CN102900096B

CN102900096B - 一种装配式塔基

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Publication number: CN102900096B
Application number: CN201210423569.XA
Authority: CN
Inventors: 刘绍国; 刘成蓉; 陈显斌; 刘宏杨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN102900096A

Abstract

本发明公开了一种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱壳以及顶部的承台环梁，拱壳为弧形，其与底足板之间的夹角α为45-75°，拱壳板厚150-200mm；底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱壳型，形成整体。本发明所述塔基，按设计加配（压）重平衡稳定塔基，可拆卸、可重复多次利用，适应性强，拆装简单，节省资源，减少浪费。

Description

一种装配式塔基

技术领域

本发明属于建筑机械技术领域，特别是一种可拆卸的装配式塔基。

背景技术

全国现有建筑塔机近30万台，塔基已从传统的十字梁基础、轨道式基础、方型基础、墩式基础上不断更新，但大多是大体积、不能重复使用的塔基。传统一次性塔基成本约3.8万元/台，以普及率80%、每年周转一次计算，一年要消耗约24万台×3.8万元/台=91亿元。

不同塔基的适用条件可归结为二类①用于小高层、高层和超高层的塔基，以竖向力为主，具有附着装置，塔基础各种水平荷载、倾覆力矩及扭矩等主要由附着装置承担；②用于多层建筑的塔基是独立式塔架，需要考虑水平荷载、倾覆力矩、扭矩以及竖向力等。总体来讲传统塔基都是40-70立方米/台大体积、70-114吨/台大质量以及大消耗的部件，且用一次就报废。

所以，建筑行业迫切需要改进现状，优化设计，不断创新，节省资源，减少浪费。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的对可拆卸塔基的诉求，提供一种装配式塔基，按设计加配（压）重平衡稳定塔基，可拆卸、可重复多次利用，适应性强，拆装简单，节省资源，减少浪费。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱壳以及顶部的承台环梁，拱壳为弧形，其与底足板之间的夹角α为45-75°，拱壳板厚150-200mm；底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱壳型，形成整体。

塔基呈拱壳型，充分发挥构件自身抗压特点，受力均匀稳定，重心低，属受压组合构件，采用插销进行紧固连接，形成整体，共同承受竖向轴力和倾覆力矩。

底足板为塔基接触地面的平板，呈环形。

塔基顶部称为承台环梁，或称为托墩平台，用于放置塔机，并设置有与塔机的塔架地足连接的部件。

所述环状底足板分为外足板和内足板，外足板为悬臂板，内足板为连续板。

塔基采用拱壳内外加肋体系，底足板外足板上下按悬臂板计算配筋，内足板为连续板配筋。

塔基拱壳造型，增加肋板提升整体刚度及自重，增强竖向轴力和倾覆力矩等的传递。

所述承台环梁是呈水平的环状台，承台环梁沿水平面呈十字形向4个方向延伸形成托墩，承台环梁表面分布有用于与不同规格的塔架地足连接的地足螺栓孔。

承台环梁是呈水平的环状台，中空便于安装人员进出作业。地足螺栓孔之间的距离不同，以适应不同规格大小的塔架地足匹配安装。

所述承台环梁地足螺栓孔采取留孔，塔机的塔架地足与塔基采用双头螺栓连接，地足螺栓孔为通用孔或变孔。

塔基地足螺栓，不采取预埋，根据塔机设备匹配情况采取留孔，塔机的塔架底部采用匹配的高强40Cr双冒地足螺栓，可灵活安装，塔基与塔机的塔架之间的连接采用通用连接方式或变孔连接件方式，增强塔基与塔机的综合适应性。

所述四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，所述底足板的外径为4.4-5.6 m，所述外足板宽度为0.0-0.6 m，整个底足板面积为14-23m²。

四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，形成整体，共同承受竖向轴力和倾覆力矩。

本发明塔基是参照国家标准JGJ/T187-2009及JGJ/T197-2010规范规定进行设计，测试各项指标均满足设计使用要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、整体稳定，重心低、受轴力和倾覆力矩等均匀、抵抗力强、试用表明各项指标满足设计使用要求（如砼强度、块体变形、整体变形、地基变形及地耐力值等）。

2、适应性强，把常用建筑结构分成Ⅱ类：凡小高层、高层、超高层、带附着拉架装置，同用一种基本塔基，可供多种塔架灵活安装；凡低层、多层的塔基为独立式塔机设计，可用同一款基本塔基按设计要求加压重，方便灵活。

3、安装运输省：拱型塔基，分四块工厂化或现场集中制作，以每块重6.5t，长2.8m，宽2.2m，高1.0m设计制造，现场运输、安装拆卸，一台仅需2-3小时，拼接采用双螺帽螺栓及花兰螺栓联接，简单方便。

4、整体性强：拱型塔基整体受竖向力和抗倾覆力矩刚度大，360度旋转，受力均匀，整体抱团承受载荷，幅面振动小，驾驶员操作舒适安全。

5、绿色环保：传统塔基均为现浇，体型庞大（40-70立方米），重量大（重约70-114吨），只能使用一次即报废，对地下市政、电信、煤气等管线留下阻碍，且拆除费用高，造成弃物污染环境。采用本发明所述装配式塔基，无废弃建筑垃圾，即拆、即运、即装，可重复多次使用，节约资源，保护环境，符合我国可持续发展战略，体现科技创新的成果。

6、经济效益显著：我国现有塔机约30万台，一年要消耗约90亿元，如采用本发明所述拱壳型装配式塔基，并采用租赁方式，按利用率80%计算，一年只花24万台×1.2万元/每年.台=28.8亿元，每年能为国家节约塔基投资约61.2亿元，节省钢材约72万吨、水泥约216万吨、砂石约1700万吨。若一年一台塔基周转2-3次，节约资金更加显著。可拆卸塔基设计使用寿命在10年以上，效益可提高30倍以上。

附图说明

图1是本发明所述装配式塔基俯视图。

图2是本发明所述装配式塔基立体效果图。

图3是本发明所述装配式塔基的A-A剖面示意图。

图4是本发明所述装配式塔基的B-B剖面示意图。

图5是本发明所述装配式塔基的C-C剖面示意图。

图6是本发明所述装配式塔基的D-D剖面示意图。

图7是本发明所述装配式塔基的E-E剖面示意图。

图8是本发明所述装配式塔基的F-F剖面示意图。

图9是本发明所述装配式塔基的承台环梁上的塔机地足螺栓安装孔分布示意图。

图中标记：1为吊环，2为吊装销孔，3为组装拼接螺栓孔，4为紧固花兰螺栓孔，5为矩形孔，6为起吊时调节拨位孔，7为外足板，8为内足板，9为主要承重肋板，10为连接边肋板，11为外足板边上的加肋梁，12为外足板中的加肋梁，13为承台环梁，14为拱壳，15为地足螺栓孔，16为托墩。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-9所示，为本实施例所述装配式塔基的各部件示意图，一种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱壳14以及顶部的承台环梁13，拱壳14为弧形，其与底足板之间的夹角α为45-75°，拱壳板厚150-200mm；底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱壳型，形成整体。

本实施例所述装配式塔基材料为砼C40，基本组合为四块，每块重6.5t，共26t。安装前塔基垫层上铺设5-10 mm细砂作为滑动层。用于高层加附拉架，更安稳。用于多层加压重24t，可用砼块、砖块、条石块代替。每块上设置有吊环1以及吊装销孔2，起吊时调节拨位孔6，组装拼接螺栓孔3中插入双头螺栓固定，塔基顶部为承台环梁13，拼接时承台环梁13预留的紧固花兰螺栓孔4配合紧固螺栓，销紧承台环梁13。

所述环状底足板分为外足板7和内足板8，外足板7为悬臂板，内足板8为连续板。

塔基采用拱壳14内外加肋体系，底足板外足板7上下按悬臂板计算配筋，内足板8为连续板配筋。

图3，A-A面为通过塔基底足板圆心沿直径的剖面，此剖面通过了承台环梁向外延伸的托墩16，同时也是塔基的切割面。

主要承重肋板9承受承台环梁13或托墩16传来的各种荷载，连接边肋板10安装时拼接成整体，承受不均变形时的剪切力。

所述承台环梁13是呈水平的环状台，承台环梁13沿水平面呈十字形向4个方向延伸形成托墩16，承台环梁13表面分布有用于与不同规格的塔架地足连接的地足螺栓孔15。

所述承台环梁13地足螺栓孔15采取留孔，塔机的塔架地足与塔基采用双头螺栓连接，地足螺栓孔15为通用孔或变孔。

图9是本发明所述装配式塔基的承台环梁上的塔机地足螺栓安装孔分布示意图。众多地足螺栓孔15的分布便于不同规格塔架安装。为便于塔基地足双螺栓安装，预留有矩形孔5。

所述四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，所述底足板的外径为4.4-5.6 m，所述外足板7宽度为0.0-0.6 m，整个底足板面积为14-23m²。

图4，B-B面为通过塔基底足板圆心沿直径的剖面，此剖面不通过承台环梁13向外延伸的托墩16部分。

图5，C-C面为外足板7中的加肋梁12的剖面。

图6，D-D面为外足板7边上的加肋梁11的剖面。

外足板边上的加肋梁11、外足板中的加肋梁12可增强外足板7刚度，并可承放弧形预制砼块压重。

图7，E-E面为承台环梁接缝处立面图，图中示出了紧固花兰螺栓孔4及螺栓。

图8，F-F面为承台环梁13主要承重肋板9的剖面，也是内立面，示出了连接边肋板10。

整个塔基四块件安装时，用限位安装器，控制塔基四块安装处在同一圆心。将有足够刚度的槽钢₁₂做成外直径小于承台环梁内直径4cm，用硬木或铁楔塞尺检查调整同心度。拆除时用限位安装器挤出一块体，便能顺利拆除。

本发明所述拱壳型装配式塔基与地面接触面为环型，受力均匀，触地面积为14-23㎡，重心低，要求地耐力不小于160KPa，使用时塔基不得浸泡水，南方雨水丰沛，塔基周围应设排水沟或集水井，以便随时保持地基稳固。安装前需作C15砼垫层100厚，平整度±5，铺设5-10mm细砂作为滑动层。塔基使用环境城乡不限、深、浅埋不限。要随时观测沉降，看地基是否沉降变形均匀，若有异常，应采取有效措施。

本实施例所述装配式塔基呈拱壳型，受力均匀稳定，属受压组合构件，采用花兰螺栓紧固连接，形成整体，抱团受力，块件拼装结合面摩擦力大，与插销共同抗剪、减少变形，再加上塔架底座四脚刚度大，可控制不均变形。

本实施例所述装配式塔基拱壳造型，增加肋板或优化肋板提高整体刚度，增强竖向轴力和弯矩传递。

本实施例所述装配式塔基的地足螺栓，不采取预埋，采取按塔基型号预留孔，灵活调节塔架地足螺栓灵活安装，便于螺栓替换，采用匹配的塔架地足双头高强螺杆，40Cr钢调质处理，采用特殊连接方式或连接件方式，增强多种塔机综合适应能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种装配式塔基，其特征在于：分为与地面接触的底足板、拱壳以及顶部的承台环梁，拱壳为弧形，其与底足板之间的夹角α为45-75°，拱壳板厚150-200mm；底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱壳型，形成整体。

2.根据权利要求1所述的装配式塔基，其特征在于：所述环状底足板分为外足板和内足板，外足板为悬臂板，内足板为连续板。

3. 根据权利要求2所述的装配式塔基，其特征在于：塔基采用拱壳内外加肋体系，底足板外足板上下按悬臂板计算配筋，内足板为连续板配筋。

4. 根据权利要求3所述的装配式塔基，其特征在于：所述承台环梁是呈水平的环状台，承台环梁沿水平面呈十字形向4个方向延伸形成托墩，承台环梁表面分布有用于与不同规格的塔架地足连接的地足螺栓孔。

5. 根据权利要求4所述的装配式塔基，其特征在于：所述承台环梁地足螺栓孔采取留孔，塔机的塔架地足与塔基采用双头螺栓连接，地足螺栓孔为通用孔或变孔。

6. 根据以上2-5任一项权利要求所述的装配式塔基，其特征在于：所述四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，所述底足板的外径为4.4-5.6m，所述外足板宽度为0.0-0.6m，整个底足板面积为14-23m²。