CN113914348B - 一种可移动模块化装配式塔吊钢承台及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动模块化装配式塔吊钢承台及安装方法，所述钢承台设于待建建筑物周边，安装时由不少于四块承台模块通过连接片及高强螺栓组合而成。每个所述承台模块包括上盖板和下托板，所述上盖板和下托板之间有用于支撑加固的角支撑、侧支撑、内支撑和环形支撑，所述下托板下部有起定位固定作用的固定环。钢管桩穿过固定环与承台模块内的环形支撑连接。滑动件通过螺旋撑杆与承台模块内的侧支撑连接，塔吊基础节支脚分别安装并固定于四块承台模块中部的滑动件内。本发明可根据工程需要自由调整承台模块的数量；现场安装迅速，施工效率高；安装后结构刚度大，安全性好；可根据实际塔吊基础节的尺寸调节构件位置，适应性强。

Description

一种可移动模块化装配式塔吊钢承台及安装方法

技术领域

本发明涉及土木工程的塔吊钢承台技术领域，尤其涉及一种可移动模块化装配式塔吊钢承台及安装方法。

背景技术

随着我国城市建设的不断加快，在施工现场满足高空运输功能的塔式起重机成为现代建筑行业中必不可少的主要施工机械。尤其是在装配式建筑的推动下，施工所需吊运的构件数量和质量大大增加，塔式起重机的应用对于加快施工进度、降低工程造价起到了至关重要的作用。

塔吊承台作为塔式起重机重要的组成部分，在使用过程中起到了固定塔式起重机并承受上部荷载的作用，塔吊承台的可靠性直接影响着施工过程的安全性。目前常规塔吊承台往往采用钢筋混凝土承台基础，并在承台下部设置混凝土桩基。该种承台存在以下缺点：（1）承台的施工工艺复杂，涉及到钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇铸等多道工序，施工周期长；（2）承台的搭设需要使用大量的钢筋和混凝土，投资成本巨大，且拆除后无法进行生态转化，对环境的污染较大；（3）对于高层建筑，承台高度与地下室层高接近，二者如果交叉施工容易造成施工困难。

因此施工现场急需一种安装方便快捷，可循环利用，不影响建筑施工且承载能力强的新型塔吊承台，本文提出的可移动模块化装配式塔吊钢承台能够满足以上要求。

发明内容

发明目的：实现施工现场塔吊承台的快速安装拆卸，并可以循环使用，同时要求承台的承载能力强，安全可靠。为此提出了一种可移动模块化装配式塔吊钢承台及安装方法，用于完成塔吊承台的搭建。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，所述塔吊钢承台至少由四个承台模块通过连接片和高强螺栓共同组成一个方形结构，每个所述的承台模块包括上盖板和下托板，所述上盖板和下托板之间有用于支撑加固的角支撑、侧支撑、内支撑和环形支撑；所述上盖板的右下方开设有斜对角线方向的矩形槽，钢管桩穿过所述下托板下部的固定环与承台模块内的环形支撑连接，塔吊基础节支脚固定于滑动件内并穿出位于上盖板上的矩形槽，所述滑动件通过螺旋撑杆与位于承台模块内部的侧支撑连接。

进一步地，所述上盖板和下托板为两块尺寸相同的方形钢板，所述下托板的中部开设有用于使钢管桩穿过的圆孔。

进一步地，所述角支撑、侧支撑、内支撑和环形支撑均通过高强螺栓与上盖板和下托板连接；其中所述角支撑设置在承台模块四角，每个所述角支撑由三块等间距的水平钢板一，两块相互垂直的垂直钢板一和一块竖向的L型钢板组合而成，在L型钢板上开有用于与邻近钢承台的连接的螺栓孔；所述侧支撑设置于承台模块四边以及滑动件两侧，每个所述侧支撑由三块等间距的水平钢板二、一块位于中部的垂直钢板二和一块位于侧边竖向的侧钢板组合组成，在侧钢板上开有用于与邻近钢承台的连接的螺栓孔；所述内支撑设置于承台模块内部，每个所述内支撑由三块等间距的水平钢板三、三块等间距的垂直钢板和一块位于中部竖向的内钢板组合而成；所述环形支撑在每个承台模块中部设置一个，所述环形支撑由三块环状的等间距环形钢板、四块位于四个径向的径向钢板和内部的环形钢筒组合而成，环形钢筒的四个斜方向预先开设有便于与钢管桩连接固定的螺栓孔。

进一步地，所述固定环位于下托板的下部中间位置，由旋转面为倒L形的固定钢筒和位于其外侧四块径向的加劲钢板组合而成，所述固定环通过高强螺栓与上部的下托板和环形支撑连接。

进一步地，所述滑动件由截面为空心方形的外滑动筒和内滑动筒组成，所述内滑动筒的四角内接于外滑动筒四边的中点，所述外滑动筒侧边的中部开设有安装槽，顶部和底部安装有固定板，塔吊基础节支脚预先插入内滑动筒内。

进一步地，所述螺旋撑杆设置于滑动件两侧，由内螺旋杆和外螺旋杆组成；所述内螺旋杆为一预先焊接在外滑动筒滑动向侧面的实心钢制圆筒，所述外螺旋杆为一端与方形螺旋端板固定的空心钢制圆筒，所述内螺旋杆和外螺旋杆之间通过螺纹相互啮合固定，通过旋转螺纹使得螺旋撑杆可以伸缩任意长度，所述螺旋端板与侧支撑利用高强螺栓连接从而将滑动件的滑动向固定。

进一步地，所述连接片为一矩形两端带有圆弧倒角的钢片，连接时两片连接片通过高强螺栓分别夹紧两个钢承台的上盖板/下托板实现钢承台之间的连接。

进一步地，所述承台模块还包括定位环，所述定位环设置于上盖板下部和下托板上部四周的螺栓孔处。

一种可移动模块化装配式塔吊钢承台的安装方法，该方法基于上述的可移动模块化装配式塔吊钢承台而实现，其特征在于，包括如下的步骤：

1、预先根据施工现场持力层土质情况和所需要的塔吊标准节安装数量，确定所需承台模块数量和钢管桩的入土深度，将钢管桩压入预定的土层深度；

2、将环形支撑和固定环分别利用高强螺栓固定于下托板，之后将钢管桩穿过下托板中部的圆孔，并利用高强螺栓将钢管桩与环形支撑连接固定；

3、滑动件调整到合适塔吊基础节支脚固定的位置后，将滑动件和配套侧支撑与下托板固定，将上盖板吊装到指定位置；将塔吊基础节支脚插入滑动件的内滑动筒内，将螺旋撑杆旋至其整体长度能够使得通过高强螺栓与侧支撑相互连接的位置后与侧支撑连接；

4、将高强螺栓分别穿过上盖板和下托板四周的螺栓孔和固定环，利用每组两片连接片将相邻的两个承台模块的上盖板/下托板连接固定；

5、将其余角支撑、侧支撑和内支撑分别利用高强螺栓与上盖板和下托板连接固定，同时将相邻承台模块间相互靠近的侧支撑通过高强螺栓相互连接；

至此，整个可移动模块化装配式塔吊钢承台安装完成。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

与原有技术相比较，本发明的可移动模块化装配式塔吊钢承台安装方便快速，不影响临近建筑的施工。安装时可根据实际需要自由调整承台模块的数量及钢管桩入土深度，安装自由度高。安装完成的钢承台具有较高的承载能力和较好的稳定性，整体结构安全可靠。钢承台的所有构件均可循环利用，能更好地保护环境。

附图说明

图1为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的单承台模块结构示意图。

图2为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的四承台模块连接示意图。

图3为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的单承台模块内部结构示意图。

图4为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的角支撑示意图。

图5为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的侧支撑示意图。

图6为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的内支撑示意图。

图7为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的环形支撑及固定环示意图。

图8为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的滑动件及螺旋撑杆示意图。

图9为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的螺旋撑杆剖视图。

图10为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的滑动件连接示意图。

图11为本发明可移动模块化装配式塔吊钢承台的承台间连接示意图。

图中：1为上盖板、2为下托板，3为角支撑，4为侧支撑，5为内支撑，6为环形支撑，7为固定环，8为滑动件，9为螺旋撑杆，10为塔吊基础节支脚，11为高强螺栓，12为连接片，13为螺栓孔，14为定位环，15为钢管桩；1-1为矩形槽；2-1为圆孔；3-1为水平钢板一，3-2为垂直钢板一，3-3为L型钢板；4-1为水平钢板二，4-2为垂直钢板二，4-3为侧钢板；5-1为水平钢板三，5-2为垂直钢板，5-3为内钢板；6-1为环形钢板，6-2为径向钢板，6-3为环形钢筒；7-1为固定钢筒，7-2为加劲钢板；8-1为外滑动筒，8-2为内滑动筒，8-3为固定板，8-4为安装槽；9-1为内螺旋杆，9-2为外螺旋杆，9-3为螺纹，9-4为螺旋端板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，本发明所述钢承台设置于待建建筑物周边，实际安装时至少由四个承台模块通过连接片12和高强螺栓11共同组成一个方形结构，如图2所示。

如图1、图3所示，每个所述承台模块包括上盖板1和下托板2，所述上盖板1和下托板2之间设置有增强承台刚度的角支撑3、侧支撑4、内支撑5和环形支撑6。所述下托板2下部还有用于对钢管桩15进行定位的固定环7，使得钢管桩15能够穿过固定环7与安装在钢承台内的环形支撑6连接，每个承台模块下设置一根钢管桩15。所述滑动件8安装于承台模块内部，用于安装并固定塔吊基础节支脚10，滑动件8通过螺旋撑杆9与承台模块内部的侧支撑4连接。

如图1所示，所述上盖板1和下托板2为两块尺寸相同的方形厚钢板，钢板的厚度应保证结构在受力时不发生过大的变形而破坏。上盖板1的右下方开设有斜对角线方向的矩形槽1-1，用于安装滑动件8，矩形槽1-1的宽度应与滑动件8的宽度相同，使得滑动件8能够于安装定位时在矩形槽1-1内自由滑动，以满足不同尺寸的塔吊基础节支脚10的安装要求。下托板2的中部开设有圆孔2-1，用于使钢管桩15穿过，圆孔2-1的直径应与钢管桩15的外径相同。在上盖板1和下托板2上还预先开设有螺栓孔13，便于将二者与其他构件通过高强螺栓11连接。

如图3-7所示，所述角支撑3、侧支撑4、内支撑5和环形支撑6均设置于承台模块内部，具有相同的高度，并通过高强螺栓11与上盖板1和下托板2连接，起到支撑钢承台的作用。所述角支撑3设置在钢承台四角，由三块等间距的水平钢板一3-1，两块相互垂直的垂直钢板一3-2和一块竖向的L型钢板3-3焊接组合而成。所述侧支撑4设置于承台模块四边和滑动件8两侧，由三块等间距的水平钢板二4-1，一块位于中部的垂直钢板二4-2和一块位于侧边竖向的侧钢板4-3焊接组合组成。角支撑3的L型钢板3-3和侧支撑4的侧钢板4-3上预先开设有螺栓孔13，最后安装时用高强螺栓11穿过相邻钢承台的L型钢板3-3和侧钢板4-3将承台模块连接。所述内支撑5设置于承台模块内部四个正向和四个斜向区域，由三块等间距的水平钢板三5-1，三块等间距的垂直钢板5-2和一块位于中部竖向的内钢板5-3焊接组合而成。所述环形支撑6设置于承台模块中部，由三块环状的等间距环形钢板6-1、四块垂直于圆周的径向钢板6-2和内部的环形钢筒6-3焊接组合而成。环形钢筒6-3的内径与钢管桩15的外径相同，环形钢筒6-3的四个斜方向预先开设有螺栓孔13，目的是便于与钢管桩15连接固定。

如图7所示，所述固定环7位于下托板2的下部圆孔2-1处，由旋转面为倒L形的固定钢筒7-1和位于其外侧四块径向的直角五边形加劲钢板7-2焊接组合而成，固定钢筒7-1的内径与钢管桩15的外径相同。固定环7通过高强螺栓11与上部的下托板2和环形支撑6连接，起到定位和固定钢管桩15的作用。

如图8、图10所示，所述滑动件8由截面为空心方形的外滑动筒8-1和内滑动筒8-2组合而成，内滑动筒8-2的四角内接于外滑动筒8-1四边的中点，二者的平面间有45°的夹角，因为实际使用时塔吊基础节支脚10与矩形槽1-1的平面间呈45°。所述外滑动筒8-1两个侧边的顶部和底部安装有固定板8-3，侧边的中部开设有安装槽8-4便于内滑动筒8-2和塔吊基础节支脚10的安装固定。滑动件8可以在矩形槽1-1内滑动，其目的是满足不同支脚间距的塔吊基础节支脚10的安装。实际安装时，将塔吊基础节支脚10预先插入内滑动筒8-2内，滑动到适合塔吊基础节支脚10安装的位置时，将固定板8-3使用高强螺栓11分别与上盖板1和下托板2固定连接，将螺旋撑杆9与矩形槽1-1两端的侧支撑4固定连接。

如图9所示，所述螺旋撑杆9由内螺旋杆9-1和外螺旋杆9-2组成，设置于滑动件8两侧。所述内螺旋杆9-1预先焊接在外滑动筒8-1滑动向的侧面，为一钢制实心圆筒。所述外螺旋杆9-2为一钢制空心圆筒，二者之间通过内螺旋杆9-1外部和外螺旋杆9-2内部的螺纹9-3相互啮合固定。所述外螺旋杆9-2的另一端连接有方形的螺旋端板9-4，用于与侧支撑4固定。所述内螺旋杆9-1和外螺旋杆9-2可以通过旋转螺纹9-3而伸缩任意长度，旋转至满足塔吊基础节支脚10的安装要求后将螺旋端板9-4与侧支撑4的侧钢板4-3利用高强螺栓11连接，从而实现滑动件8的滑动向固定。

如图11所示，还包括用于连接的连接片12和定位环14。所述连接片12为一矩形两端带有圆弧倒角的钢片，用于将两个钢承台的上盖板1和下托板2分别连接固定。所述定位环14为一钢制圆环，圆环内径与螺栓孔13直径相同，设置于上盖板1下部和下托板2上部四周的螺栓孔13处，起到连接时对高强螺栓11的增强定位作用。本专利中提到的所有构件均预先开设有螺栓孔13，相邻钢承台连接时高强螺栓11穿过上盖板1/下托板2及定位环14，将位于上盖板1/下托板2的上下每组两片连接片12夹紧实现钢承台之间的连接。

下面结合图1~图11对本发明的使用过程进行描述：

1、施工前设计人员应取得施工现场的地勘报告、了解建筑施工高度和施工过程所需吊装的构件数量和质量，预先根据现场持力层土质情况和所需要的塔吊标准节尺寸和安装数量，确定所需承台模块的数量和钢管桩15的入土深度，使用安全可靠的压桩技术将所需要的钢管桩15依次压入预定的土层深度，该过程应应确保不影响相邻建筑物的施工。

2、待钢管桩15压入预定深度后，将环形支撑6和固定环7分别利用高强螺栓11预先固定于下托板2中部圆孔2-1的上部和下部。之后，将下托板2连同安装在其上的环形支撑6和固定环7起吊至安装位置并下落使得钢管桩15能够穿过下托板2中部的圆孔2-1，并利用高强螺栓11将钢管桩15与环形支撑6连接固定，至此，完成一个钢管桩15与承台模块的连接。

3、滑动件8调整到合适塔吊基础节支脚10固定的位置后，将滑动件8和配套侧支撑4与下托板2固定，将上盖板1吊装到预安装位置后设置临时支撑固定；将塔吊基础节支脚10插入滑动件8的内滑动筒8-2内，将螺旋撑杆9旋至合适长度使得螺旋端板9-4与侧支撑4的侧钢板4-3顶紧，并通过高强螺栓11相互连接，至此，完成一个塔吊基础节支脚10与承台模块的连接。

4、将每组两片连接片12分别放置于上盖板1/下托板2四周的螺栓孔13 及定位环14的上部和下部，将高强螺栓11穿过连接片12及其所夹的螺栓孔13和定位环 14，利用上下的连接片12将相邻的两个承台模块的上盖板1/下托板2连接固定。

5、将角支撑3、侧支撑4、内支撑5和环形支撑6分别放置于每个承台模块内部的指定位置，随后将支撑上盖板1的临时支撑去除，利用高强螺栓11穿过构件上预先设置好的螺栓孔13分别将构件与下托板2和上盖板1连接固定，同时将承台模块间相互靠近的侧支撑4的侧钢板4-3通过高强螺栓11连接，连接时应从内到外，防止遗漏。

6、钢承台安装时应注意使用激光找平仪等辅助设备进行对齐和找平。钢承台搭设完成后，应先进行静载试验，记录钢管桩顶产生的位移量是否满足要求，避免钢承台因承载力不足产生不均匀沉降甚至造成严重的失稳破坏。

至此，整个可移动模块化装配式塔吊钢承台安装完成。

本发明安装施工较为方便，提高了施工效率，模块化装配式的钢承台实际使用时可根据施工需要组合成多种形式，安装后的钢承台安全性好，使用完毕后可以周转循环利用，具有良好的经济技术价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，其特征在于：所述塔吊钢承台至少由四个承台模块通过连接片（12）和高强螺栓（11）共同组成一个方形结构，每个所述的承台模块包括上盖板（1）和下托板（2），所述上盖板（1）和下托板（2）之间有用于支撑加固的角支撑（3）、侧支撑（4）、内支撑（5）和环形支撑（6）；所述上盖板（1）的右下方开设有斜对角线方向的矩形槽（1-1），钢管桩（15）穿过所述下托板（2）下部的固定环（7）与承台模块内的环形支撑（6）连接，塔吊基础节支脚（10）固定于滑动件（8）内并穿出位于上盖板（1）上的矩形槽（1-1），所述滑动件（8）通过螺旋撑杆（9）与位于承台模块内部的侧支撑（4）连接；

所述滑动件（8）由截面为空心方形的外滑动筒（8-1）和内滑动筒（8-2）组成，所述内滑动筒（8-2）的四角内接于外滑动筒（8-1）四边的中点，所述外滑动筒（8-1）侧边的中部开设有安装槽（8-4），顶部和底部安装有固定板（8-3），塔吊基础节支脚（10）预先插入内滑动筒（8-2）内；

所述螺旋撑杆（9）设置于滑动件（8）两侧，由内螺旋杆（9-1）和外螺旋杆（9-2）组成；所述内螺旋杆为一预先焊接在外滑动筒（8-1）滑动向侧面的实心钢制圆筒，所述外螺旋杆（9-2）为一端与方形螺旋端板（9-4）固定的空心钢制圆筒，所述内螺旋杆（9-1）和外螺旋杆（9-2）之间通过螺纹（9-3）相互啮合固定，通过旋转螺纹（9-3）使得螺旋撑杆（9）可以伸缩任意长度，所述螺旋端板（9-4）与侧支撑（4）利用高强螺栓（11）连接从而将滑动件（8）的滑动向固定；

所述角支撑（3）、侧支撑（4）、内支撑（5）和环形支撑（6）均通过高强螺栓（11）与上盖板（1）和下托板（2）连接；其中所述角支撑（3）设置在承台模块四角，每个所述角支撑（3）由三块等间距的水平钢板一（3-1），两块相互垂直的垂直钢板一（3-2）和一块竖向的L型钢板（3-3）组合而成，在L型钢板（3-3）上开有用于与邻近承台模块连接的螺栓孔（13）；所述侧支撑（4）设置于承台模块四边以及滑动件（8）两侧，每个所述侧支撑（4）由三块等间距的水平钢板二（4-1）、一块位于中部的垂直钢板二（4-2）和一块位于侧边竖向的侧钢板（4-3）组合组成，在侧钢板（4-3）上开有用于与邻近承台模块连接的螺栓孔（13）；所述内支撑（5）设置于承台模块内部，每个所述内支撑（5）由三块等间距的水平钢板三（5-1）、三块等间距的垂直钢板（5-2）和一块位于中部竖向的内钢板（5-3）组合而成；所述环形支撑（6）在每个承台模块中部设置一个，所述环形支撑（6）由三块环状的等间距环形钢板（6-1）、四块位于四个径向的径向钢板（6-2）和内部的环形钢筒（6-3）组合而成，环形钢筒（6-3）的四个斜方向预先开设有便于与钢管桩（15）连接固定的螺栓孔（13）。

2.根据权利要求1所述的一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，其特征在于：所述上盖板（1）和下托板（2）为两块尺寸相同的方形钢板，所述下托板（2）的中部开设有用于使钢管桩（15）穿过的圆孔（2-1）。

3.根据权利要求1所述的一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，其特征在于：所述固定环（7）位于下托板（2）的下部中间位置，由旋转面为倒L形的固定钢筒（7-1）和位于其外侧四块径向的加劲钢板（7-2）组合而成，所述固定环（7）通过高强螺栓（11）与上部的下托板（2）和环形支撑（6）连接。

4.根据权利要求1所述的一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，其特征在于：所述连接片（12）为一矩形两端带有圆弧倒角的钢片，连接时两片连接片（12）通过高强螺栓（11）分别夹紧两个承台模块的上盖板（1）/下托板（2）实现承台模块之间的连接。

5.根据权利要求1所述的一种可移动模块化装配式塔吊钢承台，其特征在于：所述承台模块还包括定位环（14），所述定位环（14）设置于上盖板（1）下部和下托板（2）上部四周的螺栓孔（13）处。

6.一种可移动模块化装配式塔吊钢承台的安装方法，该方法基于权利要求5所述的可移动模块化装配式塔吊钢承台而实现，其特征在于，包括如下的步骤：

1.1、预先根据施工现场持力层土质情况和所需要的塔吊标准节安装数量，确定所需承台模块数量和钢管桩（15）的入土深度，将钢管桩（15）压入预定的土层深度；

1.2、将环形支撑（6）和固定环（7）分别利用高强螺栓（11）固定于下托板（2），之后将钢管桩（15）穿过下托板（2）中部的圆孔（2-1），并利用高强螺栓（11）将钢管桩（15）与环形支撑（6）连接固定；

1.3、滑动件（8）调整到合适塔吊基础节支脚（10）固定的位置后，将滑动件（8）和配套侧支撑（4）与下托板（2）固定，将上盖板（1）吊装到指定位置；将塔吊基础节支脚（10）插入滑动件（8）的内滑动筒（8-2）内，将螺旋撑杆（9）旋至其整体长度能够使得通过高强螺栓（11）与侧支撑（4）相互连接的位置后与侧支撑（4）连接；

1.4、将高强螺栓（11）分别穿过上盖板（1）和下托板（2）四周的螺栓孔（13）和定位环（14），利用每组两片连接片（12）将相邻的两个承台模块的上盖板（1）/下托板（2）连接固定；

1.5、将其余角支撑（3）、侧支撑（4）和内支撑（5）分别利用高强螺栓（11）与上盖板（1）和下托板（2）连接固定，同时将相邻承台模块间相互靠近的侧支撑（4）通过高强螺栓（11）相互连接；

至此，整个可移动模块化装配式塔吊钢承台安装完成。

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