专利名称：厚大体积混凝土弹性基座及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种大型设备的钢筋混凝土支撑基座及其施工安装方法。
背景技术：
传统的汽轮发电机基座一般采用大体积钢筋混凝土结构，通过框架柱与基础筏基连接，各节点都是刚性连接，其施工工序为基础筏基一框架支柱一基座大体积混凝土一设备安装。在施工过程中，钢筋混凝土基座的荷载是通过框架柱和基座底支撑架传递到筏基上的，不需要在框架柱上采取任何措施，施工后期，支撑架拆除后，钢筋混凝土基座的荷载直接通过框架柱传递到基础筏基上。若采用传统施工方法，基座不能提前受力，大体积混凝土底模很难支撑，需要在底模上安装大量大型工字钢梁来承受上部大体积混凝土的荷载，并且这些工字钢梁还要浇筑到混凝土内，其损耗量非常大。
现有的汽轮发电机组有全速机和半速机之分，虽然半速机由于转速较全速机低，抗振性能比全速机好，以及发电效率高的优点而越来越多地应用到汽轮发电机上，但其自振频率周期与钢筋混凝土结构的自振周期接近，容易发生共振现象，而导致钢筋混凝土结构的破坏。所以随着半速机的应用，基座大体积混凝土的刚性节点结构已不能适应，必须找到一种新的形式，解决设备机构和钢筋混凝土结构之间的共振。有一种方法，是将基座大体积混凝土的重量加大到发电机组重量的100倍，可以解决共振，但事实证明是不可行的。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种厚大体积混凝土弹性基座及其施工方法，要解决用于支撑半速机的大体积钢筋混凝土基座容易发生共振现象，而导致钢筋混凝土结构破坏的技术问题；并要解决弹性支座不能提前受力和大体积混凝土底模支撑的难题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种厚大体积混凝土弹性基座，包括框架支撑柱和支撑机器设备的厚大体积钢筋混凝土，其特征在于在框架支撑柱的外侧壁上分别预埋有柱侧预埋件，在框架支撑柱的上面有后浇混凝土的柱头平面，柱头平面内有设备预埋件，柱头平面的四周预埋有角钢钢框，角钢钢框与柱头平面平齐；在框架支撑柱柱头外周焊接型钢支撑框架，型钢支撑框架的下部内侧与角钢钢框和柱侧预埋件焊接，型钢支撑框架的上部高出柱头平面；在柱头平面上、型钢支撑框架内安装有至少四个弹簧隔振器；在弹簧隔振器和型钢支撑框架的上方安放上部预埋钢板，上部预埋钢板预埋在厚大体积钢筋混凝土内，框架支撑柱弹簧隔振器与厚大体积钢筋混凝土弹性连接。
所述型钢支撑框架是可拆卸回收构件。
一种所述厚大体积混凝土弹性基座的施工方法，其特征在于施工步骤为
步骤一、施工框架支撑柱，柱头留后灌浆区域，在框架支撑柱的四个侧壁上预埋柱侧预埋件，在框架支撑柱的柱头的四周边向上预埋角钢钢框，角钢钢框高于柱头平面，在角钢钢框内灌浆，形成安装弹簧隔振器的柱头平面。
步骤二、在柱头外侧焊接型钢支撑框架，将型钢支撑框架的下部内侧与角钢钢框和柱侧预埋件焊接，型钢支撑框架的上部高出柱头平面。
步骤三、在柱头平面上、型钢支撑框架内安装弹簧隔振器。
步骤四、弹簧隔振器就位后，在框架支撑柱四周的外脚手架上安放调节垫板，在型钢支撑框架上方安放上部预埋钢板，调节垫板与上部预埋钢板作为底模。
步骤五、调节垫板与上部预埋钢板搭接的平面上支模板，在模板上安装钢筋和设备预埋件，然后浇筑混凝土。
步骤六、拆除模板，安装设备，调节标高，释放弹簧隔振器。
上述步骤六后，拆除型钢支撑框架。
所述型钢支撑框架由横向型钢、纵向型钢和竖向型钢组成，其中横向型钢和纵向型钢焊接连接成方形框结构，竖向型钢焊接连接在横向型钢与纵向型钢的下侧。所述水平型钢可为槽钢、工字形钢、C型钢或U型钢。
所述竖向型钢可为槽钢、工字形钢、c型钢或u型钢。
本发明的有益效果如下
本发明提供了一种带弹性基座的大体积混凝土施工方法，将半速机与钢筋混凝土基座之间的连接由刚性连接改变为弹性连接，设计弹簧隔振器，利用弹簧隔振器消除了半速机的自振周期对钢筋混凝土结构的影响，具有以下优点
1、 本发明用型钢支撑框架与框架支撑柱外侧的角钢钢框和柱侧预埋件连接，耗钢量少，造价低廉。不需要在底模上安装大量大型工字钢梁来承受上部大体积混凝土的荷载，并且不需要将这些工字钢梁浇筑到混凝土内，减少了材料损耗量。
2、 本发明不需要对原有支撑架进行改造，节省了大量人工和材料费用。具有受力传递明确，安全可靠，成本低廉的特点。
3、 本发明工艺简单、可靠、易行，在施工框架支撑柱时，将柱侧预埋件设在框架支撑的柱侧，再在柱侧预埋件上焊接型钢支撑框架，通过计算，可采用三面围焊，焊缝高度5mm，可保证上部大体积混凝土结构的稳固，不需要特殊的技术措施。
4、 本发明安全性能高，型钢支撑框架刚度好、强度高，能够承受上部结构自重和施工荷载。
5、 本发明成本低，相比采用40tt工字钢作为横梁支撑在板底支撑架上，用来承受上部荷载的节点设计，采用型钢支撑框架的价格更低，用量更省，人工费用更少，并且型钢支撑框架使用完成后全部可以回收，其中50%的材料可进行周转。
6、 本发明形式简单，由于型钢支撑框架与框架支撑柱之间采用焊接形式的刚性连接，大体积混凝土整个体系支撑稳固，安全可靠，没有变形，上下结构的分开，由型钢支撑框架承受上部全部荷载，结构受力传递明确，从而使弹性支座能提前受力，解决了用于支撑半速机的大体积钢筋混凝土基座容易发生共振现象的难题，避免了钢筋混凝土结构的破坏。可广泛应用于大型设备的支撑基座。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图l是本发明步骤一的示意图。
图2是本发明步骤二的示意图。
图3是本发明步骤三的示意图。
图4是图3的俯视示意图。
图5是本发明步骤四的示意图。
图6是本发明步骤五的示意图。
图7是本发明步骤六的示意图。
图8是框架支撑柱通过弹簧隔振器与大体积混凝土弹性连接的示意图。图9是大型气轮机弹性支撑应用实施例的示意图。
附图标记l一框架支撑柱、2 —角钢钢框、3 —柱侧预埋件、4一型钢支撑框架、4. l一横向型钢、4.2 —纵向型钢、4.3 —竖向型钢、5 —弹簧隔振器、6 —柱头平面、7 —调节垫板、8 —上部预埋钢板、9一混凝土、 IO —模板、ll一外脚手架。
具体实施例方式
参见图7-9，这种厚大体积混凝土弹性基座，包括框架支撑柱l和支撑机器设备的厚大体积钢筋混凝土9，在框架支撑柱l的外侧壁上分别预埋有柱侧预埋件3，在框架支撑柱l的上面有后浇混凝土的柱头平面6，柱头平面6内有设备预埋件，柱头平面的四周预埋有角钢钢框2，角钢钢框2与柱头平面6平齐；在框架支撑柱1柱头外周焊接型钢支撑框架4，型钢支撑框架4的下部内侧与角钢钢框2和柱侧预埋件3焊接，型钢支撑框架4的上部高出柱头平面；在柱头平面6上、型钢支撑框架4内安装有至少四个弹簧隔振器5;在弹簧隔振器和型钢支撑框架4的上方安放上部预埋钢板8，上部预埋钢板8预埋在厚大体积钢筋混凝土9内，框架支撑柱l弹簧隔振器与厚大体积钢筋混凝土9弹性连接。
参见图2-4，所述型钢支撑框架4是可拆卸回收构件。所述型钢支撑框架4由横向型钢4.1、纵向型钢4.2和竖向型钢4. 3组成，其中横向型钢4. l和纵向型钢4.2焊接连接成方形框结构，竖向型钢4.3焊接连接在横向型钢与纵向型钢的下侧。所述水平型钢4. l为槽钢、工字形钢、C型钢或U型钢。所述竖向型钢4.2为槽钢、工字形钢、C型钢或U型钢。
这种厚大体积混凝土弹性基座的施工方法的实施例
步骤一参见图l，施工框架支撑柱l，柱头留50mm后灌浆区域，在框架支撑柱l的四个侧壁上预埋柱侧预埋件3，在框架支撑柱1的柱头的四周边向上预埋角钢钢框2，角钢钢框2高于柱头平面，在角钢钢框内灌浆，形成安装弹簧隔振器的柱头平面6。在柱侧预埋件，混凝土强度达到要求。
步骤二参见图2，在柱头制作角钢钢框，平整度要求lmm，周边包围柱头，缝隙用海绵条塞紧，防止漏浆，在钢框内灌浆、找平，整体高出设计要求lmm，对局部不平整部位用砂轮打磨机进行磨平，形成安装弹簧隔振器的平面；在柱头外侧焊接l賴和16tt工字钢型钢支撑框架4，考虑压縮模量影响，框架支撑超出设计标高2mm，与柱侧预埋件3三面围焊，上部与角钢钢框2围焊。
步骤三参见图3，图4，在柱头平面6上、型钢支撑框架4内安装弹簧隔振器5:在柱头检査平整度、放线，安装纺织防滑垫板，利用塔吊、汽车吊或简易拔杆等起重设备将弹簧隔振器就位，注意隔振器的方向。弹簧隔振器截面最大尺寸长*宽*高=990*580*570，重量787Kg，数量多达数十个，提供支座反力，通过30mm厚的上部预埋钢板承受结构和设备荷载。
步骤四参见图5，弹簧隔振器就位后，在框架支撑柱l四周的外脚手架ll上安放调节垫板7，在型钢支撑框架4上方安放上部预埋钢板8，调节垫板7与上部预埋钢板8作为底模。在垫板和工字钢框架上安装预埋件，预埋件厚度30mm，承受支撑反力。
步骤五参见图6，调节垫板7与上部预埋钢板8搭接的平面上支模板10，在基座模板上安装钢筋、预埋件、模板，混凝土浇筑安装钢筋先安装纵梁钢筋，并从最低的一条深梁开始；预先统计所有设备埋件的底标高，与钢筋安装配合，埋件和钢筋穿插进行，并利用底模加固的角钢支撑体系垂直固定埋件，并利用外脚手架水平固定；模板采用整体大模板，由预制车间加工，现场安装，保证接缝质量；超长、超厚大体积混凝土施工必须采用整体平面分层法浇筑，保证弹性基座整体的稳定、埋件位置的准确和厚重结构侧向位移。
步骤六参见图7，拆除模板，安装汽轮发电机组设备，调节标高，弹簧隔振器释放。
步骤六后，拆除型钢支撑框架4。整个施工过程完毕。
权利要求
权利要求1一种厚大体积混凝土弹性基座，包括框架支撑柱(1)和支撑机器设备的厚大体积钢筋混凝土(9)，其特征在于在框架支撑柱(1)的外侧壁上分别预埋有柱侧预埋件(3)，在框架支撑柱(1)的上面有后浇混凝土的柱头平面(6)，柱头平面(6)内有设备预埋件，柱头平面的四周预埋有角钢钢框(2)，角钢钢框(2)与柱头平面(6)平齐；在框架支撑柱(1)柱头外周焊接型钢支撑框架(4)，型钢支撑框架(4)的下部内侧与角钢钢框(2)和柱侧预埋件(3)焊接，型钢支撑框架(4)的上部高出柱头平面；在柱头平面(6)上、型钢支撑框架(4)内安装有至少四个弹簧隔振器(5)；在弹簧隔振器和型钢支撑框架(4)的上方安放上部预埋钢板(8)，上部预埋钢板(8)预埋在厚大体积钢筋混凝土(9)内，框架支撑柱(1)弹簧隔振器与厚大体积钢筋混凝土(9)弹性连接。
2.根据权利要求l所述的厚大体积混凝土弹性基座，其特征在于所 述型钢支撑框架(4)是可拆卸回收构件。
3.一种权利要求1或2所述厚大体积混凝土弹性基座的施工方法，其 特征在于施工步骤为步骤一、施工框架支撑柱(1)，柱头留后灌浆区域，在框架支撑柱(1)的四个侧壁 上预埋柱侧预埋件(3)，在框架支撑柱(1)的柱头的四周边向上预埋角钢钢框(2)，角 钢钢框(2)高于柱头平面，在角钢钢框内灌浆，形成安装弹簧隔振器的柱头平面(6);步骤二、在柱头外侧焊接型钢支撑框架(4)，将型钢支撑框架(4)的下部内侧与角 钢钢框(2)和柱侧预埋件(3)焊接，型钢支撑框架(4)的上部高出柱头平面；步骤三、在柱头平面(6)上、型钢支撑框架(4)内安装弹簧隔振器(5);步骤四、弹簧隔振器就位后，在框架支撑柱(1)四周的外脚手架(11)上安放调节垫 板(7)，在型钢支撑框架(4)上方安放上部预埋钢板(8)，调节垫板(7)与上部预埋钢 板(8)作为底模；步骤五、调节垫板(7)与上部预埋钢板(8)搭接的平面上支模板(10)，在模板上安装钢筋和设备预埋件，然后浇筑混凝土 (9);步骤六、拆除模板，安装设备，调节标高，释放弹簧隔振器。
4. 根据权利要求3所述的厚大体积混凝土弹性基座的施工方法，其特 征在于上述步骤六后，拆除型钢支撑框架(4)。
5. 根据权利要求3所述的厚大体积混凝土弹性基座的施工方法，其特 征在于所述型钢支撑框架(4)由横向型钢(4.1)、纵向型钢(4.2)和竖向型钢(4.3) 组成，其中横向型钢(4.1)和纵向型钢(4.2)焊接连接成方形框结构，竖向型钢(4.3) 焊接连接在横向型钢与纵向型钢的下侧。
6. 根据权利要求5所述的厚大体积混凝土弹性基座的施工方法，其特 征在于所述水平型钢(4.1)为槽钢、工字形钢、C型钢或U型钢。
7. 根据权利要求5所述的厚大体积混凝土弹性基座的施工方法，其特 征在于所述竖向型钢(4.2)为槽钢、工字形钢、C型钢或U型钢。
全文摘要
一种厚大体积混凝土弹性基座及其施工方法，先施工框架支撑柱，柱头留后灌浆区域，在框架支撑柱的侧壁上预埋柱侧预埋件，在框架支撑柱的柱头的周边向上预埋角钢钢框，角钢钢框高于柱头平面，在角钢钢框内灌浆，形成安装弹簧隔振器的柱头平面；在柱头外侧焊接型钢支撑框架，在柱头平面上、型钢支撑框架内安装弹簧隔振器，弹簧隔振器就位后，在框架支撑柱四周的外脚手架上安放调节垫板，在型钢支撑框架上方安放上部预埋钢板，在上部预埋钢板上支模板，在模板上安装钢筋和设备预埋件，然后浇筑混凝土；拆除模板后安装设备，调节标高，释放弹簧隔振器。解决了弹性支座不能提前受力和混凝土底模难支撑的问题，防止了钢筋混凝土结构的共振破坏。
文档编号E02D27/44GK101476330SQ20091030033
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月24日 优先权日2009年1月24日
发明者荣 吴, 涛 方, 政 李, 王瑞堂, 程惠敏, 罗琼英, 范广军, 燕 钟 申请人:中国建筑第二工程局有限公司;中建二局第三建筑工程有限公司