一种汽机基础加固改造结构的制作方法

本实用新型涉及电厂建筑结构技术领域，具体地指一种汽机基础加固改造结构。

背景技术：

汽轮发电机基础(以下简称汽机基础)为电厂结构当中最重要的一部分，其安全可靠关系着整个电厂的可靠运行。汽机基础设计不以承载力为主要控制指标，其主要受关键点振动振幅满足规范要求来控制。

汽机基础包括支撑于汽轮发电机放置位置作为框架柱下端锚固点的基础底板，基础底板是支撑于持力层的一块混凝土板状结构，基础底板上浇筑有多根呈阵列布置的竖直立柱，立柱的柱顶处设置有水平布置的横梁和纵梁，横梁位于两根相邻纵梁之间，其两端分别固定在两根立柱或纵梁上，多根横梁沿纵向间隔布置，纵梁和横梁作为汽轮发电机设备的基座支撑。现如今电厂一般采用这种钢筋混凝土的框架结构作为汽轮发电机的支撑基础，这类结构一般根据汽轮发电机的安装需求进行浇筑修造。因此，后期项目改造工程涉及机组改造加固中多数采取拆除原有汽机基础进行新建，此举建造成本高、施工工期长。若直接对汽机基础进行加固改造，因汽机设备支座位置变动需要新增支座梁结构，新增支座梁与原结构连接处形成竖向施工缝，但行业标准中指出汽机基础施工缝可设在柱顶、柱脚及柱子零米附近。汽机基础施工缝的要求主要是考虑到汽机基础为承受高频振动荷载的复杂设备基础，其结构需要在高频疲劳荷载作用下保证结构的安全可靠。现今的后锚固植筋加固方式难以保证新增梁与原结构连接处的疲劳受力，随时间推移可能会产生裂缝、钢筋松动等危险。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种汽机基础加固改造结构。

本实用新型的技术方案为：一种汽机基础加固改造结构，包括原有基础的基础底板、浇筑于基础底板上的多根立柱、支撑于立柱上的纵梁以及固定于相邻纵梁之间的横梁，其特征在于：还包括作为新增结构对应新汽机的水平梁；所述水平梁为沿横向布置的其两端与纵梁固结的钢筋混凝土梁，水平梁下方浇筑有起竖向支撑作用的支撑柱，水平梁端部与纵梁连接处设置有抗剪切作用的抗剪结构；所述支撑柱下端支撑于基础底板、上端支承于水平梁；所述水平梁以及另一水平梁或是横梁上放置有汽机底板。

进一步的所述抗剪结构包括自锁锚杆抗剪键；所述自锁锚杆抗剪键为沿水平横向布置的杆状结构，自锁锚杆抗剪键一端锚固在纵梁内、另一端穿过水平梁与纵梁之间结构缝伸入到水平梁内与水平梁锚固连接。

进一步的所述结构缝内设置有多根自锁锚杆抗剪键，多根自锁锚杆抗剪键呈阵列布置于水平梁端部。

进一步的所述水平梁和纵梁内设置有对水平梁和纵梁进行预应力施加的预应力结构。

进一步的所述预应力结构包括沿横向穿设于水平梁内的预应力钢筋；所述预应力钢筋的两端分别沿横向穿过水平梁两侧的纵梁并锚固在纵梁上。

进一步的水平梁内沿横向布置的第一钢筋其端部延伸至邻近的纵梁内与纵梁锚固连接。

进一步的所述支撑柱柱顶支承于水平梁和纵梁连接处。

进一步的所述支撑柱内均匀分布有多根沿竖向布置的第二钢筋；所述第二钢筋的上端沿竖向延伸至对应的水平梁或是纵梁内与水平梁或是纵梁锚固连接。

进一步的所述第二钢筋的下端沿竖向延伸至基础底板内与基础底板锚固连接。

本实用新型的优点有：1、本实用新型在新增的水平梁与原有的纵梁之间的结构缝处增加抗剪结构，能够有效解决现有技术的新旧混凝土连接处存在受剪薄弱位置，本实用新型结构简单，浇筑施工方便，施工效率高，制造成本低廉，对原有结构的改造能够适应新机组的使用，大幅度缩减了新机组改造的时间；

2、本实用新型使用自锁锚杆连接水平梁和纵梁，自锁锚杆连接方式简单，安装方便，本身具有良好的抗拉效果，能够大幅度提高水平梁和纵梁的连接稳定性，适应汽机的高频振动，提高了汽机运行的安全性；

3、本实用新型在结构缝处设置有多根自锁锚杆抗剪键和第一钢筋，多根自锁锚杆抗剪键和第一钢筋呈阵列方式均匀分布，使整个结构缝处的抗疲劳性能得到大幅度的提升；

4、本实用新型在水平梁和纵梁内设置预应力结构，能够有效提高水平梁和纵梁连接强度，消除施工缝处在振动荷载下的受拉应力，提高整个结构缝抗疲劳的性能；

5、本实用新型的预应力结构为预应力钢筋，预应力钢筋结构简单，通过后张法对水平梁和纵梁进行张拉安装，可将水平梁和纵梁锚固在一起，安装和张拉方式简单；

6、本实用新型将水平梁内沿水平横向布置的第一钢筋锚固在纵梁内，能有效抵抗和传递水平梁承受的竖向荷载；

7、本实用新型的支撑柱支撑在水平梁和纵梁连接处，刚好是水平梁和纵梁连接的薄弱处，支撑柱沿竖向支撑能够很好的对薄弱位置进行补强，提高缝隙的抗剪性能；

8、本实用新型的支撑柱通过竖向的第二钢筋锚固在纵梁、水平梁和基础底板内，与现有和新增的结构固连为一体，形成整体的一体化结构，稳定性得到大幅度增强。

本实用新型结构简单，安装施工方便，通过对原有结构的改造就能适应新的汽机机组，增加抗剪结构、预应力结构，使用自锁锚杆锚固形式使新增结构能够适应汽机机组的振动等，制造成本得到大幅度降低，施工效率大幅度上升。

附图说明

图1：本实用新型的平面布置结构示意图；

图2：本实用新型的图1中的a截面示意图；

图3：本实用新型的图1中的b截面示意图；

图4：本实用新型的水平梁的截面结构示意图；

图5：本实用新型的支撑柱与基础底板连接结构示意图；

其中：1—基础底板；2—立柱；3—纵梁；4—横梁；5—水平梁；6—支撑柱；7—汽机底板；8—自锁锚杆抗剪键；9—预应力钢筋；10—第一钢筋；11—第二钢筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～5，本实施例实际上就是在原有基础的基础底板1、浇筑于基础底板1上的多根立柱2、支撑于立柱2上的纵梁3以及固定于相邻纵梁3之间的横梁4上增加新的结构，对原有基础进行加固处理。

如图1所示，本实施例根据新汽机的结构对原有基础进行加固处理，包括位于相邻纵梁3之间对应新汽机的水平梁5，水平梁5为沿横向布置的其两端与纵梁3固结的钢筋混凝土梁，水平梁5与横梁4相互平行间隔布置，水平梁5下方浇筑有起竖向支撑作用的支撑柱6，水平梁5以及另一水平梁5或是横梁4上放置有汽机底板7，本实施例为汽机底板7有两块，分别放置在水平梁5和横梁4。

新增的支撑柱6沿竖直方向布置，支撑柱6下端支撑于基础底板1，支撑柱6柱顶支承于水平梁5和纵梁3连接处，即水平梁5和纵梁3之间的结构缝正处于支撑柱6的正上方。

如图1～3和5所示，支撑柱6内均匀分布有多根沿竖向布置的第二钢筋11，第二钢筋11的上端沿竖向延伸至对应的水平梁5或是纵梁3内与水平梁5或是纵梁3锚固连接。第二钢筋11的下端沿竖向延伸至基础底板1内与基础底板1锚固连接。

水平梁5与纵梁3连接处为新增结构与原有结构结合处，这个位置的结构缝是整个新增结构的薄弱位置，新汽机安装完成后，在使用过程中的振动传递到结构缝处会产生剪切力和拉、压往复疲劳应力，为了提高整个基础的稳定性，本实施例在水平梁5端部与纵梁3连接处设置有抗剪切作用的抗剪结构和预应力结构。

如图3～4所示，抗剪结构包括自锁锚杆抗剪键8，自锁锚杆抗剪键8为沿水平横向布置的杆状结构，自锁锚杆抗剪键8一端锚固在纵梁3内、另一端穿过水平梁5与纵梁3之间结构缝伸入到水平梁5内与水平梁5锚固连接。本实施例的自锁锚杆抗剪键8结构如专利号为“cn201496085u”的名为“一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆”的中国实用新型中描述的锚杆结构一样。本实施例在水平梁5的端部设置有多根自锁锚杆抗剪键8，多根自锁锚杆抗剪键8呈阵列布置于水平梁5端部。

另外，本实施例的水平梁5的钢筋骨架中的水平钢筋穿设于纵梁3内与纵梁3通过自锁锚杆连接，如图3～4所示，水平梁5内沿横向布置的第一钢筋10其端部延伸至邻近的纵梁3内与纵梁3连接，第一钢筋10的锚固端头结构与自锁锚杆抗剪键8端头结构相同。

为进一步提高纵梁3和水平梁5连接强度，本实施例在水平梁5和纵梁3内设置有对水平梁5和纵梁3进行张拉收紧的预应力结构。如图3～4所示，预应力结构包括沿横向穿设于水平梁5内的预应力钢筋9，预应力钢筋9的两端分别沿横向穿过水平梁5两侧的纵梁3并锚固在纵梁3上。本实施例的预应力钢筋9为后张法，即当水平梁5浇筑完成后进行张拉固定。

实际施工时，先对纵梁3侧部进行凿毛处理，钻孔安装第一钢筋10的锚固端以及自锁锚杆抗剪键8，穿设预应力钢筋9的预埋套管，然后搭建水平梁5的钢筋骨架，接长第一钢筋10并将其与钢筋骨架固连为一体。搭建支撑柱6的钢筋骨架，同样的在水平梁5钢筋骨架、纵梁3以及基础底板1上安装第二钢筋11的锚固端头，接长第二钢筋11将其与支撑柱6的钢筋骨架固连为一体。浇筑水平梁5和支撑柱6，待水平梁5完全稳定后，对预应力钢筋9张拉并锚固在纵梁3上，并对预应力钢筋9的套管空隙进行压力灌浆填实，然后在横梁4和水平梁5上放置汽机底板7，完成整个汽机基础的加固改造。

本实施例的纵向指图1中的左右方向，横向指图1中的上下方向，竖向指图2中的上下方向。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。