塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造.pdf

塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造适用于塔桅式机械设备的底架十字梁与基础砼梁的垂直定位连接，使地脚螺栓位置具有沿砼基础梁横向、纵向不受砼制约、地脚螺栓的直径、长度可以按具体要求调换变化，从而在不削弱砼基础梁截面保证基础强度和整体性的条件下实现标准化、系列化的预制砼基础与以不同结构的底架十字梁为支撑的塔桅式机械设备之间的具有广泛适用性的垂直定位。

1.  塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造由地脚螺栓(2)及其上部与塔桅式结构的底架十字梁(19)的定位连接构造和下部由与砼基础梁(1)组合定位连接的构造共同构成，其特征在于：
地脚螺栓(2)的下部与砼基础梁(1)的定位连接构造：在砼基础梁(1)和底架十字梁(19)的同一纵轴线方向对称设置于砼基础梁(1)两外侧垂直外立面以内的横剖面为L形的纵向水平凹槽(15)；纵向水平凹槽(15)的上半部由纵向水平设置的与砼基础梁(1)外侧垂直立面相平的立面为矩形的纵向水平立肋板(3)、纵向水平设置的平面为矩形的纵向水平板(16)的外向端面与纵向水平立肋板(3)的内向立面下端部连接、以纵向水平设置的立面为矩形的水平凹槽内侧立板(7)的上端部与纵向水平板(16)的下面连接，横剖面为矩形的定位纵肋(4)的外立面与纵向水平立肋板(3)的外向立面垂直齐平并与纵向水平立肋板(3)和纵向水平板(16)的下端面连接，使水平凹槽内侧立板(7)的外向立面与纵向定位纵肋(4)的内向立面有等间隙与L形垫圈(10)的L形剖面的内端向上突出的矩形部分配合的剖面为矩形的开口朝下的水平纵向凹槽(32)，水平纵向凹槽(32)与水平凹槽内侧立板(7)下半部和与水平凹槽内侧立板(7)下端部连接的由水平凹槽下部水平底板(8)和水平凹槽封口立板(9)横剖面垂直组合连接而成的凹槽下口封口角钢、水平凹槽下部水平底板(8)平面朝上、水平凹槽封口立板(9)外立面与砼基础梁(1)外侧立面相平共同形成的剖面为L形的水平凹槽(15)；水平凹槽(15)的水平两端头以外立面与砼基础梁(1)侧立面相平的水平凹槽端头封口立板(33)封闭；纵向水平立肋板(3)的内侧立面与均匀分布的立面为边数大于等于3的多边形的横向肋板(34)的外向端垂直立面连接；U形锚筋1号(14)水平横向设置于横向肋板(34)的两个立面上并与横向肋板(34)侧立面和纵向水平立肋板(3)内立面及纵向水平板(16)的上平面连接；U形锚筋2号(30)间距均匀地横向开口朝内设置于水平凹槽内侧立板(7)的内侧立面上并与水平凹槽内侧立板(7)内立面连接；U形锚筋3号(31)间距均匀地横向开口朝上或朝下设置于水平凹槽封口立板(9)的内侧立面上并与水平凹槽封口立板(9)内立面连接；L形垫圈(10)平面为矩形，其平面横轴线上有垂直地脚螺栓孔(28)供地脚螺栓(2)穿过，L形垫圈(10)的横剖面为矩形的内端上面有剖面为矩形的与水平纵向凹槽(32)配合的纵肋的L形；L形垫圈(10)的上面的地脚螺栓孔(28)的横向外侧设有垂直对称的两个垫圈支撑立肋板(6)，垫圈支撑立肋板(6)的立面为直角梯形或直角三角形，其直角梯形或直角三角形的水平底边与L形垫圈(10)的上平面矩形横向边平行并连接，其直角梯形或直角三角形的垂直立边与纵向水平立肋板(3)的外立面配合；立面为矩形的垫圈支撑立肋板(6)的连接定位板(5)与垫圈支撑立肋板(6)的两内侧立面和L形垫圈(10)的上平面连接并与L形垫圈(10)的平面外侧矩形边平行；
或者由L形垫圈(10)和底面与L形垫圈(10)上平面连成一体的、底平面和上平面为矩形的、朝向L形垫圈(10)的纵向肋板一面的垂直面的垂直中线与垂直的地脚螺栓孔(28)相切且与L形垫圈(10)上的地脚螺栓孔(28)同轴心的长方体(37)共同构成的地脚螺栓(2)的下端与砼基础梁(1)的连接构件2号(36)代替由L形垫圈(10)1件和垫圈支撑立肋板(6)2件和连接定位板(5)1件共同组合连接而成的地脚螺栓(2)的下端与砼基础梁(1)的连接构件1号(35)；
或者由L形垫圈(10)和底面与L形垫圈(10)上平面连成一体的、底平面和上平面为矩形的、朝向L形垫圈(10)的纵向肋板一面的垂直面的垂直中线与垂直的地脚螺栓孔(28)相切且与L形垫圈(10)上的地脚螺栓孔(28)同轴心的棱台体(38)共同构成的地脚螺栓(2)的下端与砼基础梁(1)的连接构件3号(39)代替连接构件1号(35)；
需要调换不同直径的地脚螺栓(2)时，换装设有与地脚螺栓(2)直径配合的地脚螺栓孔(28)的连接构件1号(35)或连接构件2号(36)或连接构件3号(39)和与地脚螺栓(2)直径配合的地脚螺栓下端螺母(11)和地脚螺栓上端螺母(22)，横梁(20)和垫圈(21)的螺栓孔径也随之调整即可；需要调换不同长度的地脚螺栓(2)时，以设计要求最长的地脚螺栓(2)两端设满足最短的地脚螺栓(2)的最小长度的双头螺纹来满足。

2.  如权利要求1所述的塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造，其特征在于：
在砼基础梁(1)的上平面和底架十字梁(19)的十字梁垫板(18)之间设有高强度水泥砂浆(17)、底架十字梁(19)置于十字梁垫板(18)上，横梁(20)横向置于底架十字梁(19)上；地脚螺栓(2)为双头螺纹的直杆螺栓，其上端有六角头或四方头，其下端有开口销孔(12)，开口销子(13)置于开口销孔(12)内；地脚螺栓(2)的下端垂直穿过已和水平纵向凹槽(32)配合的L形垫圈(10)的地脚螺栓孔(28)，与地脚螺栓下端螺母(11)配合后安装开口销子(13)于开口销孔(12)内；地脚螺栓(2)上部穿过设于十字梁垫板(18)和横梁(20)两端的垂直螺栓孔后，装垫圈(21)和地脚螺栓上端螺母(22)；在十字梁垫板(18)的底架十字梁(19)两侧对应部位设定位支座(23)与十字梁垫板(18)垂直连接，定位支座(23)上设有相对应的轴线水平且为同一直线的水平定位螺栓(24)的定位螺栓孔(29)，十字梁垫板(18)安装就位后，以定位螺母1号(25)、定位螺母2号(26)、定位螺母3号(27)与定位螺栓(24)的调节紧固定位底架十字梁(19)。

塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造
技术领域
本发明涉及周期移动使用或固定使用的塔桅式机械设备砼基础的基础梁与上部机械设备的垂直定位构造。
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如建筑固定式塔机、风力发电机、采油机、信号塔架、钻探机及大型陆基雷达等塔桅式结构基础，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十字形组合式塔机基础问世，开辟了塔桅式机械设备基础组合式、重复使用、基础砼预制构件轻量化的方向和道路。但针对塔桅式机械设备组合基础重复使用和轻量化两大技术经济目标，存在基础结构设计受上部机械设备底架十字梁制约而组合形式固定造成的浪费和适应面窄的情况；现有技术对承受倾翻力矩和垂直力较小的机械设备，尤其是有固定底架十字梁的固定式建筑塔机，更急需从技术上解决国内各厂家生产的同型号塔机的底架十字梁的结构尺寸不同造成与基础垂直连接的构造不同形成的一种型号的组合式基础的垂直连接构造无法与几个厂家的同型号塔机的底架十字梁固定连接，亦即基础的通用性问题。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的移位和直径、长度变换难题，但都不同程度地对砼基础梁的截面造成损伤，成为基础结构安全的一种隐患；或者构造复杂，材料用量大，不经济；组合式基础的产业化实践证明，这是必须突破的影响塔桅式机械设备组合基础加快实现产业化的技术瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的和任务是在不损伤砼基础梁的前提下，提供一种能满足塔桅式机械设备的底架十字梁与砼基础梁的垂直定位连接要求，在设定的基础梁纵向区段内，地脚螺栓位置纵向可以任意定位，横向不再受砼的制约，地脚螺栓的直径、长度也能按设计要求调整的一种垂直定位连接构造。从而消除由于各厂家生产的同工作性能级别的塔桅式机械设备的不同底架十字梁及其与砼基础梁不同的垂直定位连接构造与已定型的砼基础之间无法通用连接定位的弊端，为加速实现塔桅式机械设备基础的标准化、工厂化生产创造技术条件。
技术方案  本发明——塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造由地脚螺栓(2)及其上部与塔桅式结构的底架十字梁(19)的定位连接构造和下部由与砼基础梁(1)组合定位连接的构造共同构成；如图1、2所示。
地脚螺栓(2)的下部与砼基础梁(1)的定位连接构造：在砼基础梁(1)和底架十字梁(19)的同一纵轴线方向对称设置于砼基础梁(1)两外侧垂直外立面以内的横剖面为L形的纵向水平凹槽(15)；纵向水平凹槽(15)的上半部由纵向水平设置的与砼基础梁(1)外侧垂直立面相平的立面为矩形的纵向水平立肋板(3)、纵向水平设置的平面为矩形的纵向水平板(16)的外向端面与纵向水平立肋板(3)的内向立面下端部连接、以纵向水平设置的立面为矩形的水平凹槽内侧立板(7)的上端部与纵向水平板(16)的下面连接，横剖面为矩形的定位纵肋(4)的外立面与纵向水平立肋板(3)的外向立面垂直齐平并与纵向水平立肋板(3)和纵向水平板(16)的下端面连接，使水平凹槽内侧立板(7)的外向立面与纵向定位纵肋(4)的内向立面有等间隙与L形垫圈(10)的L形剖面的内端向上突出的矩形部分配合的剖面为矩形的开口朝下的水平纵向凹槽(32)，水平纵向凹槽(32)与水平凹槽内侧立板(7)下半部和与水平凹槽内侧立板(7)下端部连接的由水平凹槽下部水平底板(8)和水平凹槽封口立板(9)横剖面垂直组合连接而成的凹槽下口封口角钢、水平凹槽下部水平底板(8)平面朝上、水平凹槽封口立板(9)外立面与砼基础梁(1)外侧立面相平共同形成的剖面为L形的水平凹槽(15)；水平凹槽(15)的水平两端头以外立面与砼基础梁(1)侧立面相平的水平凹槽端头封口立板(33)封闭；纵向水平立肋板(3)的内侧立面与均匀分布的立面为边数大于等于3的多边形的横向肋板(34)的外向端垂直立面连接；U形锚筋1号(14)水平横向设置于横向肋板(34)的两个立面上并与横向肋板(34)侧立面和纵向水平立肋板(3)内立面及纵向水平板(16)的上平面连接；U形锚筋2号(30)间距均匀地横向开口朝内设置于水平凹槽内侧立板(7)的内侧立面上并与水平凹槽内侧立板(7)内立面连接；U形锚筋3号(31)间距均匀地横向开口朝上或朝下设置于水平凹槽封口立板(9)的内侧立面上并与水平凹槽封口立板(9)内立面连接；L形垫圈(10)平面为矩形，其平面横轴线上有垂直地脚螺栓孔(28)供地脚螺栓(2)穿过，L形垫圈(10)的横剖面为矩形的内端上面有剖面为矩形的与水平纵向凹槽(32)配合的纵肋的L形；L形垫圈(10)的上面的地脚螺栓孔(28)的横向外侧设有垂直对称的两个垫圈支撑立肋板(6)，垫圈支撑立肋板(6)的立面为直角梯形或直角三角形，其直角梯形或直角三角形的水平底边与L形垫圈(10)的上平面矩形横向边平行并连接，其直角梯形或直角三角形的垂直立边与纵向水平立肋板(3)的外立面配合；立面为矩形的垫圈支撑立肋板(6)的连接定位板(5)与垫圈支撑立肋板(6)的两内侧立面和L形垫圈(10)的上平面连接并与L形垫圈(10)的平面外侧矩形边平行；如图3、4所示。
或者由L形垫圈(10)和底面与L形垫圈(10)上平面连成一体的、底平面和上平面为矩形的、朝向L形垫圈(10)的纵向肋板一面的垂直面的垂直中线与垂直的地脚螺栓孔(28)相切且与L形垫圈(10)上的地脚螺栓孔(28)同轴心的长方体(37)共同构成的地脚螺栓(2)的下端与砼基础梁(1)的连接构件2号(36)代替由L形垫圈(10)1件和垫圈支撑立肋板(6)2件和连接定位板(5)1件共同组合连接而成的地脚螺栓(2)的下端与砼基础梁(1)的连接构件1号(35)；如图5、6、7、3、4所示。
或者由L形垫圈(10)和底面与L形垫圈(10)上平面连成一体的、底平面和上平面为矩形的、朝向L形垫圈(10)的纵向肋板一面的垂直面的垂直中线与垂直的地脚螺栓孔(28)相切且与L形垫圈(10)上的地脚螺栓孔(28)同轴心的棱台体(38)共同构成的地脚螺栓(2)的下端与砼基础梁(1)的连接构件3号(39)代替连接构件1号(35)；如图8、9、10、3、4所示。
在砼基础梁(1)的上平面和底架十字梁(19)的十字梁垫板(18)之间设有高强度水泥砂浆(17)、底架十字梁(19)置于十字梁垫板(18)上，横梁(20)横向置于底架十字梁(19)上；地脚螺栓(2)为双头螺纹的直杆螺栓，其上端有六角头或四方头，其下端有开口销孔(12)，开口销子(13)置于开口销孔(12)内；地脚螺栓(2)的下端垂直穿过已和水平纵向凹槽(32)配合的L形垫圈(10)的地脚螺栓孔(28)，与地脚螺栓下端螺母(11)配合后安装开口销子(13)于开口销孔(12)内；地脚螺栓(2)上部穿过设于十字梁垫板(18)和横梁(20)两端的垂直螺栓孔后，装垫圈(21)和地脚螺栓上端螺母(22)；在十字梁垫板(18)的底架十字梁(19)两侧对应部位设定位支座(23)与十字梁垫板(18)垂直连接，定位支座(23)上设有相对应的轴线水平且为同一直线的水平定位螺栓(24)的定位螺栓孔(29)，十字梁垫板(18)安装就位后，以定位螺母1号(25)、定位螺母2号(26)、定位螺母3号(27)与定位螺栓(24)的调节紧固定位底架十字梁(19)；如图3、4、11所示。
有益效果  本发明采用将地脚螺栓与砼可组合分离的构造，实现了地脚螺栓沿砼基础梁轴向在设定区段的任意定位，并使地脚螺栓横向位置不受底架十字梁的构造尺寸的制约，地脚螺栓的直径、长度不受限制可以任意调整变换，其优势性在于：
一、在工厂化、标准化生产的定型塔桅式机械设备砼基础与同工作性能级别的不同的垂直定位连接构造的塔桅式机械设备的底架十字梁之间设置具有通用性的垂直定位连接构造，通过这个构造，实现了标准化的基础与非标准化的塔桅式机械设备的底架十字梁的有效垂直定位连接，变不可能为可能。
二、为充分利用地脚螺栓的材料性能，提高垂直定位连接构造的利用率提供了技术条件，从而实现节约基础的使用成本。
三、砼基础梁截面未受到削弱，保证了砼基础的整体强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图1——塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造总平面图；
附图2——塔桅式机械设备底架十字梁的垂直定位构造总立面图；
附图3——地脚螺栓(2)的下部垂直定位连接构造立面图；
附图4——地脚螺栓(2)的下部垂直定位连接构造剖面图；
附图5——连接构件2号(36)平面图
附图6——连接构件2号(36)正立面图
附图7——连接构件2号(36)侧立面图
附图8——连接构件3号(39)平面图
附图9——连接构件3号(39)正立面图
附图10——连接构件3号(39)侧立面图
附图11——底架十字梁(19)的定位构造平面图
具体实施方式
图1、2、3、4描述了塔桅式机械设备的砼基础梁1与上部机械设备的底架十字梁19的连接定位结构形式——地脚螺栓2的下部垂直定位连接构造的构造形式及配合关系。
按涵括了多套塔桅式机械设备底架十字梁19的地脚螺栓2沿砼基础梁1轴线方向的设定位置的地脚螺栓2设置区段在砼基础梁1对称的两侧面内设置地脚螺栓2的下部垂直定位连接构造的与砼基础梁1组合固定的部分；安装连接构件1号35或连接构件2号36或连接构件3号39使L形垫圈10的内侧上面纵肋与水平纵向凹槽32配合；将地脚螺栓下端螺母11置于L形垫圈10之下并与L形垫圈10的地脚螺栓孔28垂直对正中心，将地脚螺栓2的下端垂直向下穿过L形垫圈10与地脚螺栓下端螺母11配合使开口销孔12从地脚螺栓下端螺母11下端露出，装开口销子13于开口销孔12内；如图3、4、5、6、7、8、9、10所示。
在砼基础梁1上铺高强度水泥砂浆17，其上装十字梁垫板18并控制其水平，继而装底架十字梁19、横梁20、垫圈21、地脚螺栓上端螺母22；最后安装定位螺栓24、调节定位螺母1号25、定位螺母2号26、定位螺母3号27使底架十字梁19横向定位，如图3、4、11所示。
需要调换不同直径的地脚螺栓2时，换装设有与地脚螺栓2直径配合的地脚螺栓孔28的连接构件1号35或连接构件2号36或连接构件3号39和与地脚螺栓2直径配合的地脚螺栓下端螺母11和地脚螺栓上端螺母22，横梁20和垫圈21的螺栓孔径也随之调整即可，如图3、4、5、6、7、8、9、10所示；需要调换不同长度的地脚螺栓2时，以设计要求最长的地脚螺栓2两端设满足最短的地脚螺栓2的最小长度的双头螺纹来满足。