固定式塔機底架與基礎的垂直連接構造
【專利說明】
[0001]技術領域本發明涉及周期移動使用或固定使用的裝配式塔機砼基礎與固定式塔機的底架梁的垂直連接構造。
[0002]【背景技術】目前，建筑、電力、石油、信息、地礦、軍事各領域的周期移動使用的如建筑固定式塔機、風力發電機、采油機、信號塔架、鉆探機，大型陸基雷達等塔桅式機械設備基礎，大都采用整體現澆砼基礎，其明顯弊端在于，資源利用率極低、施工周期長，寒冷地區制作周期更長，不能重復使用，同時造成大量資源浪費和環境污染。近年來已有砼預制構件裝配式塔機基礎問世，開辟了塔機基礎裝配式、重復使用、基礎砼預制構件輕量化的方向和道路。但針對裝配式塔機基礎重復使用和輕量化兩大技術經濟目標，存在基礎結構設計受塔機底架制約而組合形式固定造成的浪費和適應面窄的情況；現有技術對承受傾翻力矩和垂直力較小的塔機，尤其是占我國建筑塔機保有量80%以上的有底架的固定式建筑塔機，更急需從技術上解決國內各廠家生產的同型號塔機的底架的結構尺寸不同造成與基礎垂直連接的構造不同形成的一種型號的裝配式基礎的垂直連接構造無法與幾個廠家的同型號塔機的底架垂直連接，亦即砼基礎的通用性和廣泛適用性問題。已有的一些非一次性筑死的地腳螺栓垂直定位連接構造雖然解決了地腳螺栓的移位和直徑、長度變換難題，但都不同程度地對砼基礎梁的截面造成損傷，地腳螺栓下端構造的防銹蝕和構造成本問題也會成為組合基礎結構安全和產業化的新的難題。裝配式基礎的產業化實踐證明，這是必須突破的影響裝配式塔機基礎加快實現產業化的技術瓶頸問題。
[0003]
【發明內容】
本發明的目的和任務是提供一種能滿足塔機的底架與砼基礎的垂直連接要求，在沿塔機底架縱軸方向設定的若干個垂直連接點，地腳螺栓位置可以沿塔機底架橫向任意定位，使地腳螺栓按不同的底架的寬度設置并同時對塔機底架進行橫向定位，地腳螺栓的直徑、長度也能按不同塔機的構造要求進行調整的一種垂直定位連接構造。從而消除由于各廠家生產的同工作性能級別的塔機的不同的底架及其與砼基礎不同的垂直定位連接構造與工廠化生產的定型的裝配式基礎之間無法通用的弊端，為加速實現裝配式塔機基礎的標準化、工廠化生產和降低使用成本創造條件。
[0004]技術方案本發明包括塔機底架(3)及其底面以下的下部構造1號(301)或下部構造2號(302)、塔機底架(3)及其上面以上的上部構造(101)、下部構造1號(301)或下部構造2號(302)與上部構造(101)垂直連接的中部構造1號(201)或中部構造2號(202)或中部構造3號(203)。
[0005]下部構造1號(301)的構造:砼獨立基礎梁板結構(1)的砼基礎梁(2)的上平面之上的塔機底架(3)與砼基礎梁(2)的平面縱向軸線垂直重合；在砼基礎梁(2)的上平面上設錨件1號(13)，錨件1號(13)的上平面水平，錨件1號(13)的上平面高于砼基礎梁
(2)的上平面或與砼基礎梁(2)的上平面相平，錨件1號(13)的垂直投影為多邊形，錨件1號(13)的平面縱軸線與砼基礎梁(2)的平面縱軸線垂直重合，錨件1號(13)的橫向剖面寬度大于砼基礎梁⑵的寬度，且錨件1號(13)凸出于砼基礎梁(2)側立面的沿錨件1號
(13)的平面縱向軸線的任意剖面全等，錨件1號(13)的2個縱向邊平行且與錨件1號(13)平面縱向軸線的距離相等；或將錨件1號(13)沿其平面縱軸方向一分為二，使2個相向的垂直面之間有間隙；錨件2號(14)的剖面為多邊形且其縱向任意剖面全等，錨件2號(14)的上平面與錨件1號(13)縱向外端部的下平面之間無間隙配合并連接，錨件2號(14)的縱向外側垂直面與錨件1號(13)的縱向外側垂直面構成同一縱向垂直面，且錨件2號(14)的縱向內側垂直面與砼基礎梁(2)的側立面和錨件1號(13)的下平面共同合圍成一個底平面朝下的凹槽2號(17)，且沿凹槽2號(17)縱軸方向的凹槽2號(17)任意橫剖面全等；錨筋1號(15)與錨件1號(13)的下面連接；塔機底架(3)的底平面之下設有墊板⑷，墊板(4)的下平面與錨件1號(13)的上平面之間設有高強度水泥砂漿(5);如圖3、7所示；
[0006]下部構造2號(302)的構造:砼獨立基礎梁板結構(1)的砼基礎梁(2)的上平面之上的塔機底架(3)與砼基礎梁(2)的平面縱向軸線垂直重合；在砼基礎梁(2)的2個縱向側立面的上部設有對稱的錨件3號(20)，錨件3號(20)的側立面為多邊形，錨件3號(20)的上端平面與砼基礎梁(2)的上平面相平，錨件3號(20)的側立面與砼基礎梁(2)的側立面相平，錨筋2號(21)與錨件3號(20)的內立面或下端面連接；連接件3號(19)的橫剖面為L形且沿其縱軸方向的任意橫剖面全等；連接件3號(19)L形的1個較寬的矩形上平面與錨件3號(20)的上端平面相平，連接件3號(19)的另一個較寬的矩形垂直面為連接件3號(19)縱向的外側立面；且連接件3號(19)的1個與該較寬的矩形上平面相交的內側垂直面與錨件3號(20)上端部的外側立面之間無間隙配合并連接，從連接件3號(19)的剖面中，除去以上平面水平邊和內側垂直邊為相鄰邊的矩形部分，剩余的多邊形剖面與錨件2號(14)的橫向剖面全等；在連接件3號(19)的L形剖面的3個縱向垂直面中的中間垂直面和錨件3號(20)的外立面和連接件3號(19)的L形剖面的內側朝下較窄的矩形平面之間，形成1個矩形底平面朝下的凹槽2號(17)，且沿凹槽2號(17)縱軸方向的凹槽2號(17)的任意橫剖面全等；如圖5所示；
[0007]上部構造(101)的構造:固定式塔機的塔機底架(3)的平面十字軸線與由砼預制構件水平組合而成的砼獨立基礎梁板結構(1)的砼基礎梁(2)的平面十字軸線垂直并重合，2根垂直螺栓(6)分別置于塔機底架(3)對稱的側立面之外，2根垂直螺栓￠)的垂直縱向軸心在塔機底架(3)的同一橫向剖面上；垂直螺栓￠)的上端部設有與螺母(7)的內螺紋配合的外螺紋，垂直螺栓￠)的上端設或不設六角頭或四方頭1號(22);橫梁(16)上設有2個內徑大于垂直螺栓(6)直徑并與垂直螺栓(6)外徑配合的孔2號(23)供垂直螺栓(6)向上穿過，橫梁(16)的下平面與塔機底架(3)的上平面之間無間隙；螺母(7)的下平面與橫梁(16)的上平面之間無間隙；如圖3、4、5、6、7、8所示；
[0008]中部構造1號(201)的構造:垂直螺栓下端定位板(8)的垂直投影為多邊形且其中2個垂直外立面與塔機底架(3)縱軸線平行，垂直螺栓下端定位板(8)的上、下2面為相互平行的水平面，垂直螺栓下端定位板(8)的上平面與橫梁(16)的下平面之間有間隙，且垂直螺栓下端定位板(8)的內側立面與塔機底架(3)的側立面之間有間隙；垂直螺栓下端定位板(8)平面上設有垂直的孔1號(11)，孔1號(11)的內徑大于垂直螺栓￠)的外徑并與垂直螺栓(6)的外徑相配合，孔1號(11)與橫梁(16)的孔2號(23)的垂直縱向軸心重合；在孔1號(11)的下端部設或不設底面朝下的凹槽1號(12)，凹槽1號(12)的水平剖面外緣為與垂直螺栓(6)下端的六角頭或四方頭2號(29)水平剖面相似的六角頭或四方頭，且凹槽1號(12)與垂直螺栓(6)下端六角頭或四方頭2號(29)配合并制約六角頭或四方頭2號(29)水平旋轉，且凹槽1號(12)與孔1號(11)的垂直縱軸心重合；連接件2號(10)的垂直投影為多邊形且其上、下面為水平面，連接件2號(10)的縱向內、外垂直面與塔機底架(3)的平面縱軸線平行，連接件2號(10)的上平面上設有剖面與錨件2號(14)相配合的底面朝上的凹槽3號(24)，且連接件2號(10)的縱向內側立面與砼基礎梁(2)的縱向側立面之間無間隙；連接件1號(9)的正立面、側立面均為多邊形且其內側垂直立面與塔機底架(3)的縱軸線平行，連接件1號(9)的上平面與垂直螺栓下端定位板(8)的下平面、連接件1號(9)的下平面與連接件2號(10)的上平面之間無間隙配合且連接，并使凹槽1號(12)或孔1號(11)置于連接件1號(9)的內立面之內，且連接件1號(9)的下端內立面與錨件1號(13)的縱向外端垂直面或連接件3號(19)的縱向垂直外側立面之間無間隙配合；垂直螺栓下端定位板⑶、連接件1號(9)和連接件2號(10)的組合體構成側掛件1號(25);如圖3、4所示；
[0009]中部構造2號(202)與中部構造1號(201)構造的區別在于，側掛件2號(26)的構造與側掛件1號(25)的構造區別:以2件肋板(18)替代1件連接件1號(9)，肋板(18)與塔機底架(3)縱軸方向平行的側立面和與塔機底架(3)縱軸方向垂直的橫向剖面均為多邊形，2件肋板(18)的上端平面與垂直螺栓下端定位板(8)的下平面之間無間隙且連接；2件肋板(18)相向的側立面對稱地位于凹槽1號(12)之外，2件肋板(18)的下部內側縱向立面與錨件1號(13)的縱向外端垂直立面或連接件3號(19)的外側縱向垂直立面之間無間隙配合；位于肋板(18)下部的垂直底面朝向砼基礎梁(2)縱向軸心的水平凹槽4號(28)的上、下、底3面分別與連接件2號(10)的上、下和縱向外側立面3面之間無間隙配合且連接；如圖5、6所示；
[0010]中部構造3號(203)與中部構造1號(201)構造的區別在于，側掛件3號(27)的構造:將肋板(18)按側掛件2號(26)中肋板(18)的位置，配置于側掛件1號(25)上，肋板(18)和側掛件1號(25)的組合構成側掛件3號(27);如圖7、8所示。
[0011]有益效果本發明采用將地腳螺栓與砼可組合分離的構造，實現了地腳螺栓沿砼基礎梁縱軸方向在設定的若干個垂直連接點任意定位，并使地腳螺栓橫向位置不受塔機底架的構造尺寸的制約，且地腳螺栓的直徑、長度不受限制可以任意調整變換，其優勢性在于:
[0012]一、在工廠化、標準化生產的定型塔機裝配式砼基礎與同工作性能級別的不同的垂直定位連接構造的塔機底架之間設置具有通用性的垂直定位連接構造，通過這個構造，實現了標準化的基礎與已知的非標準化的塔機底架的有效垂直定位連接，變不可能為可倉泛。
[0013]二、地腳螺栓所在區段的基礎砼截面未受到削弱，保證了砼基礎的整體結構強度。
[0014]三、消除了基礎混凝土上平面以下的