装配式塔机基础的水平连接系统构造的制作方法
【专利摘要】装配式塔机基础的水平连接系统构造为适应周期移动使用的塔式起重机基础反复装配和重复使用的技术要求，把钢和混凝土等不同材料以机加工、焊接或铸造或以模具成型等工艺共同构成水平连接系统的具有重复装配、延长钢绞线使用寿命、防腐蚀和抗冲击性能的构造。
【专利说明】装配式塔机基础的水平连接系统构造
[0001]【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的装配式砼预制独立式梁板结构基础的后张法预应力水平连接系统构造。
[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。近年来已有装配式塔机砼预制独立式梁板结构基础问世，开辟了塔桅式机械设备基础装配式、重复使用、基础砼预制构件轻量化的方向和道路。但针对塔桅式机械设备装配式砼预制独立式梁板结构基础重复使用和轻量化两大技术经济目标，存在砼预制构件水平连接系统构造复杂、制作工艺程序多、系统封闭性差等因素造成制作成本大、周期长、系统锈蚀严重造成重复使用次数少等产业化的不利因素。彻底突破这一技术瓶颈，大幅度减少占基础制作成本四分之一的预应力水平连接系统的工艺程序、降低制作成本同时延长水平连接系统的使用寿命对塔桅式机械设备装配式砼预制独立式梁板结构基础的产业化具有重要意义。
[0003]
【发明内容】
本发明的目的和任务是提供一种较现有后张法预应力技术构造节约钢材、减少工艺程序、系统封闭性和抗锈蚀性能提高，并提高钢绞线重复使用次数，大幅降低生产及使用成本的装配式塔机基础的水平连接系统构造，为塔桅式机械设备装配式砼预制独立式梁板结构基础的产业化创造技术条件。
[0004]技术方案本发明包括装配式固定式塔机砼独立梁板结构基础的水平连接系统的3种固定端构造、I种张拉端构造和与固定端、张拉端连接贯通的钢绞线水平孔道的构造。
[0005]钢绞线孔道构造(301)由水平设置于组成砼基础独立梁板结构的各基础砼预制构件(19)内的空间交叉的剖面为圆形的η条钢绞线孔道(2)构成，该η为大于等于2的整数倍数的整数，砼独立梁板结构基础由砼中心件(26)、砼基础梁(27)和砼抗压板(28)水平组合而成；每条钢绞线孔道(2)的纵向轴心相互连通使每条孔道的任意横向剖切位置的两侧的圆形剖面的圆心重合；各条钢绞线孔道构造(301)的垂直投影交会于基础砼结构的平面中心；钢绞线(4)贯穿于钢绞线孔道(2)内，钢绞线孔道(2)的孔道内壁由钢管或塑料管⑶或砼⑴构成，各钢绞线孔道⑵的纵向轴心在砼中心件(26)之外的各基础砼预制构件(19)内水平，每道钢绞线孔道(2)的两个端头分别与钢绞线⑷的固定端构造I号(101)或固定端构造2号(102)或固定端构造3号(103)和张拉端构造(201)连通；如图
1、2、3、4、5、6 所示。
[0006]固定端构造I号(101)的构造:固定端钢封口套管(30)为内径外向端大于内向端的水平管，管内空腔部分为平截头圆锥体，固定端钢封口套管(30)的内径较大的圆环形底面与基础砼预制构件(19)的砼(I)的外立面相平，固定端钢封口套管(30)的内径较小的圆环形底面与固定端钢水平套管(29)的圆环形剖面的内径相同且与固定端钢水平套管
(29)的水平外向端面连接，承压圈(20)的外径大于或等于固定端钢水平套管(29)的外径，承压圈(20)的中心圆孔直径大于或等于钢绞线孔道(2)或钢管或塑料管(3)的内径，承压圈(20)的外向面与固定端钢水平套管(29)的内向面连接，锚筋(6)与承压圈(20)的外径面或内向面连接；固定端过渡管(9)的横剖面为圆环形，固定端过渡管(9)的外向端的内径大于或等于承压圈(20)中心孔的孔径，固定端过渡管(9)的外向端与承压圈(20)的内向面连接，环形锚筋I号(11)与固定端过渡管(9)的外径面连接；钢管或塑料管(3)的横剖面为圆环形，钢管或塑料管(3)的外向端与固定端过渡管(9)的内向端连接；组合后的固定端钢封口套管(30)、固定端钢水平套管(29)、承压圈(20)、固定端过渡管(9)和钢绞线孔道
(2)的纵向轴心重合为同一水平直线；钢绞线定位板(5)为圆柱体，其外径略小于固定端钢水平套管(29)的内径，钢绞线定位板(5)的厚度和各承压管(12)的总长度和钢绞线锚头
(8)的长度之和小于固定端钢水平套管(29)的长度，钢绞线定位板(5)上设有与该圆柱体纵向轴心同方向的圆孔(22)m个，该m为大于等于I的整数，圆孔(22)的内径略大于钢绞线⑷的外径且小于钢绞线锚头⑶的外径；在钢绞线定位板(5)的内立面与承压圈(20)的外立面之间设有件数为R的承压管(12)，该R为大于等于I的整数，承压管(12)的外径与钢绞线定位板(5)的外径相同，承压管(12)的内径不小于承压圈(20)中心孔的孔径，承压管(12)的长度大于夹片(14)的长度；固定端封闭件(10)为平截头圆锥体，该平截头圆锥体的上、下底面的外径与固定端钢封口套管(30)的外向端和内向端的内径对应相等；如图3所示。
[0007]固定端构造2号(102)与固定端构造I号(101)的区别在于:固定端钢封口套管
(30)的材料是与基础砼预制构件相同并融为一体的砼(I);如图4所示。
[0008]固定端构造3号(103)与固定端构造I号(101)的区别在于:以固定端砼水平套管(21)替代固定端钢水平套管(29)和固定端钢封口套管(30)，固定端砼水平套管(21)的材料为与基础砼预制构件相同并融为一体的砼(I);如图5所示。
[0009]张拉端构造(201)的构造:张拉端过渡管(17)的剖面为圆形环，张拉端过渡管
(17)的外向端内径大于或等于张拉端封口圈(24)的内径并与张拉端封口圈(24)的内向面连接，环形锚筋2号(25)与张拉端过渡管(17)的外径面连接；张拉端过渡管(17)的内向端内径与钢绞线孔道(2)或钢管或塑料管(3)的内径相同；在张拉端封口圈(24)的外向面上设有纵向剖面为矩形且内径与张拉端封口圈(24)内径相同的圆环形凹槽(7)，张拉端封口圈(24)的外向垂直面与基础砼预制构件(19)的砼(I)的外立面相平；锚环(13)为圆柱体，其外径与圆环形凹槽(7)的外径相配合，锚环(13)的内向垂直底面与圆环形凹槽⑵的垂直底面无间隙配合，锚环(13)的外径面上设有外螺纹，锚环(13)上设有与锚环
(13)纵轴同方向的直径外向端大、内向端小且内向端的内径略大于钢绞线(4)的外径的圆锥形孔(23)，圆锥形孔(23)的数量为m个，该m与钢绞线定位板(5)的圆孔(22)数量相同；组合装配合后的钢绞线孔道(2)或钢管或塑料管(3)和张拉端过渡管(17)、张拉端封口圈(24)、锚环(13)的纵向轴心重合为同一水平直线，在圆锥形孔(23)的钢绞线(4)的外径面与圆锥形孔(23)的内径面之间有夹片(14);封闭套筒端头圈(18)的纵向剖面为矩形，封闭套筒端头圈(18)的内径面上设有内螺纹与锚环(13)外径面的外螺纹配合，封闭套筒(16)的长度大于钢绞线⑷水平凸出封闭套筒端头圈(18)的外向面的长度，封闭套筒
(16)的内径大于封闭套筒端头圈(18)的内径且小于或等于封闭套筒端头圈(18)的外径，封闭套筒(16)的内向端面与封闭套筒端头圈(18)的外向面连接，且封闭套筒端头圈(18)与封闭套筒(16)的纵向轴心重合；在封闭套筒端头圈(18)的内向面与张拉端封口圈(24)或基础砼预制构件(19)的砼⑴的外向面之间有封闭胶圈(15);如图6所示。[0010]有益效果由于实现了塔桅式机械设备装配式基础的预应力水平连接系统的多种材料和不同的制作工艺，更以砼替代部分钢材，从而大幅度减少了工艺程序；固定端构造使钢绞线的使用次数大幅增加，固定端、张拉端的构造封闭性能提升，延长了构造的使用寿命，最终实现了大幅节约钢材，减少工艺程序，降低生产和使用成本。
[0011]【专利附图】
【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。
[0012]附图1—装配式塔机基础的水平连接系统构造的总平面图
[0013]附图2—装配式塔机基础的水平连接系统构造的总平面的A-A剖面图
[0014]附图3——固定端构造I号(101)的纵向剖面图
[0015]附图4——固定端构造2号(102)的纵向剖面图
[0016]附图5——固定端构造3号(103)的纵向剖面图
[0017]附图6—张拉端构造(201)的纵向剖面图
[0018]【具体实施方式】装配式塔机基础的水平连接系统构造如图1、2、3、4、5、6所示。
[0019]装配式塔机基础的水平连接系统构造的装配方法及程序:
[0020]在钢绞线4的一端安装钢绞线锚头8，在装配式塔机基础的基础砼预制构件19已吊装就位的预应力水平连接系统的固定端构造I号101或固定端构造2号102或固定端构造3号103的固定端钢水平套管29或固定端砼水平套管21内首先安装承压管12，使承压管12的内立面与承压圈20的外立面之间无间隙；接着安装钢绞线定位板5使其内向面与承压圈20的外向面之间配合无间隙，穿入钢绞线4使各钢绞线锚头8的内向端与钢绞线定位板5的外向面之间无间隙，使钢绞线4的另一端穿过钢绞线孔道2从张拉端构造201凸出；安装固定端封闭件10于固定端钢封口套管30或固定端砼封口套筒31的内空腔部位；使固定端构造I号101或固定端构造2号102或固定端构造3号103封闭；如图1、2、3、4、5所示。
[0021]通过递次减少安装承压管12，来调换钢绞线4与夹片14的夹持区在钢绞线4上的位置，使钢绞线4在钢绞线锚头8和夹片14之间在多次重复使用过程中受拉区内无夹片14夹持形成的刻痕，从而为钢绞线4增加重复使用次数和结构安全提供了条件。
[0022]在张拉端构造201的张拉端封口圈24的外侧安装锚环13，使锚环13的外径面和内向垂直底面与圆环形凹槽7的外径面和底面配合无间隙；将钢绞线4穿过锚环13的圆锥形孔23，安装夹片14于圆锥形孔23内，使夹片14的内壁与钢绞线4外径面之间无间隙；以张拉机对钢绞线4进行张拉并使夹片14定位；装封闭胶圈15于锚环13的外径面上；安装封闭套筒16，使封闭套筒端头圈18的内螺纹与锚环13的外螺纹配合，旋合封闭套筒端头圈18使封闭套筒端头圈18的内向面和张拉端封口圈24的外向面与封闭胶圈15的外向面和内向面之间均无间隙，使张拉端构造201封闭；如图6所示。
[0023]上述操作程序的逆向操作可将张拉端构造201和固定端构造I号101或固定端构造2号102或固定端构造3号103分解，从固定端抽出钢绞线4后，起吊并分解基础砼预制构件19。
【权利要求】
1.装配式塔机基础的水平连接系统构造，包括装配式固定式塔机砼独立梁板结构基础的水平连接系统的3种固定端构造、I种张拉端构造和与固定端、张拉端连接贯通的钢绞线水平孔道的构造，其特征在于: 钢绞线孔道构造(301)由水平设置于组成砼基础独立梁板结构的各基础砼预制构件(19)内的空间交叉的剖面为圆形的η条钢绞线孔道(2)构成，该η为大于等于2的整数倍数的整数，砼独立梁板结构基础由砼中心件(26)、砼基础梁(27)和砼抗压板(28)水平组合而成；每条钢绞线孔道(2)的纵向轴心相互连通使每条孔道的任意横向剖切位置的两侧的圆形剖面的圆心重合；各条钢绞线孔道构造(301)的垂直投影交会于基础砼结构的平面中心；钢绞线⑷贯穿于钢绞线孔道⑵内，钢绞线孔道⑵的孔道内壁由钢管或塑料管(3)或砼⑴构成，各钢绞线孔道⑵的纵向轴心在砼中心件(26)之外的各基础砼预制构件(19)内水平，每道钢绞线孔道(2)的两个端头分别与钢绞线(4)的固定端构造I号(101)或固定端构造2号(102)或固定端构造3号(103)和张拉端构造(201)连通； 固定端构造I号(101)的构造:固定端钢封口套管(30)为内径外向端大于内向端的水平管，管内空腔部分为平截头圆锥体，固定端钢封口套管(30)的内径较大的圆环形底面与基础砼预制构件(19)的砼(I)的外立面相平，固定端钢封口套管(30)的内径较小的圆环形底面与固定端钢水平套管(29)的圆环形剖面的内径相同且与固定端钢水平套管(29)的水平外向端面连接，承压圈(20)的外径大于或等于固定端钢水平套管(29)的外径，承压圈(20)的中心圆孔直径大于或等于钢绞线孔道(2)或钢管或塑料管(3)的内径，承压圈(20)的外向面与固定端钢水平套管(29)的内向面连接，锚筋(6)与承压圈(20)的外径面或内向面连接；固定端过渡管(9)的横剖面为圆环形，固定端过渡管(9)的外向端的内径大于或等于承压圈(20)中心孔的孔径，固定端过渡管(9)的外向端与承压圈(20)的内向面连接，环形锚筋I号(11)与固定端过渡管(9)的外径面连接；钢管或塑料管(3)的横剖面为圆环形，钢管或塑料管(3)的外向端与固定端过渡管(9)的内向端连接；组合后的固定端钢封口套管(30)、固定端钢水平套管(29)、承压圈(20)、固定端过渡管(9)和钢绞线孔道(2)的纵向轴心重合为同一水平直线；钢绞线定位板(5)为圆柱体，其外径略小于固定端钢水平套管(29)的内径，钢绞线定位板(5)的厚度和各承压管(12)的总长度和钢绞线锚头(8)的长度之和小于固定端钢水平套管(29)的长度，钢绞线定位板(5)上设有与该圆柱体纵向轴心同方向的圆孔(22)m个，该m为大于等于I的整数，圆孔(22)的内径略大于钢绞线⑷的外径且小于钢绞线锚头⑶的外径；在钢绞线定位板(5)的内立面与承压圈(20)的外立面之间设有件数为R的承压管(12)，该R为大于等于I的整数，承压管(12)的外径与钢绞线定位板(5)的外径相同，承压管(12)的内径不小于承压圈(20)中心孔的孔径，承压管(12)的长度大于夹片(14)的长度；固定端封闭件(10)为平截头圆锥体，该平截头圆锥体的上、下底面的外径与固定端钢封口套管(30)的外向端和内向端的内径对应相等； 固定端构造2号(102)与固定端构造I号(101)的区别在于:固定端钢封口套管(30)的材料是与基础砼预制构件相同并融为一体的砼(I); 固定端构造3号(103)与固定端构造I号(101)的区别在于:以固定端砼水平套管(21)替代固定端钢水平套管(29)和固定端钢封口套管(30)，固定端砼水平套管(21)的材料为与基础砼预制构件相同并融为一体的砼(I); 张拉端构造(201)的构造:张拉端过渡管(17)的剖面为圆形环，张拉端过渡管(17)的外向端内径大于或等于张拉端封口圈(24)的内径并与张拉端封口圈(24)的内向面连接，环形锚筋2号(25)与张拉端过渡管(17)的外径面连接；张拉端过渡管(17)的内向端内径与钢绞线孔道(2)或钢管或塑料管(3)的内径相同；在张拉端封口圈(24)的外向面上设有纵向剖面为矩形且内径与张拉端封口圈(24)内径相同的圆环形凹槽(7)，张拉端封口圈(24)的外向垂直面与基础砼预制构件(19)的砼(1)的外立面相平；锚环(13)为圆柱体，其外径与圆环形凹槽(7)的外径相配合，锚环(13)的内向垂直底面与圆环形凹槽(7)的垂直底面无间隙配合，锚环(13)的外径面上设有外螺纹，锚环(13)上设有与锚环(13)纵轴同方向的直径外向端大、内向端小且内向端的内径略大于钢绞线(4)的外径的圆锥形孔(23)，圆锥形孔(23)的数量为m个，该m与钢绞线定位板(5)的圆孔(22)数量相同；组合装配合后的钢绞线孔道(2)或钢管或塑料管(3)和张拉端过渡管(17)、张拉端封口圈(24)、锚环(13)的纵向轴心重合为同一水平直线，在圆锥形孔(23)的钢绞线(4)的外径面与圆锥形孔(23)的内径面之间有夹片(14);封闭套筒端头圈(18)的纵向剖面为矩形，封闭套筒端头圈(18)的内径面上设有内螺纹与锚环(13)外径面的外螺纹配合，封闭套筒(16)的长度大于钢绞线(4)水平凸出封闭套筒端头圈(18)的外向面的长度，封闭套筒(16)的内径大于封闭套筒端头圈(18)的内径且小于或等于封闭套筒端头圈(18)的外径，封闭套筒(16)的内向端面与封闭套筒端头圈(18)的外向面连接，且封闭套筒端头圈(18)与封闭套筒(16)的纵向轴心重合；在封闭套筒端头圈(18)的内向面与张拉端封口圈(24)或基础砼预制构件(19)的砼⑴的外向面之间有封闭胶圈(15)； 装配式塔机基础的水平连接系统构造的装配方法及程序: 在钢绞线(4)的一端安装钢绞线锚头(8)，在装配式塔机基础的基础砼预制构件(19)已吊装就位的预应力水平连接系统的固定端构造I号(101)或固定端构造2号(102)或固定端构造3号(103)的固定端钢水平套管(29)或固定端砼水平套管(21)内首先安装承压管(12)，使承压管(12)的内立面与承压圈(20)的外立面之间无间隙；接着安装钢绞线定位板(5)使其内向面与承压圈(20)的外向面之间配合无间隙，穿入钢绞线⑷使各钢绞线锚头(8)的内向端与钢绞线定位板(5)的外向面之间无间隙，使钢绞线(4)的另一端穿过钢绞线孔道⑵从张拉端构造(201)凸出；安装固定端封闭件(10)于固定端钢封口套管(30)或固定端砼封口套筒(31)的内空腔部位；使固定端构造I号(101)或固定端构造2号(102)或固定端构造3号(103)封闭； 通过递次减少安装承压管(12)，来调换钢绞线(4)与夹片(14)的夹持区在钢绞线(4)上的位置，使钢绞线(4)在钢绞线锚头(8)和夹片(14)之间在多次重复使用过程中受拉区内无夹片(14)夹持形成的刻痕，从而为钢绞线(4)增加重复使用次数和结构安全提供了条件。
2.如权利要求1所述的装配式塔机基础的水平连接系统构造，其特征在于: 在张拉端构造(201)的张拉端封口圈(24)的外侧安装锚环(13)，使锚环(13)的外径面和内向垂直底面与圆环形凹槽(7)的外径面和底面配合无间隙；将钢绞线(4)穿过锚环(13)的圆锥形孔(23)，安装夹片(14)于圆锥形孔(23)内，使夹片(14)的内壁与钢绞线(4)外径面之间无间隙；以张拉机对钢绞线(4)进行张拉并使夹片(14)定位；装封闭胶圈(15)于锚环(13)的外径面上；安装封闭套筒(16)，使封闭套筒端头圈(18)的内螺纹与锚环(13)的外螺纹配合，旋合封闭套筒端头圈(18)使封闭套筒端头圈(18)的内向面和张拉端封口 圈(24)的外向面与封闭胶圈(15)的外向面和内向面之间均无间隙，使张拉端构造(201)封闭。
【文档编号】E02D27/42GK103953064SQ201410209809
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】赵正义 申请人:赵正义