塔机与基础的垂直连接构造
【专利说明】
[0001]技术领域本发明涉及周期移动使用的固定式塔式起重机的砼基础与机械设备的垂直连接构造。
[0002]【背景技术】目前，建筑、电力、石油、信息、地矿、军事各领域的周期移动使用的建筑固定式塔机的基础，大都采用整体现浇砼基础，其明显弊端在于，资源利用率极低、施工周期长，寒冷地区制作周期更长，干旱地区施工困难，不能重复使用，同时造成大量资源浪费和环境污染。近年来已有砼预制构件装配式塔机基础问世，开辟了塔机基础装配式、重复使用、基础砼预制构件轻量化的方向和道路。但针对固定式塔机装配式基础重复使用和轻量化两大技术经济目标，存在基础结构定型设计受塔机原有的塔身底架或塔身基础节与基础的垂直连接构造的差异制约造成的浪费和通用性差的情况；已有的一些非一次性筑死的地脚螺栓垂直定位连接构造虽然解决了地脚螺栓与基础砼构件的可装配、分解和重复使用的技术难题，但构造复杂，尤其材料用量大造成制作和使用成本大，装配式基础的产业化实践证明，这是必须突破的影响固定式塔机装配式基础加快实现产业化的技术瓶颈问题。
[0003]
【发明内容】
本发明的目的和任务是提供一种能满足固定式塔机原有的底架或基础节与塔身基础预制砼构件的垂直连接的构造要求，在需要底架或塔身基础节与基础砼垂直连接时在设定的位置使地脚螺栓与基础砼组合锚固定位，在要求底架或塔身基础节与基础分离时使地脚螺栓与基础砼分离的垂直连接系统构造，该系统构造的特点是构造简化、节省钢材且不削弱砼结构的整体强度，制作和使用工艺程序减少，并实现制作和使用成本低的目标，为固定式塔机砼预制构件装配式基础的产业化提供技术条件。
[0004]技术方案本发明包括固定式塔机的底架或塔身基础节与砼基础以垂直螺栓进行垂直连接的设于基础砼外的垂直连接上部构造1号(101)或垂直连接上部构造2号
(102)或垂直连接上部构造3号(103)或垂直连接上部构造4号(104)和设于基础砼中的垂直连接下部构造1号(201)或垂直连接下部构造2号(202)或垂直连接下部构造3号(203)或垂直连接下部构造4号(204)或垂直连接下部构造5号(205)或垂直连接下部构造 6 号(206)。
[0005]垂直连接上部构造1号(101)的构造:固定式塔机的塔机底架(3)的平面十字轴线与由砼预制构件水平组合而成的砼独立基础梁板结构(1)的砼基础梁(2)的平面十字轴线垂直并重合，2根垂直螺栓(8)从设于砼基础梁(2)内的垂直螺栓管道(10)中向上伸出且对称地置于塔机底架(3)的纵向外立面之外，2根垂直螺栓(8)的垂直纵向轴线在塔机底架(3)的横向垂直剖面上；2根垂直螺栓(8)的上端部设有与螺母1号(14)的内螺纹配合的外螺纹，垂直螺栓(8)的上端设或不设六方头或四方头(13);横梁(15)上设有2个内径大于垂直螺栓(8)直径并与垂直螺栓(8)外径配合的垂直孔1号(42)供垂直螺栓(8)向上穿过，横梁(15)的横剖面为矩形或“□”形或“ I ”形或“II”形，横梁(15)的下平面与塔机底架⑶的上平面之间无间隙；螺母1号(14)的下平面与横梁(15)的上平面之间无间隙；垫板1号(17)下平面与砼基础梁(2)上平面之间有高强度水泥砂浆(18);在垂直螺栓管道(10)上端的砼基础梁(2)上面之上设有封闭圈1号(19)，封闭圈1号(19)的孔径小于垂直螺栓(8)的直径并与垂直螺栓(8)的外径面配合，封闭圈1号(19)的下平面与砼基础梁⑵的上平面之间无间隙；如图1、2、9所示；
[0006]垂直连接上部构造2号(102)的构造:与设于固定式塔机的塔身基础节(7)正方形平面4个角亦即塔身垂直主弦杆(39)下端的垂直连接构造进行垂直连接的塔身柱脚(9)的下平面，与柱脚底座板(20)的上平面无间隙配合并连接且柱脚底座板(20)的平面十字轴线中心与塔身柱脚(9)的垂直纵轴心重合，柱脚底座板(20)的平面为多边形或圆形，柱脚底座板(20)的平面十字轴线中的一条与砼基础梁(2)的平面十字轴线垂直重合；在柱脚底座板(20)平面上设有垂直纵轴心位于砼基础梁(2)的同一横剖面上的垂直孔2号(43)η组，该η为大于等于1的整数，1组垂直孔2号(43)的个数为大于等于1的整数，且同1件柱脚底座板(20)上设有的各组的垂直孔2号(43)的数量相同；各垂直螺栓(8)从设于砼基础梁(2)内的纵轴心与柱脚底座板(20)上的各垂直孔2号(43)的纵轴心垂直重合的垂直螺栓管道(10)中向上伸出，垂直螺栓(8)上端的外螺纹与螺母1号(14)的内螺纹配合；柱脚底座板(20)下平面与砼基础梁(2)上平面之间设有高强度水泥砂浆(18);在垂直螺栓管道(10)上端的砼基础梁(2)上面之上设有封闭圈1号(19)，封闭圈1号(19)的孔径小于垂直螺栓(8)的直径并与垂直螺栓(8)的外径面配合，封闭圈1号(19)的下平面与砼基础梁⑵的上平面之间无间隙；如图3、4、10所示；
[0007]垂直连接上部构造3号(103)与垂直连接上部构造2号(102)的区别在于:设于柱脚底座板(20)平面上的且纵轴线位于砼基础梁(2)同一横剖面上的各组垂直孔2号(43)的数量不同；如图5、6、11所示；
[0008]垂直连接上部构造4号(104)的构造:位于塔身基础节(7)下端的塔身垂直主弦杆(39)的下端部设有螺栓套筒(40)m个，该m为不大于4的整数，螺栓套筒(40)为圆管，螺栓套筒(40)的内孔径大于垂直螺栓(8)的外径并与垂直螺栓(8)的外径配合，螺栓套筒(40)的外径大于螺母1号(14)的外径，螺栓套筒(40)的垂直外径面与塔身垂直主弦杆
(39)的垂直外立面相切并连接，螺栓套筒(40)的下平面与塔身垂直主弦杆(39)的下平面相平且与垫板2号(41)上平面之间无间隙，垫板2号(41)平面为多边形或圆形，垫板2号
(41)的平面上设有数量与螺栓套筒(40)相同的垂直孔3号(44)，且垂直孔3号(44)的纵轴与螺栓套筒(40)纵轴垂直重合，垂直螺栓(8)从设于砼基础梁(2)内的纵轴心与垫板2号(41)上的各垂直孔3号(44)纵轴心垂直重合的各垂直螺栓管道(10)中向上伸出，垂直螺栓(8)上端的外螺纹与螺母1号(14)的内螺纹配合，螺母1号(14)下平面与螺栓套筒
(40)上平面之间无间隙；垫板2号(41)下平面与砼基础梁(2)上平面之间设有高强度水泥砂浆(18);在垂直螺栓管道(10)上端的砼基础梁(2)上面之上设有封闭圈1号(19)，封闭圈1号(19)的孔径小于垂直螺栓(8)的直径并与垂直螺栓(8)的外径面配合，封闭圈1号(19)的下平面与砼基础梁(2)的上平面之间无间隙；如图7、8、12所示；
[0009]垂直连接下部构造1号(201)的构造:设于砼基础梁(2)内的水平管道1号(11)的横剖面为多边形，水平管道1号(11)的水平纵向轴线与砼基础梁(2)的横剖面重合，水平管道1号(11)的上方设有垂直孔4号(45) η个与垂直螺栓管道(10)贯通，该η为大于等于1的整数，垂直孔4号(45)的水平剖面与垂直螺栓管道(10)的管道内空间剖面图形全等，且各垂直螺栓管道(10)的垂直纵轴线与水平管道1号(11)的水平纵轴线位于砼基础梁(2)的同一垂直剖面上；水平管道1号(11)的2个外向端为垂直剖面与水平管道1号
(11)的横剖面相似的多边形的水平管道外向端凹槽1号(35)，水平管道外向端凹槽1号(35)为底面垂直且外大内小的棱台体，水平管道外向端凹槽1号(35)的较大底面朝外并与砼基础梁(2)的侧向外立面相平，水平管道外向端凹槽1号(35)的较小底面与水平管道1号(11)的横剖面全等并与水平管道1号(11)的外端连接；使水平管道外向端凹槽1号
(35)与水平管道1号(11)连通，水平管道外端封闭件1号(12)为与水平管道外向端凹槽1号(35)形状尺寸全等的棱台体，且水平管道外端封闭件1号(12)与水平管道外向端凹槽1号(35)的环形内壁无间隙配合；垫圈1号(22)的外缘垂直投影为多边形或圆形，垫圈1号(22)的平面中心设有垂直螺栓孔(36)，垂直螺栓孔(36)的内径大于垂直螺栓(8)的外径并与垂直螺栓(8)的外径相配合，垫圈1号(22)的上面与水平管道1号(11)内壁的上面无间隙配合，垫圈1号(22)的下平面以上设有或不设开口朝下的凹槽(27)，凹槽(27)的水平剖面为与螺母2号(23)外缘水平剖面相似的正六角形或四方形，凹槽(27)的朝下底面为与螺母2号(23)上面无间隙配合的平面，凹槽(27)的垂直纵轴与垂直螺栓孔(36)的垂直纵轴重合；凹槽(27)的水平剖面内径大于螺母2号(23)的外径且制约螺母2号(23)的水平旋转；设于垂直螺栓管道(10)内的垂直螺栓(8)的下端有外螺纹与设于凹槽(27)和螺母定位管(24)内的螺母2号(23)的内螺纹配合；或垂直螺栓(8)下端的外螺纹与位于垫圈1号(22)下方的螺母2号(23)的内螺纹配合，且螺母2号(23)的上平面与垫圈1号(22)的下平面之间无间隙；螺母定位管(24)的内孔水平剖面与凹槽(27)的水平剖面全等且垂直重合，螺母定位管(24)的上端面与垫圈1号(22)的下面之间无间隙并连接，或不设螺母定位管(24);如图13、14、15所示；
[0010]垂直连接下部构造2号(202)的构造:设于砼基础梁(2)内的水平管道2号(21)的横剖面为圆形，水平管道2号(21)的水平纵向轴线与砼基础梁(2)的横剖面重合，水平管道2号(21)的上方设有垂直孔5号(46)n个与垂直螺栓管道(10)贯通，该η为大于等于1的整数，垂直孔5号(46)的水平剖面与垂直螺栓管道(10)的管道