专利名称：塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造的制作方法
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；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，但构造复杂，尤其单独设于基础轴线 上的单根地脚螺栓更是构造复杂，材料用量大造成制作和使用成本大，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提供一种能满足塔桅式机械设备的底架梁与 基础预制砼构件的垂直定位连接的设计要求，在设定的位置在需要底架与基础砼垂直连接 时使地脚螺栓与基础砼组合锚固定位，在要求底架与基础分离时使地脚螺栓与基础砼分离 的地脚螺栓与基础预制砼构件的定位连接系统构造，其系统构造的特点是构造简单、节省 钢材且不削弱砼结构的整体强度，制作和使用工艺程序减少，并实现制作和使用成本低的 目标，为塔桅式机械设备砼预制构件装配式基础的产业化提供技术条件。技术方案本发明包括地脚螺栓下部与基础砼的锚固构造、地脚螺栓下部与基础 砼的组合与分解的构造和地脚螺栓上部与底架的定位连接构造。在设定的基础砼预制构件(18)的地脚螺栓(3)位置的砼(1)中设有地脚螺栓下 端锚件(4)，地脚螺栓下端锚件(4)的水平剖面外形为多边形或圆形、中心有垂直圆孔的钢 制管状体，地脚螺栓下端锚件(4)的垂直圆孔的内径面上有内螺纹(13)与地脚螺栓(3)的 下端外螺纹配合；地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有水平的与地脚螺栓下端锚件(4) 外径面配合的环形锚筋(6)与地脚螺栓下端锚件(4)的外径面连接；或在地脚螺栓下端锚 件(4)的外径面上设有垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端锚件(4)的外径面连接；或同时设环 形锚筋(6)和垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端锚件(4)的外径面连接；在地脚螺栓下端锚件 (4)的下端设有内径大于或等于地脚螺栓下端锚件(4)的垂直圆孔内径并与地脚螺栓下端 锚件(4)内孔同轴心的排水孔道(5)与地脚螺栓下端锚件(4)的下端面连接；排水孔道(5) 的下端位于基础砼预制构件(18)的侧立面或底面，使排水孔道(5)的管内空腔与地脚螺栓 下端锚件⑷的圆孔贯通；排水孔道(5)的剖面为圆形，排水孔道(5)的外壁为塑料或钢或 基础砼预制构件(18)的砼(1)；如图1、2、3、4所示。在地脚螺栓下端锚件(4)的上端面以上的砼中设有地脚螺栓垂直孔道(2)，地脚 螺栓垂直孔道⑵的垂直外壁为基础砼预制构件(18)的砼⑴或钢管或塑料管，地脚螺栓
4垂直孔道(2)的内空腔为纵轴线垂直的圆柱体或直径上大下小的平截头圆锥体，地脚螺栓 垂直孔道(2)的水平剖面为圆形，地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直纵向轴线与地脚螺栓下端 锚件(4)的垂直孔的垂直纵向轴线和排水孔道(5)的上端部的垂直纵向轴线重合为同一条 垂直线，地脚螺栓垂直孔道(2)的内径大于地脚螺栓(3)的外径；地脚螺栓(3)上、下端部 双头设有螺纹，且在其上端头设六角头或四方头(10)或不设六角头或四方头(10)；如图3、 4所示。以对称分布于底架水平梁(16)两侧的两件为一组的地脚螺栓(3)定位连接底架 水平梁(16)的构造在底架水平梁(16)两侧对称的位置的基础砼预制构件(18)的砼(1) 中自上而下垂直设有地脚螺栓垂直孔道(2)和地脚螺栓下端锚件(4)和排水孔道(5)，地 脚螺栓垂直孔道(2)的下端与地脚螺栓下端锚件(4)的上端之间和地脚螺栓下端锚件(4) 的下端与排水孔道(5)的上端部之间无间隙；且地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直纵轴线与地 脚螺栓下端锚件(4)的垂直纵轴线和排水孔道(5)的上端部的垂直纵轴线重合为同一条垂 直线，在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有水平的环形锚筋(6)与地脚螺栓下端锚件 (4)连接，或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有垂直锚筋(7)与环形锚筋(6)连接， 或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有环形锚筋(6)和垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端 锚件⑷的外径面连接；2件地脚螺栓(3)的下端分别垂直向下穿过地脚螺栓垂直孔道(2) 使地脚螺栓(3)的下端部外螺纹与地脚螺栓下端锚件(4)的垂直孔内螺纹(13)配合；两端 设有内径略大于地脚螺栓(3)外径的垂直圆孔供地脚螺栓(3)穿过的垫板(15)自上而下 坐落于基础砼预制构件(18)的上平面之上，垫板(15)与砼(1)的上平面之间设有高强度 干硬性水泥砂浆(14)；底架水平梁(16)座落于垫板(15)之上，两端设有内径略大于地脚 螺栓⑶外径的垂直圆孔供地脚螺栓⑶垂直穿过的横担(17)横跨于底架水平梁(16)之 上，在凸出于横担(17)上平面的2件地脚螺栓(3)的上端部有2件螺母(9)的内螺纹分别 与2件地脚螺栓(3)的上端部外螺纹配合；如图1、3所示。设于底架水平梁(16)纵轴线上以孤立的单件地脚螺栓(3)垂直定位连接底架定 位件⑶于基础砼预制构件(18)之上的构造在基础砼预制构件(18)设有地脚螺栓(3) 的位置自上而下垂直设有地脚螺栓垂直孔道(2)和地脚螺栓下端锚件(4)和排水孔道(5)， 地脚螺栓垂直孔道(2)的下端与地脚螺栓下端锚件(4)的上端之间和地脚螺栓下端锚件 (4)的下端与排水孔道(5)的上端之间无间隙配合；且地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直纵轴 线与地脚螺栓下端锚件(4)的垂直纵轴线和排水孔道(5)的上端部的垂直纵轴线重合为 同一条垂直线，在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有水平的环形锚筋(6)与地脚螺栓 下端锚件(4)连接，或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有垂直锚筋(7)与环形锚筋 (6)连接，或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有环形锚筋(6)和垂直锚筋(7)与地脚 螺栓下端锚件⑷的外径面连接；在地脚螺栓垂直孔道⑵的上端的砼⑴的平面以上设 有外径大于地脚螺栓垂直孔道(2)的上口直径、内径略小于地脚螺栓(3)的外径的封闭圈 (12)，封闭圈(12)为橡胶封闭圈；在封闭圈(12)之上设有内孔径略大于地脚螺栓(3)外径 的钢制垫圈(11)，在垫圈(11)的下平面与基础砼预制构件(18)的砼(1)的上平面之间设 有高强度干硬性水泥砂浆(14)，与底架水平梁(16)连为一体的底架定位件(8)坐落于垫圈 (11)之上，底架定位件(8)的下平面与垫圈(11)上平面之间无间隙，或底架定位件(8)的 底平面与砼(1)的上平面之间只设封闭圈(12)；底架定位件(8)上有内径略大于地脚螺栓(3)外径的垂直孔供地脚螺栓(3)垂直穿过，在凸出于底架定位件(8)上平面的地脚螺栓 (3)的上端部有螺母(9)的内螺纹与地脚螺栓(3)的上端部外螺纹配合。如图1、4所示。有益效果本发明简化了地脚螺栓在砼中的锚固构造，增强了基础砼结构的强度 和整体刚度，减少了制作和使用的工艺程序，节约了钢材并降低了砼预制构件装配式基础 的垂直定位连接构造的制作和使用成本，同时相应地延长了砼预制构件的寿命，增加了地 脚螺栓的重复使用次数，节资节能环保和经济效益明显。
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与基础的垂直定位连接系统构造总平面图附图2——塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造的A-A剖面图附图3——塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造的B-B剖面图附图4——塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造的C-C剖面图具体实施方式
本发明塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造的 如图1、2、3、4所示。以对称分布于底架水平梁16两侧的两件为一组的地脚螺栓3定位连接底架水平 梁16的构造的安装程序按上部塔桅式机械设备的底架水平梁16和底架定位件8与基础砼预制构件18的 垂直定位连接构造的设计要求的平面位置，在基础砼预制构件18的砼1中埋置地脚螺栓下 端锚件4和排水孔道5，同时设置地脚螺栓垂直孔道2 ；如图1、2、3、4所示。基础砼预制构件18水平组装就位并连为一体后，将地脚螺栓3的下端分别垂直插 入各地脚螺栓垂直孔道2内并以地脚螺栓3下端部的外螺纹与地脚螺栓下端锚件4的内螺 纹13旋合；套装封闭圈12于地脚螺栓3使封闭圈12的下平面与砼1的上平面之间无间 隙；铺高强度干硬性水泥砂浆14，在高强度干硬性水泥砂浆14之上安装垫板15并使各垫 板15的上平面水平；吊装底架水平梁16后，以横担17的两端垂直孔与对称的2件地脚螺 栓3的上端配合下降至横担17的底平面与底架水平梁16的上平面之间无间隙；以螺母9 的内螺纹与地脚螺栓3的上端部外螺纹配合，旋转螺母9使底架水平梁16与基础砼预制构 件18垂直连接定位；如图3所示。设于底架水平梁16纵轴线上以孤立的单件地脚螺栓3垂直定位连接底架定位件 8于基础砼预制构件18之上的构造的安装程序与横担17配合双件地脚螺栓3的垂直定位 连接底架水平梁16的构造的安装程序不同之外在于在地脚螺栓3的下端外螺纹与地脚螺栓下端锚件4的内螺纹旋合后，套装封闭圈 12于地脚螺栓3上使封闭圈12的下平面与砼1的上平面之间无间隙，然后铺设高强度干硬 性水泥砂浆14，安装垫圈11并使垫圈11的上平面与各垫板15的上平面相平；吊装底架水平梁16使底架定位件8上的垂直螺栓也垂直对正地脚螺栓3后下降 底架水平梁16使地脚螺栓3的上端部穿过底架定位件8的螺栓孔，以螺母9的内螺纹与地 脚螺栓3上端部的外螺纹旋合，使底架定位件8与基础砼预制构件18垂直定位连接；如图 4所示。以与上述操作程序的逆操作完成底架水平梁16与基础砼预制构件18的分解和地 脚螺栓3与基础砼预制构件18的分解。
权利要求
塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造包括地脚螺栓下部与基础砼的锚固、组合与分解的构造和上部与底架的定位连接构造，其特征在于在设定的基础砼预制构件(18)的地脚螺栓(3)位置的砼(1)中设有地脚螺栓下端锚件(4)，地脚螺栓下端锚件(4)的水平剖面外形为多边形或圆形、中心有垂直圆孔的钢制管状体，地脚螺栓下端锚件(4)的垂直圆孔的内径面上有内螺纹(13)与地脚螺栓(3)的下端外螺纹配合；地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有水平的与地脚螺栓下端锚件(4)外径面配合的环形锚筋(6)与地脚螺栓下端锚件(4)的外径面连接；或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端锚件(4)的外径面连接；或同时设环形锚筋(6)和垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端锚件(4)的外径面连接；在地脚螺栓下端锚件(4)的下端设有内径大于或等于地脚螺栓下端锚件(4)的垂直圆孔内径并与地脚螺栓下端锚件(4)内孔同轴心的排水孔道(5)与地脚螺栓下端锚件(4)的下端面连接；排水孔道(5)的下端位于基础砼预制构件(18)的侧立面或底面，使排水孔道(5)的管内空腔与地脚螺栓下端锚件(4)的圆孔贯通；排水孔道(5)的剖面为圆形，排水孔道(5)的外壁为塑料或钢或基础砼预制构件(18)的砼(1)；在地脚螺栓下端锚件(4)的上端面以上的砼中设有地脚螺栓垂直孔道(2)，地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直外壁为基础砼预制构件(18)的砼(1)或钢管或塑料管，地脚螺栓垂直孔道(2)的内空腔为纵轴线垂直的圆柱体或直径上大下小的平截头圆锥体，地脚螺栓垂直孔道(2)的水平剖面为圆形，地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直纵向轴线与地脚螺栓下端锚件(4)的垂直孔的垂直纵向轴线和排水孔道(5)的上端部的垂直纵向轴线重合为同一条垂直线，地脚螺栓垂直孔道(2)的内径大于地脚螺栓(3)的外径；地脚螺栓(3)上、下端部双头设有螺纹，且在其上端头设六角头或四方头(10)或不设六角头或四方头(10)。
2.如权利要求1所述的塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造，其特征 在于以对称分布于底架水平梁(16)两侧的两件为一组的地脚螺栓(3)定位连接底架水平 梁(16)的构造在底架水平梁(16)两侧对称的位置的基础砼预制构件(18)的砼(1)中 自上而下垂直设有地脚螺栓垂直孔道(2)和地脚螺栓下端锚件(4)和排水孔道(5)，地脚 螺栓垂直孔道(2)的下端与地脚螺栓下端锚件(4)的上端之间和地脚螺栓下端锚件(4)的 下端与排水孔道(5)的上端部之间无间隙；且地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直纵轴线与地脚 螺栓下端锚件(4)的垂直纵轴线和排水孔道(5)的上端部的垂直纵轴线重合为同一条垂直 线，在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有水平的环形锚筋(6)与地脚螺栓下端锚件(4) 连接，或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有垂直锚筋(7)与环形锚筋(6)连接，或在 地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有环形锚筋(6)和垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端锚件 ⑷的外径面连接；2件地脚螺栓(3)的下端分别垂直向下穿过地脚螺栓垂直孔道(2)使地 脚螺栓(3)的下端部外螺纹与地脚螺栓下端锚件(4)的垂直孔内螺纹(13)配合；两端设有 内径略大于地脚螺栓(3)外径的垂直圆孔供地脚螺栓(3)穿过的垫板(15)自上而下坐落 于基础砼预制构件(18)的上平面之上，垫板(15)与砼(1)的上平面之间设有高强度干硬 性水泥砂浆(14)；底架水平梁(16)座落于垫板(15)之上，两端设有内径略大于地脚螺栓 (3)外径的垂直圆孔供地脚螺栓⑶垂直穿过的横担(17)横跨于底架水平梁(16)之上， 在凸出于横担(17)上平面的2件地脚螺栓(3)的上端部有2件螺母(9)的内螺纹分别与22件地脚螺栓(3)的上端部外螺纹配合；设于底架水平梁(16)纵轴线上以孤立的单件地脚螺栓(3)垂直定位连接底架定位件 ⑶于基础砼预制构件(18)之上的构造在基础砼预制构件(18)设有地脚螺栓(3)的位 置自上而下垂直设有地脚螺栓垂直孔道(2)和地脚螺栓下端锚件(4)和排水孔道(5)，地脚 螺栓垂直孔道(2)的下端与地脚螺栓下端锚件(4)的上端之间和地脚螺栓下端锚件(4)的 下端与排水孔道(5)的上端之间无间隙配合；且地脚螺栓垂直孔道(2)的垂直纵轴线与地 脚螺栓下端锚件(4)的垂直纵轴线和排水孔道(5)的上端部的垂直纵轴线重合为同一条垂 直线，在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有水平的环形锚筋(6)与地脚螺栓下端锚件 (4)连接，或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有垂直锚筋(7)与环形锚筋(6)连接， 或在地脚螺栓下端锚件(4)的外径面上设有环形锚筋(6)和垂直锚筋(7)与地脚螺栓下端 锚件⑷的外径面连接；在地脚螺栓垂直孔道⑵的上端的砼⑴的平面以上设有外径大 于地脚螺栓垂直孔道(2)的上口直径、内径略小于地脚螺栓(3)的外径的封闭圈(12)，封闭 圈(12)为橡胶封闭圈；在封闭圈(12)之上设有内孔径略大于地脚螺栓(3)外径的钢制垫 圈(11)，在垫圈(11)的下平面与基础砼预制构件(18)的砼(1)的上平面之间设有高强度 干硬性水泥砂浆(14)，与底架水平梁(16)连为一体的底架定位件(8)坐落于垫圈(11)之 上，底架定位件(8)的下平面与垫圈(11)上平面之间无间隙，或底架定位件(8)的底平面 与砼(1)的上平面之间只设封闭圈(12)；底架定位件(8)上有内径略大于地脚螺栓(3)外 径的垂直孔供地脚螺栓(3)垂直穿过，在凸出于底架定位件(8)上平面的地脚螺栓(3)的 上端部有螺母(9)的内螺纹与地脚螺栓(3)的上端部外螺纹配合。
全文摘要
塔桅式机械设备底架与基础的垂直定位连接系统构造以预制砼构件内预埋地脚螺栓的下端锚固构造和预设的地脚螺栓垂直孔及构造系统的排水构造，实现了地脚螺栓与砼预制构件的组合或分解，进而实现了地脚螺栓和砼预制构件的重复使用，其效果是减少制作和使用的工艺程序、节约钢材、降低成本，为塔桅式机械设备砼预制构件装配式基础的产业化提供了技术条件。
文档编号F16M7/00GK101949154SQ20101029534
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者赵正义 申请人:赵正义