一)的抗壓板(2)上;平面呈4個等腰直角三角形分布;為便於吊裝運輸,可將基礎重力件(6)水平分解為若干件等腰梯形板重力件(8);其砼預製基礎重力件(9)為平面呈正方形的砼立方體,置於砼基礎梁板結構(二)的重力件支點(10)上,重力件支點(10)為平面呈直角三角形的16個砼墩臺,其上面水平,分置於砼基礎梁板結構(二)的抗壓板上、平面呈4個正方形分布;為便於吊裝運輸,可將基礎重力件(9)水平分解為若干件正方形板重力件(11);為了使散料重力件(12)不出現水平位移,採用兩種方法一是沿基礎外緣砌築擋牆(13);二是設置散料倉;散料倉(14)配置於砼基礎梁板結構(一),其擋板水平投影為一字形,由型鋼龍骨(15)和鋼板(16)構成,立面兩側端有連接銷(17)與基礎梁(3)端頭側面的埋件(18)絞接固定,底面設連接銷槽(19)與沿基礎抗壓板(2)外緣上面設置的散料倉埋件(20)配合;散料倉(21)配置於砼基礎梁板結構(二),其擋板水平投影為等邊L形,山型鋼龍骨(15)和鋼板(16)構成,立面兩側端有連接銷(17)與基礎梁(3)端頭側面的埋件(18)絞接固定,其底面設有垂直的連接銷槽(19)與沿基礎抗壓板(2)外緣上面設置的散料倉埋件(20)配合;在散料倉(14)、(21)的上緣設有吊環(22);為安裝與運輸的便利需要,本實用新型的集成件(4),可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的切線分割為水平組合後與集成件(4)完全相同的2件內端件(23)和外端件(24);也可以分割為水平組合後與集成件(4)完全相同的3件內端件(23)、擴展件(25)和外端件(24);還可分割為水平組合後與集成件(4)完全相同的4件內端件(23)、內擴展件(26)、外擴展件(27)、外端件(24);更可以分割為水平組合後與集成件(4)完全相同的5件內端件(23)、內擴展件(138)、中擴展件(28)、外擴展件(139)、外端件(24);集成件(5),可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的切線分割為水平組合後與集成件(5)完全相同的2件內端件(29)和外端件(30);也可以分割為水平組合後與集成件(5)完全相同的3件內端件(29)、擴展件(31)和外端件(30);還可分割為水平組合後與集成件(5)完全相同的4件內端件(29)、內擴展件(32)、外擴展件(33)、外端件(30);更可以分割為水平組合後與集成件(5)完全相同的5件內端件(29)、內擴展件(140)、中擴展件(34)、外擴展件(141)、外端件(30);據此,砼基礎梁板結構(一)或(二)由中心件(1)1件+4n(n≥1,整數)件組合而成,n為單件集成件(4)或(5)分解的次數+1。
本實用新型的各砼預製基礎結構件垂直連接面為無間隙配合,其垂直連接面下端有兩件相鄰預製構件的相鄰格角形成的空腔(35),其抗壓板底面與地基或墊層之間設有傳力砂層(36);在基礎梁(3)部位,兩砼預製構件之間設有垂直剖面為正梯形或三角形或弧形的抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39);在與基礎軸線垂直的砼預製基礎結構件的抗壓板垂直連接面上設有水平剖面為正梯形或三角形或弧形或垂直面的抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39)、(109);在與基礎梁(3)水平軸線呈45°角的抗壓板(2)的垂直連接面,其垂直剖面為正梯形(37)或三角形(38)或弧形(39)或垂直面(109),其下端有空腔(35)。
本實用新型的砼預製基礎結構件的組合連接方法為上單孔下單孔或上單孔下雙孔的兩種十字水平空間交叉的後張法無粘結預應力系統;砼預製基礎結構件的基礎梁(3)上部在軸線上設置1道十字連接水平圓孔(41),貫穿於十字軸線,其圓孔中心標高相同;下部在軸線上設置1道或在同一標高設置孔心與軸線等距離的2道十字連接水平圓孔(41),以鋼絞線、鋼絲束(44)或其它預應力材料貫穿於水平圓孔(41)內,其一端為固定端(42),另一端為張拉端(43);其固定端(42)由與外端件(24)或(30)的砼預製構件垂直面相平的零件環(45)與管(46)、圈(47)、管(48)、圈(49)、十字連接水平圓孔(41)同心組合,在圈(47)與圈(49)之間有肋板(50);其環(45)外向面內側有L形凹槽;在環(45)的內側設有其內面外側有凹凸槽與環(45)外面內側的L形凹凸槽相吻合的圓板(51)在其吻合的間隙處設封閉油脂(52),圓板(51)外面中心有U形拉手(53);在管(46)內、圈(47)外側設承壓管(54),承壓管(54)的外側設承壓環(55),承壓環(55)上有孔(56),鋼絞線或鋼絲束(44)從孔(56)穿過;鋼絞線或鋼絲束(44)的端部設錨頭(57);其張拉端(43)由外面與外端件(24)或(30)外垂直面相平的外部設有矩形截面的環形凹槽的圓圈(58)與管(59)、圓圈(60)、十字連接水平圓孔(41)同心組合,環形凹槽內設封閉橡膠環(76);在圓圈(58)與圓圈(60)之間有梯形肋板(61);在圓圈(58)的外面設有與圓圈(59)同內外徑的圓圈(62),在其外面設與圓圈(62)同心的管(63),在圓圈(62)外側、管(63)內設錨環(64),鋼絞線或鋼絲束(44)從錨環(64)上的孔穿過,在錨環(64)外側與鋼絞線或鋼絲束(44)之間設夾片(65),在圓管(63)的外側設封閉圓桶(66)與圓管(63)緊密配合,在封閉圓桶的底部外側設U形拉手(67);在圈(62)、管(63)和封閉圓桶(66)交接處有密封黃油(68);固定端(42)、張拉端(43)的組合件製作方法可以機加工件經焊接組合,也可以鑄造而成;為了使中心件(1)與集成件(4)或(5)、集成件(4)或(5)的內端件(23)或(29)、外端件(24)或(30)水平組合;內端件(23)或(30)的水平組合;內端件(23)或(29)、內擴展件(138)或(140)、中擴展件(28)或(34)、外擴展件(139)或(141)、外端件(24)或(30)的水平組合定位準確,在各砼預製基礎結構件的軸向垂直連接面上設有鋼製的分別錨固於相鄰連接構件的砼表面內的定位構造(40),其定位構造凹件(69)由與砼垂直連接面相平的其內圓孔為外大內小圓錐形的圓圈(70)、與圓圈(70)內孔同心連接的圓桶(71)、焊接於圓圈(70)內側和圓桶(71)內側的錨筋(72)及圓桶(71)內置密封黃油(68)構成;其定位構造凸件(135)由端部與圓圈(70)錐形內孔無間隙配合的錐形圓鍵(74)、焊接於圓鍵(74)錐形底部的外面與砼垂直連接面相平的、其外面設有環形剖面為矩形凹槽的圓圈(75)、其圓圈(75)內側焊接錨筋(72),在圓圈(75)的外側環形凹槽內設封閉橡膠環(76)。
在各互相連接的兩件砼預製結構件的垂直連接面的水平連接圓孔(41)的端部相交處設水平圓孔封閉構造(73),在一個水平連接圓孔(41)的端部設與水平連接圓孔(41)內徑相同的圓圈(77),在圓圈(77)的內面焊有錨筋(72),在與其對應連接的另一個構件上的水平連接圓孔(41)端部設與圓圈(77)內外徑相同的外面上有環形剖面為矩形的凹槽的圓圈(101),其凹槽內設封閉橡膠環(76)。
本實用新型的基礎與上部機械設備垂直連接固定方式採用與砼預製構件分解的地腳螺栓垂直連接系統,地腳螺栓(81)置於垂直預埋孔(79)中,與設於砼梁中的可與砼分離的地腳螺栓(81)的埋置於砼中的下端水平盒(83),垂直截面採用圓形管(84)或方形管(85),其兩端焊接內徑與圓形管(84)或方形管(85)相同的其外面內徑一側有L形凹槽的圓圈(86)或方圈(87),在圓圈(86)或方圈(87)上設外面與圓圈(86)或方圈(87)相平的其內面沿圓圈外徑設與圓圈(86)或方圈(87)外面內側填有密封黃油(68)的L形凹槽相吻合的在其外面焊有U形拉手(67)的圓形封閉板(88)或方形封閉板(89)。
在地腳螺栓(81)的上端設有四方頭(90)或六角頭(91),在其地腳螺栓(81)下端水平盒的圓形水平管(84)內,地腳螺母(99)的上部有截面為月牙形的墊圈(132)與圓形管(84)內徑上面吻合或平方墊(133)與方形管(85)內徑上面吻合;地腳螺母(99)外部設有與地腳螺母(99)橫截面同形狀且能制約其旋轉的孔、寬度小於對角線大於圓形水平管(84)內徑的水平矩形防螺母脫退卡板(93),在其地腳螺栓(81)下端水平盒(83)的方形水平管(85)內,地腳螺母(99)對應的水平管(85)內兩側垂直面上焊接截面為矩形或圓形的距離小於防螺母脫退卡板(93)的寬度的水平託條(94),將防螺母脫退卡板(93)置於水平託條(94)之上,防其下墜失去對螺母(99)的防旋轉作用。
本實用新型的基礎梁與上部機械設備的垂直連接系統為兩種連接方式其垂直連接系統(136)是在與機械設備垂直連接構造的相對應位置,在砼預製基礎梁(3)上設其縱軸線與基礎梁(3)重合的四個矩形砼墩臺(95),其上設四根呈矩形分布的地腳螺栓(81),在砼墩臺(95)上設各邊與砼墩臺平行的有與四根地腳螺栓(81)及其垂直螺栓孔(79)相對應的螺栓孔的承壓連接板(92),承壓連接板(92)與基礎梁上面的垂直地腳螺栓孔(79)上端之間設高強度早強幹硬性水泥砂漿(82)和橡膠封閉平墊圈(80);其承壓連接板(92)上按上部機械設備的連接支承構造設置相應的支承連接構造(116)與承壓連接板(92)焊接;其支承連接構造(116)有以下構造形式其一為根據上部機械設備定位尺寸,陽角位於承壓連接板(92)的縱軸上且兩翼緣位置與縱軸對稱的等邊角鋼垂直支承件(100),其內角與有垂直連接螺栓孔的方柱形鋼件(119)連接,用垂直肋板(117)、(118)各2件與沿地腳螺栓(81)中心向角鋼外角及翼緣內側與等邊角鋼垂直支承件(100)的外角和兩翼緣內側連接,等邊角鋼垂直支承件(100)、垂直肋板(117)、(118)與承壓連接板(92)連接;其二為根據上部機械設備定位尺寸,陽角位於承壓連接板(92)的縱軸上且兩翼緣位置與縱軸對稱的等邊角鋼垂直支承件(100),其內角與等邊角鋼垂直副支承件(120)連接成方筒狀,將垂直連接螺栓套筒(121)2件與等邊角鋼垂直支承件(100)對稱連接於角鋼陽角兩側的翼緣外立面上,用垂直肋板(117)沿地腳螺栓(81)中心向等邊角鋼垂直支承件(100)陽角方向、用垂直肋板(118)沿地腳螺栓(81)中心向等邊角鋼垂直支承件(100)翼緣內側方向與等邊角鋼垂直支承件(100)、(120)和承壓連接板(92)連接;其三為根據上部機械設備定位尺寸,陽角位於承壓連接板(92)的縱軸上且兩翼緣位置與縱軸對稱的等邊角鋼垂直支承件(100)的陽角兩側對稱布置有垂直螺栓套筒(121),其內側安裝有垂直螺栓孔的方柱形鋼件(119)四件上面相平且連為一體,以垂直肋板(117)、(118)各2件沿地腳螺栓(81)中心向等邊角鋼垂直支承件(100)的外立角和翼緣內立角方向連接並與承壓連接板(92)連接;其四為根據上部機械設備定位尺寸,位於承壓連接板(92)十字軸線中心的上端部有錐形定位鍵(123)的筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與垂直螺栓套筒(121)2件外切連接,其圓心在一條直線上,與承壓連接板(92)橫軸重合,以垂直肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心向垂直支承圓筒(122)中心方向與垂直支承圓筒(122)連接後共同與承壓連接板(92)連接;其五為根據上部機械設備定位尺寸,位於承壓連接板(92)十字軸線中心的上端部有錐形定位鍵(123)的筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與垂直螺栓套筒(121)3件外切垂直連接、其中2件垂直螺栓套筒(121)的中心連線與十字軸線橫軸重合,1件與縱軸重合,以垂直肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心向垂直支承圓筒(122)圓心方向與垂直支承圓筒(122)連接,垂直支承圓筒(122)、垂直肋板(117)與承壓連接板(92)連接;其六為根據上部機械設備的定位尺寸,位於承壓連接板(92)十字軸線中心的上端部有錐形定位鍵(123)的筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與圓孔中心成十字軸線分布的垂直螺栓套筒(121)4件外切連接,以肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心向垂直支承圓筒(122)中心方向與垂直支承圓筒(122)連接,垂直肋板(117)、垂直支承圓筒(122)與承壓連接板(92)連接;其七為根據上部機械設備定位尺寸,陽角位於承壓連接板(92)十字軸線中心的其兩翼緣與縱軸對稱的上端部有雙魚尾夾板銷軸構造(124)的主等邊角鋼垂直支承件(100)與輔等邊角鋼(120)連接成口字形方筒且下端與承壓連接板(92)連接,垂直肋板(117)2件、垂直肋板(118)2件沿地腳螺栓(81)中心向主等邊角鋼垂直支承件(100)的陽角及翼緣方向呈十字形與等邊角鋼垂直支承件(100)及承壓連接板(92)連接;其八為;根據上部機械設備定位尺寸,上端為筒底的垂直支承圓筒(122)4件有距離地呈十字形分布於承壓連接板(92)的十字軸線上,垂直螺栓套筒(121)於垂直支承圓筒(122)外圍與其相切連接且其中心位於十字軸線上,垂直肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心十字彙交於承壓連接板(92)中心,並與雙面相切的2個垂直支承圓筒(122)連接,另外2個垂直支承圓筒(122)與垂直肋板(117)之間以矩形肋板(125)4件連接,將垂直支承圓筒(122)、垂直肋板(117)、(125)與承壓連接板(92)連接;其九為根據上部機械設備定位尺寸,3個筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與承壓連接板(92)縱軸線呈等腰三角形分布,在與縱軸等距離的2個垂直支承圓筒(122)的上部各有中心連線與承壓連接板(92)十字軸線呈45°角的2個垂直螺栓套筒(121)與垂直支承圓筒(122)外徑外切連接,另有一個垂直螺栓套筒(121)外切連接於位於承壓連接板(92)縱軸線上的垂直支承圓筒(122)外側,其孔中心與軸線重合;用矩形肋板(125)以3個垂直支承圓筒(122)的圓心為軸線連接3個垂直支承圓筒(122),以地腳螺栓(81)與位於承壓連接板(92)縱軸線上的垂直支承圓筒(122)中心連線連接安裝垂直肋板(117),以地腳螺栓(81)中心向對稱分布於縱軸兩側的垂直支承圓筒(122)中心方向安裝垂直肋板(118),將垂直肋板(117)、(125)、(118)、垂直支承圓筒(122)與承壓連接板(92)連接;其十為根據上部機械設備定位尺寸,筒口朝下的垂直支承方筒(126)的平面對角線與承壓連接板(92)十字軸線重合;沿十字軸線橫向兩側及縱向一側,在垂直支承方筒(126)上部連接安裝3個有45°角魚尾與垂直支承方筒(126)的外角吻合且上面相平的垂直螺栓連接件(127),以地腳螺栓(81)中心對承壓連接板(92)十字軸線中心方向安裝連接垂直肋板(117),方形垂直承壓筒(126)、垂直肋板(117)4件與承壓連接板(92)連接;其十一為根據上部機械設備定位尺寸,筒口朝下的垂直支承方筒(126)的平面對角線與承壓連接板(92)十字軸線重合,在橫軸方向對稱地有45°角魚尾與垂直支承方筒(126)外直角吻合的垂直螺栓連接件(127)2件與垂直支承方筒(126)上面相平安裝連接,其中心連線與橫軸重合,以地腳螺栓(81)中心對承壓連接板(92)十字軸線中心方向,安裝垂直肋板(117)4件與垂直支承方筒(126)連接;垂直支承方筒(126)、垂直肋板(117)與承壓連接板(92)連接;其十二為根據上部機械設備定位尺寸,平面對角線與承壓連接板(92)十字軸線重合的筒口朝下的垂直支承方筒(126)上部裝有對稱於承壓連接板(92)縱軸與承壓連接板(92)十字軸線呈45°角的與垂直支承方筒(126)連接面為垂直平面的垂直螺栓套筒(128)2件,沿距離垂直螺栓套筒(128)最近的兩根地腳螺栓(81)的中心朝兩個垂直螺栓套筒(128)之間最近的方形垂直承壓筒(126)的一個垂直外角方向安裝連接垂直肋板(117);以另外兩根地腳螺栓(81)中心向面對的垂直支承方筒(126)的垂直面的中心方向安裝連接垂直肋板(129);垂直支承方筒(126)、垂直肋板(117)、(129)與承壓連接板(92)連接。
其垂直連接系統(137)對應於機械設備與基礎之間設有底架十字梁的垂直連接結構;其構造是在砼基礎十字梁(3)上與底架十字梁(96)和基礎的垂直連接點的相應部位設置8個平面為矩形的砼墩臺(95),每個砼墩臺(95)上設平面位置呈矩形其縱軸線與基礎梁(3)軸線重合、對稱分布的4根地腳螺栓(81)的轉換固定構造(130),或每個砼墩臺(95)中央設對稱布置於基礎軸線兩側的2根地腳螺栓(81)的轉換固定構造(131);由於垂直連接的構造需要,一座基礎可以同時選用8個4根地腳螺栓的轉換固定構造(130),也可選用8個2根地腳螺栓的轉換固定構造(131),還可同時選用4個2根、4個4根地腳螺栓的兩種轉換固定構造(131)和(130);地腳螺栓(81)穿過轉換固定構造(130)或(131)的矩形底板(97)上的對應螺栓孔(98)後,安裝螺母(99),在矩形底板(97)與砼墩臺(95)上的地腳螺栓(81)相對應的垂直螺栓孔(79)上端之間設有高強度早強幹硬性水泥砂漿(82)和橡膠封閉墊圈(80);沿砼十字梁(3)和矩形底板(97)的同一縱向軸線上對稱設置L形型鋼(102)與矩形底板(97)焊接,使形成沿矩形底板(97)縱軸線縱槽(103)且兩L型鋼(102)翼緣對應外向且上面相平;在L型鋼(102)兩側的水平翼緣與矩形底板(97)之間設垂直肋板(125);將上部機械設備的底架十字梁(96)置於縱槽(103)內,在機械設備底架十字梁(96)規定的與基礎連接固定的位置在L型鋼(102)的水平翼緣上打連接螺栓(104)的螺栓孔,將橫擔(105)裝於底架十字梁(96)上,安裝連接螺栓(104);在兩L型鋼(102)的立板中部同標高對應的部位打大於頂絲(106)直徑的孔(107),在兩L型鋼(102)立板外側焊接頂絲螺母(108),將兩側頂絲(106)旋緊使其夾持固定底架十字梁(96)。
為了進一步降低本實用新型對地基承載力的要求,在地基與砼基礎抗壓板(2)之間設置外邊大於、內邊小於基礎外緣正方形邊長的各邊與基礎外緣平行且軸線重合的平面呈回字形砼預製板的降低地基承載力構造(110),降低地基承載力構造(110)的砼預製板可以是整體一件也可以由基礎的十字軸線或對角線分割為4件平面形狀為正梯形板(111)或等邊L形板(112),也可分割為8件平面形狀為直角梯形板(113);本構造(110)的砼抗壓板與地基之間設傳力砂層(36),與砼預製基礎抗壓板(2)之間有傳力砂層(36)。
本實用新型為吊裝簡便,在每件砼預製基礎結構件、砼重力件(6)、(9)、(8)、(11)、降低地基承載力構造(110)的側立面設置圓形的水平鋼管吊裝銷孔(114),將由吊環(134)與吊鉤組合的柱形鋼銷(115)插入吊裝銷孔(114)內,即可起吊。
有益效果一、本實用新型採用了砼預製構件組合的正方形抗壓板(2)上設置十字形基礎梁(3)、由有一定容重的固體散料(砂、石、土、磚)(12)或砼預製構件基礎重力件(6)、(8)、(9)、(11)構成的桅杆式機械設備組合基礎,採用了預製基礎結構件垂直連接面上的多種抗剪切防位移構造、上、下雙道水平十字空間交叉後張法無粘結預應力連接構造與水平組合連接實現了無間隙配合的定位構造與預製結構件之間的垂直連接面共同形成的基礎結構的抗彎矩、扭矩、剪切的綜合能力體現的結構安全性較現有技術進一步增強;可以滿足大型機械設備的使用要求;其佔地相對面積更小、砼預製構件的總重量佔基礎總重量的比率進一步降低。
二、由於採用了地腳螺栓(81)上端六角頭或方頭構造和防下端螺母脫退構造,從而有效地控制了上端螺母緊固時產生的螺栓隨轉現象造成的下端螺母(99)脫退和防下端螺母(99)受振引起的鬆動脫退現象,從而消除了垂直連接結構最大的安全隱患;砼抗壓板(2)之間的垂直連接面採用了防剪切位移構造,使基礎整體受力和承受變形的能力增強,從而增強了基礎結構的安全度。
三、由於對水平連接系統和垂直連接系統採用了封閉構造和其它構造措施,提高了水平及垂直連接系統的防鏽能力,從而延長了基礎整體的使用壽命,相應降低了使用成本。
四、本實用新型採用了適用於各種不同的上部機械設備垂直連接構造要求的具有廣泛適用性的兩種垂直連接構造,以兩種固定的基礎垂直連接構造與不同的上部機械設備垂直連接的定位構造相適應的過渡裝置構造實現了預製砼組合基礎的廣泛適應性,因而推進了砼預製構件桅杆式機械設備組合基礎的標準化和系列化。
五、本實用新型採用降低地基承載力構造來實現降低地基條件,免去了打樁和其它地基處理的程序,為機械設備迅速投入使用創造了條件,同時降低了使用成本。
六、由於採用了全埋、全露、半埋三種基礎設置形式,更加有利於機械設備的最佳安裝選址和減少基礎使用成本。
綜上所述,由於本實用新型採取了多項技術措施,從而實現了1安全性能全面提升,幾年來,與25個不同廠家生產的固定式塔機配套使用,完成了總建築面積達300多萬平方米600多個單項建築工程的吊裝運輸作業,實踐證明了它的安全可靠;2由於整體使用壽命延長,其循環經濟效果突出,資源節約和環境保護效益進一步提高,已獲建設部「2004年科技成果批廣項目」證書;3經濟效益明顯提高,其產業化前景日益廣闊,目前已推廣應用於國內13個地區;4安裝拆解一次的時間進一步縮短到2小時以內,為加快投入機械設備服務於生產建設提供了條件也為迅速拆解轉移機械設備提供了條件;5由於消除了砼基礎的現場溼作業,利於在寒冷地區施工的桅杆式機械設備使用,對加快工程進度,縮短工期有較大作用;6由於砼構件垂直連接面的下端設有空腔構造,從而消除了在水平組合連接過程中因構件合攏運動造成的地面上的雜物進入垂直連接面而成為構件無間隙配合的障礙物。從而保證了安裝進度。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1——砼預製桅杆式組合基礎梁板結構(一)圖2——砼預製桅杆式組合基礎梁板結構(二)圖3——基礎梁板結構(一)的重力件及支點圖4——基礎梁板結構(二)的重力件及支點圖5——散料倉擋牆圖6——散料倉(置於梁板一)圖7——散料倉(置於梁板二)圖8——集成件分解(梁板一)圖9——集成件分解(梁板二)
圖10——預應力水平連接系統構造
圖11——抗壓板垂直連接面構造(37)、(38)、(39)、(109)
圖12——固定端
圖13——張拉端
圖14——定位構造
圖15——水平連接封閉構造
圖16——地腳螺栓盒、防螺母(99)脫退構造
圖17——地腳螺栓上部六角頭、四方頭構造
圖18——砼墩臺(適合上部機械設備垂直定位為「四組十字分布」)
圖19——轉換機構(「四組十字分布」轉換機構平面)圖20——轉換機構形式(角鋼支承、4×1螺栓連接)圖21——轉換機構形式(角鋼支承、4×2螺栓連接)圖22——轉換機構形式(角鋼支承、4×3螺栓連接)圖23——轉換機構形式(單圓筒支承、4×2螺栓連接)
圖24——轉換機構形式(單圓筒支承、4×3螺栓連接)圖25——轉換機構形式(單圓筒支承、4×4螺栓連接)圖26——轉換機構形式(角鋼柱腳、4×1螺栓連接)圖27——轉換機構形式(四圓筒支承、4×4螺栓連接)圖28——轉換機構形式(三圓筒支承、4×5螺栓連接)圖29——轉換機構形式(單方筒支承、4×3螺栓連接)圖30——轉換機構形式(單方筒支承、4×2(直)螺栓連接)圖31——轉換機構形式(單方筒支承、4×2(角)螺栓連接)圖32——垂直連接構造(底架十字梁配套的轉換機構)圖33——轉換固定構造(有底架)(雙栓)圖34——轉換固定構造(有底架)(四栓)圖35——降低地基承載力構造圖36——吊裝銷孔具體實施方式
圖1所描述的桅杆式機械設備砼預製構件組合基礎梁板結構(一)包括砼預製基礎結構件中心件(1)1件,集成件(4)4件水平組合而成。圖2所述的桅杆式機械設備砼預製構件組合基礎梁板結構(二)包括砼預製基礎結構件中心件(1)1件,集成件(5)4件水平組合而成。基礎梁板結構(一)或(二)在配置了砼預製重力件(6)或(8)或散料重力件(12),或配置了砼預製重力件(9)或(11)之後,組成了桅杆式機械設備砼預製構件組合基礎的全部結構重力主體。如圖3、4、5、6、7所示。
為了使散料重力件(12)的位置固定於基礎梁板結構(一)或(二)上,配置的散料倉有兩種形式一種為砌築擋牆結構(13),另一種為鋼製結構(14)、(21)。如圖5、6、7所示。
為了運輸、安裝、拆解便利,將集成件(4)或(5)可以水平垂直於基礎梁(3)的十字軸線垂直分解成為2件、3件、4件、5件……,使一套基礎的砼預製結構件成為9、13、17、21件……。如圖8、9所示。
本實用新型採用沿基礎梁(3)十字軸線的十字形水平空間交叉後張法無粘結預應力連接系統,一端固定、一端張拉。其系統分為「上單孔、下單孔」和「上單孔、下雙孔」兩種的上、下兩組十字形水平空間交叉用後張法無粘結預應力構造實現的水平連接組合系統。採用一孔多根鋼絞線或鋼絲束(44)或其它適宜後張法實施的預應力筋,如
圖10所示。本連接系統採用適合重複使用要求的防潮防鏽,利於延長零部件使用壽命的水平連接系統的水平圓孔(41)的封閉構造,張拉端(43)和固定端(42)構造。如
圖10、12、13、15所示。
為了增加鋼絞線或鋼絲束(44)的使用次數,在固定端(42)的構造中設計了兩個長短相差一倍的較短的長度大於鋼絞線或鋼絲束(44)的預應力夾片(65)長度的承壓管(54),第一次使用時,裝長的承壓管(54)在基礎拆裝若干次鋼絞線或鋼絲束(44)達到即將受損不能繼續使用的臨界狀態之前,換上長度較短的承壓管(54),再繼續重複使用相同周期的次數後,撤掉較短的承壓管(54),這樣可以把張拉端的鋼絞線或鋼絲束(44)的夾持區更換三次,從而延長了預應力筋的使用壽命。如
圖12、13所示。
為了抵抗基礎結構工作中產生的垂直和水平剪切力,除了預製基礎結構件配筋必須滿足要求外,其垂直連接面的垂直、水平、剪切力以下列方式克服,以基礎梁垂直連接面上水平設置的縱垂直剖面為正梯形、三角形、弧形抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39),抵抗構件間的水平剪切力所造成的位移,以對稱分布於基礎梁(3)軸線兩側的水平剖面為正梯形、三角形、弧形的抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39)抵抗構件間的水平剪切位移,如
圖11所示。
為了砼預製基礎結構件在水平組合連接時實現其垂直連接面的無間隙配合和增加抗剪切防位移能力,砼預製基礎結構件的垂直連接面上採用等腰三角形分布的錐形定位構造(40)的水平連接定位系統。其製作安裝定位方法是按設計位置分別將凹件(69)、凸件(74)對應安裝錨固於相鄰兩預製砼構件的垂直連接面以內。其錐形定位構造(40)的凹凸件實現了組合後無間隙配合,同時真正達到了砼預製構件各垂直連接面的無間隙配合定位的目的,以此為條件大大增加了抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39)的工作效率,同時錐形定位構造(40)的抗剪切防位移能力得到充分使用。組裝基礎梁板結構(一)或(二)時,首先按基礎定位軸線、吊裝中心件(1),然後依次就位內端件、外端件等,將錐形定位構造(40)的三個凸鍵(74)水平對口插入凹件(69)內,即可通過張拉鋼絞線或鋼絲束(44)實現預製構件相鄰垂直面的無間隙配合。為了延長錐形定位構造(40)的使用壽命,採取了防鏽措施。如
圖10、14所示。
本實用新型採用傳力砂層(36)和空腔(35)構造來實現減少砼預製構件在水平組合的移位阻力,同時保證抗壓板(2)與地基或墊層之間力的均勻傳遞,受力面積加大,同時預防無間隙配合連接作業過程中雜物夾在預製構件垂直間隙中影響構件順利實現其垂直連接面的無間隙配合。如
圖10、11、35所示。
本實用新型的砼基礎與上部機械設備的垂直連接方式為可更換的垂直地腳螺栓連接構造。為了防止地腳螺栓(81)下端埋於砼中的水平盒(83)受潮後鏽蝕影響拆、裝,縮短使用壽命,設計了地腳螺栓(81)上部的封閉橡膠墊圈(80)和鋼墊板(92)、(97)下的高強度早強水泥砂漿墊層(82),對於水平盒(83)的兩端採取了封閉措施,為了防止地腳螺栓(81)的下端螺母(99)在使用中脫退造成安全事故,設計了地腳螺栓(81)下端螺母(99)的防脫退卡板(93),如
圖17所示。
為了防止安裝地腳螺栓(81)上端螺母(99)時出現螺栓隨轉至使下端螺母(99)松退,在地腳螺栓(81)上端部設六角頭(90)或四方頭(91),如
圖16、17所示。
為了一種同能力級別的基礎能與同級別基礎能力要求的上部機械設備的不同的連接構造連接,採用垂直連接系統構造(136)與「四組十字分布構造」相對應連接;採用連接系統構造(137)與「底架十字梁構造」相對應連接,這兩種基礎垂直連接構造(136)、(137)與上部機械設備的基礎連接構造實現了砼預製組合基礎的固定形式連接構造與各種多變的上部機械設備的基礎連接構造的過渡,從而實現了以「不變應萬變」的組合基礎與上部機械設備的連接形式及構造,它的直接結果是實現了真正意義上的組合式基礎「預先製造」和它的產品系列化及廣泛的適應配套能力。
為了增加散料重力件(12)的體積和防止垂直連接系統(136)、(137)受潮生鏽,採用基礎梁(3)上增設砼墩臺(95)的構造,如
圖18、32所示。
按照上部機械設備的基礎連接定位尺寸,屬於「四組十字分布構造」的,在基礎梁板結構(一)或(二)上相對應位置的十字梁上設置砼墩臺(95)4個,每個砼墩臺(95)上以四條地腳螺栓(81)與承壓連接板(92)連接,在承壓連接板(92)上,焊接與上部機械設備基礎連接定位構造相對應的承壓連接構造如圖21~32所示。上部機械設備的垂直連接構造通過垂直連接構造(136)實現了與組合基礎梁板結構(一)或(二)的垂直連接。顯而易見,本垂直連接構造(136)是桅杆式機械設備砼組合基礎的已經固定的垂直連接構造與各種「四組十字分布構造」的上部機械設備垂直連接定位構造的過渡與轉換機構。如
圖19~31所示。
垂直連接構造(137)對應服務於有「底架十字梁構造」的上部機械設備與基礎的垂直連接定位要求。按上部機械設備底架十字梁的設置位置基本範圍,在十字基礎梁(3)上設置8個砼墩臺(95),每個墩臺(95)上可以根據實際連接點的變化區域設置由2根或4根地腳螺栓(81)作垂直連接的轉換固定構造(130)或(131),將上部機械設備的底架十字梁(96)放入矩形底板(97)上的轉換固定構造(130)或(131)的縱槽(103)中,以橫擔(105)和連接螺栓(104)和頂(106)將十字梁固定於矩形底板(97)之上,橫擔(105)和連接螺栓(104)的位置可以沿梁軸線在矩形底板(97)的全長範圍內移動,而底架十字梁(96)的底寬也不再制約2根連接螺栓(104)的間距,其直接效果是以組合砼基礎內部固定的垂直連接構造通過垂直連接構造(137)實現了適應底架十字梁寬度、長度、地腳螺栓定位尺寸不同的固定的上部機械設備的垂直連接構造要求。如圖33、34所示。
為了適應在地基承載力條件較差的地質環境中使用本組合基礎,減少打樁或基礎處理的程序,進一步提高使用本組合基礎的經濟效益,在基礎下設置了降低地基承載力構造(110),需要使用時,在地基上平鋪傳力砂層(36),安裝砼正梯形板(111)4件,或等邊L形板(112)4件,或直角梯形板(113)8件,共同組合成正回字形平面,在其上面平鋪傳力砂層(36)在其回字形砼預製板降低地基承載力構造(110)的十字軸線上安裝組合基礎梁板結構(一)或(二),使回字形砼預製板的邊緣與基礎正方形邊緣平行。如圖35所示。
為防止在砼預製構件上預埋吊環因生鏽而斷裂影響吊裝運輸,以預埋於基礎梁板結構件,砼重力件和降低地基承載力構造(110)各構件的側立面上,每件水平設置4個吊裝銷孔(114),將由吊環與吊鉤組合的與銷孔內徑有一定間隙的柱形鋼銷(115)插入吊裝銷孔(114)內,即可起吊。如圖36所示。
為了擴大對各種深淺及有地下障礙物的不同地質條件的適用性,本實用新型採用全埋[優選使用散料重力件(12)]、全露[優選使用散料倉(14)配套散料重力件(12)]、半埋[優選使用擋牆(13)配套散料重力件(12)],深基坑的臨時使用,優選砼預製重力件(6)、(9)。
權利要求桅杆式機械設備組合基礎由砼預製梁板結構件多件採取水平無間隙配合組合方式,以水平連接系統組合為正方形平面砼十字梁板整體結構後,其上配置重力件,以可更換的地腳螺栓垂直連接構造與上部桅杆式機械設備進行垂直連接定位,其特徵在於1、由平面邊長大於基礎梁(3)寬的平面為正方形的砼抗壓板和與其平面十字軸線重合的垂直剖面為矩形的砼十字梁(3)共同構成的中心件(1)1件和集成件4件組合成平面為正方形砼抗壓板(2)和垂直剖面為矩形的十字形砼基礎梁(3)共同構成的砼獨立基礎梁板結構,其組合形式分為兩種砼基礎梁板結構(一)是中心件(1)的十字軸線和砼十字基礎梁(3)的十字軸線與組合後的砼抗壓板(2)正方形平面的對角線重合,中心件(1)的砼正方形抗壓板的對角線延長線所形成的垂直切面是砼預製基礎梁板結構(一)除中心件(1)的其餘部分均分為集成件(4)4件的垂直連接面;集成件(4)的砼抗壓板平面形狀為其底角為45°、其上邊與中心件(1)砼正方形抗壓板邊線重合併等長的等腰梯形的底邊和與之底邊等長且重合的等腰直角三角形共同組合而成的平面五邊形;在其平面軸線上設有垂直剖面為矩形的砼基礎梁(3),其與中心件(1)上的基礎十字梁共同組合成砼基礎十字梁(3);其砼基礎梁板結構(二)是中心件(1)的十字軸線和砼十字基礎梁(3)的軸線與組合後的砼抗壓板(2)的正方形平面十字軸線重合,中心件(1)的對角線延長線所形成的垂直切面是砼預製基礎梁板結構(二)除中心件(1)的其餘部分均分為集成件(5)4件的垂直連接面;集成件(5)的砼抗壓板平面形狀為分別以組合後的砼抗壓板(2)平面正方形的邊和中心件(1)正方形砼抗壓板的邊為上下底邊的等腰梯形平面,在其平面軸線上設有垂直剖面為矩形的砼基礎梁(3),其與中心件(1)上的基礎十字梁共同組合成砼基礎十字梁(3);基礎重力件由置於抗壓板上的砼預製構件或具有一定容重如砂、石子、土、磚等固體散料構成,其砼預製基礎重力件有兩種不同的水平投影形狀其砼預製基礎重力件(6)為平面呈三角形體,配置於砼基礎梁板結構(一)重力件支點(7)上,重力件支點(7)為平面位置呈直角三角形分布的12個砼墩臺,其上面水平,分置於砼基礎梁板結構(一)的抗壓板(2)上;平面呈4個等腰直角三角形分布;基礎重力件(6)等同於若干件等腰梯形板重力件(8);其砼預製基礎重力件(9)為平面呈正方形的砼立方體,置於砼基礎梁板結構(二)的重力件支點(10)上,重力件支點(10)為平面呈直角三角形的16個砼墩臺,其上面水平,分置於砼基礎梁板結構(二)的抗壓板上、平面呈4個正方形分布;基礎重力件(9)等同於若干件正方形板重力件(11);散料倉(14)置於砼基礎梁板結構(一)正方形抗壓板(2)的外邊緣上,其擋板垂直投影為一字形,由型鋼龍骨(15)和鋼板(16)構成,立面兩側端有連接銷(17)與基礎梁(3)端頭側面的埋件(18)絞接固定,底面設連接銷槽(19)與沿基礎抗壓板(2)外緣上面設置的散料倉埋件(20)配合;散料倉(21)置於砼基礎梁板結構(二)正方形抗壓板(2)的外邊緣上,其擋板垂直投影為等邊L形,由型鋼龍骨(15)和鋼板(16)構成,立面兩側端有連接銷(17)與基礎梁(3)端頭側面的埋件(18)絞接固定,其底面設有垂直的連接銷槽(19)與沿基礎抗壓板(2)外緣上面設置的散料倉埋件(20)配合;在散料倉(14)、(21)的上緣設有吊環(22);集成件(4),可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(4)完全相同的2件內端件(23)和外端件(24);也可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(4)完全相同的3件內端件(23)、擴展件(25)和外端件(24);還可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(4)完全相同的4件內端件(23)、內擴展件(26)、外擴展件(27)、外端件(24);更可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(4)完全相同的5件內端件(23)、內擴展件(138)、中擴展件(28)、外擴展件(139)、外端件(24);集成件(5),可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(5)完全相同的2件內端件(29)和外端件(30);也可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(5)完全相同的3件內端件(29)、擴展件(31)和外端件(30);還可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(5)完全相同的4件內端件(29)、內擴展件(32)、外擴展件(33)、外端件(30);更可沿基礎梁(3)以與基礎梁(3)水平軸線相垂直的垂直切面為連接面的水平組合後與集成件(5)完全相同的5件內端件(29)、內擴展件(140)、中擴展件(34)、外擴展件(141)、外端件(30);據此,砼基礎梁板結構(一)或(二)由中心件(1)1件+4n(n≥1,整數)件組合而成,n為單件集成件(4)或(5)分解的次數+1。
2.如權利要求1所述的桅杆式機械設備組合基礎,其特徵在於各砼預製基礎結構件垂直連接面為無間隙配合,其垂直連接面下端有兩件相鄰預製構件的相鄰格角形成的空腔(35),其抗壓板底面與地基或墊層之間設有傳力砂層(36);在基礎梁(3)部位,兩砼預製構件之間設有垂直剖面為正梯形或三角形或弧形的抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39);在與基礎軸線垂直的砼預製基礎結構件的抗壓板垂直連接面上設有水平剖面為正梯形或三角形或弧形或垂直面的抗剪切防位移構造(37)、(38)、(39)、(109);在與基礎梁(3)水平軸線呈45°角的抗壓板(2)的垂直連接面,其垂直剖面為正梯形(37)或三角形(38)或弧形(39)或垂直面(109),其下端有空腔(35);砼預製基礎結構件的基礎梁(3)上部在軸線上設置1道十字連接水平圓孔(41),貫穿於十字軸線,其圓孔中心標高相同;下部在軸線上設置1道或在同一標高設置孔心與軸線等距離的2道十字連接水平圓孔(41),以鋼絞線、鋼絲束(44)或其它預應力材料貫穿於水平圓孔(41)內,其一端為固定端(42),另一端為張拉端(43);其固定端(42)由與外端件(24)或(30)的砼預製構件垂直面相平的零件環(45)與管(46)、圈(47)、管(48)、圈(49)、十字連接水平圓孔(41)同心組合,在圈(47)與圈(49)之間有肋板(50);其環(45)外向面內側有L形凹槽;在環(45)的內側設有其內面外側有凹凸槽與環(45)外面內側的L形凹凸槽相吻合的圓板(51)在其吻合的間隙處設封閉油脂(52),圓板(51)外面中心有U形拉手(53);在管(46)內、圈(47)外側設承壓管(54),承壓管(54)的外側設承壓環(55),承壓環(55)上有孔(56),鋼絞線或鋼絲束(44)從孔(56)穿過;鋼絞線或鋼絲束(44)的端部設錨頭(57);其張拉端(43)由外面與外端件(24)或(30)外垂直面相平的外部設有矩形截面的環形凹槽的圓圈(58)與管(59)、圓圈(60)、十字連接水平圓孔(41)同心組合,環形凹槽內設封閉橡膠環(76);在圓圈(58)與圓圈(60)之間有梯形肋板(61);在圓圈(58)的外面設有與圓圈(59)同內外徑的圓圈(62),在其外面設與圓圈(62)同心的管(63),在圓圈(62)外側、管(63)內設錨環(64),鋼絞線或鋼絲束(44)從錨環(64)上的孔穿過,在錨環(64)外側與鋼絞線或鋼絲束(44)之間設夾片(65),在圓管(63)的外側設封閉圓桶(66)與圓管(63)緊密配合,在封閉圓桶的底部外側設U形拉手(67);在圈(62)、管(63)和封閉圓桶(66)交接處有密封黃油(68);在各砼預製基礎結構件的軸向垂直連接面上設有鋼製的分別設於相鄰連接構件的砼表面內的定位構造(40),其定位構造凹件(69)由與砼垂直連接面相平的其內圓孔為外大內小圓錐形的圓圈(70)、與圓圈(70)內孔同心連接的圓桶(71)、焊接於圓圈(70)內側和圓桶(71)內側的錨筋(72)及圓桶(71)內置密封黃油(68)構成;其定位構造凸件(135)由端部與圓圈(70)錐形內孔無間隙配合的錐形圓鍵(74)、設於圓鍵(74)錐形底部的外面與砼垂直連接面相平的、其外面設有環形剖面為矩形凹槽的圓圈(75)、其圓圈(75)內側設錨筋(72),在圓圈(75)的外側環形凹槽內設封閉橡膠環(76)。
3.如權利要求1或2所述的桅杆式機械設備組合基礎,其特徵在於設於砼梁中的可與砼分離的地腳螺栓(81)的埋置於砼中的下端水平盒(83),垂直截面採用圓形管(84)或方形管(85),其兩端設內徑與圓形管(84)或方形管(85)相同的其外面內徑一側有L形凹槽的圓圈(86)或方圈(87),在圓圈(86)或方圈(87)上設外面與圓圈(86)或方圈(87)相平的其內面沿圓圈外徑設與圓圈(86)或方圈(87)外面內側填有密封黃油(68)的L形凹槽相吻合的在其外面焊有U形拉手(67)的圓形封閉板(88)或方形封閉板(89);在地腳螺栓(81)的上端設有四方頭(90)或六角頭(91),在其地腳螺栓(81)下端水平盒的圓形水平管(84)內,地腳螺母(99)的上部有截面為月牙形的墊圈(132)與圓形管(84)內徑上面吻合或平方墊(133)與方形管(85)內徑上面吻合;地腳螺母(99)外部設有與地腳螺母(99)橫截面同形狀且能制約其旋轉的孔、寬度小於對角線大於圓形水平管(84)內徑的水平矩形防螺母脫退卡板(93),在其地腳螺栓(81)下端水平盒(83)的方形水平管(85)內,地腳螺母(99)對應的水平管(85)內兩側垂直面上設截面為矩形或圓形的距離小於防螺母脫退卡板(93)的寬度的水平託條(94),防螺母脫退卡板(93)置於水平託條(94)之上。
4.如權利要求1或2、3所述的桅杆式機械設備組合基礎,其特徵在於其垂直連接系統(136)是在與機械設備垂直連接構造的相對應位置,在砼預製基礎梁(3)上設其縱軸線與基礎梁(3)重合的四個矩形砼墩臺(95),其上設四根呈矩形分布的地腳螺栓(81),在砼墩臺(95)上設各邊與砼墩臺平行的有與四根地腳螺栓(81)及其垂直螺栓孔(79)相對應的螺栓孔的承壓連接板(92),承壓連接板(92)與基礎梁上面的垂直地腳螺栓孔(79)上端之間設高強度早強幹硬性水泥砂漿(82)和橡膠封閉平墊圈(80);其承壓連接板(92)上按上部機械設備的連接支承構造設置相應的支承連接構造(116)與承壓連接板(92)連接;其支承連接構造(116)有以下構造形式其一為陽角位於承壓連接板(92)的縱軸上且兩翼緣位置與縱軸對稱的等邊角鋼垂直支承件(100),其內角與有垂直連接螺栓孔的方柱形鋼件(119)連接,垂直肋板(117)、(118)各2件與沿地腳螺栓(81)中心向角鋼外角及翼緣內側與等邊角鋼垂直支承件(100)的外角和兩翼緣內側連接,等邊角鋼垂直支承件(100)、垂直肋板(117)、(118)與承壓連接板(92)連接;其二為陽角位於承壓連接板(92)的縱軸上且兩翼緣位置與縱軸對稱的等邊角鋼垂直支承件(100),其內角與等邊角鋼垂直副支承件(120)連接成方筒狀,垂直連接螺栓套筒(121)2件與等邊角鋼垂直支承件(100)對稱連接於角鋼陽角兩側的翼緣外立面上,垂直肋板(117)沿地腳螺栓(81)中心向等邊角鋼垂直支承件(100)陽角方向、垂直肋板(118)沿地腳螺栓(81)中心向等邊角鋼垂直支承件(100)翼緣內側方向與等邊角鋼垂直支承件(100)、(120)和承壓連接板(92)連接;其三為陽角位於承壓連接板(92)的縱軸上且兩翼緣位置與縱軸對稱的等邊角鋼垂直支承件(100)的陽角兩側對稱布置有垂直螺栓套筒(121),其內側有垂直螺栓孔的方柱形鋼件(119)四件上面相平且連為一體,垂直肋板(117)、(118)各2件沿地腳螺栓(81)中心向等邊角鋼垂直支承件(100)的外立角和翼緣內立角方向連接並與承壓連接板(92)連接;其四為位於承壓連接板(92)十字軸線中心的上端部有錐形定位鍵(123)的筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與垂直螺栓套筒(121)2件外切連接,其圓心在一條直線上,與承壓連接板(92)橫軸重合,垂直肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心向垂直支承圓筒(122)中心方向與垂直支承圓筒(122)連接並共同與承壓連接板(92)連接;其五為位於承壓連接板(92)十字軸線中心的上端部有錐形定位鍵(123)的筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與垂直螺栓套筒(121)3件外切垂直連接、其中2件垂直螺栓套筒(121)的中心連線與十字軸線橫軸重合,1件與縱軸重合,垂直肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心向垂直支承圓筒(122)圓心方向與垂直支承圓筒(122)連接,垂直支承圓筒(122)、垂直肋板(117)與承壓連接板(92)連接;其六為位於承壓連接板(92)十字軸線中心的上端部有錐形定位鍵(123)的筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與圓孔中心成十字軸線分布的垂直螺栓套筒(121)4件外切連接,以肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心向垂直支承圓筒(122)中心方向與垂直支承圓筒(122)連接,垂直肋板(117)、垂直支承圓筒(122)與承壓連接板(92)連接;其七為陽角位於承壓連接板(92)十字軸線中心的其兩翼緣與縱軸對稱的上端部有雙魚尾夾板銷軸構造(124)的主等邊角鋼垂直支承件(100)與輔等邊角鋼(120)連接成口字形方筒且下端與承壓連接板(92)連接,垂直肋板(117)2件、垂直肋板(118)2件沿地腳螺栓(81)中心向主等邊角鋼垂直支承件(100)的陽角及翼緣方向呈十字形與等邊角鋼垂直支承件(100)及承壓連接板(92)連接;其八為;上端為筒底的垂直支承圓筒(122)4件呈十字形分布於承壓連接板(92)的十字軸線上,垂直螺栓套筒(121)於垂直支承圓筒(122)外圍與其相切連接且其中心位於十字軸線上,垂直肋板(117)4件沿地腳螺栓(81)中心十字彙交於承壓連接板(92)中心,並與雙面相切的2個垂直支承圓筒(122)連接,另外2個垂直支承圓筒(122)與垂直肋板(117)之間以矩形肋板(125)4件連接,垂直支承圓筒(122)、垂直肋板(117)、(125)與承壓連接板(92)連接;其九為3個筒口朝下的垂直支承圓筒(122)與承壓連接板(92)縱軸線呈等腰三角形分布,在與縱軸等距離的2個垂直支承圓筒(122)的上部各有中心連線與承壓連接板(92)十字軸線呈45°角的2個垂直螺栓套筒(121)與垂直支承圓筒(122)外徑外切連接,另有一個垂直螺栓套筒(121)外切連接於位於承壓連接板(92)縱軸線上的垂直支承圓筒(122)外側,其孔中心與軸線重合;矩形肋板(125)以3個垂直支承圓筒(122)的圓心為軸線連接3個垂直支承圓筒(122),地腳螺栓(81)與位於承壓連接板(92)縱軸線上的垂直支承圓筒(122)中心連線連接安裝垂直肋板(117),地腳螺栓(81)中心向對稱分布於縱軸兩側的垂直支承圓筒(122)中心方向設垂直肋板(118),垂直肋板(117)、(125)、(118)、垂直支承圓筒(122)與承壓連接板(92)連接;其十為筒口朝下的垂直支承方筒(126)的平面對角線與承壓連接板(92)十字軸線重合;沿十字軸線橫向兩側及縱向一側,在垂直支承方筒(126)上部連接3個有45°角魚尾與垂直支承方筒(126)的外角吻合且上面相平的垂直螺栓連接件(127),地腳螺栓(81)中心對承壓連接板(92)十字軸線中心方向設連接垂直肋板(117),方形垂直承壓筒(126)、垂直肋板(117)4件與承壓連接板(92)連接;其十一為筒口朝下的垂直支承方筒(126)的平面對角線與承壓連接板(92)十字軸線重合,在橫軸方向對稱地有45°角魚尾與垂直支承方筒(126)外直角吻合的垂直螺栓連接件(127)2件與垂直支承方筒(126)上面相平連接,其中心連線與橫軸重合,地腳螺栓(81)中心對承壓連接板(92)十字軸線中心方向,設垂直肋板(117)4件與垂直支承方筒(126)連接;垂直支承方筒(126)、垂直肋板(117)與承壓連接板(92)連接;其十二為平面對角線與承壓連接板(92)十字軸線重合的筒口朝下的垂直支承方筒(126)上部有對稱於承壓連接板(92)縱軸與承壓連接板(92)十字軸線呈45°角的與垂直支承方筒(126)連接面為垂直平面的垂直螺栓套筒(128)2件,沿距離垂直螺栓套筒(128)最近的兩根地腳螺栓(81)的中心朝兩個垂直螺栓套筒(128)之間最近的方形垂直承壓筒(126)的一個垂直外角方向設連接垂直肋板(117);另外兩根地腳螺栓(81)中心向面對的垂直支承方筒(126)的垂直面的中心方向設連接垂直肋板(129);垂直支承方筒(126)、垂直肋板(117)、(129)與承壓連接板(92)連接;其垂直連接系統(137)對應於機械設備與基礎之間設有底架十字梁的垂直連接結構;其構造是在砼基礎十字梁(3)上與底架十字梁(96)和基礎的垂直連接點的相應部位設置8個平面為矩形的砼墩臺(95),每個砼墩臺(95)上設平面位置呈矩形其縱軸線與基礎梁(3)軸線重合、對稱分布的4根地腳螺栓(81)的轉換固定構造(130),或每個砼墩臺(95)中央設對稱布置於基礎軸線兩側的2根地腳螺栓(81)的轉換固定構造(131);矩形底板(97)上有對應螺栓孔(98),地腳螺栓(81)上、下兩端設地腳螺栓母(99),在矩形底板(97)與砼墩臺(95)上的地腳螺栓(81)相對應的垂直螺栓孔(79)上端之間設有高強度早強幹硬性水泥砂漿(82)和橡膠封閉墊圈(80);沿砼十字梁(3)和矩形底板(97)的同一縱向軸線上對稱設置L形型鋼(102)與矩形底板(97)連接,沿矩形底板(97)縱軸線縱槽(103)且兩L型鋼(102)翼緣對應外向且上面相平;在L型鋼(102)兩側的水平翼緣與矩形底板(97)之間設垂直肋板(125);上部機械設備的底架十字梁(96)置於縱槽(103)內,在機械設備底架十字梁(96)規定的與基礎連接固定的位置在L型鋼(102)的水平翼緣上有連接螺栓(104)的螺栓孔,橫擔(105)置於底架十字梁(96)上,在兩L型鋼(102)的立板中部同標高對應的部位設大於頂絲(106)直徑的孔(107),在兩L型鋼(102)立板外側設頂絲螺母(108)。
5.如權利要求1或2、3、4所述的桅杆式機械設備組合基礎,其特徵在於在地基與砼基礎抗壓板(2)之間設置外邊大於、內邊小於基礎外緣正方形邊長的各邊與基礎外緣平行且軸線重合的平面呈回字形砼預製板的降低地基承載力構造(110),降低地基承載力構造(110)的砼預製板可以是整體一件也可以由4件平面形狀為正梯形板(111)或等邊L形板(112)、8件平面形狀為直角梯形板(113)構成;本構造(110)的砼抗壓板與地基之間設傳力砂層(36),與砼預製基礎抗壓板(2)之間有傳力砂層(36)。
6.如權利要求1或2、3、4、5所述的桅杆式機械設備組合基礎,其特徵在於在各互相連接的兩件砼預製結構件的垂直連接面的水平連接圓孔(41)的端部相交處設水平圓孔封閉構造(73),在一個水平連接圓孔(41)的端部設與水平連接圓孔(41)內徑相同的圓圈(77),在圓圈(77)的內面設錨筋(72),在與其對應連接的另一個構件上的水平連接圓孔(41)端部設與圓圈(77)內外徑相同的外面上有環形剖面為矩形的凹槽的圓圈(101),其凹槽內設封閉橡膠環(76);每件砼預製基礎結構件、砼重力件(6)、(9)、(8)、(11)、降低地基承載力構造(110)的側立面設置圓形的水平鋼管吊裝銷孔(114)、吊環(134)與柱形鋼銷(115)。一端連接,柱形鋼銷與吊裝銷孔(114)配合。
專利摘要桅杆式機械設備組合基礎由砼預製構件組合而成的正方形十字梁板結構與由砼預製構件或有一定容重的固體散料、構成的重力件共同組合而成的廣泛適用於周期移動使用的桅杆式機械設備的可多次重複使用的組合基礎。上、下雙道空間交叉後張法無粘結預應力水平連接系統、錐形定位結構和砼抗剪切防位移構造共同構成的水平組合方式;同性能級別和固定的本基礎地腳螺栓垂直連接構造與有同性能級別要求的上部機械設備多種不同的垂直連接定位構造的過渡連接構造實現了砼預製桅杆式機械設備組合基礎的具有廣泛適用性的標準化、系列化;具有佔地面積小、裝拆速度快、資源節約、環保和突出的經濟效益的明顯特點。
文檔編號E02D27/32GK2921109SQ20062000109
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月20日 優先權日2006年1月20日
發明者趙正義 申請人:趙正義