专利名称：一种单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种系船设备，特别是一种在码头工程中采用的圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱。
背景技术：
目前，码头上使用的系船柱大多选用灰口铸铁和铸钢两种材料。灰口铸铁成本低， 防腐性好，但强度低，耐冲击性差；铸钢强度较高，耐冲击性强，但防腐性能差，成本较高。现有系船柱结构的计算多采用符合圣文南原理的悬臂梁方法进行，由于系船柱实际轮廓尺寸的实际比例、受荷特征及边界约束特征，其实际受力特征已经不能符合圣文南原理的假定了，应用悬臂梁计算模型进行设计的计算理论假设条件已不成立，导致现行方法设计出来的系船柱不能真实地反映系船柱的实际受力状态。为了进一步保证港口码头建设成果的可靠性，码头上所用系船柱产品需要设计理论正确、产品安全可靠、材料耐久实用的系船柱产品，本产品系列即是为顺应这一实际的工程建设需求而产生。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题就是针对现有技术中出现的上述缺点，提供一种材质优良、设计方法正确可靠、轮廓尺寸更优的在码头工程中采用的圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，为码头工程的设计建设提供了可靠耐用、性价比更优的系船柱产品。本发明采用的技术方案一种单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，它包括球墨铸铁柱壳，柱壳由底部的底盘、中部的柱颈以及顶部的柱帽组成，所述柱帽设置在柱颈一侧，所述底盘为圆形，底盘底面设有定位板，底盘与定位板上，位于柱颈外侧设有多个安装孔，安装孔内部设有锚杆，锚杆底端为弯钩状或在锚杆底端设有锚板。上述的底盘的直径为450mm 1300mm，安装孔的个数为4-8个，沿底盘的圆周均勻布置。上述柱颈高度为200mm 400mm，采用空心变截面形式，其外顶部为半球面形，柱颈外中部为圆筒形，柱颈外底部为敞开的喇叭口形，底部喇叭口相对于中部圆筒形的外敞角度为11° -18°。上述柱颈内部为空心状，其内顶部为半球面形，中部为圆筒形，底部为敞开的喇叭口形或为与中部相同的圆筒形，其喇叭口形底部相对于中部圆筒形的外敞角度为 10° -12°。上述锚杆的直径为20mm 76mm，其通过螺母、垫圈固定设置于安装孔中，锚杆顶面略低于底盘上表面，并通过浙青砂密封安装孔并覆盖锚杆的顶面。上述柱帽的顶面及边缘均采用弧形设计；底盘与柱颈连接处、柱颈与柱帽连接处均采用圆弧倒角设计。[0013]本发明取得的技术效果1、本实用新型的圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱采用三维实体有限元数值模拟分析方法设计，其超越了悬臂梁方法的局限性，使本产品设计结果更能准确满足实际系缆的性能要求，提供正确的使用安全度；2、系船柱一次浇铸成型，结构简单，符合球墨铸铁制造的构造要求，为产品的可靠制造、建设和使用提供了施工技术基础，可以从加工工艺上保证产品性能准确可靠，采用最通用的圆底盘单挡檐形式，使用适应性强。3、QT350、QT450球墨铸铁性能更优、性价比更高球墨铸铁强度比铸钢还高，远高于灰口铸铁；耐腐蚀性不比灰口铸铁差，超过铸钢；在材料塑性方面优于铸钢；制造成本比铸钢低。球墨铸铁是性能更适宜的系船柱柱身制造材料。
图1是本实用新型系船柱平面示意图；图2是本实用新型系船柱剖面示意图；图3是本实用新型的下部带有锚板的锚杆示意图；图4是本实用新型的下部带有弯钩的锚杆示意图；图中1-柱壳，2-锚杆，3-螺母，4-垫圈，5-定位板，6-底盘，7-安装孔，8-柱颈， 9-浙青砂，10-柱帽，11-锚板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。参见图1-图4，一种单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，它包括球墨铸铁柱壳1，柱壳由底部的底盘6、中部的柱颈8以及顶部的柱帽10组成，所述柱帽设置在柱颈一侧，所述底盘为圆形，底盘底面设有定位板5，底盘与定位板上，位于柱颈外侧设有多个安装孔7，安装孔内部设有锚杆2，锚杆底端为弯钩状或在锚杆底端设有锚板11。所述的底盘的直径为450mm 1300mm，安装孔的个数为4_8个，在直径350mm 900mm处沿底盘的圆周均勻布置。所述柱颈高度为200mm 400mm，采用空心变截面形式，其外顶部为半球面形，柱颈外中部为圆筒形，柱颈外底部为敞开的喇叭口形，底部喇叭口相对于中部圆筒形的外敞角度为11° -18°。所述柱颈内部为空心状，其内顶部为半球面形，中部为圆筒形，底部为敞开的喇叭口形或为与中部相同的圆筒形，其喇叭口形底部相对于中部圆筒形的外敞角度为 10° -12°。所述锚杆的直径为20mm 76mm，其通过螺母3、垫圈4固定设置于安装孔中， 锚杆顶面略低于底盘上表面，并通过浙青砂9密封安装孔并覆盖锚杆的顶面。所述柱帽的顶面及边缘均采用弧形设计；底盘与柱颈连接处、柱颈与柱帽连接处均采用圆弧倒角设计。实施例1参见图1、图2及图4，本实用新型的一种50KN圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，包括柱壳1、定位板5、锚杆2、螺母3和垫圈4，柱壳1包括底部的底盘6、中部的柱颈8 以及顶部的柱帽10 ；底盘6为圆形，直径为450mm，其下设置有定位板5 ；底盘6圆周直径 350mm处均勻布置4根直径为20mm的锚杆2 ；锚杆2通过螺母3和垫圈4固定设置于底盘 6中与锚杆2对应的安装孔7中，锚杆2顶面略低于底盘6上表面，并通过浙青砂9密封安装孔7并覆盖锚杆2顶面，锚杆2下部设置有弯钩；柱壳柱颈8高度为200mm，采用空心变截面形式，其顶部为半球面形，柱颈外中部为圆筒形，柱颈外底部为敞开的喇叭口形，底部喇叭口相对于中部圆筒形的外敞角度为11° ；柱颈内部空心处中部为圆筒形，底部为与中部相同的圆筒形，即外敞角度为0° (图中未示出)；柱壳1顶部采用全封闭形式，并沿圆周一侧向外突出，形成帽沿状柱帽10 ；柱帽10顶面及边缘均采用弧形设计，同时，柱壳底盘 6与柱壳柱颈8连接处以及柱壳柱颈8与柱帽10连接处均采用圆弧倒角设计；柱壳1采用 QT350球墨铸铁材质，锚杆2、螺母3和垫圈4均采用8. 8级低碳合金钢材质，定位板5采用 Q235B钢材。实施例2参见图1、图2及图3，本实用新型的一种750KN圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，底盘6直径为940mm，底盘6圆周直径720mm处均勻布置8根直径为56mm的锚杆2，锚杆2下部设置有锚板11，柱壳柱颈8高度为400mm，采用空心变截面形式，其顶部为半球面形，柱颈外中部为圆筒形，柱颈外底部为敞开的喇叭口形，底部喇叭口相对于中部圆筒形的外敞角度为18° ；柱颈内部空心处中部为圆筒形，底部为敞开的喇叭口形，其喇叭口形底部相对于中部圆筒形的外敞角度为10°，锚板11采用Q235B钢材，其余结构同实施例1。实施例3参见图1_2、3，本实用新型的一种2000KN圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，底盘6直径为1300mm，底盘6圆周直径900mm处均勻布置8根直径在76mm的锚杆2，锚杆2 下部设置有锚板11，柱壳柱颈8高度为400mm，采用空心变截面形式，其顶部为半球面形， 柱颈外中部为圆筒形，柱颈外底部为敞开的喇叭口形，底部喇叭口相对于中部圆筒形的外敞角度为18° ；柱颈内部空心处中部为圆筒形，底部为与中部相同的圆筒形，即外敞角度为 0° (图中未示出)，柱壳1采用QT450球墨铸铁材质，锚板11采用Q235B钢材，其余结构同实施例1。上述圆底盘单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱的施工安装方法，其步骤如下步骤一根据设计图纸要求在工厂内按照球墨铸铁的铸造工艺成型规范浇注完成系船柱的柱壳部分；步骤二 按照规范对系船柱进行质量检查控制，并将系船柱柱壳外表面打磨光洁， 安装孔清理平整；步骤三在工厂内加工完成锚杆2、螺母3、垫圈4、定位板5或锚板11，并试装验证其正确性后装箱运至建设工地现场；步骤四把带弯钩的锚杆2或锚杆2和锚板11、定位板5预埋至下部基础中准确方位位置，保证系船柱下砼浇捣密实并具备足够的强度承受系船柱传递下来的荷载；步骤五系船柱下砼固结完成后，进行柱壳1的安装，拧紧垫圈4、螺母3，完成系船柱的施工安装。本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
权利要求1.一种单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，其特征在于它包括球墨铸铁柱壳(1)，柱壳由底部的底盘(6)、中部的柱颈(8)以及顶部的柱帽(10)组成，所述柱帽设置在柱颈一侧，所述底盘为圆形，底盘底面设有定位板(5)，底盘与定位板上，位于柱颈外侧设有多个安装孔 (7)，安装孔内部设有锚杆O)，锚杆底端为弯钩状或在锚杆底端设有锚板(11)。
2.根据权利要求1所述的单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，其特征在于所述的底盘的直径为450mm 1300mm，安装孔的个数为4_8个，沿底盘的圆周均勻布置。
3.根据权利要求1或2所述的单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，其特征在于所述柱颈高度为200mm 400mm，采用空心变截面形式，其外顶部为半球面形，柱颈外中部为圆筒形，柱颈外底部为敞开的喇叭口形，底部喇叭口相对于中部圆筒形的外敞角度为11° -18°。
4.根据权利要求3所述的单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，其特征在于所述柱颈内部为空心状，其内顶部为半球面形，中部为圆筒形，底部为敞开的喇叭口形或为与中部相同的圆筒形，其喇叭口形底部相对于中部圆筒形的外敞角度为10° -12°。
5.根据权利要求1或2所述的单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，其特征在于所述锚杆的直径为20mm 76mm，其通过螺母(3)、垫圈(4)固定设置于安装孔中，锚杆顶面略低于底盘上表面，并通过浙青砂(9)密封安装孔并覆盖锚杆的顶面。
6.根据权利要求1或2所述的单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，其特征在于所述柱帽的顶面及边缘均采用弧形设计；底盘与柱颈连接处、柱颈与柱帽连接处均采用圆弧倒角设计。
专利摘要本实用新型涉及一种单挡檐球墨铸铁柱壳系船柱，它包括球墨铸铁柱壳，柱壳由底部的底盘、中部的柱颈以及顶部的柱帽组成，所述柱帽设置在柱颈一侧，所述底盘为圆形，底盘底面设有定位板，底盘与定位板上，位于柱颈外侧设有多个安装孔，安装孔内部设有锚杆，锚杆底端为弯钩状或在锚杆底端设有锚板。本实用新型一次浇铸成型，结构简单，符合球墨铸铁制造的构造要求，为产品的可靠制造、建设和使用提供了施工技术基础，可以从加工工艺上保证产品性能准确可靠，采用最通用的圆底盘单挡檐形式，使用适应性强。
文档编号E02B3/24GK202323875SQ20112046668
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者刘兰兰, 刘声树, 刘松, 文曦, 望毅, 李银发, 邹艳春, 陈青红 申请人:中交第二航务工程勘察设计院有限公司