CN113789788B - 一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，包括灌注地基，所述灌注地基的顶端固定安装有支墩灌注模具，所述支墩灌注模具的口端固定开设有灌注口，往复去泡装置，通过双端抖动的往复运动对灌注混凝土进行去泡工序的往复去泡装置设置于所述支墩灌注模具靠近顶端一侧的内部。本发明通过混凝土的重力作用以及弹簧的弹力作用，利用双端的往复运动配合滤网的细化处理实现对混凝土的过滤除泡功能，从而减少了混凝土内部的气泡，此外，通过混凝土的重力和震荡力的配合作用，从而对支墩灌注模具内壁上粘黏的混凝土进行震荡敲击使其掉落，并在不断的震荡力作用下实现对底端混凝土的混合功能，增强了地基结构灌注时烟道支墩的稳定性。

Description

一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构

技术领域

本发明涉及汽轮机搭建技术领域，尤其涉及一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构。

背景技术

大型汽轮机基础通常采用钢筋混凝土框架式结构，为了保证汽轮机能够长期、安全、稳定的进行工作,在汽轮机基础设计中需要进行振动分析，使汽轮机的基础振动满足《动力机器基础设计规范》中所规定的线位移控制条件，在检测过程中大多采用ANSYS有限元分析软件对汽轮机基础进行了地基-基础动力相互作用分析，并对分析结果进行了讨论。

在以往的汽轮机地基基础施工的过程中，在灌注的过程中会由于混凝土气泡的影响而出现的烟道支墩不稳定的现象，此外，在灌注的同时，会出现混凝土灌注不均匀的现象，从而导致灌注内部出现断层，进一步降低了支墩了稳定性，为解决上述问题，提出了一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，包括：

灌注地基，所述灌注地基的顶端固定安装有支墩灌注模具，所述支墩灌注模具的口端固定开设有灌注口；

往复去泡装置，通过双端抖动的往复运动对灌注混凝土进行去泡工序的往复去泡装置设置于所述支墩灌注模具靠近顶端一侧的内部；

震荡混合装置，通过震荡力对管壁的作用进行混凝土均匀灌注的震荡混合装置设置于所述支墩灌注模具外端侧壁。

优选地，所述往复去泡装置包括内轮转杆、模具内轮、内轮转片、上抖动板、上抖动板滤网、上抖动板顶杆、第一弹簧、第二弹簧和往复组件，所述内轮转杆转动连接于所述支墩灌注模具靠近灌注口一端的侧壁，所述模具内轮固定安装于所述内轮转杆的侧壁，多个所述内轮转片固定安装于所述模具内轮的侧壁，所述上抖动板与所述内轮转片的内侧壁之间进行滑动连接，所述上抖动板滤网固定安装于所述上抖动板的内侧壁，所述上抖动板顶杆固定安装于所述上抖动板的底端，两个所述第一弹簧固定安装于所述上抖动板一侧的底端，两个所述第二弹簧固定安装于所述上抖动板远离第一弹簧一侧的底端；

所述往复组件包括下抖动板、下抖动板滤网和下抖动板顶杆，所述下抖动板与所述内轮转片的底端内壁之间进行滑动连接，所述下抖动板滤网固定安装于所述下抖动板滤网的内侧壁，两个所述下抖动板顶杆关于下抖动板的水平端中轴线对称设置于所述下抖动板的两端。

优选地，所述震荡混合装置包括外震环、限位环、弹球滑槽、震荡板、弹球存槽、弹力球，所述外震环关于所述支墩灌注模具的直径对称设置于所述支墩灌注模具的外壁，所述限位环固定安装于所述内轮转杆的外侧壁，所述限位环对内轮转杆进行转动限位，所述弹球滑槽通过所述外震环的内部空间与内轮转杆进行围成，所述震荡板固定安装于所述内轮转杆的侧壁，所述弹球存槽开设于所述外震环的内部，所述弹球存槽与所述弹球滑槽之间相连通，所述弹力球滑动连接于所述弹球滑槽的内部。

优选地，所述灌注口的开口截面面积小于两个位于同一直线上的内轮转片所组成的横截面面积，从所述灌注口进入的混凝土能够稳定进入上抖动板滤网内。

优选地，所述模具内轮进行转动时，所述内轮转片不会与所述支墩灌注模具内壁发生抵触，所述内轮转片的侧壁采用曲面结构设置，所述上抖动板中部设置有橡胶伸缩块。

优选地，所述第一弹簧的底端与所述内轮转片的底端内壁进行固定连接，所述第二弹簧的底端与所述内轮转片远离所述第一弹簧的底端进行固定连接，在未进行灌注工序时，所述第一弹簧的延伸长度大于所述第二弹簧的延伸高度，所述第二弹簧的劲度系数小于所述第一弹簧的劲度系数，所述第一弹簧与第二弹簧的位置设置于所述下抖动板的外端，且在下抖动板进行运动时不与下抖动板发生抵触。

优选地，所述下抖动板顶杆与所述上抖动板顶杆在运动过程中能够发生抵触，未进行混凝土灌注时，靠近所述第二弹簧端的上抖动板顶杆与靠近所述第二弹簧端的下抖动板顶杆之间进行抵触。

优选地，所述震荡板与所述弹球滑槽的侧壁之间进行滑动连接且保持紧密抵紧，所述弹力球的直径与所述弹球滑槽的开设宽度相同，所述弹力球的直径与所述弹球存槽的开设宽度相同，所述弹力球的开口开设方向朝下进行设置。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明通过混凝土的重力作用以及弹簧的弹力作用，利用双端的往复运动配合滤网的细化处理实现对混凝土的过滤除泡功能，从而减少了混凝土内部的气泡，增强了支墩灌溉时的稳定性。

2、本发明通过混凝土的重力和震荡力的配合作用，从而对支墩灌注模具内壁上粘黏的混凝土进行震荡敲击使其掉落，并在不断的震荡力作用下实现对底端混凝土的混合功能。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的汽轮机放置结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的烟道支墩灌注模具结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的模具内轮结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的内轮转片内部结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的下抖动板结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的外震环拆分结构示意图；

图7为本发明提出的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构的A结构放大示意图。

图中：1、灌注地基；11、支墩灌注模具；12、灌注口；2、内轮转杆；21、模具内轮；22、内轮转片；23、上抖动板；24、上抖动板滤网；25、上抖动板顶杆；26、第一弹簧；27、第二弹簧；3、下抖动板；31、下抖动板滤网；32、下抖动板顶杆；4、外震环；41、限位环；42、弹球滑槽；43、震荡板；44、弹球存槽；45、弹力球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，包括：

灌注地基1，灌注地基1的顶端固定安装有支墩灌注模具11，支墩灌注模具11的口端固定开设有灌注口12；

往复去泡装置，通过双端抖动的往复运动对灌注混凝土进行去泡工序的往复去泡装置设置于支墩灌注模具11靠近顶端一侧的内部；

震荡混合装置，通过震荡力对管壁的作用进行混凝土均匀灌注的震荡混合装置设置于支墩灌注模具11外端侧壁。

本发明进一步进行详述：往复去泡装置包括内轮转杆2、模具内轮21、内轮转片22、上抖动板23、上抖动板滤网24、上抖动板顶杆25、第一弹簧26、第二弹簧27和往复组件，内轮转杆2转动连接于支墩灌注模具11靠近灌注口12一端的侧壁，模具内轮21固定安装于内轮转杆2的侧壁，多个内轮转片22固定安装于模具内轮21的侧壁，上抖动板23与内轮转片22的内侧壁之间进行滑动连接，上抖动板滤网24固定安装于上抖动板23的内侧壁，上抖动板顶杆25固定安装于上抖动板23的底端，两个第一弹簧26固定安装于上抖动板23一侧的底端，两个第二弹簧27固定安装于上抖动板23远离第一弹簧26一侧的底端；

往复组件包括下抖动板3、下抖动板滤网31和下抖动板顶杆32，下抖动板3与内轮转片22的底端内壁之间进行滑动连接，下抖动板滤网31固定安装于下抖动板滤网31的内侧壁，两个下抖动板顶杆32关于下抖动板3的水平端中轴线对称设置于下抖动板3的两端。

本发明进一步进行详述：震荡混合装置包括外震环4、限位环41、弹球滑槽42、震荡板43、弹球存槽44、弹力球45，外震环4关于支墩灌注模具11的直径对称设置于支墩灌注模具11的外壁，限位环41固定安装于内轮转杆2的外侧壁，限位环41对内轮转杆2进行转动限位，弹球滑槽42通过外震环4的内部空间与内轮转杆2进行围成，震荡板43固定安装于内轮转杆2的侧壁，弹球存槽44开设于外震环4的内部，弹球存槽44与弹球滑槽42之间相连通，弹力球45滑动连接于弹球滑槽42的内部。

本发明进一步进行详述：灌注口12的开口截面面积小于两个位于同一直线上的内轮转片22所组成的横截面面积，从灌注口12进入的混凝土能够稳定进入上抖动板滤网24内。

本发明进一步进行详述：模具内轮21进行转动时，内轮转片22不会与支墩灌注模具11内壁发生抵触，内轮转片22的侧壁采用曲面结构设置，上抖动板23中部设置有橡胶伸缩块。

本发明进一步进行详述：第一弹簧26的底端与内轮转片22的底端内壁进行固定连接，第二弹簧27的底端与内轮转片22远离第一弹簧26的底端进行固定连接，在未进行灌注工序时，第一弹簧26的延伸长度大于第二弹簧27的延伸高度，第二弹簧27的劲度系数小于第一弹簧26的劲度系数，第一弹簧26与第二弹簧27的位置设置于下抖动板3的外端，且在下抖动板3进行运动时不与下抖动板3发生抵触。

本发明进一步进行详述：下抖动板顶杆32与上抖动板顶杆25在运动过程中能够发生抵触，未进行混凝土灌注时，靠近第二弹簧27端的上抖动板顶杆25与靠近第二弹簧27端的下抖动板顶杆32之间进行抵触。

本发明进一步进行详述：震荡板43与弹球滑槽42的侧壁之间进行滑动连接且保持紧密抵紧，弹力球45的直径与弹球滑槽42的开设宽度相同，弹力球45的直径与弹球存槽44的开设宽度相同，弹力球45的开口开设方向朝下进行设置。

工作开始前，本发明在新增小汽机的基础上，可以根据设备荷载大小和布置情况并结合现场施工条件，选用灌注桩进行地基处理，采用钢筋混凝土筏板基础，新增引风机尽量利用原有增压风机的基础，小汽机和引风机采用联合筏板基础，在基础施工中采用可靠的钢筋后锚固技术将基础新老部分无缝联接成整体基础，从而消除基础不均匀沉降对机组正常运行带来的不利影响，保证机组轴系振动控制在允许安全范围内；

进一步的，本发明新增了引风机出口烟道支墩采用钢筋混凝土结构，由于其荷载较大，为避免设备烟道之间的不均匀沉降，需采用灌注桩进行地基处理，在支墩布置设计中将充分考虑利用原有烟道基础部分，从而减少桩基数量；

此外，本发明新增除尘器出口烟道作用在原有烟道支架17.15米层，对于原有烟道支架，为满足新增小汽机使用和检修空间，须拆除部分支架梁，新增部分承重构件，改造时，由于烟道支架结构构件布置和荷载均发生较大变化，支架结构的受力状况同原设计工况不同，根据相关法规要求，须委托有资质单位对结构进行检测鉴定，确定改造后结构是否满足承载力要求，如不满足要求，应采取补强措施对烟道支架结构进行加固。

本发明的第一有益点通过下文进行阐述：

工作开始前，设置的上抖动板滤网24和下抖动板滤网31网孔宽度设置中等，能够保障混凝土的下渗作用，上抖动板23靠近第一弹簧26的一端为翘起端，由于第一弹簧26的劲度系数大于第二弹簧27的劲度系数，在开始时，第一弹簧26为正常状态，第二弹簧27为压缩状态，第二弹簧27端设置的上抖动板顶杆25与下抖动板顶杆32之间发生抵触，第一弹簧26端设置的上抖动板顶杆25与下抖动板顶杆32之间不发生地抵触，在实施过程中采用间歇性灌注工序，在灌溉完成后可拆除灌注口12将内部装置进行取出；

工作开始时，如图3所示，通过灌注口12向支墩灌注模具11内部开始灌注混凝土，此时由于灌注口12的口端的开口截面面积小于两个位于同一直线上的内轮转片22所组成的横截面面积，从灌注口12进入的混凝土能够稳定进入上抖动板滤网24内，通过缩小进口的结构设置，保障了混凝土对内轮转片22的稳定作用，随着混凝土的进入，模具内轮21开始进行缓慢的转动，此时进入内轮转片22内部的混凝土优先与上抖动板23的翘起端进行接触，如图4和5所示，混凝土的重力对上抖动板23翘起端进行下压，在混凝土优先与上抖动板23翘起端接触的瞬间状态，此时第二弹簧27端上端受到第一弹簧26翘起时的间接压力逐减小，第二弹簧27的回复力开始向上翘起；

此时第二弹簧27端的上抖动板23为翘起端，后续进入的混凝土优先与第二弹簧27端的上抖动板23进行接触，第一弹簧26端的上抖动板23重新恢复为翘起端，由于采用间歇性灌注法，可以保障在实施的过程中存有两到三次的竖直面往复运动，此时由于上抖动板顶杆25与下抖动板顶杆32之间进行抵扣与非抵扣状态的转化，抵触的一端推动下抖动板3向另一端进行运动，在转化的过程中实现了横端的往复作用，当内轮转片22在混凝土的推动力下转动至不与混凝土发生接触的情况下，单个内轮转片22上的工序结束；

根据文中所阐述的内容可知：本发明通过混凝土的重力作用以及弹簧的弹力作用，利用双端的往复运动配合滤网的细化处理实现对混凝土的过滤除泡功能，从而减少了混凝土内部的气泡，增强了支墩灌溉时的稳定性。

本发明的第二有益点通过下文进行阐述：

与此同时，如图3所示，内轮转片22在除泡工序中受到混凝土的重力作用开始进行转动，由于外震环4与支墩灌注模具11的侧壁进行固定连接，外震环4不发生转动，而与内轮转杆2之间进行固定连接的上抖动板23随着内轮转杆2的转动而进行转动，如图6所示，此时震荡板43推动弹力球45在弹球滑槽42内部进行滚动，直至弹力球45被推入弹球存槽44内部，由于弹球存槽44的开设口设置朝下，当震荡板43运动至弹球存槽44口上端时，弹力球45向外滑出重新进入弹球滑槽42内部，由于惯性的作用，在弹球滑槽42往复滚动的过程中会与震荡板43的侧壁发生碰撞，此时碰撞产生的震荡力通过外震环4进行传递至支墩灌注模具11侧壁，从而对支墩灌注模具11内壁的混凝土进行震荡敲击使其掉落，并在不断的震荡力作用下实现对底端混凝土的混合功能；

根据文中所阐述的内容可知：本发明通过混凝土的重力和震荡力的配合作用，从而对支墩灌注模具11内壁上粘黏的混凝土进行震荡敲击使其掉落，并在不断的震荡力作用下实现对底端混凝土的混合功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，包括：

灌注地基（1），所述灌注地基（1）的顶端固定安装有支墩灌注模具（11），所述支墩灌注模具（11）的口端固定开设有灌注口（12）；

往复去泡装置，通过双端抖动的往复运动对灌注混凝土进行去泡工序的往复去泡装置设置于所述支墩灌注模具（11）靠近顶端一侧的内部；

震荡混合装置，通过震荡力对管壁的作用进行混凝土均匀灌注的震荡混合装置设置于所述支墩灌注模具（11）外端侧壁；

所述往复去泡装置包括内轮转杆（2）、模具内轮（21）、内轮转片（22）、上抖动板（23）、上抖动板滤网（24）、上抖动板顶杆（25）、第一弹簧（26）、第二弹簧（27）和往复组件，所述内轮转杆（2）转动连接于所述支墩灌注模具（11）靠近灌注口（12）一端的侧壁，所述模具内轮（21）固定安装于所述内轮转杆（2）的侧壁，多个所述内轮转片（22）固定安装于所述模具内轮（21）的侧壁，所述上抖动板（23）与所述内轮转片（22）的内侧壁之间进行滑动连接，所述上抖动板滤网（24）固定安装于所述上抖动板（23）的内侧壁，所述上抖动板顶杆（25）固定安装于所述上抖动板（23）的底端，两个所述第一弹簧（26）固定安装于所述上抖动板（23）一侧的底端，两个所述第二弹簧（27）固定安装于所述上抖动板（23）远离第一弹簧（26）一侧的底端；

所述往复组件包括下抖动板（3）、下抖动板滤网（31）和下抖动板顶杆（32），所述下抖动板（3）与所述内轮转片（22）的底端内壁之间进行滑动连接，所述下抖动板滤网（31）固定安装于所述下抖动板滤网（31）的内侧壁，两个所述下抖动板顶杆（32）关于下抖动板（3）的水平端中轴线对称设置于所述下抖动板（3）的两端；

所述震荡混合装置包括外震环（4）、限位环（41）、弹球滑槽（42）、震荡板（43）、弹球存槽（44）、弹力球（45），所述外震环（4）关于所述支墩灌注模具（11）的直径对称设置于所述支墩灌注模具（11）的外壁，所述限位环（41）固定安装于所述内轮转杆（2）的外侧壁，所述限位环（41）对内轮转杆（2）进行转动限位，所述弹球滑槽（42）通过所述外震环（4）的内部空间与内轮转杆（2）进行围成，所述震荡板（43）固定安装于所述内轮转杆（2）的侧壁，所述弹球存槽（44）开设于所述外震环（4）的内部，所述弹球存槽（44）与所述弹球滑槽（42）之间相连通，所述弹力球（45）滑动连接于所述弹球滑槽（42）的内部；

所述第一弹簧（26）的底端与所述内轮转片（22）的底端内壁进行固定连接，所述第二弹簧（27）的底端与所述内轮转片（22）远离所述第一弹簧（26）的底端进行固定连接，在未进行灌注工序时，所述第一弹簧（26）的延伸长度大于所述第二弹簧（27）的延伸高度，所述第二弹簧（27）的劲度系数小于所述第一弹簧（26）的劲度系数，所述第一弹簧（26）与第二弹簧（27）的位置设置于所述下抖动板（3）的外端，且在下抖动板（3）进行运动时不与下抖动板（3）发生抵触。

2.根据权利要求1所述的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，其特征在于，所述灌注口（12）的开口截面面积小于两个位于同一直线上的内轮转片（22）所组成的横截面面积，从所述灌注口（12）进入的混凝土能够稳定进入上抖动板滤网（24）内。

3.根据权利要求1所述的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，其特征在于，所述模具内轮（21）进行转动时，所述内轮转片（22）不会与所述支墩灌注模具（11）内壁发生抵触，所述内轮转片（22）的侧壁采用曲面结构设置，所述上抖动板（23）中部设置有橡胶伸缩块。

4.根据权利要求1所述的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，其特征在于，所述下抖动板顶杆（32）与所述上抖动板顶杆（25）在运动过程中能够发生抵触，未进行混凝土灌注时，靠近所述第二弹簧（27）端的上抖动板顶杆（25）与靠近所述第二弹簧（27）端的下抖动板顶杆（32）之间进行抵触。

5.根据权利要求1所述的一种基于汽电双驱汽轮机灌注桩的地基结构，其特征在于，所述震荡板（43）与所述弹球滑槽（42）的侧壁之间进行滑动连接且保持紧密抵紧，所述弹力球（45）的直径与所述弹球滑槽（42）的开设宽度相同，所述弹力球（45）的直径与所述弹球存槽（44）的开设宽度相同，所述弹力球（45）的开口开设方向朝下进行设置。