一种装配式塔基的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱以及顶部的承台环梁，与底足板之间的夹角α为45-75°；底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱型，形成整体，拱的表面为弧形、内部为实心；承台环梁中心开孔，使得塔基在竖直方向至上而下形成通孔。本实用新型所述塔基，按设计加压/配重平衡稳定塔基，可拆卸、可重复多次利用，适应性强，拆运装简单快捷，节省资源，减少浪费。
【专利说明】一种装配式塔基
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑机械【技术领域】，特别是一种可拆卸的装配式塔基。
【背景技术】
[0002]全国现有建筑塔架近30万台，塔基已从传统的十字梁基础、轨道式基础、方型基础、墩式基础上不断更新，但大多是大体积、不能重复使用的塔基。传统一次性塔基现浇成本约2.6万元/台，使用一次报废，给地下留下障碍物，清除需要1.2万元/台，整个就需要至少3.8万元/台，其中使用水泥10吨/台，砂石75吨/台，钢材1.5吨/台。以普及到80%、每年周转一次计算，一年要浪费约30万台X0.8X3.8万元/台=91亿元。
[0003]不同塔基的适用条件可归结为二类①用于小高层、高层和超高层的塔基，以竖向力为主，具有附着装置，塔基础各种水平荷载、倾覆力矩及扭矩等主要由附着装置承担；②用于多层建筑的塔基是独立式塔架，需要考虑水平荷载、倾覆力矩、扭矩以及竖向力等。总体来讲传统塔基一台都是30-50立方米大体积、70-114吨大质量以及大消耗的部件，且用一次就报废。
[0004]所以，建筑行业迫切需要改进现状，优化设计，不断创新，节省资源，减少浪费。实用新型内容
[0005]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的对可拆卸塔基的诉求，提供一种装配式塔基，按设计加压/配重平衡稳定塔基，可拆卸、可重复多次利用，适应性强，拆、运、装简单快捷，节省资源，减少浪费。
[0006]本实用新型采用的技术方案是这样的:
[0007]—种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱以及顶部的承台环梁，与底足板之间的夹角α为45-75。;底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱型，形成整体，拱的表面为弧形、内部为实心；承台环梁中心开孔，使得塔基在竖直方向至上而下形成通孔。
[0008]塔基呈拱型，充分发挥构件自身抗压能力，受力均匀稳定，重心低，属受压组合构件，采用插销等进行紧固连接，形成整体，共同承受竖向轴力和倾覆力矩等。
[0009]底足板为塔基接触地面的平板，呈环形。
[0010]塔基顶部称为承台环梁，或称为托墩平台，用于放置塔机，并设置有与塔机的塔架地足连接的部件。承台环梁中空便于安装人员进出作业。
[0011]所述环状底足板外径大于拱，足底板在拱之外的部分称为外足板，外足板为悬臂板。
[0012]外足板宽度为0.0-0.6米，整个底足板面积为14-24m2。
[0013]塔基采用拱外加肋体系，外足板上具有肋梁，肋梁沿塔基半径从拱与外足板的交界处向外延伸至外足板边缘。
[0014]塔基拱造型，增加肋梁提升整体刚度及自重，增强竖向轴力和倾覆力矩等的传递。[0015]所述承台环梁是呈水平的环状台，承台环梁沿水平面呈十字形，向4个方向延伸形成4个相同的托墩，承台环梁表面分布有用于与不同规格的塔架地足连接的地足螺栓孔。
[0016]承台环梁是呈水平的环状台，中空便于安装人员进出作业。地足螺栓孔之间的距离不同，以适应不同规格大小的塔架地足。
[0017]所述承台环梁地足螺栓孔采取留孔，塔机的塔架地足与塔基采用双头螺栓连接，地足螺栓孔为通用孔或变孔。
[0018]塔基地足螺栓，不采取预埋，根据塔机设备匹配情况采取留孔，塔机的塔架底部采用匹配的高强40Cr双冒地足螺栓，可灵活安装，塔基与塔机的塔架之间的连接采用通用连接方式或变孔连接件方式，增强塔基与塔机的综合适应性。
[0019]所述托墩之间的拱面是水平的，形成安拆操作平台。
[0020]托墩之间的拱面水平，便于安装时人员的站立等操作。
[0021]所述四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，所述底足板的外径为
4.4-5.6米，所述外足板宽度为0.0-0.6米，整个底足板面积为14-24m2。
[0022]四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，形成整体，共同承受竖向轴力和倾覆力矩等。
[0023]所述塔基还具有压/配重，压/配重放置在外足板上，与外足板形状配合，压/配重两端突起，中间底面接近外足板顶面，压/配重两端放置在肋梁上。
[0024]本实用新型塔基是参照国家标准JGJ/T187-2009及JGJ/T197-2010规范规定进行设计，测试各项指标均满足设计使用要求。
[0025]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0026]1、整体稳定，重心低、受轴力和倾覆力矩等均匀、抵抗力强、试用表明各项指标满足设计使用要求(如砼强度、块体变形、整体变形、地基变形及地耐力值等)。
[0027]2、适应性强，把常用建筑结构分成II类:凡小高层、高层、超高层、带附着拉架装置，同用一种基本塔基，可供多种塔架灵活安装；凡低层、多层的塔机独立式塔架，可用同一款基本塔基按设计要求加压/配重，方便灵活。
[0028]3、安装运输省:拱型塔基，分四块工厂化或现场集中制作，以每块重6.5t，长
4.2m，宽2.2m，高0.9-1.2m设计制造，现场运输、安装拆卸，一台仅需1-2小时，拼接采用双螺帽螺栓及花兰螺栓联接，简单方便。
[0029]4、整体性强:拱型塔基整体受竖向力和抗倾覆力矩、扭矩刚度大，360度旋转，受力均匀，整体抱团承受载荷，幅面振动小，驾驶员操作舒适安全。
[0030]5、绿色环保:传统塔基均为现浇，体型庞大(30-50立方米)，重量大(重约70-114吨)，只能使用一次即报废，对地下市政、电信、煤气等管线留下阻碍，且拆除费用高，造成弃物污染环境。采用本实用新型所述装配式塔基，无废弃建筑垃圾，即拆、即运、即装，可重复多次使用，节约资源，低碳环保，符合我国发展节约型可持续发展的战略方针，体现科技创新的成果价值。
[0031]6、经济效益显著:我国现有塔机约30万台，一年要消耗约90亿元，如采用本实用新型所述拱型装配式塔基，并采用租赁方式，按利用率80%计算，一年只花24万台X 1.2万元/每年.台=28.8亿元，每年能为国家节约塔基投资约60多亿元，节省钢材约32万吨、水泥约210万吨、砂石约1576万吨。若一年一台塔基周转2-3次,节约资金更加显著。可拆卸塔基设计使用寿命在10年以上，效益可提高30倍以上。一次投资一台塔基约1.5万元，租赁两次收回成本，寿命十年的装配式塔基，后9年净盈利。
[0032]7、相对于中空的装配式塔基，本实用新型所述的塔基在制造上更简便，由于为实心，所以模具的使用要简单得多，在成本上有一定优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是所述装配式塔基整体立体结构示意图。
[0034]图2是所述装配式塔基俯视图。
[0035]图3是图2中塔基沿A-A线的剖面示意图。
[0036]图4是图2中塔基沿B-B线的剖面的配筋示意图。
[0037]图5是图4中塔基沿F-F线的剖面的配筋示意图。
[0038]图6是图2中塔基沿C-C线的剖面示意图。
[0039]图7是图2中塔基沿D-D线的剖面示意图。
[0040]图8是所述装配式塔基四块中的一块的俯视图。
[0041]图9是图8中塔基沿E-E线的剖面示意图。
[0042]图10是图2中塔基沿Atl-Atl线的剖面示意图。
[0043]图11是图10中A范围所示插销的结构分解示意图。
[0044]图12是吊环示意图。
[0045]图13是压/配重示意图。
[0046]图14是图13中压/配重沿G-G线的剖面配筋示意图。
[0047]图15是图14中压/配重沿H-H线的剖面配筋示意图。
[0048]图16是具有压/配重的装配好的塔基整体立体结构示意图。
[0049]图中标记:1为承台环梁,2为托墩,3为安拆操作平台，4为拱,5为外足板,6为外足板中的加肋梁，7为外足板边上的加肋梁，8为吊环，9为地足螺栓安装通道，10为吊装销孔，11为地足螺栓孔，12为紧固花兰螺栓孔，13为组装拼接螺栓孔，14为下紧固花兰螺栓孔，15为吊装拨调位孔，16为压/配重，17为压/配重吊孔。
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0051]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0052]如图1-16所示，为本实施例所述装配式塔基的各部件示意图，一种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱4以及顶部的承台环梁1，与底足板之间的夹角α为45-75° ；底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱型，形成整体，拱4的表面为弧形、内部为实心；承台环梁I中心开孔，使得塔基在竖直方向至上而下形成通孔。
[0053]图1是所述装配式塔基整体立体结构示意图。图2是所述装配式塔基俯视图。[0054]本实施例所述装配式塔基材料为砼C40，基本组合为四块，每块重约6.5t，总重约40t。安装前塔基垫层上铺设5-10 mm细砂作为滑动层。用于高层加附拉架，更安稳。用于多层加压/配重16-24t，并可用砼块、砖块、条石块代替。每块上设置有吊环8(图12所示)以及吊装销孔10，起吊时调节吊装拨调位孔15，组装拼接螺栓孔13、紧固花兰螺栓孔12或者下紧固花兰螺栓孔14中插入花兰螺栓固定。塔基顶部为承台环梁1，拼接时承台环梁I预留的紧固花兰螺栓孔12以及下紧固花兰螺栓孔14配合紧固螺栓，销紧承台环梁I及相同四大件。
[0055]所述环状底足板外径大于拱，足底板在拱4之外的部分称为外足板5，外足板5为
悬臂板。
[0056]塔基采用拱4外加肋体系，外足板7上具有肋梁，肋梁沿塔基半径从拱与外足板5的交界处，向外延伸至外足板5边缘。
[0057]肋梁分为外足板边上的加肋梁7和外足板中的加肋梁6。外足板5上下按悬臂板计算配筋。
[0058]外足板边上的加肋梁7、外足板中的加肋梁6可增强外足板5刚度，并可承放弧形
预制砼块压/配重。
[0059]图6是图2中塔基沿C-C线的剖面示意图。
[0060]图7是图2中塔基沿D-D线的剖面示意图。
[0061]实心的拱4承受承台环梁I或托墩2传来的各种荷载，组合件连接边安装时将销槽拼接成整体，承受块体不均变形时的剪切力。
[0062]所述承台环梁I是呈水平的环状台，承台环梁I沿水平面呈十字形，向4个方向延伸形成4个相同的托墩2，承台环梁I表面分布有用于与不同规格的塔架地足连接的地足螺栓孔11。
[0063]所述承台环梁I地足螺栓孔11采取留孔，塔机的塔架地足与塔基采用双头螺栓连接，地足螺栓孔11为通用孔或变孔。
[0064]图3是图2中塔基沿A-A线的剖面示意图。
[0065]A-A面为通过塔基底足板圆心沿直径的剖面，同时也是塔基的切割面。
[0066]图4是图2中塔基沿B-B线的剖面的配筋示意图。
[0067]图5是图4中塔基沿F-F线的剖面的配筋示意图。
[0068]B-B面为通过塔基底足板圆心沿直径的剖面，此剖面通过了承台环梁I向外延伸的托墩2，同时也是塔基的切割面。
[0069]图8是所述装配式塔基四块中的一块的俯视图。
[0070]图9是图8中塔基沿E-E线的剖面示意图。
[0071]图8示出了塔机地足螺栓孔11的分布。众多地足螺栓孔11的分布便于不同规格塔架安装。为便于塔基地足双头螺栓安装，预留有地足螺栓安装通道9。
[0072]所述托墩2之间的拱面是水平的，形成安拆操作平台3。
[0073]托墩2之间的拱4面水平，便于安装时人员的站立等操作。
[0074]所述四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，所述底足板的外径为
4.4-5.6米，所述外足板宽度为0.0-0.6米，整个底足板面积为14-24m2。
[0075]图10是图2中塔基沿Atl-Atl线的剖面示意图，示出了双头螺栓进行紧固连接。[0076]图11是图10中A范围所示插销的结构分解示意图。
[0077]所述塔基还具有压/配重16，压/配重16放置在外足板5上，与外足板5形状配合，压/配重16两端突起，中间底面接近外足板5顶面，压/配重16两端放置在肋梁(外足板中的加肋梁6和外足板边上的加肋梁7)上。
[0078]图13是压/配重16示意图。
[0079]图14是图13中压/配重16沿G-G线的剖面配筋示意图。
[0080]图15是图14中压/配重16沿H-H线的剖面配筋示意图。
[0081]图16是具有压/配重16的装配好的塔基整体立体结构示意图。
[0082]整个塔基四块件安装时，用限位安装器，控制塔基四块安装处在同一圆心。用具有足够刚度的槽钢12 ([12)做成外直径小于承台环梁I内直径4cm的圆环，用硬木或铁楔塞尺检查调整同心度。拆除时用限位安装器挤出一块体，便能顺利拆除。
[0083]本实用新型所述拱型装配式塔基与地面接触面为环型，受力均匀，触地面积14-24m2，重心低。要求地耐力不小于160KPa (根据地勘单位的地耐力报告)，使用时塔基不得浸泡水，南方雨水丰沛，塔基周围应设排水沟或集水井，以便随时保持地基稳固。安装前需作C15砼垫层100厚，平整度±5，铺设5-10mm细砂作为滑动层。塔基使用环境城乡不限、深、浅埋不限。要随时观测沉降，看地基是否沉降变形均匀，若有异常，应采取有效措施。
[0084]本实施例所述装配式塔基呈拱型，受力均匀稳定，属受压组合构件，采用花兰螺栓紧固连接，形成整体，抱团受力，块件拼装结合面抗摩擦力大，与插销共同抗剪、减少变形，再加上塔架底座标准节刚度大，可控制不均变形。
[0085]本实施例所述装配式塔基拱造型，增加肋板或优化肋板提高整体刚度，增强竖向轴力和弯矩、扭矩等的传递。
[0086]本实施例所述装配式塔基的地足螺栓，不采取预埋，采取按塔基型号预留孔，灵活调节塔架地足螺栓灵活安装，便于螺栓替换，采用匹配的塔架地足双头高强螺杆，40Cr钢调质处理，采用特殊连接方式或连接件方式，增强多种塔机综合适应能力。
[0087]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种装配式塔基，分为与地面接触的底足板、拱以及顶部的承台环梁，与底足板之间的夹角α为45-75。;底足板为环状，整个塔基沿轴向剖面分成相同的四块部件，使用时装配成拱型，形成整体，其特征在于:拱的表面为弧形、内部为实心；承台环梁中心开孔，使得塔基在竖直方向至上而下形成通孔。
2.根据权利要求1所述的装配式塔基，其特征在于:所述环状底足板外径大于拱，足底板在拱之外的部分称为外足板，外足板为悬臂板。
3.根据权利要求2所述的装配式塔基，其特征在于:塔基采用拱外加肋体系，外足板上具有肋梁，肋梁沿塔基半径从拱与外足板的交界处，向外延伸至外足板边缘。
4.根据权利要求1所述的装配式塔基，其特征在于:所述承台环梁是呈水平的环状台，承台环梁沿水平面呈十字形，向4个方向延伸形成4个相同的托墩，承台环梁表面分布有用于与不同规格的塔架地足连接的地足螺栓孔。
5.根据权利要求4所述的装配式塔基，其特征在于:所述承台环梁地足螺栓孔采取留孔，塔机的塔架地足与塔基采用双头螺栓连接，地足螺栓孔为通用孔或变孔。
6.根据权利要求4所述的装配式塔基，其特征在于:所述托墩之间的拱面是水平的，形成安拆操作平台。
7.根据权利要求2或3所述的装配式塔基，其特征在于:所述四块部件之间采用插销以及双头螺栓进行紧固连接，所述底足板的外径为4.4-5.6米，所述外足板宽度为0.0-0.6米，整个底足板面积为14-24m2。
8.根据权利要求7所述的装配式塔基，其特征在于:所述塔基还具有压/配重，压/配重放置在外足板上，与外足板形状配合，压/配重两端突起，中间底面接近外足板顶面，压/配重两端放置在肋梁上。
【文档编号】E02D27/42GK203440828SQ201320459195
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】刘绍国, 刘成禹, 刘宏杨 申请人:刘绍国