專利名稱：大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種可調節大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓的安裝精度的定位架，以及應用了這種定位架的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓的安裝施工方法。
背景技術：
在許多工業與民用建筑中，大型鋼柱和設備基礎越來越多，安裝精度要求也越來越高，對土建預埋的固定螺栓(即大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓)的安裝精度要求也相應大大提高，以某工程柱腳螺栓的安裝為例，每個柱腳共20根柱腳螺栓，每根柱腳螺栓直徑為Φ 80mm,長3450mm，重136Kg，整組鋼柱腳螺栓共重2. 7噸，每組柱腳螺栓的安裝精度允許偏差士2mm，同組螺栓各螺栓中心之間的相對位移偏差為士 1mm。傳統的固定螺栓(即大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓)的固定方法是用型鋼組裝成型鋼骨架，即對固定螺栓精確測量后與型鋼骨架焊成整體，型鋼骨架與模板或基層連接牢固。這種方法看似很牢靠，但在實際的應用過程中會發現，不管安裝時定位如何精確，但在澆筑混凝土的過程中由于混凝土流動、振動器等施工機械震動和人員走動等因素的影響，固定螺栓總會受到以上各種因素的震動而產生輕微位移，這種位移只要產生1mm，就會造成螺栓安裝精度超出設計要求，造成以后大型鋼柱或設備基礎安裝困難，所以急需改進。
發明內容
本發明的目的是提供一種大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架及其施工方法，要解決大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓在混凝土澆筑施工時定位不準確的技術問題。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，包括放置固定螺栓用的支撐框架，該支撐框架通過混凝土墊塊放置在墊層上，其特征在于支撐框架的外側圍有型鋼支架，該型鋼支架包括間隔分布的立桿、連接在相鄰兩立桿之間的連接桿、通過連接螺栓可拆卸連接在立桿上端部之間的型鋼支架頂部邊框、以及連接在型鋼支架頂部邊框上的定位套架搭放平臺，所述立桿的下端也通過混凝土墊塊放置在墊層上，立桿還通過支撐框架固定桿件與支撐框架固定連接。所述定位套架搭放平臺上放置有固定螺栓定位套架，固定螺栓定位套架上開有定位孔，所述型鋼支架頂部邊框上設有構件一，構件一上開有豎向長孔，所述固定螺栓定位套架上設有構件二，構件二上開有與豎向長孔相對的橫向長孔，所述豎向長孔與所述橫向長孔之間穿有水平螺桿，并且水平螺桿通過水平調節螺母與構件一和構件二連接。所述連接桿可為橫桿和/或斜向連接桿。所述定位套架搭放平臺可由交叉連接的橫桿和縱桿組成。所述構件一可為間隔分布并焊接在型鋼支架頂部邊框上的豎向槽鋼，每根豎向槽鋼上開有一個豎向長孔。
所述構件二可為焊接在固定螺栓定位套架上的水平角鋼，并且水平角鋼的豎邊上開有間隔分布的橫向長孔。所述支撐框架可為方形框架或圓形框架，所述型鋼支架可為方形支架或圓形支架，所述固定螺栓定位套架可為方形套架或圓形套架。所述固定螺栓定位套架上的定位孔的孔徑可比固定螺栓的直徑大2mm。一種應用了大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的施工方法，其特征在于施工步驟如下步驟一、按照設計要求進行定位放線，標記出固定螺栓的位置。步驟二、綁扎基礎下層鋼筋。步驟三、根據固定螺栓的位置，在墊層上放置好支撐框架和立桿，在立桿之間連接好連接桿。步驟四、綁扎好基礎上層鋼筋，然后在基礎上層鋼筋上方的立桿上連接型鋼支架頂部邊框和定位套架搭放平臺，并要確保型鋼支架頂部邊框和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面。步驟五、在支撐框架上放置好固定螺栓并在固定螺栓上螺紋連接好高度調節螺母，在定位套架搭放平臺上放置好固定螺栓定位套架，讓固定螺栓穿過固定螺栓定位套架上的定位孔。步驟六、在型鋼支架頂部邊框與固定螺栓定位套架之間連接好水平螺桿和水平調節螺母，通過調節水平調節螺母和高度調節螺母，調整好每根固定螺栓的水平位置和標高， 并將水平調節螺母和高度調節螺母擰緊，并保證固定螺栓底部的螺栓底座放置在支撐框架上。步驟七、調節固定螺栓的水平位置、標高和垂直度到設計允許偏差范圍后，用固定螺栓連接桿件將所有的固定螺栓連為整體。步驟八、驗收固定螺栓及大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架。步驟九、澆筑混凝土，混凝土澆筑過程中，固定螺栓的水平位置和標高始終處于監控狀態，即由測量人員全程跟蹤監測，如發現位移超過設計允許偏差，則及時通過水平調節螺母調節固定螺栓的水平位置，通過高度調節螺母調節固定螺栓的標高，以使整個混凝土澆筑過程中固定螺栓4的水平位置和標高始終位置準確。所述步驟四中，要確保型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面 80mm 120mm。與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓安裝的傳統施工方法主要著重于混凝土澆筑前的螺栓定位和加固，一旦在混凝土澆筑過程中螺栓發生位移則無法調整；而本發明增加了可以在混凝土澆筑過程中調整螺栓水平和高度位置的定位架，使大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓的安裝更加精確，避免了傳統工藝只能在混凝土澆筑前對螺栓調整固定，而在混凝土澆筑過程中無法精確調整的缺陷。此外，本發明所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架可部分周轉使用，所以既保證了大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓的安裝精度，又節省了施工成本，加快了施工進度。
下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。圖1是大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的俯視結構示意圖。圖2是大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的主視結構示意圖。圖3是圖2中I處的示意圖。圖4是圖2中II處的示意圖。圖5是構件一上開有豎向長孔的的示意圖。圖6是構件二上開有橫向長孔的示意圖。附圖標記1 一混凝土墊塊、2 —墊層、3 —基礎混凝土頂面、4 一固定螺栓、5 —基礎下層鋼筋、6 —基礎上層鋼筋、7 —支撐框架、8 —立桿、9 一橫桿、10 —斜向連接桿、11 -支撐框架固定桿件、12 —型鋼支架頂部邊框、13 —固定螺栓定位套架、14 一定位孔、15 -構件一、16 —豎向長孔、17 —構件二、18 —橫向長孔、19 一水平螺桿、20 —水平調節螺母、 21 —橫桿、22 —縱桿、23 —高度調節螺母、24 —固定螺栓連接桿件、25 —連接螺栓。
具體實施例方式實施例參見圖1-6所示，這種大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，包括放置固定螺栓4用的支撐框架7，該支撐框架7通過混凝土墊塊1放置在墊層2上。支撐框架7的外側圍有型鋼支架，該型鋼支架包括間隔分布的立桿8、連接在相鄰兩立桿8之間的連接桿(連接桿為橫桿10和/或斜向連接桿11)、通過連接螺栓25可拆卸連接在立桿8上端部之間的型鋼支架頂部邊框12、以及連接在型鋼支架頂部邊框12上的定位套架搭放平臺(定位套架搭放平臺由交叉連接的橫桿21和縱桿22組成)，所述立桿8的下端也通過混凝土墊塊1放置在墊層2上，立桿8還通過支撐框架固定桿件11與支撐框架 7固定連接。所述混凝土墊塊1是為了防止型鋼支架和支撐框架7與墊層1直接接觸，造成基礎滲水隱患。本實施例中，與墊層2接觸的型鋼支架的立桿8的底部和支撐框架的底部均放置在100mm*100mm*100mm的混凝土墊塊1上，混凝土墊塊1采用與墊層1相同材料和強度的細石混凝土制作。所述定位套架搭放平臺上放置有固定螺栓定位套架13，固定螺栓定位套架13上開有定位孔14，一般情況下，定位孔14的孔徑比固定螺栓4的直徑大2mm左右，所述型鋼支架頂部邊框12上設有構件一 15，構件一 15上開有豎向長孔16，所述固定螺栓定位套架 13上設有構件二 17，構件二 17上開有與豎向長孔16相對的橫向長孔18，所述豎向長孔16 與所述橫向長孔18之間穿有水平螺桿19，并且水平螺桿19通過水平調節螺母20與構件一 15和構件二 17連接。豎向長孔16和橫向長孔18便于固定螺栓定位套架13在水平和垂直方向適當調整位置。本實施例中，構件一 15為間隔分布并焊接在型鋼支架頂部邊框12上的10#豎向槽鋼，每側型鋼支架頂部邊框12上設有兩根豎向槽鋼，每根豎向槽鋼上開有一個寬^mm的豎向長孔16，豎向長孔16用于穿Φ 24mm的水平螺桿19，同時還便于固定螺栓定位套架13 可以適當在垂直方向調整位置。構件二 17為焊接在固定螺栓定位套架13上的L63水平角鋼，在固定螺栓定位套架13四周的L63水平角鋼的豎邊上、固定螺栓定位套架13的每側開寬^mm的橫向長孔18 二個，用于穿Φ 24mm的水平螺桿19，同時還便于固定螺栓定位套架13水平移動。在其它實施例中，構件一 15和構件二 17的結構和形狀可以有多種變化，比如構件一 15可以為豎向鋼板、豎向角鋼或豎向工字鋼等，構件二 17可以為水平鋼板、水平槽鋼或水平工字鋼等；此外，還可以是構件一為水平角鋼、水平槽鋼或水平工字鋼等，而構件二為豎向槽鋼、豎向角鋼或豎向工字鋼等。總之，只要能保證型鋼支架頂部邊框12與固定螺栓定位套架13之間的距離可以通過水平螺桿19和水平調節螺母20進行調節即可。本實施例中，固定螺栓4布置呈方形，所以支撐框架7為方形框架，型鋼支架為方形支架，固定螺栓定位套架13為方形套架。所述型鋼支架頂部邊框12與固定螺栓定位套架13采用MM的水平螺桿19連接，每側兩個，共八個水平螺桿19。本實施例中，型鋼支架包括立柱8和連接桿，各桿件之間焊接連接，型鋼支架的立桿、橫桿一般采用10#槽鋼，斜向連接桿采用L50*5角鋼，具體規格型號可根據固定螺栓4 的實際尺寸和重量由計算確定。本實施例中，固定螺栓定位套架為方框型，由20mm厚的定位鋼板、10#工字鋼骨架和L63角鋼邊框組成，定位鋼板上根據固定螺栓的設計尺寸和位置切割出定位孔14，定位孔的孔徑比固定螺栓的直徑大2mm為宜，定位孔的位置與固定螺栓的位置一一對應。在其它實施例中，由于固定螺栓4也可以布置呈圓形、多邊形等多種形狀，所以支撐框架7也可以為圓形框架、多邊形框架等多種形狀的框架，型鋼支架也可以為圓形支架、 多邊形支架等多種形狀的支架，固定螺栓定位套架13也可以為圓形套架、多邊形套架等多種形狀的套架。這種應用了大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的施工方法，即應用了大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的大型鋼結構柱腳、設備基礎固定螺栓安裝施工方法， 其施工步驟如下。步驟一、按照設計要求進行定位放線，標記出固定螺栓4的位置。比如測量大型鋼柱的柱腳位置并放線，然后標記出固定螺栓4的位置。步驟二、綁扎基礎下層鋼筋5。步驟三、根據固定螺栓的位置，在墊層2上放置好支撐框架7和立桿8，在立桿8之間連接好連接桿。所述支撐框架7應有足夠的剛度，確保可承受固定螺栓4的重量。步驟四、綁扎好基礎上層鋼筋6，然后在基礎上層鋼筋6上方的立桿8上連接型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺，并要確保型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面3，一般情況下，要確保型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面80mm 120mm，這樣可以使型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺露出于基礎混凝土頂面3上方，所以可以使型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺周轉使用。本實施例中，型鋼支架頂部邊框12和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面100mm。步驟五、在支撐框架7上放置好固定螺栓4(即固定螺栓4底部的底座放置于支撐框架7上)，并在固定螺栓4上螺紋連接好高度調節螺母23，在定位套架搭放平臺上放置好固定螺栓定位套架13，讓固定螺栓4穿過固定螺栓定位套架13上的定位孔14，在型鋼支架頂部邊框12與固定螺栓定位套架13之間連接好水平螺桿19和水平調節螺母20。步驟六、通過調節水平調節螺母20和高度調節螺母23，調整好每根固定螺栓4的水平位置和標高，并將水平調節螺母20和高度調節螺母23擰緊，并保證固定螺栓底部的螺栓底座放置在支撐框架7上(固定螺栓標高調整完后，固定螺栓4與支撐框架7之間如有空隙必須用墊鐵墊實，不得使固定螺栓處于懸空狀態)。步驟七、調節固定螺栓4的水平位置、標高和垂直度到設計允許偏差范圍后，用固定螺栓連接桿件M將所有的固定螺栓4連為整體。本實施例中，固定螺栓連接桿件M為角鋼，角鋼與固定螺栓4的接觸面點焊固定。步驟八、驗收固定螺栓4及大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架。步驟九、澆筑混凝土，混凝土澆筑過程中，由于混凝土流動、振動器等施工機械震動和人員走動等因素的影響，固定螺栓4可能會產生輕微位移，所以固定螺栓4的水平位置和標高始終處于監控狀態，即由測量人員全程跟蹤監測固定螺栓4的位置變化，如發現固定螺栓4的位移超過設計允許偏差，則及時通過水平調節螺母20調節固定螺栓4的水平位置，通過高度調節螺母23調節固定螺栓4的標高，以使整個混凝土澆筑過程中固定螺栓4 的水平位置和標高始終位置準確。本發明的技術原理采用支撐框架7支撐固定螺栓4，并設置型鋼支架，同時在型鋼支架上部安裝調整固定螺栓4的位置用的固定螺栓定位套架；利用固定螺栓定位套架四周與型鋼支架連接的水平螺桿19和水平調節螺母20調節固定螺栓4的水平位置，固定螺栓4穿過固定螺栓定位套架上的定位孔，并且固定螺栓位于固定螺栓定位套架上下位置安裝有高度調節螺母23，用于調節固定螺栓4的標高，固定螺栓底部的底座于支撐框架7上。固定螺栓4精確定位后，為防止混凝土澆筑過程由于施工振動等原因導致固定螺栓輕微位移而導致偏差超過設計允許范圍，在混凝土的澆筑過程中由專業測量人員監控固定螺栓的位置變化情況，如發現固定螺栓4位置偏差超過設計允許范圍，則由施工人員通過調整水平螺桿19、水平調節螺母20和高度調節螺母23，及時的調整固定螺栓的位置，保證固定螺栓的精確定位。
權利要求
1.一種大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，包括放置固定螺栓(4)用的支撐框架(7)，該支撐框架(7)通過混凝土墊塊(1)放置在墊層(2)上，其特征在于支撐框架(7) 的外側圍有型鋼支架，該型鋼支架包括間隔分布的立桿(8)、連接在相鄰兩立桿(8)之間的連接桿、通過連接螺栓(25)可拆卸連接在立桿(8)上端部之間的型鋼支架頂部邊框(12)、 以及連接在型鋼支架頂部邊框(12)上的定位套架搭放平臺，所述立桿(8)的下端也通過混凝土墊塊(1)放置在墊層(2 )上，立桿(8 )還通過支撐框架固定桿件(11)與支撐框架(7 )固定連接；所述定位套架搭放平臺上放置有固定螺栓定位套架(13)，固定螺栓定位套架(13)上開有定位孔(14)，所述型鋼支架頂部邊框(12)上設有構件一(15)，構件一(15)上開有豎向長孔(16)，所述固定螺栓定位套架(13)上設有構件二(17)，構件二(17)上開有與豎向長孔(16)相對的橫向長孔(18)，所述豎向長孔(16)與所述橫向長孔(18)之間穿有水平螺桿 (19)，并且水平螺桿(19)通過水平調節螺母(20)與構件一(15)和構件二( 17)連接。
2.根據權利要求1所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，其特征在于所述連接桿為橫桿(10)和/或斜向連接桿(11)。
3.根據權利要求1所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，其特征在于所述定位套架搭放平臺由交叉連接的橫桿(21)和縱桿(22 )組成。
4.根據權利要求1所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，其特征在于所述構件一(15)為間隔分布并焊接在型鋼支架頂部邊框(12)上的豎向槽鋼，每根豎向槽鋼上開有一個豎向長孔(16)。
5.根據權利要求1所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，其特征在于所述構件二(17)為焊接在固定螺栓定位套架(13)上的水平角鋼，并且水平角鋼的豎邊上開有間隔分布的橫向長孔(18)。
6.根據權利要求1所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，其特征在于所述支撐框架(7)為方形框架或圓形框架，所述型鋼支架為方形支架或圓形支架，所述固定螺栓定位套架(13)為方形套架或圓形套架。
7.根據權利要求1所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架，其特征在于所述固定螺栓定位套架(13)上的定位孔(14)的孔徑比固定螺栓(4)的直徑大2mm。
8.一種應用了上述權利要求1至7中任意一項所述的大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的施工方法，其特征在于施工步驟如下步驟一、按照設計要求進行定位放線，標記出固定螺栓(4)的位置；步驟二、綁扎基礎下層鋼筋(5)；步驟三、根據固定螺栓的位置，在墊層(2)上放置好支撐框架(7)和立桿(8)，在立桿 (8)之間連接好連接桿；步驟四、綁扎好基礎上層鋼筋(6)，然后在基礎上層鋼筋(6)上方的立桿(8)上連接型鋼支架頂部邊框(12)和定位套架搭放平臺，并要確保型鋼支架頂部邊框(12)和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面(3)；步驟五、在支撐框架(7)上放置好固定螺栓(4)并在固定螺栓(4)上螺紋連接好高度調節螺母(23)，在定位套架搭放平臺上放置好固定螺栓定位套架(13)，讓固定螺栓(4)穿過固定螺栓定位套架(13)上的定位孔(14)；步驟六、在型鋼支架頂部邊框(12)與固定螺栓定位套架(13)之間連接好水平螺桿 (19)和水平調節螺母(20)，通過調節水平調節螺母(20)和高度調節螺母(23)，調整好每根固定螺栓(4)的水平位置和標高，并將水平調節螺母(20)和高度調節螺母(23)擰緊，并保證固定螺栓底部的螺栓底座放置在支撐框架(7)上；步驟七、調節固定螺栓(4)的水平位置、標高和垂直度到設計允許偏差范圍后，用固定螺栓連接桿件(24)將所有的固定螺栓(4)連為整體；步驟八、驗收固定螺栓(4)及大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架； 步驟九、澆筑混凝土，混凝土澆筑過程中，固定螺栓(4)的水平位置和標高始終處于監控狀態，即由測量人員全程跟蹤監測，如發現位移超過設計允許偏差，則及時通過水平調節螺母(20)調節固定螺栓(4)的水平位置，通過高度調節螺母(23)調節固定螺栓(4)的標高， 以使整個混凝土澆筑過程中固定螺栓(4)的水平位置和標高始終位置準確。
9.根據權利要求8所述的應用了大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架的施工方法，其特征在于所述步驟四中，要確保型鋼支架頂部邊框(12)和定位套架搭放平臺高于基礎混凝土頂面(3) 80謹 120mm。
全文摘要
一種大型鋼柱、設備基礎固定螺栓精確定位架及其施工方法，包括放置固定螺栓用的支撐框架，支撐框架的外側圍有型鋼支架，該型鋼支架包括間隔分布的立桿、連接在相鄰兩立桿之間的連接桿、通過連接螺栓可拆卸連接在立桿上端部之間的型鋼支架頂部邊框、以及連接在型鋼支架頂部邊框上的定位套架搭放平臺；所述定位套架搭放平臺上放置有固定螺栓定位套架，固定螺栓定位套架上開有定位孔。本定位架使大型鋼結構柱腳螺栓或大型設備基礎定位螺栓的安裝更加精確，避免了傳統工藝只能在混凝土澆筑前對螺栓調整固定，而在混凝土澆筑過程中無法精確調整的缺陷；此外，本定位架可部分周轉使用，所以節省了施工成本，加快了施工進度。
文檔編號E04G21/18GK102561712SQ201210007299
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者姚俊, 李均雄, 高吉偉 申請人:中國建筑第二工程局有限公司