CN111868332A - 柱安装支架 - Google Patents

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Abstract

提供了用于将柱安装在诸如混凝土板的基座上的柱安装支架。该柱安装支架包括调平板，调平板具有至少一个调平元件和构造成牢固地容纳锚固螺栓的第一端的锚固螺栓固定组件，该锚固螺栓的远离第一端的第二端牢固地锚固到基座中。柱安装支架还包括至少一个调平螺栓，该至少一个调平螺栓牢固地紧固到至少一个调平元件中的每一个上，该至少一个调平螺栓用于将调平板和柱相对于基座定位。

Description

柱安装支架
交叉引用
本专利申请要求于2018年10月12日提交的题为″柱安装支架(POST INSTALLATIONBRACKET)″的Manos等人的美国专利申请第16/158,507号的权益，该美国专利申请要求于2017年10月13日提交的题为″柱安装支架(POST INSTALLATION BRACKET)″的Manos等人的美国临时专利申请第62/572,032号的权益，这些申请通过引用明确地并入本文中。
背景技术
诸如木柱的柱被用于支撑车棚、凉棚、甲板、悬垂物等。这些柱可以使用结合有套筒系统的支架安装在结构基座(例如混凝土板)上。基于套筒的支架可能无法承受施加在柱上的巨大力，并且在施加力时可能导致柱出现裂缝或裂开。
发明概述
一种柱安装支架，包括调平板，调平板具有至少一个调平元件和构造成牢固地容纳锚固螺栓的第一端的锚固螺栓固定组件，所述锚固螺栓的远离所述第一端的第二端牢固地锚固到混凝土中。柱安装支架还包括至少一个调平螺栓，该至少一个调平螺栓牢固地紧固到至少一个调平元件中的每个。至少一个调平螺栓用于将调平板相对于混凝土定位。
提供本发明内容来以简化形式介绍一些概念，这些概念将在详细描述中进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。通过以下如在附图中进一步示出并在所附权利要求中所限定的各种实施方式和实现方式的更具体的书面详细说明，将更清楚所要求保护的主题的其他特征、细节、效用和优点。
附图说明
图1示出了示例柱安装支架的侧面透视图。
图2示出了示例柱安装支架的立面透视图。
图3示出了示例性柱安装支架的另一立面透视图。
图4示出了具有使用本文中描述的示例柱安装支架安装的柱的示例凉棚。
图5示出了使用示例性柱安装支架安装的示例性柱。
图6示出了用于制造示例性柱安装支架的调平组件的示例性操作。
图7示出了用于利用本文描述的柱安装支架的示例性操作。
图8示出了示例柱安装支架的侧视分解图。
图9示出了示例柱安装支架1000的立面透视图。
发明详述
诸如木柱之类的柱被用于支撑车棚、凉棚、甲板、悬垂物等。这些柱可以使用结合有套筒系统的支架安装在结构基座(例如，具有立脚的混凝土板)上。基于套筒的支架可能无法承受施加在柱上的巨大力，并且在施加力时可能导致柱出现裂缝或裂开。本文所述的实施方式提供了柱安装支架，该柱安装支架可用于将柱(例如，木柱)安装在锚固螺栓(例如，混凝土锚)上并将柱调平到所需位置(例如，基本垂直于基座)。
柱安装支架包括具有调平元件的调平组件。在将柱安装在混凝土锚固螺栓上之前，将调平组件附接到柱的端部上。调平组件包括用于牢固地容纳锚固螺栓的部件。当将柱安装在混凝土锚固螺栓上时，利用调平元件将柱调平至所需位置。柱牢固地附接到锚固螺栓，并且调平元件张紧地固定柱。因此，柱牢固地附接到混凝土板上并且能够承受很大的力。这样，可以在安装任何梁之前安装柱。此外，支架在柱的端部和混凝土表面之间提供间隔，以防止水分使柱腐烂。
图1示出了示例性柱安装支架100的侧面透视图。柱安装支架100包括锚固螺栓102和调平组件104。锚固螺栓102可以是任何类型的混凝土锚，例如楔形锚或套筒锚。在所示的实施方式中，锚固螺栓102是楔形锚，其包括膨胀器118和楔形元件120。锚固螺栓102安装在混凝土板(未示出)中，并且使用锚固螺母114和116牢固地附接到调平板122上。
调平组件104包括调平板122、调平螺栓106、108、110和112以及锚固螺母114和116。调平组件104配置为牢固地附接到柱(未显示)，例如结构性柱。该柱可以是支撑诸如车棚、凉棚、甲板、悬垂物等的柱的结构的一部分的柱。应当理解，本文描述的实施方式可以与其他类型的柱一起使用，例如装饰柱。在将调平板122附接到柱之前，将用于锚固螺栓102的导向孔钻入柱的端部。导向孔被构造成容纳并牢固地紧固到锚固螺栓102。调平板通过紧固件(未示出)(例如方头螺栓或螺钉)插入穿过调平板122的导向孔(未示出)而附接到柱的端部。锚固螺母116使用焊接处(例如，焊接点)牢固地紧固至调平板122，并且构造成在安装柱时将柱固定至锚固螺栓102。在一些示例实施方式中，调平组件104不包括锚固螺母116。相反，螺纹圆筒、孔、通道等形成为调平板122的一部分。因此，锚固螺母116与焊接点130一起(或另一种预制结构)可以称为锚固螺栓固定元件。
调平组件104包括调平元件(例如，调平元件124)。在所示的实施方式中，调平元件包括调平螺栓和螺母。例如，调平元件124包括调平螺栓108和螺母126。螺母126牢固地焊接或以其他方式附接到调平板122。在一些示例性实施方式中，螺纹圆筒、孔、通道等形成为调平板122的一部分(类似于锚固螺母116)，并且构造成牢固地容纳调平螺栓(例如调平螺栓108)。在将柱安装到锚固螺栓102上之后，利用调平螺栓106、108、110和112来对柱进行调平和定位。这样，在将调平板122附接到柱且柱安装在锚固螺栓102上的情况下，可以使用调平螺栓106来调平柱。
调平板122可以由碳钢板、不锈钢或其他类型的金属形成。各种螺母和螺栓可以是不锈钢、镀锌钢等。在一些示例实施方式中，调平板122由碳钢板形成，并且螺栓由不锈钢形成以防锈。
为了利用柱安装支架100，将锚固螺栓102安装/锚固在混凝土板上。为了将锚固螺栓102安装到混凝土板中，在混凝土板中钻一个孔。在一些示例实施方式中，混凝土板包括最小深度为10英寸的立脚。孔的大小取决于锚固螺栓的大小。在将孔钻入混凝土中之后，将锚固螺栓102放置在孔中并定位(例如，锤击)到位。然后将锚固螺母114放置在锚固螺栓上并拧紧到位。在一些示例实施方式中，垫圈被定位在锚固螺母114和混凝土板的顶表面之间。拧紧锚固螺母114，以使螺母撞击混凝土板(或垫圈)的顶面。进一步拧紧锚固螺母114，以向上拉锚固螺栓主体(例如，沿箭头128所示的方向)。当锚固螺栓102的主体被向上拉动时，楔形元件120被向上拉动并使膨胀器118膨胀，该膨胀器118摩擦地紧固到混凝土中的孔的内壁，从而将锚固螺栓102牢固地附接到混凝土板上。应该理解的是，锚固螺栓可以另外牢固地紧固到基座(例如混凝土板)。例如，可以在固化混凝土板时将螺栓放置在混凝土板中。在其他情况下，使用支架将螺栓附接到基座。在某些情况下，基座可以是金属梁，并且锚固螺栓牢固地紧固到梁上(例如，焊接，借助支架，机械加工为梁的一部分)。
在柱上钻一个导向孔、钻孔、圆柱等，以容纳锚固螺栓，在某些情况下，在柱上钻一个更宽的凹进部分，以容纳锚固螺母116。调平组件104(包括调平元件)附接到柱的端部并且被定位成使得锚固螺母116(焊接到调平板122)被容纳在凹进部分中并且被定位在导向孔附近。使用诸如穿过调平板122的导向孔(未示出)的方头螺栓或螺钉之类的紧固件，将调平组件104附接到柱的端部。在一些示例性实施方式中，在柱的端部钻出导向孔以用于容纳紧固件。然后将附接有调平组件104的柱降低到锚固螺栓102上并旋转，直到调平元件接触混凝土表面并且调平板122接触锚固螺母114。然后旋转调平元件的螺栓(例如，调平元件124的螺栓108)以将柱调平到所需位置。调平元件还张紧地支撑柱(例如，调平螺栓106和108向柱提供向上的力以支撑柱)。柱的底部然后可以被框起来以隐藏调平元件和/或调平板122。
在一些示例实施方式中，调平组件104被形成为柱的一部分。例如，钢柱可以形成有构造成调平组件104的端板。这样，钢柱可以安装在附接到混凝土板上的混凝土锚上，然后使用调平元件在形成为钢柱的端口的调平组件上定位到位。类似地，可以将调平组件104焊接到钢柱的一端。在某些情况下，柱安装支架被柱的底部覆盖，因此该支架在大多数视图中都是隐藏的，并且可以轻松地框起和覆盖(例如，元件不会延伸超出柱的侧壁)。
本文所公开的柱安装支架是关于附接到混凝土板的竖直定位的柱而描述的。但是，应当理解，可以利用支架来安装侧向定位的梁。例如，方头螺栓可以从结构柱、梁或混凝土壁水平延伸。可以将端部附接有调平组件104的另一梁定位在水平延伸的方头螺栓上并旋转到位。可以利用调平元件将侧梁定位在所需位置(例如，基本垂直于壁或基本平行于地板)。类似地，本文所述的实施方式可以与除混凝土锚固螺栓之外的螺栓一起使用。
对于6x6英寸的柱，锚固螺栓102是3/4英寸(直径)的混凝土锚固螺栓，而调平螺栓是1/2英寸(直径)的螺栓。对于8x8英寸或10x10英寸的柱，锚固螺栓102是1英寸(直径)的混凝土锚固螺栓，而调平螺栓是5/8英寸。例如，锚固螺栓的长度可以长达10英寸。应当理解，可以利用锚固螺栓和调平螺栓的其他尺寸。
图2示出了示例性柱安装支架200的立面透视图。柱安装支架包括锚固螺栓202和调平组件204。调平组件204包括调平板206、多个导向孔(例如，导向孔208)、锚固螺母210和多个调平元件(例如，调平元件212和214)。锚固螺母210牢固地附接到调平板206。在所示的实施方式中，锚固螺母210被焊接到调平板206，但是应当理解，可以想到其他构造。例如，锚固螺栓通道可被加工为调平板的一部分，并构造成牢固地容纳锚固螺栓202。导向孔(例如，导向孔208)用于使用诸如方头螺栓的紧固件将调平板206牢固地附接到柱(未显示)的端部。例如，方头螺栓穿过导向孔插入并旋转以将调平板206牢固地附接到柱。
还为调平元件212定位并配置了导向孔。在所示的实施方式中，调平元件包括插入穿过导向孔的螺栓。导向孔可以带有螺纹，以容纳调平元件。在一些实施方式中，螺母被焊接(或以其他方式牢固地附接到)到调平板的后侧(未示出)，以便容纳调平螺栓。在一些实施方式中，将调平螺栓通道加工为调平板206的一部分。
图3示出了示例性柱安装支架300的另一立面透视图。柱安装支架包括锚固螺栓302和调平组件304。调平组件304包括调平板306、多个导向孔(例如，导向孔308)、锚固螺母310和多个调平元件(例如，调平元件312和314)。在图3中，调平板306是圆形的，并且可以用于圆柱形的柱，例如木柱。应当理解，调平板306可以构造成许多不同的形状。锚固螺母310牢固地附接到调平板306。在所示的实施方式中，锚固螺母310焊接到调平板306，但是应当理解，可以想到其他构造。例如，锚固螺栓通道可被加工为调平板的一部分，并被构造成牢固地容纳锚固螺栓302。导向孔(例如，导向孔308)用于使用诸如方头螺栓的紧固件将调平板306牢固地附接到柱(未示出)的端部。例如，方头螺栓穿过导向孔插入并旋转以将调平板306牢固地附接到柱。在一些示例性实施方式中，木柱(或其他类型的柱)是中空的，并且因此导向孔308被定位成朝向调平板306的外边缘316。然而，应当理解，导向孔308可以被定位成更靠近调平板306的中心。
还为调平元件312定位并配置了导向孔。在所示的实施方式中，调平元件包括插入通过导向孔的螺栓。导向孔可以带有螺纹，以容纳调平元件。在一些实施方式中，螺母被焊接(或以其他方式牢固地附接到)到调平板的后侧(未示出)，以容纳调平螺栓。在一些实施方式中，带螺纹的调平螺栓通道被加工为调平板306的一部分并且被构造成容纳调平螺栓。
图4示出了示例凉棚400，该凉棚400具有使用本文中描述的示例性柱安装支架而安装在混凝土板406上的多个柱(例如，柱402和404)。例如，使用柱安装支架408将柱404安装在混凝土板上，如展开图410所示。柱安装支架408包括附接到柱404的端部的调平板412。调平板412包括诸如调平元件414的调平元件。锚固螺栓416被部分地示出(通过虚线)，并且锚固到混凝土板406上并且延伸到柱404中的预钻的导向孔、钻孔、圆筒等中。柱404通过锚固螺母418和420摩擦地附接到锚固螺栓416。在将柱404安装到锚固螺栓416上之后，调平元件用于使柱404水平/定位。例如，调平元件414旋转，这导致螺母抵着混凝土板406的顶表面延伸(或收缩)，并将柱404移动到所需位置，例如基本上垂直于混凝土。这样，在将柱安装在支架上时，可接近调平元件(例如，调平元件414)。此外，螺栓可以提供从基座到柱的一些向上的力，以证明对横向力有更大的抵抗力。此外，因为螺栓不会断裂或以其他方式破坏柱的内部，所以基本上不会破坏柱的结构完整性。
在一些情况下，在安装柱404之前，可以将调平板412定位并锚固在基座(例如，混凝土板406)上。在这样的情况下，可以不将调平板锚固(例如，使用螺钉)到柱404。柱404可以旋转到锚固螺栓416上的位置，并且调平元件414可以用于将柱404定位到所需的位置，并且还提供向上的力以将柱404固定到位。在这种情况下，即使在安装柱之前未将板安装在柱上，仍可接近水平板和调平元件414以对柱进行调平和固定。在该实施方式和其他实施方式中，调平螺栓可以向上或向下。
图5示出了使用示例性柱安装支架504安装在混凝土板506上的示例性柱502。使用锚固螺母将锚固螺栓508锚固至混凝土板506和柱502。调平元件(例如，调平元件510)用于定位和调平柱502。例如，调平元件510用于调平柱502。当最初安装时，柱502可以以角度512倾斜。旋转调平元件510的螺栓以将螺栓朝向混凝土延伸，这将柱提升到期望的竖立位置(例如，与混凝土成大致90度)，并且进一步将柱张紧地固定在所需位置。例如，其他调平元件的螺栓可以旋转并延伸以张紧地固定柱502。由于该调平元件被用于调平柱502，所以基座(例如混凝土板506)不必一定要调平。换句话说，柱502可以安装在不平坦表面上，并且调平元件可以用于使柱502调平。此外，由于在柱定位在锚固螺栓508上之前将板安装在柱上，安装者无需担心在安装柱之前将柱调平。因为诸如柱502之类的柱可能很重，所以在安装时柱易于歪斜或倾斜。因此，在安装之后，本文所述的柱安装支架可用于使柱调平。
图6示出了用于制造示例性柱安装支架的调平组件的示例性操作600。切割操作602从薄片或块中切割出调平板。切割操作604在调平板上切割出导向孔，以容纳用于将调平板附接到柱的紧固件。切割操作606在调平板上切割出用于容纳锚固螺栓的导向孔。切割操作608切割出用于容纳调平螺栓的导向孔。切割操作602至608可以由机器自动执行，并且可以经由激光切割、等离子切割、钻孔、冲压、雕刻等执行。
焊接操作610将锚固螺母焊接在导向孔的顶部，以容纳锚固螺栓。焊接操作612将调平螺母焊接在导向孔的底部以容纳调平螺栓。在一些示例性实施方式中，代替焊接螺母，将螺纹容纳通道加工或形成为调平板的一部分。插入操作614将调平螺栓部分地插入调平螺母和导向孔中。调平组件完整，可以将其附接到柱上，以安装在锚固到混凝土板的锚固螺栓上。
图7示出了用于利用本文描述的柱安装支架的示例操作700。钻孔操作702在柱中钻出孔或钻孔，以容纳锚固螺栓。在某些情况下，钻孔操作704在钻出的孔周围钻出凹进区域，以容纳调平组件的锚固螺母。附接操作706使用插入穿过调平组件的调平板的导向孔的紧固件将调平组件附接到柱。紧固件可以是螺栓、螺钉、钉子、吻合钉等。
钻孔操作708在混凝土板中钻出用于锚固螺栓的孔。插入操作710将锚固螺栓插入混凝土中的孔中。固定操作712将锚固螺栓固定到混凝土中。固定操作712可以包括将螺母向下拧紧到锚固螺栓上，使得锚固螺栓被拉出并使膨胀元件膨胀到混凝土孔的侧面。在某些情况下，锚固螺栓可能会附接到基座上(例如，将锚固螺栓固定在混凝土中，使用支架等)。
定位操作714将带有调平组件的柱定位到锚固螺栓上。旋转操作716旋转柱，直到调平组件的调平元件接触混凝土表面为止。锚固螺栓可以被容纳到调平组件的锚固导向孔和锚固螺母中。锚固螺栓可以延伸到钻入柱的孔中。另一旋转操作718旋转水平仪的调平元件的螺栓，直到柱插入到所需位置(例如，相对于混凝土板成90度)。旋转操作718进一步向柱施加向上的力，使得柱抵抗施加到柱的侧向力而被张紧地固定。
图8示出了柱安装支架800的侧视分解图。柱安装支架800包括锚固螺栓802和调平组件804。锚固螺栓802安装在混凝土板(未示出)中并且使用锚固螺母814和816牢固地附接至调平板822。
调平组件804包括调平元件(例如，调平元件824)。在所示的实施方式中，调平元件包括调平螺栓和螺母。例如，调平元件824包括调平螺栓808和螺母826。螺母826被牢固地焊接或以其他方式附接到调平板822。在一些示例实施方式中，螺纹圆筒、孔、通道等形成为调平板822的一部分，并且被配置为牢固地容纳调平螺栓(例如，调平螺栓808)。在将柱安装在锚固螺栓802上之后，利用调平螺栓(例如，调平螺栓808)来调平和定位柱。
图9示出了示例性的柱安装支架900的立面透射图。柱安装支架900包括锚固螺栓902和调平组件904。调平组件904包括调平板906、锚固螺母910和多个调平元件(例如，调平元件912)。在图9中，调平板906是圆形的并且可以用于圆柱形柱，但是应该理解的是，调平板906可以被构造成许多不同的形状。锚固螺母910牢固地附接到调平板906。在所示的实施方式中，锚固螺母910焊接到调平板906，但是应当理解，可以想到其他构造。例如，锚固螺栓通道可被加工为调平板的一部分，并配置为牢固地容纳锚固螺栓902。
使用支架组件(例如，支架组件914)将调平组件904固定到柱(未示出)上。例如，支架组件914包括L形支架916，该L形支架916在L形支架916的下部中具有调节槽918。调平板906包括用于(例如，使用诸如螺栓或螺钉的紧固件)将L形支架紧固到调平板906上的导向孔(例如导向孔920)。例如，可以使用3/8英寸的螺栓和相应的螺母将L形支架附接到调平板906。L形支架的顶部包括用于将L形支架和调平组件904连接到柱或圆筒侧面的导向孔(例如，导向孔922)。调节槽允许L形支架可滑动调节，以容纳直径和宽度可变的圆筒和柱。
L形支架可以由16到18号规格的镀锌钢形成，但是可以使用其他厚度。在一些示例性实施方式中，L形支架具有1英寸的高度926、2英寸的长度908和1/2英寸的宽度924。然而，应当理解，可以使用其他尺寸。此外，L形支架的实施方式可以与方形圆筒形安装支架(例如图1所示)一起使用。
图9所示的柱安装支架900可以用于附接，固定和调平玻璃纤维圆筒或由多种材料构成的圆筒，例如木材、塑料、混凝土、纤维增强塑料、聚合物、聚合物基复合材料、其其他复合材料等。此类预制圆筒可包括空心内部，这可能需要利用L形支架将调平组件904附接到圆筒上。这样的圆筒可进一步包括覆盖该附接和调平组件的装饰性或非装饰性基座。柱安装支架900(以及其他描述的实施方式)被配置为与这种基座一起使用。
构成本文描述的本发明的实施例的逻辑操作可以以任何顺序执行，根据需要添加或省略操作，除非另有明确要求，或者权利要求语言固有地需要特定顺序。
上面的说明书、示例和数据提供了对本发明的示例性实施例的结构和使用的完整描述。由于可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出本发明的许多实施例，因此本发明在于所附权利要求书中。此外，在不脱离所记载的权利要求的情况下，可以在又一个实施例中组合不同实施例的结构特征。

Claims (20)

1.柱安装支架，包括：
调平板，其包括至少一个调平元件，构造成容纳锚固螺栓的第一端的锚固螺栓固定组件；以及
至少一个调平螺栓，牢固地紧固到所述至少一个调平元件中的每一个上，该至少一个调平螺栓用于相对于基座定位所述调平板，同时将柱的基部定位在所述调平板上。
2.根据权利要求1所述的柱安装支架，其中，所述至少一个调平螺栓向所述柱的基部提供向上的力以固定所述柱。
3.根据权利要求1所述的柱安装支架，其中，所述调平板还包括至少一个导向孔，用于将所述调平板固定至所述柱的基部。
4.根据权利要求1所述的柱安装支架，其中，所述锚固螺栓固定组件包括用于与所述锚固螺栓接合的螺纹。
5.根据权利要求1所述的柱安装支架，其中，所述锚固螺栓固定组件包括附接到所述调平板的顶部的螺母。
6.根据权利要求1所述的柱安装支架，其中，所述锚固螺栓的远离所述第一端的第二端被牢固地锚固到所述基座中。
7.根据权利要求1所述的柱安装支架，其中，所述柱是圆柱形柱。
8.根据权利要求1所述的柱安装支架，还包括：
一个或多个支架组件，附接到所述调平板上，所述一个或多个支架组件配置成将所述调平板附接到所述柱上。
9.根据权利要求8所述的柱安装支架，其中，所述柱是空心柱。
10.柱，包括：
第一端和第二端；
附接到所述第一端的调平板，该调平板包括至少一个调平元件和构造成容纳锚固螺栓的第一端的锚固螺栓固定组件；以及
至少一个调平螺栓，牢固地紧固在所述至少一个调平元件的每一个上，该至少一个调平螺栓用于通过所述调平板将所述柱相对于基座定位。
11.根据权利要求10所述的柱，其中，所述至少一个调平螺栓向所述柱的基部提供向上的力以固定所述柱。
12.根据权利要求10所述的柱，其中，所述调平板还包括至少一个导向孔，用于将所述调平板固定至所述柱的基部。
13.根据权利要求10所述的柱，其中，所述锚固螺栓固定组件包括用于与所述锚固螺栓接合的螺纹。
14.根据权利要求10所述的柱，其中，所述锚固螺栓固定组件包括牢固地附接到所述调平板的顶部的螺母。
15.根据权利要求14所述的柱，其中，所述柱是圆柱形的柱。
16.根据权利要求14所述的柱，还包括：
一个或多个支架组件，其附接至所述调平板上，该一个或多个支架组件构造成将所述调平板附接至所述柱的一个或多个侧壁上，其中，所述柱为空心柱。
17.方法，包括：
将调平板附接到柱的端部，该调平板包括至少一个调平元件和锚固螺栓固定组件；
将柱定位在锚固螺栓上，以使锚固螺栓固定组件容纳所述锚固螺栓；
旋转所述柱，直到所述至少一个调平元件接触基座的表面；以及
旋转所述至少一个调平元件的螺栓，直到所述柱处于所需位置。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，旋转所述至少一个调平元件的螺栓还向所述柱提供向上的力，以抵抗施加到所述柱的侧向力来固定所述柱。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，将所述调平板附接到所述柱的端部还包括：
通过所述调平板的一个或多个导向孔插入一个或多个紧固件，该一个或多个紧固件。
20.根据权利要求17所述的方法，其中将所述调平板附接到所述柱的端部还包括：
通过一个或多个支架组件插入紧固件，该支架组件构造成将所述调平板附接到所述柱的一个或多个侧壁。
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