CN101736753B - 塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造 - Google Patents

Abstract

塔桅式机械设备的垂直定位连接构造适用于塔桅式机械设备的塔身结构与混凝土基础的垂直定位连接，使塔身与混凝土的垂直定位连接构造不受混凝土的制约，在设定的范围内可以任意移位，以适应塔身不同结构尺寸对垂直定位连接的不同要求，从而消除了基础混凝土中的地脚螺栓构造，实现了标准化、系列化预制的砼基础与不同厂家的同工作性能级别的塔桅式机械设备塔身结构的垂直定位连接的广泛适用性的同时降低生产和使用成本。

Description

塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造

技术领域 

本发明涉及周期移动使用或固定使用的塔桅式机械设备砼基础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，大型陆基雷达等塔桅式机械设备基础，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装配式塔机基础问世，开辟了塔桅式机械设备基础装配式、重复使用、基础砼预制构件轻量化的方向和道路。但针对塔桅式机械设备装配式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塔身结构与基础的垂直定位连接构造制约而组合形式固定造成的浪费和适应面窄的情况；急需从技术上解决国内外各厂家生产的同型号无底架十字梁的塔桅式机械设备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装配式基础的垂直连接构造无法与几个厂家的同型号塔机的不同塔身与基础的垂直连接定位构造固定连接，亦即基础的通用性和广泛适用性问题。已有的一些非一次性筑死的地脚螺栓垂直定位连接构造虽然解决了地脚螺栓的使用次数与砼基础寿命不匹配的难题，但都不同程度地对砼基础的截面造成损伤，地脚螺栓下端构造的防锈蚀问题也会成为基础安全一种新的隐患，且成本较大。装配式基础的产业化实践证明，这是必须突破的影响塔桅式机械设备装配式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在不损伤砼基础结构的前提下，提供一种能满足塔桅式机械设备的塔身结构与砼基础的垂直定位连接要求，在设定的范围内，无底架十字梁的塔身结构与砼基础的垂直定位连接构造位置可以任意定位，从而消除由于各厂家生产的同工作性能级别的塔桅式机械设备的不同的塔身结构与砼基础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，并消除位于基础砼上平面以下的地脚螺栓的下端部构造的锈蚀隐患，为加速实现塔桅式机械设备基础的标准化、工厂化生产和降低使用成本创造条件。 

技术方案 本发明包括上部由与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造相配合连接的垂直定位连接构造2号、与垂直定位连接构造2号垂直连接的垂直连接定位主板(9)、锚固于砼基础(24)的上表面以下并与垂直连接定位主板(9)组合连接的垂直定位连接构造1号。 

垂直定位连接构造1号的构造：与砼基础(24)组合固定的纵向垂直肋板1号(2)的纵向立面高出砼基础(24)的混凝土上平面部分为矩形，横剖面为矩形；纵向长度相同的2件纵向垂直肋板1号(2)对称并列垂直设置于与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造水平轴线重合的砼基础(24)的水平轴线的两侧，且2件纵向垂直肋板1号(2)的纵轴线与砼基础(24)的水平轴线等距离并平行；2件突出于砼基础(24)上表面部分的纵向垂直肋板1号(2)纵轴方向任意部位的几何形状尺寸相同且其上平面与砼基础(24)的混凝土上平面平行且水平；纵向垂直肋板1号(2)的纵向立面全部埋置于砼基础(24)的混凝土内，或纵向一侧立面与混凝土脱离，以水平锚筋(12)和垂直锚筋(13)与纵向垂直肋板1号(2)连接与混凝土锚固；对称设置的2件纵向水平垫板(11)的平面和横剖面皆为矩形，纵向水平垫板(11)的纵向一侧立面与2件纵向垂直肋板1号(2)的相对的内立面连接，纵向水平垫板(11)的上平面与砼基础(24)的砼上平面相平；横向垂直肋板1号(3)的水平剖面为矩形，横向垂直肋板1号(3)的水平纵轴线与纵向垂直肋板1号(2)的水平纵轴线垂直并与纵向垂直肋板1号(2)连接于2件对称设置的纵向垂直肋板1号(2)的相背的纵向立面；对称设置于2件纵向垂直肋板1号(2)的相向垂直立面上部并与纵向垂直肋板1号(2)连接成对称的L形的2件纵向定位件(4)的横剖面为矩形，其纵向长度与纵向垂直肋板1号(2)的纵向长度相同，纵向定位件(4)的下平面与纵向水平垫板(11)的上平面平行并水平，沿纵向定位件(4)纵向轴线设有垂直的定位螺栓孔(5)；定位螺栓孔(5)的内螺纹与定位螺栓(6)的螺纹配合；如图1、2、3、4、5、6、7所示。 

垂直定位连接构造2号的构造：由与上部塔桅式机械设备与基础垂直定位连接构造对应的塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)和与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造相配合的连接定位构造1号(19)、与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造相配合的连接定位构造2号(21)共同组合连接而成，塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)位于垂直连接定位主板(9)的纵向轴线上，4件十字垂直肋板(20)围绕塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)平面呈十字形分布于垂直连接定位主板(9)的平面对角线方向或与垂直连接定位主板(9)的平面十字轴线重合，十字垂直肋板(20)垂直立面为上部为直角三角形，下部为矩形的多边形或上部为直角梯形下部为矩形的多边形；十字垂直肋板(20)的内侧垂直立边与塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)的外立面连接，十字垂直肋板(20)的水平底边与垂直连接定位主板(9)的上面连接；垂直连接定位主板(9)平面为矩形，其横向宽度小于2件纵向垂直肋板1号(2)之间的距离且大于2件纵向定位件(4)之间的距离，垂直连接定位主板(9)的纵向长度小于或等于纵向垂直肋板1号(2)的纵向长度；如图1、2、3、4、5、7所示。 

垂直连接定位主板(9)的纵向两端部上、下平面与纵向定位件(4)的下平面之间、纵向水平垫板(11)的上平面之间有间隙；在垂直连接定位主板(9)的上平面设有与垂直连接定位主板(9)上平面连接的横向垂直肋板2号(15)和纵向垂直肋板2号(14)各2件组合连接而成的横向外缘宽度小于2件纵向定位件(4)之间的距离、纵向外缘宽度小于垂直连接定位主板(9)平面纵向长度的矩形槽框，纵向垂直肋板2号(14)或横向垂直肋板2号(15)的内立面与十字垂直肋板(20)的外端下部垂直立面连接；在垂直连接定位主板(9)的纵向两外端部立面上设有一端2件另一端1件或两端各2件调平螺栓支座(22)与垂直连接定位主板(9)的纵向外立面连接，调平螺栓支座(22)设有垂直的调平螺栓孔(25)，调平螺栓孔(25)设有内螺纹与调平螺栓(23)的螺纹配合；在纵向垂直肋板2号(14)的立面下部设有排水孔(16)；在垂直连接定位主板(9)横向两端部的上平面与纵向定位件(4)的下平面 之间的纵向间隙处设有对称的2件定位板(8)，定位板(8)的平面和横剖面为矩形，沿定位板(8)的平面纵轴线设有垂直的定位孔(7)，定位孔(7)的内径大于定位螺栓(6)的直径，垂直连接定位主板(9)横向两端部的下平面与纵向水平垫板(11)的上平面之间的纵向间隙处设有对称的2件调平垫板(10)；调平垫板(10)的平面、横剖面为矩形，其横向宽度小于或等于纵向定位件(4)的横向宽度；在垂直连接定位主板(9)的下平面与砼基础(24)的上平面之间的调平垫板(10)以外的范围内设有高强度干硬性水泥砂浆(17)；如图、5、6、7、8所示。 

有益效果 本发明的塔桅式机械设备与砼基础的无底架十字梁的垂直连接构造在与混凝土锚固的部分采用固定的构造，而将其沿基础纵轴线移位的性能转移至混凝土结构的上表面以上，其优势性在于： 

一、在工厂化、标准化生产的定型塔桅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塔桅式机械设备之间设置了具有过渡性的垂直定位连接构造，通过这个构造，实现了标准化的基础与非标准化的塔桅式机械设备的有效垂直定位连接，变不可能为可能。 

二、消除了基础混凝土上平面以下的地脚螺栓下部构造的锈蚀问题，简化了构造，节约了基础成本。 

三、地脚螺栓所在区段的基础砼截面未受到削弱，保证了砼基础的整体强度，增加了基础安全性。 

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——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造与砼基础梁(1)连接定位的总平面图 

附图2——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造与砼基础梁(1)连接定位的总立面图 

附图3——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造与砼基础(24)连接定位的总平面图 

附图4——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造与砼基础(24)连接定位的总剖面图 

附图5——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造的垂直定位连接构造1号和2号的平面图 

附图6——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造的垂直定位连接构造1号的纵剖面图 

附图7——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造的垂直定位连接构造1号和2号的横剖面图 

附图8——塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造的垂直连接定位主板(9)的调平定位构造剖面图 

具体实施方式

 图1、2、3、4、5、6、7、8所描述的塔桅式机械设备与砼基础梁1或砼基础24垂直定位连接的构造：垂直定位连接构造1号和垂直定位连接构造2号的配合关系。 

垂直定位连接构造1号、垂直定位连接构造2号的装配方法： 

按涵括了拟配套使用同一型号装配式基础的多个不同的垂直定位连接构造的不同位置所形成的沿砼基础24的平面纵轴线方向的长度区段，在该区段对称设置纵向垂直肋板1号2，2件纵向垂直肋板1号2的内侧立面之间的距离小于砼基础梁1的宽度； 

以与上部塔桅式机械设备和基础垂直连接定位构造对应配合的垂直定位连接构造2号与垂直连接定位主板9上平面和纵向垂直肋板2号14、横向垂直肋板2号15组合连接，将垂直连接定位主板9的纵轴方向与纵向垂直肋板1号2的纵轴方向对准，使垂直连接定位主板9的平面横向两端部对正对称的2件纵向定位件4与纵向水平垫板11之间的纵向水平凹槽，垂直连接定位主板9进入凹槽后将垂直连接定位主板9水平沿纵向垂直肋板1号2纵轴方向移位至设定的垂直定位连接构造2号与上部结构定位连接垂直配合的位置后，以旋转调平螺栓23配合水平仪调平4件垂直连接定位主板9使垂直定位连接构造2号的上平面在同一水平位置后，以厚度和垂直连接定位主板9的横向两端下平面与纵向水平垫板11上平面之间的间隙高度一致的4件调平垫板10填充该间隙，并使调平垫板10的纵向一侧立面与纵向垂直肋板1号2的纵向内立面无间隙；以厚度和垂直连接定位主板9的横向两端上平面与纵向定位 件4的下平面之间的间隙高度一致的4件定位板8填充该间隙，并旋转下降定位螺栓6使定位螺栓6的下端部穿入定位板8的定位孔7使定位板8定位；以高强度干硬性水泥砂浆17水平嵌入垂直连接定位主板9与砼基础24混凝土上平面之间的剩余空间后，即可安装上部塔桅式机械设备与基础的连接构造并使机械设备投入运行；如图5、6、7、8所示。 

需要拆卸基础时，拆去上部塔桅式机械设备与垂直定位连接构造2号的连接构造后，旋转上升定位螺栓6使其上端高于定位板8的上平面，将4件定位板8沿纵向垂直肋板1号2纵轴方向水平抽出，然后将垂直连接定位主板9水平向上提高至垂直连接定位主板9的下平面与高强度干硬性水泥砂浆17分离，继而将垂直连接定位主板9沿纵向垂直肋板1号2纵轴方向水平移位退出纵向定位件4以下的水平凹槽，铲除砼基础24上平面的高强度干硬性水泥砂浆17后取下调平垫板10；如图5、6、7、8所示。 

Claims (2)

1.塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造，包括上部由与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造相配合连接的垂直定位连接构造2号、与垂直定位连接构造2号垂直连接的垂直连接定位主板(9)、锚固于砼基础(24)的上表面以下并与垂直连接定位主板(9)组合连接的垂直定位连接构造1号，其特征在于：

垂直定位连接构造1号的构造：与砼基础(24)组合固定的纵向垂直肋板1号(2)的纵向立面高出砼基础(24)的混凝土上平面部分为矩形，横剖面为矩形；纵向长度相同的2件纵向垂直肋板1号(2)对称并列垂直设置于与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造水平轴线重合的砼基础(24)的水平轴线的两侧，且2件纵向垂直肋板1号(2)的纵轴线与砼基础(24)的水平轴线等距离并平行；2件突出于砼基础(24)上表面部分的纵向垂直肋板1号(2)纵轴方向任意部位的几何形状尺寸相同且其上平面与砼基础(24)的混凝土上平面平行且水平；纵向垂直肋板1号(2)的纵向立面全部埋置于砼基础(24)的混凝土内，或纵向一侧立面与混凝土脱离，以水平锚筋(12)和垂直锚筋(13)与纵向垂直肋板1号(2)连接与混凝土锚固；对称设置的2件纵向水平垫板(11)的平面和横剖面皆为矩形，纵向水平垫板(11)的纵向一侧立面与2件纵向垂直肋板1号(2)的相对的内立面连接，纵向水平垫板(11)的上平面与砼基础(24)的砼上平面相平；横向垂直肋板1号(3)的水平剖面为矩形，横向垂直肋板1号(3)的水平纵轴线与纵向垂直肋板1号(2)的水平纵轴线垂直并与纵向垂直肋板1号(2)连接于2件对称设置的纵向垂直肋板1号(2)的相背的纵向立面；对称设置于2件纵向垂直肋板1号(2)的相向垂直立面上部并与纵向垂直肋板1号(2)连接成对称的L形的2件纵向定位件(4)的横剖面为矩形，其纵向长度与纵向垂直肋板1号(2)的纵向长度相同，纵向定位件(4)的下平面与纵向水平垫板(11)的上平面平行并水平，沿纵向定位件(4)纵向轴线设有垂直的定位螺栓孔(5)；定位螺栓孔(5)的内螺纹与定位螺栓(6)的螺纹配合；

垂直定位连接构造2号的构造：由与上部塔桅式机械设备与基础垂直定位连接构造对应的塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)和与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造相配合的连接定位构造1号(19)、与上部塔桅式机械设备垂直定位连接构造相配合的连接定位构造2号(21)共同组合连接而成，塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)位于垂直连接定位主板(9)的纵向轴线上，4件十字垂直肋板(20)围绕塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)平面呈十字形分布于垂直连接定位主板(9)的平面对角线方向或与垂直连接定位主板(9)的平面十字轴线重合，十字垂直肋板(20)垂直立面为上部为直角三角形，下部为矩形的多边形或上部为直角梯形下部为矩形的多边形；十字垂直肋板(20)的内侧垂直立边与塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接支座(18)的外立面连接，十字垂直肋板(20)的水平底边与垂直连接定位主板(9)的上面连接；垂直连接定位主板(9)平面为矩形，其横向宽度小于2件纵向垂直肋板1号(2)之间的距离且大于2件纵向定位件(4)之间的距离，垂直连接定位主板(9)的纵向长度小于或等于纵向垂直肋板1号(2)的纵向长度；

垂直连接定位主板(9)的纵向两端部上、下平面与纵向定位件(4)的下平面之间、纵向水平垫板(11)的上平面之间有间隙；在垂直连接定位主板(9)的上平面设有与垂直连接定位主板(9)上平面连接的横向垂直肋板2号(15)和纵向垂直肋板2号(14)各2件组合连接而成的横向外缘宽度小于2件纵向定位件(4)之间的距离、纵向外缘宽度小于垂直连接定位主板(9)平面纵向长度的矩形槽框，纵向垂直肋板2号(14)或横向垂直肋板2号(15)的内立面与十字垂直肋板(20)的外端下部垂直立面连接；在垂直连接定位主板(9)的纵向两外端部立面上设有一端2件另一端1件或两端各2件调平螺栓支座(22)与垂直连接定位主板(9)的纵向外立面连接，调平螺栓支座(22)设有垂直的调平螺栓孔(25)，调平螺栓孔(25)设有内螺纹与调平螺栓(23)的螺纹配合；在纵向垂直肋板2号(14)的立面下部设有排水孔(16)；在垂直连接定位主板(9)横向两端部的上平面与纵向定位件(4)的下平面之间的纵向间隙处设有对称的2件定位板(8)，定位板(8)的平面和横剖面为矩形，沿定位板(8)的平面纵轴线设有垂直的定位孔(7)，定位孔(7)的内径大于定位螺栓(6)的直径，垂直连接定位主板(9)横向两端部的下平面与纵向水平垫板(11)的上平面之间的纵向间隙处设有对称的2件调平垫板(10)；调平垫板(10)的平面、横剖面为矩形，其横向宽度小于或等于纵向定位件(4)的横向宽度；在垂直连接定位主板(9)的下平面与砼基础(24)的上平面之间的调平垫板(10)以外的范围内设有高强度干硬性水泥砂浆(17)。

2.如权利要求1所述的塔桅式机械设备与基础的垂直定位连接构造的装配方法，其特征在于：

垂直定位连接构造1号、垂直定位连接构造2号的装配方法：

按涵括了拟配套使用同一型号装配式基础的多个不同的垂直定位连接构造的不同位置所形成的沿砼基础(24)的平面纵轴线方向的长度区段，在该区段对称设置纵向垂直肋板1号(2)，2件纵向垂直肋板1号(2)的内侧立面之间的距离小于砼基础梁(1)的宽度；

以与上部塔桅式机械设备和基础垂直连接定位构造对应配合的垂直定位连接构造2号与垂直连接定位主板(9)上平面和纵向垂直肋板2号(14)、横向垂直肋板2号(15)组合连接，将垂直连接定位主板(9)的纵轴方向与纵向垂直肋板1号(2)的纵轴方向对准，使垂直连接定位主板(9)的平面横向两端部对正对称的2件纵向定位件(4)与纵向水平垫板(11)之间的纵向水平凹槽，垂直连接定位主板(9)进入凹槽后将垂直连接定位主板(9)水平沿纵向垂直肋板1号(2)纵轴方向移位至设定的垂直定位连接构造2号与上部结构定位连接垂直配合的位置后，以旋转调平螺栓(23)配合水平仪调平4件垂直连接定位主板(9)使垂直定位连接构造2号的上平面在同一水平位置后，以厚度和垂直连接定位主板(9)的横向两端下平面与纵向水平垫板(11)上平面之间的间隙高度一致的4件调平垫板(10)填充该间隙，并使调平垫板(10)的纵向一侧立面与纵向垂直肋板1号(2)的纵向内立面无间隙；以厚度和垂直连接定位主板(9)的横向两端上平面与纵向定位件(4)的下平面之间的间隙高度一致的4件定位板(8)填充该间隙，并旋转下降定位螺栓(6)使定位螺栓(6)的下端部穿入定位板(8)的定位孔(7)使定位板(8)定位；以高强度干硬性水泥砂浆(17)水平嵌入垂直连接定位主板(9)与砼基础(24)混凝土上平面之间的剩余空间后，即可安装上部塔桅式机械设备与基础的连接构造并使机械设备投入运行；

需要拆卸基础时，拆去上部塔桅式机械设备与垂直定位连接构造2号的连接构造后，旋转上升定位螺栓(6)使其上端高于定位板(8)的上平面，将4件定位板(8)沿纵向垂直肋板1号(2)纵轴方向水平抽出，然后将垂直连接定位主板(9)水平向上提高至垂直连接定位主板(9)的下平面与高强度干硬性水泥砂浆(17)分离，继而将垂直连接定位主板(9)沿纵向垂直肋板1号(2)纵轴方向水平移位退出纵向定位件(4)以下的水平凹槽，铲除砼基础(24)上平面的高强度干硬性水泥砂浆(17)后取下调平垫板(10)。

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