CN101225917A - 新型地脚螺栓垂直定位连接构造 - Google Patents

新型地脚螺栓垂直定位连接构造 Download PDF

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新型地脚螺栓垂直定位连接构造适用于桅杆式机械设备的底架十字梁结构与基础砼梁的垂直定位连接，使地脚螺栓位置具有沿基础梁横向、纵向不受砼制约、地脚螺栓的直径、长度可以按具体要求调换变化，从而实现标准化、系列化的预制砼基础与不同厂家的底架十字梁构造不同的桅杆式机械设备之间的具有广泛适用性的垂直定位连接构造。

Description

新型地脚螺栓垂直定位连接构造
技术领域  本发明涉及周期移动使用或固定使用的桅杆式机械设备砼基础的基础梁与上部机械设备的垂直定位连接构造。
背景技术  目前，建筑、电力、石油、信息、地矿、军事各领域的周期移动使用的如建筑固定式塔机、风力发电机、采油机、信号塔架、钻探机，大型陆基雷达等桅杆式机械设备基础，大都采用整体现浇砼基础，其明显弊端在于，资源利用率极低、施工周期长，寒冷地区制作周期更长，不能重复使用，同时造成大量资源浪费和环境污染。近年来已有砼预制构件十字形组合式塔机基础和正方形组合式塔机基础问世，开辟了桅杆式机械设备基础组合式、重复使用、基础砼预制构件轻量化的方向和道路。但针对桅杆式机械设备组合基础重复使用和轻量化两大技术经济目标，存在基础结构设计受机械设备底架十字梁制约而组合形式固定造成的浪费和适应面窄的情况；现有技术对承受倾翻力矩和垂直力较小的机械设备，尤其是占我国建筑塔机保有量80％以上的有固定底架十字梁的固定式建筑塔机，更急需从技术上解决国内各厂家生产的同型号塔机的底架十字梁的结构尺寸不同造成与基础垂直连接的构造不同形成的一种型号的组合式基础的垂直连接构造无法与几个厂家的同型号塔机的底架十字梁固定连接，亦即基础的通用性和广泛适用性问题，组合式基础的产业化实践证明，这是必须突破的影响桅杆式机械设备组合基础加快实现产业化的技术瓶颈问题。
发明内容  本发明的目的和任务是提供一种能满足桅杆式机械设备的底架十字梁结构与砼基础梁的垂直定位连接要求，在设定的范围内，地脚螺栓位置沿砼基础梁纵向可以任意定位，在其横向使底架十字梁的宽度不受地脚螺栓位置的制约，其地脚螺栓的直径、长度也能按设计要求调整的一种垂直定位连接构造。从而消除由于各厂家生产的同工作性能级别的桅杆式机械设备的不同的底架十字梁及其与砼基础梁不同的垂直定位连接构造与工厂化生产的已定型的砼基础之间无法通用的弊端，为加速实现桅杆式机械设备基础的标准化、工厂化生产创造条件。
技术方案  本发明——新型地脚螺栓垂直定位连接构造包括地脚螺栓(11)及其上部与桅杆式机械设备的底架十字梁(16)的定位连接构造、下部与由砼预制构件(24)组成的砼基础梁(1)定位连接的三种构造共同构成。
本发明的能使地脚螺栓(11)下部与砼基础梁(1)定位连接的构造(一)、(二)、(三)的砼基础梁(1)侧面水平凹槽(13)对应设置于砼基础梁(1)的两侧，使该截面的砼基础梁(1)呈工字型；砼基础梁(1)侧面水平凹槽(13)由对应设置于砼基础梁(1)两侧立面上的两端封闭的槽口水平朝外的上下翼缘有与砼基础梁(1)两侧立面砼相平的封口钢板(2)的槽钢(3)、其上、上封口钢板(2)的内侧和槽钢(3)槽底的内侧分布有锚筋(12)与砼基础梁(1)锚固共同构成，其槽钢(3)的两端有凹槽端头封口钢板(26)与槽钢(3)和上、下封口钢板(2)连接，其外口与砼基础梁(1)侧立面相平；如图1、2、3、4所示。
其定位连接构造(一)是在形成砼基础梁(1)侧面的两个水平凹槽(13)的槽钢(3)的下面翼缘内侧横向中间三分之一宽度范围内有截面为矩形或半圆形或上部为半圆形下部为宽度与上部半圆形直径相同的矩形的限位件(5)与槽钢(3)的下面翼缘板内面连接，其纵向设置长度为一端与槽钢(3)的端头封口板(26)连接，另一端与槽钢(3)的内端头封口板(26)内侧的距离大于U形挂件(23)的立面宽度；限位件(5)的设置区段与地脚螺栓(11)的设置区段相对应，且其两端各长于地脚螺栓(11)设置区段的长度大于等于1/2U形挂件(23)立面宽度；U形挂件(23)侧立面为倒U形，置于水平凹槽(13)内，且与凹槽(13)和限位件(5)配合，可在凹槽(13)内纵向移位，其外立面为矩形或上大下小的等腰梯形，其立面宽度小于水平凹槽(13)内一端不设限位件(5)的宽度；其外立面垂直中轴线上设内侧有外大内小的截头圆锥体与直径等于截头圆锥体小面直径的圆筒形共同组成的水平销轴孔(27)，有内端为外大内小的截头圆锥体、外端为螺纹和开口销孔(29)的圆柱形水平销轴(6)与水平销轴孔(27)配合使其水平定位不能从砼基础梁(1)侧向脱离水平销轴孔(27)；在U形挂件(23)的外面有纺锤形连接板(7)，其下部有与水平销轴(6)配合的圆孔，上部与地脚螺栓(11)连接，其外有平垫圈1(8)和销轴螺母(9)与水平销轴(9)配合，销轴螺母(9)外面的水平销轴(6)上有开口销孔(29)，其孔内有开口销(10)；在U形挂件(23)的外立面被纺锤形连接板(7)覆盖的范围之外设定位螺栓(22)的定位螺栓孔(28)，其内螺纹与定位螺栓(22)配合；如2所示。
其定位连接构造(二)是在形成砼基础梁(1)侧面的两个水平凹槽(13)的槽钢(3)的下面翼缘内侧外半部范围内设有截面为矩形或半圆形或上半部为半圆形下半部为宽度与上半部半圆形直径相同的矩形的限位件(5)与槽钢(3)的下面翼缘板内面连接，其纵向外边与槽钢(3)下翼缘外边平齐，其纵向设置长度为一端与槽钢(3)的端头封口板(26)连接，另一端与槽钢(3)的端头封口板(26)内侧距离大于L形挂件(25)的立面宽度；限位件(5)的设置区段与地脚螺栓(11)的设置区段对应，且其两端各长于地脚螺栓(11)的设置区段的长度大于等于1/2L形挂件(25)的立面宽度；L形挂件(25)侧立面为L形，置于水平凹槽(13)内，且与凹槽(13)和限位件(5)配合，可在凹槽(13)内纵向移位，其外立面为矩形或上大下小的等腰梯形，其宽度小于水平凹槽(13)内一端不设限位件(5)的宽度；其外立面垂直中轴线上设内侧有外大内小的截头圆锥体与直径等于截头圆锥体小面直径的圆筒形共同组成的水平销轴孔(27)，有内端为外大内小的截头圆锥体、外端为螺纹和开口销孔(29)的圆柱形水平销轴(6)与水平销轴孔(27)配合使其水平定位不能从砼基础梁(1)侧向脱离水平销轴孔(27)；在L形挂件(25)的外面有纺锤形连接板(7)，其下部有与水平销轴(6)配合的圆孔，上部与地脚螺栓(11)连接，其外有平垫圈1(8)和销轴螺母(9)，销轴螺母(9)外面的水平销轴(6)上有开口销孔(29)，其孔内有开口销(10)；在L形挂件(25)的外立面被纺锤形连接板(7)覆盖的范围之外设定螺栓(22)的定位螺栓孔(28)，其内螺纹与定位螺栓(22)配合；如图3所示。
其连接定位构造(三)是在形成砼基础梁(1)侧面的两个水平凹槽(13)的槽钢(3)的上、下面翼缘内侧的中间1/3范围内分别设置截面为矩形或半圆形或上半部为半圆形下半部为宽度与上半部半圆形直径相同的矩形的限位件(5)与槽钢(3)的上、下翼缘板内面连接，其纵向设置长度为一端与槽钢(3)的端头封口板(26)连接，另一端与槽钢(3)的端头封口板(26)的距离大于H形挂件(4)的立面宽度；限位件(5)的设置区段与地脚螺栓(11)的设置区段对应，且其两端各长于地脚螺栓(11)的设置区段的长度大于等于1/2H形挂件(4)的立面宽度；H形挂件(4)的侧立面为H形，置于水平凹槽(13)内，且与凹槽(13)和上、下限位件(5)配合；可在凹槽(13)内纵向移位，其外立面为矩形或上大下小的等腰梯形，其立面宽度小于水平凹槽(13)内一端不设限位件(5)的宽度，其外立面垂直中轴线上设内侧有外大内小的截头圆锥体与直径等于截头圆锥体小面直径的圆筒形共同组成的水平销轴孔(27)，有内端为外大内小的截头圆锥体、外端为螺纹和开口销孔(29)的圆柱形水平销轴(6)与水平销轴孔(27)配合使其水平定位不能从砼基础梁(1)侧向脱离水平销轴孔(27)；在H形挂件(4)的外面有纺锤形连接板(7)，其下部有与水平销轴(6)配合的圆孔，上部与地脚螺栓(11)连接，其外有平垫圈1(8)和销轴螺母(9)，销轴螺母(9)外面的水平销轴(6)上有开口销孔(29)，其孔内有开口销(10)；在H形挂件(4)的下部设定位螺栓(22)的定位螺栓孔(28)与下部限位件(5)水平对应，其内螺纹与定位螺栓(22)配合；如图4所示。
其上部与桅杆式机械设备的底架十字梁(16)定位连接的构造为：在L形挂件(25)或U形挂件(23)或H形挂件(4)的外侧设有纺锤形连接板(7)，其下半部有圆孔与水平销轴(6)配合，上部与地脚螺栓(11)连接；在砼基础梁(1)上面设有高强度干硬性水泥砂浆找平层(14)，其上有两端有孔供地脚螺栓(11)穿过的底架十字梁垫板(15)，其上置底架十字梁(16)，与底架十字梁(16)水平的地脚螺栓(11)上设有L形定位件(20)，定位件(20)的垂直孔与地脚螺栓(11)配合、定位件(20)的水平定位螺栓套管(21)的内螺纹与定位螺栓(30)配合；底架十字梁(16)上有横担(17)两端有圆孔供地脚螺栓(11)穿过，横担(17)以上的地脚螺栓(11)上端头有平垫圈2(18)和地脚螺母(19)。
有益效果  本发明采用将地脚螺栓与砼分离组合的构造，实现了地脚螺栓沿砼基础梁轴向在设定区段的任意定位，并使地脚螺栓横向位置不受桅杆式机械设备的底架十字梁的构造尺寸的制约，地脚螺栓的直径、长度不受限制可以任意调整变换，其优势性在于：
一、在工厂化、标准化生产的定型桅杆式机械设备砼基础与同工作性能级别的不同的垂直定位连接构造的桅杆式机械设备的底架十字梁之间设置了过渡性的通用性垂直定位连接构造，通过这个构造，实现了标准化的基础与非标准化的桅杆式机械设备的底架十字梁的有效垂直定位连接，变不可能为可能。
二、为充分利用地脚螺栓的材料性能，提高垂直定位连接构造的利用率提供了技术条件，从而实现节约机械设备的使用成本。
三、两件水平销轴(6)未连通，保证了砼基础梁的抗剪切能力和整体性。
附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图1——桅杆式机械设备砼基础梁的新型垂直定位连接构造总平面图、立面图；
附图2——桅杆式机械设备砼基础梁的垂直定位连接构造(一)立面图、剖面图；
附图3——桅杆式机械设备砼基础梁的垂直定位连接构造(二)立面图、剖面图；
附图4——桅杆式机械设备砼基础梁的垂直定位连接构造(三)立面图、剖面图；
具体实施方式  图1、2、3、4所描述的桅杆式机械设备砼基础梁与上部桅杆式机械设备的垂直定位连接构造的三种结构形式一、二、三的共同技术条件是在沿砼基础梁1纵向设置的涵括了多种已知底架十字梁16的地脚螺栓的垂直定位连接的位置分布区段对应设置砼梁侧面水平凹槽13两个，限位件5的长度和区段位置与设定的地脚螺栓11的位置区段相对应且其长度大于该位置区段，砼基础梁1侧面水平凹槽13内未设限位件5的区段在地脚螺栓11的设定位置区段以外；如图1、2、3、4所示。
将水平销轴6与U形挂件23或L形挂件25或H形挂件4配合，使其有螺纹的一端朝外从未设限位件5的位置水平装入砼基础梁1侧面水平凹槽13，沿凹槽13纵向移动挂件23或25或4使其与凹槽13和限位件5配合安装于地脚螺栓11要求位置的对应位置；将与地脚螺栓11垂直连接的纺锤形连接板7下部的圆孔与水平销轴6配合，其外装平垫圈18，然后装销轴螺母9，最后将开口销10安装于开口销孔27内。在砼基础梁1上面铺设找平用高强度干硬性水泥砂浆14，其上部置底架十字梁16的垫板15使2根地脚螺栓11从其两端的螺栓孔穿过，继之吊装底架十字梁16，在地脚螺栓11上安装定位件20，使定位螺栓30与定位螺栓套管21配合；安装横担17、垫圈218、地脚螺母19，待底架十字梁16位置确定、地脚螺母19已紧固，将定位螺栓30紧固使底架十字梁16定位；将定位螺栓22装配于H形挂件4或U形挂件23或L形挂件25上的定位螺栓孔28并与之配合，紧固定位螺栓22，使H形挂件4或U形挂件23或L形挂件25定位。

Claims (2)

1.新型地脚螺栓垂直定位连接构造包括由埋置于砼基础梁内的水平凹槽构造、可移位的垂直定位连接构造和上部与底架十字梁的定位连接构造，其特征在于：
1.地脚螺栓(11)下部与砼基础梁(1)定位连接的构造(一)、(二)、(三)的砼基础梁(1)侧面水平凹槽(13)对应设置于砼基础梁(1)的两侧，使该截面的砼基础梁(1)呈工字型；砼基础梁(1)侧面水平凹槽(13)由对应设置于砼基础梁(1)两侧立面上的两端封闭的槽口水平朝外的上下翼缘有与砼基础梁(1)两侧立面砼相平的封口钢板(2)的槽钢(3)、其上、上封口钢板(2)的内侧和槽钢(3)槽底的内侧分布有锚筋(12)与砼基础梁(1)锚固共同构成，其槽钢(3)的两端有凹槽端头封口钢板(26)与槽钢(3)和上、下封口钢板(2)连接，其外口与砼基础梁(1)侧立面相平；
其定位连接构造(一)是在形成砼基础梁(1)侧面的两个水平凹槽(13)的槽钢(3)的下面翼缘内侧横向中间三分之一宽度范围内有截面为矩形或半圆形或上部为半圆形下部为宽度与上部半圆形直径相同的矩形的限位件(5)与槽钢(3)的下面翼缘板内面连接，其纵向设置长度为一端与槽钢(3)的端头封口板(26)连接，另一端与槽钢(3)的内端头封口板(26)内侧的距离大于U形挂件(23)的立面宽度；限位件(5)的设置区段与地脚螺栓(11)的设置区段相对应，且其两端各长于地脚螺栓(11)设置区段的长度大于等于1/2U形挂件(23)立面宽度；U形挂件(23)侧立面为倒U形，置于水平凹槽(13)内，且与凹槽(13)和限位件(5)配合，可在凹槽(13)内纵向移位，其外立面为矩形或上大下小的等腰梯形，其立面宽度小于水平凹槽(13)内一端不设限位件(5)的宽度；其外立面垂直中轴线上设内侧有外大内小的截头圆锥体与直径等于截头圆锥体小面直径的圆筒形共同组成的水平销轴孔(27)，有内端为外大内小的截头圆锥体、外端为螺纹和开口销孔(29)的圆柱形水平销轴(6)与水平销轴孔(27)配合使其水平定位不能从砼基础梁(1)侧向脱离水平销轴孔(27)；在U形挂件(23)的外面有纺锤形连接板(7)，其下部有与水平销轴(6)配合的圆孔，上部与地脚螺栓(11)连接，其外有平垫圈1(8)和销轴螺母(9)与水平销轴(9)配合，销轴螺母(9)外面的水平销轴(6)上有开口销孔(29)，其孔内有开口销(10)；在U形挂件(23)的外立面被纺锤形连接板(7)覆盖的范围之外设定位螺栓(22)的定位螺栓孔(28)，其内螺纹与定位螺栓(22)配合；
其定位连接构造(二)是在形成砼基础梁(1)侧面的两个水平凹槽(13)的槽钢(3)的下面翼缘内侧外半部范围内设有截面为矩形或半圆形或上半部为半圆形下半部为宽度与上半部半圆形直径相同的矩形的限位件(5)与槽钢(3)的下面翼缘板内面连接，其纵向外边与槽钢(3)下翼缘外边平齐，其纵向设置长度为一端与槽钢(3)的端头封口板(26)连接，另一端与槽钢(3)的端头封口板(26)内侧距离大于L形挂件(25)的立面宽度；限位件(5)的设置区段与地脚螺栓(11)的设置区段对应，且其两端各长于地脚螺栓(11)的设置区段的长度大于等于1/2L形挂件(25)的立面宽度；L形挂件(25)侧立面为L形，置于水平凹槽(13)内，且与凹槽(13)和限位件(5)配合，可在凹槽(13)内纵向移位，其外立面为矩形或上大下小的等腰梯形，其宽度小于水平凹槽(13)内一端不设限位件(5)的宽度；其外立面垂直中轴线上设内侧有外大内小的截头圆锥体与直径等于截头圆锥体小面直径的圆筒形共同组成的水平销轴孔(27)，有内端为外大内小的截头圆锥体、外端为螺纹和开口销孔(29)的圆柱形水平销轴(6)与水平销轴孔(27)配合使其水平定位不能从砼基础梁(1)侧向脱离水平销轴孔(27)；在L形挂件(25)的外面有纺锤形连接板(7)，其下部有与水平销轴(6)配合的圆孔，上部与地脚螺栓(11)连接，其外有平垫圈1(8)和销轴螺母(9)，销轴螺母(9)外面的水平销轴(6)上有开口销孔(29)，其孔内有开口销(10)；在L形挂件(25)的外立面被纺锤形连接板(7)覆盖的范围之外设定螺栓(22)的定位螺栓孔(28)，其内螺纹与定位螺栓(22)配合；
其连接定位构造(三)是在形成砼基础梁(1)侧面的两个水平凹槽(13)的槽钢(3)的上、下面翼缘内侧的中间1/3范围内分别设置截面为矩形或半圆形或上半部为半圆形下半部为宽度与上半部半圆形直径相同的矩形的限位件(5)与槽钢(3)的上、下翼缘板内面连接，其纵向设置长度为一端与槽钢(3)的端头封口板(26)连接，另一端与槽钢(3)的端头封口板(26)的距离大于H形挂件(4)的立面宽度；限位件(5)的设置区段与地脚螺栓(11)的设置区段对应，且其两端各长于地脚螺栓(11)的设置区段的长度大于等于1/2H形挂件(4)的立面宽度；H形挂件(4)的侧立面为H形，置于水平凹槽(13)内，且与凹槽(13)和上、下限位件(5)配合；可在凹槽(13)内纵向移位，其外立面为矩形或上大下小的等腰梯形，其立面宽度小于水平凹槽(13)内一端不设限位件(5)的宽度，其外立面垂直中轴线上设内侧有外大内小的截头圆锥体与直径等于截头圆锥体小面直径的圆筒形共同组成的水平销轴孔(27)，有内端为外大内小的截头圆锥体、外端为螺纹和开口销孔(29)的圆柱形水平销轴(6)与水平销轴孔(27)配合使其水平定位不能从砼基础梁(1)侧向脱离水平销轴孔(27)；在H形挂件(4)的外面有纺锤形连接板(7)，其下部有与水平销轴(6)配合的圆孔，上部与地脚螺栓(11)连接，其外有平垫圈1(8)和销轴螺母(9)，销轴螺母(9)外面的水平销轴(6)上有开口销孔(29)，其孔内有开口销(10)；在H形挂件(4)的下部设定位螺栓(22)的定位螺栓孔(28)与下部限位件(5)水平对应，其内螺纹与定位螺栓(22)配合。
2.如权利要求1所述的新型地脚螺栓垂直定位连接构造，其特征在于：
其上部与桅杆式机械设备的底架十字梁(16)定位连接的构造为：在L形挂件(25)或U形挂件(23)或H形挂件(4)的外侧设有纺锤形连接板(7)，其下半部有圆孔与水平销轴(6)配合，上部与地脚螺栓(11)连接；在砼基础梁(1)上面设有高强度干硬性水泥砂浆找平层(14)，其上有两端有孔供地脚螺栓(11)穿过的底架十字梁垫板(15)，其上置底架十字梁(16)，与底架十字梁(16)水平的地脚螺栓(11)上设有L形定位件(20)，定位件(20)的垂直孔与地脚螺栓(11)配合、定位件(20)的水平定位螺栓套管(21)的内螺纹与定位螺栓(30)配合；底架十字梁(16)上有横担(17)两端有圆孔供地脚螺栓(11)穿过，横担(17)以上的地脚螺栓(11)上端头有平垫圈2(18)和地脚螺母(19)。
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