专利名称：砼预制构件组合式正方形塔机基础的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型固定式塔机基础。
目前，固定式塔式起重机(标准节塔身)基础，全部采用整体式现浇砼基础。其施工周期长(30天以上)，相应造成塔机安装周期长，因其体积大、重量大、不利搬运，只能一次性使用，用毕拆除、造成人力、物力、财力的大量浪费，拆除时必须采用爆破手段，即不安全，又产生大量砼废弃物，污染环境。
本发明的目的是，提供一种用砼预制构件通过一定方式进行组合成为作用与传统整体式基础相同的新型塔机基础。一次投入，可反复使用，直至塔机报废；工厂化生产，施工现场组装。拆卸、安装、运输简便快捷，缩短塔机装拆周期，提高工程施工对塔机的利用率，节约塔机使用成本。消除人力、财力、物力浪费和砼废弃物造成的环境污染。
本发明——砼预制构件组合式正方形塔机基础，是这样实现的将一个整体式正方形现浇砼基础分解为25件预制构件，用机械方式组合在一起，将其大部分埋入土层，通过扩大其底面积和修改边缘构件的形状造成对基础外围覆土的力学特性的充分利用，提高了基础的承载力和抗倾覆力矩，使其超过整体式现浇砼基础的承载力和稳定性，其具体结构和组合方式、方法通过实施例和附图加以详细说明附
图1、砼预制构件组合式正方形塔机基础构件、地脚螺栓平面布置图附图2、砼预制构件组合式正方形塔机基础A-A剖面图附图3、砼预制构件组合式正方形塔机基础B-B剖面图附图4、砼预制构件组合式正方形塔机基础C-C剖面图附图5、砼预制构件组合式正方形塔机基础D-D剖面图附图6、砼预制构件组合式正方形塔机基础E-E剖面图附图7、砼预制构件组合式正方形塔机基础G-G剖面图附图8、砼预制构件组合式正方珙塔机基础联接结点(31)局部放大图附图9、砼预制构件组合式正方形塔机基础联接结点(30)局部放大图附图10、砼预制构件组合式塔机基础螺栓联接平面图附图11、传统设计现浇砼整体式塔机基础图(1)附图12、传统设计现浇砼整体式塔机基础图(2)本发明——砼预制构件组合式正方形塔机基础的构造如图1所示由砼预制构件25件和地脚螺栓<23>16棵组成。整体正方形基础由三部分构成，即中心十字形梁(一)、中间井字形梁(二)和外围口字形梁(三)。其中心十字形梁(1)由中心件<1>一件、过渡件<2>四件和端件<3>四件组合而成。构件沿基础中心十字轴线对称布置，地埋螺栓<23>分别设置于过渡件<2>和端件<3>上，沿十字轴线按塔机装配图对地埋螺栓<23>位置的规定设置。此十字梁(一)为基础的骨干结构。中间井字梁(二)是分别以过渡件<3>四件为中心，由过渡件<4>四件、端件<5>四件共同组成一个井字形梁，包围扩大中心十字形梁。外围口字形梁(三)是分别以端件<3>为中心，由端件<5>四件和角件<6>四件共同组成一个口字形梁。其中心十字形梁(一)的作用是承受塔机的全部荷载和力矩，并将荷载和力矩通过井字形梁(二)和口字形梁(三)均匀地分布传给地基，同时又把与井字形梁(二)和口字形梁(三)以及口字形梁外围覆土所共同产生的基础抵抗力矩传给塔机。以此形成保证塔机稳定工作的基础作用，如图1所示。
其中心十字形梁(一)由一件正方体中心件<1>、四个长方体过渡件<2>和四个阶梯形体端件<3>通过螺栓<18>联接为一体，如图2、图4、图10所示。
其中间井字形梁(二)由四件长方体过渡件<2>、四件正方体过渡件<4>和八件单面阶梯形体<5>通过螺栓<18>联接为一体，如图3、图6、图10所示。
其外围口字形梁由四件单面阶梯形体端件<3>、八件单面阶梯形体端件<5>和四件两面阶梯形体角件<6>通过螺栓<18>联接为一体。如图3、图6、图7、图10所示。
其中心十字形梁(一)的中心件<1>设空间交叉的螺栓孔<8>、<10>与过渡件<2>、端件<3>的螺栓孔<8>、<10>相对应，螺栓<18>通过螺母<19>和螺栓套管<29>将中心件<1>、过渡件<2>和端件<3>联接为一体，如图2、4、10、8、9所示。
其中心十字形梁的中心件<1>、过渡件<2>和端件<3>所组成的结构纵截面为倒T形，如图2、4所示。
其中间井字形梁(二)，在过渡件<4>设空间交叉螺栓孔<9>、<13>与过渡件<2>和端件<5>的螺栓孔<9>、<13>相对应，螺栓<18>通过螺母<19>和螺栓套管<29>将四件过渡件<4>、四件过渡件<2>和八件端件<5>联接为一体。如图3、6、10、8、9所示。
其中间井字形梁(二)，由一件过渡件<2>、二件过渡件<4>和二件端件<5>组成的结构纵截面为倒T形。如图3、6所示。
其外围口字形梁(三)，在四件角件<6>设空间交叉螺栓孔<9>、<13>与四件端件<3>和八件端件<5>的螺栓孔<9>、<13>相对应，螺栓<18>通过螺母<19>和螺栓套管<29>将四件端件<3>、八件端件<5>和四件角件<6>联为一体。如图3、6、10、8、9所示。
其外围口字形梁，由一件端件<3>、二件端件<5>和二件角件<6>组成的结构纵截面为倒T形，横截面为L形，如图3、6、7、10所示。
发明人为了提高本项发明的整体强度并拆装方便，在中心件<1>、过渡件<2>和端件<3>之间，在过渡件<2>、<4>和端件<5>之间、在端件<3>、<5>和角件<6>之间设有构件预留间隙<26>，在构件间隙预留处和螺栓<18>部位设有螺栓套管<29>把二条螺栓<18>联为一体，在套管<8>、<9>、<10>、<13>端部设套圈<20>与套管<21>、套圈<22>联为一体。套管<8>、<9>、<10>、<13>另一端与套圈25联为一体。在套圈<22>与<25>之间设套环<28>，螺栓套管<29>与套圈<20>之间设垫圈<19>，在端件<3>、<5>、角件<6>的外侧套管<8>、<9>、<10>、<13>的端部设套圈<14>、套管<15>、管圈<16>与套管<8>、<9>、<10>、<13>联为一体，通过调整螺栓套管<29>、螺栓<19>，将中心件<1>、过渡件<2>、<4>、端件<3>、<5>和角件<6>联为一体。如图8、9所示。此种联接是金属与金属之间的联接，不会损坏砼构件，且便于拆装。
发明人为了保证基础的整体强度，实现全部构件组合后的整体性，防止构件之间互相移位，在中心件<1>、过渡件<2>和端件<3>之间、过渡件<2>、<4>和端件<5>之间、端件<3>、<5>和角件<6>之间设有预留间隙<26>，预留间隙<26>两侧的构件表面设凹形槽，预留间隙<26>用高强度早强微膨胀砼填充，使后浇筑的填充层(26)形成凸形，有效地制约构件横纵两个方向的位移，从而保证了基础的整体性和强度。为了拆卸方便，在浇筑间隙预留缝<26>的填充层前，将构件表面满涂隔离层<27>，以使基础拆卸时，填充层与构件完全分离。如图2、3、4、5、6所示。
塔机基础使用次数多少及基础寿命很大程度上受地埋螺栓<23>的完好程度制约。发明人为了防止在基础构件拆、装、运过程中损坏地脚螺栓<23>而使构件报废，在过渡件<2>和端件<3>的地脚螺栓<23>相应位置预埋钢管孔<24>，钢管孔<24>下端与槽<12>联通，螺母<19>从槽进入，与地脚螺栓<23>联接，如图5、4所示。
实践证明，本发明——砼预制构件组合式正方形塔机基础，与传统整体式现浇砼基础(如图11、12所示)相比，具有承载力大、抗倾覆力矩大，相应基础安全度加大，拆、装、运方便快捷，其拆装周期仅为整体式现浇砼基础施工周期的十二分之一，为提高工程施工的塔机利用率，进而为缩短工程施工工期，创造了重要的条件，相应提高了塔机的机动性，节约了大量钢材、水泥、砂石、水等建筑材料，也消除了因爆破清理现浇砼基础产生的大量砼废弃物，避免了环境污染。因此，本发明是适用于较大额定起重力矩的固定式塔机(标准节塔身)理想的新型基础。
权利要求
1.砼预制构件组合式正方形塔机基础，是由砼预制构件中心件<1>一件、过渡件<2>四件、过渡件<4>四件、端件<3>四件、端件<5>八件和角件<6>四件共二十五件与地脚螺栓<23>16棵共同组合而成。其特征在于(1)该基础平面呈四面阶梯形正方体，其垂直截面为倒梯形。由中心十字形梁(一)和中间井字形梁(二)与外围口字形梁(三)拼组而成。(2)该基础中心十字形梁由中心件<1>一件、过渡件<2>四件和端件<3>四件共九件组成。其中间井字形梁由过渡件<2>四件、过渡件<4>四件和端件<5>八件共十六件组成。其外围口字形梁由端件<3>四件、端件<5>八件和角件<6>四件共十六件组成。(3)其中心十字形梁由中心件<1>一件、过渡件<2>四件和端件<3>四件通过垂直设置于基础轴线上的两条螺栓<18>联为一体；其中间井字形梁由过渡件<2>四件、过渡件<4>四件和端件<5>八件通过螺栓<18>联为一体；其外围口字形梁由端件<3>四件、端件<5>八件和角件<6>四件通过螺栓<18>联为一体。(4)其中心件上设置垂直于基础轴线上四条螺栓<18>，分别对应地置于空间交叉的钢管螺栓孔<8>、<10>内；其过渡件<4>四件上设空间交叉的二条螺栓<18>，分别置于对应的空间交叉的钢管螺栓孔<9>、<13>内；其角件<6>四件上设空间交叉的二条螺栓<18>，分别置于对应的空间交叉的钢管螺栓孔<9>、<13>内。(5)构件材料可使用与普通砼性能相近的其它材料。
2.如权力要求1所述的砼预制构件组合式正方形塔机基础，其特征在于(1)螺栓组<18>的中间联接方式为螺栓套管联接。套管<8>、<9>、<10>、<13>的端部与套圈<20>、套管<21>、套圈<22>联接，另一端与套圈<25>联接，在套圈<25>与套圈<22>之间设套环<28>。(2)螺栓<18>在螺栓组端部紧固方式为调整螺母<19>，其局部构造为套管<8>、<9>、<10>、<13>端部与套圈<14>，套管<15>、套圈<16>联接。
3.如权力要求2所述的砼预制构件正方形塔机基础，其特征在于(1)中心件<1>、过渡件<2>、<4>，端件<3>、<5>、角件<6>之间设预留间隙<26>，其填充层<26>为高强度早强微膨胀砼。(2)其预留间隙两侧构件表面制成局部凹形，使填充层形成凸形。
4.如权力要求3所述的砼预制构件组合式正方形塔机基础，其特征在于过渡件<2>、端件<3>上的地脚螺栓<23>置于相应位置的预埋钢管螺栓孔<24>内，钢管孔<24>下端与槽<12>联通，槽<12>内设螺母<19>，与地脚螺栓<23>相联接。
全文摘要
砼预制构件组合式正方形塔机基础,是由砼预制中心件、过渡件和端件共25件组合成正方形平板体。地脚螺栓在过渡件、端件上。通过螺栓将中心件、过渡件和端件联为一体。本基础具有承载能力强、安全可靠、拆、装、运方便快捷,一次投入可反复使用,其施工周期仅为传统现浇整体式砼基础的十二分之一,大幅降低塔机使用成本,消除污染、节约资源等特点。提高了固定式塔机的综合技术性能和经济、社会效益。
文档编号E02D27/32GK1201855SQ98101469
公开日1998年12月16日 申请日期1998年5月13日 优先权日1998年5月13日
发明者赵正义 申请人:赵正义