CN201232195Y - 桅杆式机械设备垂直组合新型基础 - Google Patents

Abstract

桅杆式机械设备垂直组合新型基础是由砼预制构件垂直组合而成的正多边形棱柱体、圆柱体、多边棱柱体砼独立基础结构，广泛适用于建筑、电力、信息、地矿、石油、军事各领域的周期移动或固定使用的桅杆式机械设备，其主要特点是充分利用地基土水平侧压力和摩擦力来提高基础的抗倾翻能力，占地面积小、装拆速度快、施工现场无湿作业，为高寒和干旱地区的基础安装提供了新条件，节资节能环保效益突出，经济效益明显。

Description

桅杆式机械设备垂直组合新型基础

技术领域  本实用新型涉及周期移动使用的砼预制构件或与其它有一定容重的固体散料组合的桅杆式机械设备基础。

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、大型独立广告牌，大型雷达等桅杆式机械设备基础，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，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和正方形组合式塔机基础问世，开辟了桅杆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。但其占地面积仍然很大，不能适应场地狭小的地形环境的特殊要求，如无线移动通信的信号塔架，需要设置于城市的建筑群中，其基础占地面积必然受到限制；电视、宽带信号塔架需要设置于农村的主要住宅集中区域，而这种环境必然限制基础的占地面积。这种新情况要求从技术上解决此类桅杆式机械设备的缩小占地面积、消除现浇混凝土作业、缩短基础制做周期、实现基础的可移动和重复使用从而为节约资源，美化环境提供新技术支撑。

发明内容  发明目的：本实用新型的目的和任务是提供一种能满足抗倾翻力矩、水平力、垂直力、水平扭矩要求的、占地面积明显缩小、消除了施工现场现浇砼作业、基础砼预制构件总重量减轻、可移动重复使用、安装拆解速度快、外形美观的桅杆式机械设备砼预制构件组合式新型基础。

技术方案本实用新型桅杆式机械设备垂直组合新型基础包括两种组合形式：由砼预制构件或砼预制构件与有一定容重的固体散料如砂、石、土等共同构成的材料构成形式；基础结构预制构件垂直组合连接构造系统；两个可与砼预制构件组合分解的地脚螺栓构造系统；以非砼材料代替部分砼实现基础重力功能系统；以及为实现技术目标服务的其它构造和技术措施。

本实用新型的砼预制独立基础结构由底部的下端件1件、中部的过渡件n件和上端件1件组合而成，n为大于等于零的整数，组合后的整体形状共有四类：其第一类由边数大于等于3的正多边形棱柱体的砼预制下端件(1)、(10)、(19)、圆形下端件(26)、边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边形棱柱体下端件(34)、(41)、(48)分别与各下端件平面图形全等重合的正多边形棱柱体过渡件(2)、(11)、(20)、圆柱形过渡件(27)、多边形棱柱体过渡件(35)、(42)、(49)再分别与各下端件平面图形全等重合的正多边形棱柱体上端件(3)、(12)、(21)、圆柱形上端件(28)、多边形棱柱体上端件(36)、(43)、(50)垂直组合成独立基础砼结构(201)、(202)、(203)、(204)、(205)、(206)、(207)；其上端件(3)、(12)、(21)分别为两种形式：一种是其上面设有由以平面图形中心到各角点连线为轴线的矩形剖面的砼基础梁(4)，另一种则不设基础梁(4)；上端件(28)也分为三种形式：一种是其上面以圆形中心为中心设有十字形矩形梁(4)，另一种是设十字形矩形梁(4)且沿圆形外缘设横剖面为矩形的环形梁(30)，第三种则不设基础梁(4)或(30)，如图1、2、7、8、13、14、19、20、25、26、31、32、37、38所示；

其第二类由下大上小、平面同中心且各外边平行的两个图形相似的边数大于等于3的正多边形棱柱体共同构成的有台座正多边形棱柱体下端件(8)、(14)、(22)、由下大上小、平面图形相同、且同中心的两个圆柱体共同构成的有台座圆柱体下端件(29)、由下大上小、平面图形相似、同中心且外边平行的两个边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边棱柱体共同构成的有台座的多边棱柱体下端件(37)、(44)、(51)分别和平面图形与有台座的多边棱柱体下端件(37)、(44)、(51)上平面相同的正多边形棱柱体过渡件(2)、(11)、(20)、圆柱体过渡件(27)、多边棱柱体过渡件(35)、(42)、(49)、再分别和底面图形与连接件(2)、(11)、(20)上底面相同、同中心且同面积的正多边棱柱体上端件(3)、(12)、(21)、底面图形与过渡件(27)的上底面相同、同中心同直径的圆柱体上端件(28)、底面图形与过渡件(35)、(42)、(49)相同且重合的多边形棱柱体上端件(36)、(43)、(50)垂直组合构成独立基础砼结构(208)、(209)、(210)、(211)、(212)、(213)、(214)，如图3、4、9、10、15、16、21、22、27、28、33、34、39、40所示；

其第三类由边数大于等于3的正多边形棱台体独立砼基础结构(215)、(216)、(217)其顶上有基础梁(4)或无基础梁(4)，独立砼基础结构(215)、(216)、(217)水平分为三部分：下部下端件(9)、(15)、(23)各1件，中部过渡件(58)、(16)、(24)各n件，n为大于等于零的整数，和上部上端件(59)、(17)、(25)各1件，如图5、6、11、12、17、18所示；由平截头圆锥体独立砼基础结构(218)，其顶上有基础梁(4)，或有基础梁(4)、环梁(30)，或无基础梁(4)、环梁(30)，独立砼基础结构(218)水平分为三部分：下部下端件(31)1件，中部过渡件(32)n件，n为大于等于零的整数，和上部上端件(33)1件，如图23、24所示；由边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边棱台体独立砼基础结构(219)、(220)、(221)其顶上有基础梁(4)或无基础梁(4)，独立砼基础结构(219)、(220)、(221)水平分为三部分：下部下端件(38)、(45)、(53)各1件，中部过渡件(39)、(46)、(54)各n件，n为大于等于零的整数，和上部上端件(40)、(47)、(55)各1件，如图5、6、11、12、17、18、23、24、29、30、35、36、41、42所示；

其第四类有三种形式：其一由有台座的边数大于等于3的正多边棱柱体为下部和以其上平面为下底面、其上底面图形与下底面相似、各外边平行、同中心且面积大于下底面的倒置棱台体垂直组合或其上有与该棱台体上面图形相同、同中心同底面积的棱柱体为上端件(107)，该上端件(107)上面有或无基础梁(4)，共同构成独立砼基础结构(222)，其棱柱体下部水平分为两部分：下端件(8)1件、过渡件(2)n件，n为大于等于零的整数，如图43、44所示；其二由有台座的圆柱体为下部和以其上平面为下底面、其上底面图形与下底面相似、各外边平行、同中心且面积大于下底面的倒置截头圆锥体或其上有与该截头圆锥体上面同中心且同面积的圆柱体为上端件(108)，该上端件(108)上面有或无基础梁(4)、环梁(30)，共同构成独立砼基础结构(223)，其圆柱体下部水平分为两部分：下端件(29)1件、过渡件(27)n件，n为大于等于零的整数，如图45、46所示；其三由有台座的边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边棱柱体为下部和以其上平面为下底面、其上底面图形与下底面相似、各外边平行、同中心且面积大于下底面的倒置棱台体或其上有底面与该棱台体上底面相同、同中心且面积相等各边重合的棱柱体为上端件(109)，上端件(109)上面有或无基础梁(4)，共同构成独立砼基础结构(224)，其棱柱体下部水平分为两部分：下端件(37)1件、过渡件(35)n件，n为大于等于零的整数，如图47、48所示；

本实用新型同一独立砼基础组合结构中的各砼预制构件连接面为无间隙配合，且在相连接的两砼预制构件连接处为凸凹键构造，砼凸键(73)为凸出该预制构件连接平面的多边棱台体，横剖面为梯形的环形体、平截头圆锥体、扇形棱台体，凹键(74)为凹进该预制构件连接平面的与凸键完全吮合对应的反多边形立体空间，一个连接面上设n个凸键，n为大于等于1的整数；在一个连接面上设单一的，或是上列各种形状不同且尺寸不同的凸键；如图49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94所示；

本实用新型的同一独立砼基础组合结构中的下端件、过渡件、上端件之间的垂直连接构造为垂直螺栓组合连接构造(225)如图95、96所示；或垂直钢绞线组合连接构造(226)如图97、98所示；其垂直螺栓组合连接构造(225)由螺栓连接上部构造(227)如图103所示和下部构造(228)如图101、102所示共同构成；其下部构造(228)垂直埋置于预制下端件砼内，由垂直口朝上的钢筒(75)、焊接于钢筒(75)下半部内壁上其下平面与钢筒(75)底板之间的距离大于螺栓吊件(77)厚度、其横剖面为弓形的档件(76)2件的外圆弧面与钢筒(75)内壁吻合、其背面为矩形垂直平面，上面为弓形平面，下面在弓形平面的中轴线上设大于螺栓吊件(77)小面宽度的螺栓吊件凹槽(56)，挡件(76)的两个垂直平行背面之间形成一个小面宽度大于螺栓吊件(77)窄边宽度的其大面宽度为钢筒(75)内径的垂直孔洞(57)，垂直连接螺栓(61)上、下端有螺纹、上端有四角头或六角头，螺栓吊件(77)的平面图形与垂直孔洞(57)平面图形相同，其宽度、长度小于孔洞(57)的宽度、长度、其厚度小于挡件(76)与钢筒(75)底板的距离，中心有垂直内螺纹孔与螺栓(61)配合，钢筒(75)的外壁分布水平环形锚筋(78)和垂直锚筋(79)，如图101、102所示；其垂直组合螺栓连接上部构造(227)由与垂直地脚螺栓孔(60)内径相同、与砼上端件的上表面相平的螺栓孔封口圈(106)，其上有平垫圈(93)，地脚螺栓(61)配置地脚螺母(69)，平垫圈(93)之外有焊接于螺栓孔封口圈(106)上面的定位套管(100)，保护套筒(99)的筒口外径与定位套管(100)内径配合或以螺纹配合，如图103所示；其垂直组合钢绞线连接下部构造(232)如图104、105所示由垂直埋置于预制砼下端件内其内径与垂直连接钢绞线孔(64)相同的钢筒(75)、焊接于钢筒(75)下部内壁其下平面与钢筒(75)底板的距离大于钢绞线吊件(80)的厚度的挡件(76)，挡件(76)的圆弧面与钢筒(75)内壁吻合，背面为矩形垂直平面，上、下面为弓形平面，下面在弓形平面的中轴线上设宽度大于钢绞线吊件(80)平面短边宽度的钢绞线吊件凹槽(62)，两件对称设置的挡件(76)的两个垂直平行背面之间形成一个小面宽度大于钢绞线吊件(80)小面宽度、以钢筒(75)内壁圆弧形为两端的垂直孔洞(57)，钢绞线吊件(80)平面图形与垂直孔洞(57)相同，尺寸小于两挡件(76)之间和钢筒(75)的内径，在其中央分布有内径大于钢绞线(65)外径、小于锚头(81)外径的垂直钢绞线孔(105)n个，n为大于等于1的整数；垂直钢绞线(65)的下端有外径大于孔(105)的锚头(81)，钢筒(75)的外壁分布有水平环形锚筋(78)、垂直锚筋(79)，如图104、105所示；其垂直组合钢绞线连接上部构造(231)如图106所示；由内径与垂直钢绞线孔(105)内径相同其上面与砼预制上端件上表面相平其上面有环形槽内置封闭橡胶圈(104)的钢圈(103)，其上有内外径与钢圈(103)相同的承压圈(18)，其上有钢绞线锚环(102)，锚环(102)为圆柱形，其上有上大下小的圆锥形孔(63)与钢绞线吊件(80)的孔数相同，钢绞线(65)与圆锥形孔(63)的内壁间有夹片(101)，定位套管(100)焊接于承压环(18)上，保护套筒(99)的外径与定位套管(100)的内径配合或螺纹配合，如图106所示；

砼预制构件独立基础结构(201)、(202)、(203)、(204)、(205)、(206)、(207)、(208)、(209)、(210)、(211)、(212)、(213)、(214)、(215)、(216)、(217)、(218)、(219)、(220)、(221)、(222)、(223)、(224)设置于基坑(13)内，其上端件上面与基坑上面相平，基坑(13)底面积大于下端件底面积，基坑(13)的上表面有砼垫层或砂垫层(5)，如图1、2所示；

在各砼预制构件的水平连接面上设有钢制的分别锚固于相连接的预制构件的砼表面内的砼预制构件抗剪切定位构造(235)，抗剪切定位构造(235)的凹件(119)由与砼水平连接面相平的其内圆孔为外大内小圆锥形的圆圈(120)、与圆圈(120)内孔同心连接的圆筒(121)、连接于圆圈(120)和圆筒(121)内侧的锚筋(122)及圆筒(121)内置黄油(123)构成；其定位凸件(124)由端部与圆圈(120)锥形内孔无间隙配合的锥形圆键(125)、焊接于圆键(125)锥形底部的外面与砼表面相平的、其外面有剖面为矩形的环形凹槽的圆圈(126)、其圆圈(126)内侧与锚筋(122)相连接、在圆圈(126)的外侧环形凹槽内有封闭橡胶圈(127)如图132、25、26所示；

地脚螺栓下端构造如图109、110、111、99、100所示有三种形式：其第一种(230)由垂直置于地脚螺栓孔(71)内的上下端有螺纹且上端头有四角头或六角头的地脚螺栓(6)、与垂直地脚螺栓孔(71)相连通的水平圆管(87)内有与螺栓(6)相配合的地脚螺母(69)，地脚螺母(69)的上部有垂直截面为弓形的弓形垫圈(92)与水平圆管(87)内径上面吻合，地脚螺母(69)外部有与地脚螺母(69)横截面同形状且能制约其旋转的孔、其对角线大于水平圆管(87)内径的水平矩形螺母防转卡板(90)，水平圆管(87)的外端为外大内小的圆锥形管口，以外大内小的平截头圆锥体橡胶封闭件(66)与圆锥形管口配合，如图109、110所示；其第二种(233)由垂直置于地脚螺栓孔(71)内的上下端有螺纹且上端头有四角头或六角头的地脚螺栓(6)、与垂直地脚螺栓孔(71)相连通的横截面为矩形的水平矩形管(88)内有与螺栓(6)相配合的地脚螺母(69)、地脚螺母(69)的上部有平垫圈(93)，地脚螺母(69)外部有与地脚螺母(69)横截面同形状且能制约其旋转的孔其宽度小于对角线大于水平方管(88)内径的水平矩形螺母防转卡板(90)，在水平方管(88)的两侧内壁上焊有托承螺母防转卡板(90)的矩形或圆形横截面的托件(94)各1件，水平矩形管(88)的端头为外大内小的矩形棱台体管口，以外大内小的矩形棱台体橡胶闭件(67)与棱台形管口配合，如图109、111所示；其第三种(234)由与地脚螺栓孔(71)同内径的钢管(115)垂直置于砼预制上端件内其下端与砼上端件的底面相平，焊接于钢管(115)下半部内壁上其下面与砼上端件的底面距离大于螺栓吊件(77)厚度、其横剖面为弓形的挡件(76)2件的外圆弧面与钢管(115)内壁吻合、其背面为矩形垂直平面，上、下面为弓形平面，下面在弓形平面的中轴线上设大于螺栓吊件(77)小面宽度的螺栓吊件凹槽(56)，两件对称设置的挡件(76)的两个垂直背面之间形成一个小面宽度大于螺栓吊件(77)窄边宽度、大面宽度为钢管(115)内径的垂直孔洞(57)，地脚螺栓(6)下端有螺纹与垂直穿过螺栓吊件(77)中心的垂直螺纹孔配合，钢管(115)外壁分布水平环形锚筋(78)，如图107、108所示；

其地脚螺栓的上端部构造(229)由地脚螺栓(6)、套于地脚螺栓(6)上其内径小于地脚螺栓(6)外径的橡胶封闭圈(104)、钢垫板(70)、地脚螺母(69)构成，如图99、100、109、110、111所示；

以非砼散料砂、石、土(86)代替部分砼实现基础重力功能的构造由垂直设置于砼预制下端件的上半部和过渡件内其横剖面为边数大于等于3的多边形或圆形的n个棱柱体或圆柱体散料仓(116)，n为大于等于1的整数；散料仓之间互不相通，由砼结构梁(117)和砼外壁板(118)构成，如图112、113、114、115、116、117、118、119、120所示；

为提高有散料仓(116)的砼基础预制构件间的抗剪切防位移能力，在砼结构梁(117)和砼外壁板(118)的水平连接平面上横、纵两个方向皆为折线形构造，如图112、113、114、115、116、117、118、119、120所示；

砼预制基础下端件、过渡件、上端件的外立面有平面(98)、水平锯齿形(95)、水平梯形(96)、水平波浪形(97)四种构造如图124、121、122、123所示；

本实用新型的预制砼构件吊装作业用吊销(72)和吊钩槽(68)的平面设置位置为吊销(72)或吊钩槽(68)位置与砼预制构件中心距离一致、相邻的吊销(72)或吊钩槽(68)距离相等；其吊销(112)为圆形钢柱其外径与埋入预制砼下端件、过渡件、上端件管口朝外且与砼构件外立面相平的水平销孔管(111)内径配合；吊销(112)外端有吊环孔(82)内穿封闭吊环(110)；其吊钩槽(114)为矩形沟槽设于砼预制构件内其上口与构件上面相平在吊钩槽(114)的中央横向设截面为圆形或矩形的钢横担(113)，钢横担(113)的顶面不得高于砼预制构件的上表面，如图125、126、127、128、129、130、131所示。

有益效果  一、本实用新型采用砼预制构件经垂直组合形成的正多边(边数大于等于3，整数)棱柱体、圆柱体、多边(边数大于等于6，整偶数，内角相等，隔边等长)棱柱体、有台座的正多边棱柱体、有台座的圆柱体、有台座的多边棱柱体、正多边棱台体、截头圆锥体、多边棱台体的独立砼基础构造，辅以砼预制构件外立面的抗拔构造，形成了占地面积小的优势，充分利用了地基的侧压力，比传统的组合式塔基占地面积明显减少；

二、本实用新型采用可以与砼预制构件分离的两种垂直连接构造，利于基础砼预制构件的组合分解并加快安装拆解速度，有利于重复使用；

三、本实用新型采用可与砼预制构件组合、分离的地脚螺栓可更换构造，形成了延长并充分利用砼预制构件使用寿命的前提条件；

四、本实用新型采用的砼预制构件间水平连接面的无间隙配合和砼凹凸键配合抗剪切防位移构造措施，有效的保证了基础砼预制构件组合后的整体性和结构稳定性，为结构整体安全性提供条件；

五、本实用新型采用的非砼材料(砂、石、土)代替部分砼材料实现基础重力功能的构造措施，可以减少砼预制构件的砼量，达到节约资源、能源、减少运量的效果；

综上所述，由于采用了多项新技术措施，本实用新型能够实现：

1、基础占地面积明显缩小，利于土地紧张和环境限制的地域安装桅杆式机械设备；

2、由于基础整体使用寿命延长，节资节能环保效益突出；

3、安装拆解速度快，只1-3小时，利于桅杆式机械设备的快速机动；提高机械利用率；

4、消除了施工现场砼湿作业，有利于高寒和干旱地区的桅杆式机械设备基础的安装制作；

5、工厂化生产，有利于提高基础质量，降低生产和使用成本。

附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48是桅杆式机械设备垂直组合新型基础结构(201)、(202)(203)、(204)、(205)、(206)、(207)、(208)、(209)、(210)、(211)、(212)、(213)、(214)、(215)、(216)、(217)、(218)、(219)、(220)、(221)(222)、(223)、(224)的平面、侧立面图；

图49、50、51、52、53、54、55、56、57、58是基础预制构件连接平面为三角形的抗剪切防位移构造平面、剖面图；

图59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70是基础预制构件连接面为正方形的抗剪切防位移构造平面、剖面图；

图71、72、73、74、75、76、77、78是基础预制构件连接平面为正六角形的抗剪切防位移构造平面、剖面图；

图79、80、81、82、83、84、85、86是基础预制构件连接平面为正八角的抗剪切防位移构造平面、剖面图；

图87、88、89、90、91、92、93、94是基础预制构件连接平面为圆形的抗剪切防位移构造平面、剖面图；

图95、96是基础预制构件垂直螺栓连接构造剖面图；

图97、98是基础砼预制构件垂直钢绞线连接构造剖面图；

图99、100是地脚螺栓构造剖面图；

图101、102是基础砼预制构件垂直螺栓连接下端构造大样图；

图103是基础砼预制构件垂直螺栓连接上端构造大样图；

图104、105是基础砼预制构件垂直钢绞线连接下端构造大样图；

图106是基础砼预制构件垂直钢绞线连接上端构造大样图；

图107、108是垂直连接下端构造(234)大样图；

图109、110、111是地脚螺栓构造(230)剖面图；

图112、113是基础正三角形平面散料仓结构平面图，剖面图；

图114、115是基础正方形平面散料仓结构平面图，剖面图；

图116、117是基础正六角形平面散料仓结构平面图，剖面图；

图118、119、120是基础圆形平面散料仓结构平面图，剖面图；

图121是基础预制构件外立面水平锯齿形剖面图；

图122是基础预制构件外立面水平梯形剖面图；

图123是基础预制构件外立面水平波浪形剖面图；

图124是基础预制构件外立面平直形剖面图；

图125、126、127、128、129是吊槽平面位置、吊销大样图；

图130、131是吊钩担槽大样图；

图132是钢制抗剪切定位构造剖面图。

具体实施方式  图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48所述的桅杆式机械设备垂直组合新型基础的砼预制构件组合独立基础结构，由正多边棱柱体下端件1、10、19、圆柱体下端件26、多边棱柱体下端件34、41、48各1件分别与正多边棱柱体过渡件2、11、20、圆柱体过渡件27、多边棱柱体过渡件35、42、49各n件，再分别与正多边棱柱上端件3、12、21、圆柱体上端件28、多边棱柱体上端件36、43、50各1件垂直组合成独立砼基础结构201、202、203、204、205、206、207，如图1、2、7、8、13、14、19、20、25、26、31、32、37、38所示；

由有台座的正多边棱柱体下端件8、14、22、有台座的圆柱体下端件29、有台座的多边棱柱体下端件37、44、51各1件分别与正多边棱柱体过渡件2、11、20、圆柱体过渡件27、多边棱柱体过渡件35、42、49各n件，再分别与正多边棱柱体上端件3、12、21、圆柱体上端件28、多边棱柱体上端件36、43、50各1件垂直组合成砼预制独立基础结构208、209、210、211、212、213、214，如图3、4、9、10、15、16、21、22、27、28、33、34、39、40所示；

由正多边棱台体下端件9、15、23、截头圆锥体下端件31、多边棱台体下端件38、45、53各1件，分别与正多边棱台体过渡件58、16、24、截头圆锥体过渡件32、多边棱台体过渡件39、46、54各n件，再分别与正多边棱台体上端件59、17、25、截头圆锥体上端件33、多边棱台体上端件40、47、55各1件，垂直组合成砼预制独立基础结构215、216、217、218、219、220、221，如图5、6、11、12、17、18、23、24、29、30、35、36、41、42所示；

由正多边棱柱体下端件1、圆柱体下端件26、多边棱柱下端件34各1件，分别与正多边棱柱体过渡件2、圆柱体过渡件27、多边棱柱体过渡件35各n件，再分别与倒置正多边棱台体上端件107、倒置截头圆锥体上端件108、倒置多边棱台体上端件109各1件，垂直组合成砼预制独立基础结构222、223、224，如图43、44、45、46、47、48所示；

本实用新型的砼预制构件垂直连接定位构造为钢钢制凹凸键配合，安装时将设于预制构件表面的钢制凸键124对准凹键119即可。

本实用新型的砼预制构件组合的抗剪切防位移构造系统包括两部分：其一是各砼预制构件间水平连接面的无间隙配合构造和分布于上下相连接的两件砼构件的水平连接面的n个多边形棱台体、截头圆锥体、扇面形棱台体凸键和与之对应配合的凹键的无间隙配合，n为大于等于1的整数；其二是各下端件、过渡件、上端件通过垂直组合连接系统构造与各水平连接面的无间隙配合构造和凹凸键配合构造共同实现了砼预制构件组合后成为一个整体，在基础承受的各种外力作用下保持整体稳定性；其垂直组合连接系统构造分为两种形式：一种形式是垂直螺栓组合构造225如图95、96所示：其平面布置，在各砼预制独立基础平面的中心设一组或在外围设多组(各点与中心距离相等，相邻各点距离相等)如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48所示，每组构造垂直设置螺栓孔上下贯通，其上、下端构造227、228如图103、101、102所示与之连通，将地脚螺栓61下端部与螺栓吊件77组合使螺栓61下端头不突出螺栓吊件77下平面，将其垂直下插，使螺栓吊件77穿过挡件76间的间隙后，水平旋转90°使螺栓吊件77与螺栓吊件凹槽56对正后上提使螺栓吊件77入槽，然后旋转地脚螺栓61直至触及钢筒底板；其上端安装平垫圈93，安装紧固地脚螺母69，最后安装保护套筒99，如图95、96、101、102、103所示；另一种形式是垂直钢绞线组合连接构造226如图97、98所示：其水平点位设置方法同垂直螺栓连接组合构造，每组构造垂直设置钢绞线孔上下贯通，其上、下端构造231、232如图104、105、106所示与之连通，将下端安装钢绞线锚头81的钢绞线穿入钢绞线吊件80的钢绞线孔105中使锚头81触及钢绞线吊件80，将其下端插入钢绞线孔64，待钢绞线吊件80穿过挡件76间的间隙后，将钢绞线吊件80水平旋转90°使其与挡件76下面的钢绞线吊件凹槽62对正，然后上提钢绞线使钢绞线吊件80与吊件凹槽62配合，接着安装上端的钢圈103上的橡胶封闭圈104，其上安装承压圈18，再其上装锚环102，将钢绞线穿过锚环102上的钢绞线锥形孔63，装夹片101，以预应力张拉机施加预应力使夹片101逐个夹紧，将定位套管100焊接于承压圈18上，然后安装保护套管99。

有以非砼材料代替砼实现基础重力功能的散料仓构造116时，待下端件、过渡件全部安装完毕后，在散料仓116中装入散料(86)砂、石子、土振捣密实后，再安装砼上端件，如图112、113、114、115、116、117、118、119、120所示；

本实用新型的砼基础预制上端件与上部桅杆式机械设备的垂直定位连接，必须按上部机械设备的地脚螺栓定位而布置，采用三种地脚螺栓与砼预制上端件的可组合分解的地脚螺栓构造：其第一种构造230、229如图109、110、111所示适用于上端件上基础梁4、环梁30或地脚螺栓设于基础外缘的构造，地脚螺栓垂直孔71的下端与水平圆管87相连通，将地脚螺母69与螺母防转卡板90和弓形垫圈92对位配合后一起送入水平管87，使其螺栓孔与地脚螺栓孔71对正，将地脚螺栓6垂直向下穿过弓形垫圈92与地脚螺母69的螺纹配合旋紧使地脚螺栓与水平管81的底部接触，在地脚螺栓6突出砼上端件的部分套上橡胶封闭件89，然后安装垫板70，对位安装桅杆或机械设备地脚连接构造件，最后紧固地脚螺母69，如图109、110、111所示；其第二种233、229如图109、110、111所示与第一种大体相同，其不同处在于：其水平管87的圆管改为矩形管88，其下端螺母垫圈由弓形垫圈改为平垫圈93，在螺母防转卡板90的位置设有焊接于矩形管88两侧垂直内壁上的防转卡板托件94，如图109、110、111所示；其第三种234、229如图99、100、107、108、109、110、111所示下端构造与垂直组合连接系统228的下端构造的区别在于没有钢筒75的底板，其下端与砼上端件的砼底平面相平，管外也没有垂直锚筋79，地脚螺栓6的下端的安装方法与垂直组合螺栓连接方法相同，上端安装方法同上述地脚螺栓的第一种构造。

为了充分利用基础外围土的侧压力提高基础的抗拔能力，在预制砼构件的外立面采用水平锯齿形95、水平梯形96、水平波浪形97或平面98，如图121、122、123、124所示；

本实用新型的砼预制构件安装需用起重机吊装作业，在砼预制构件的上面或外侧立面设置了吊钩槽114或吊销孔111，以吊钩起吊时，将吊钩钩在吊钩槽114内的横担113上；以吊销112起吊时，将吊销112的吊环与吊钩连接后，将吊销112插入吊销孔111即可，如图125、126、127、128、129、130、131所示。

Claims (5)

1、桅杆式机械设备垂直组合新型基础由砼预制构件采用无间隙配合，以垂直组合连接系统组合成为砼独立基础结构，以可更换的地脚螺栓垂直连接系统与上部机械设备定位连接，其特征在于：

砼预制独立基础结构由底部的下端件1件、中部的过渡件n件和上端件1件组合而成，n为大于等于零的整数，组合后的整体形状共有四类：其第一类由边数大于等于3的正多边形棱柱体的砼预制下端件(1)、(10)、(19)、圆形下端件(26)、边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边形棱柱体下端件(34)、(41)、(48)分别与各下端件平面图形全等重合的正多边形棱柱体过渡件(2)、(11)、(20)、圆柱形过渡件(27)、多边形棱柱体过渡件(35)、(42)、(49)再分别与各下端件平面图形全等重合的正多边形棱柱体上端件(3)、(12)、(21)、圆柱形上端件(28)、多边形棱柱体上端件(36)、(43)、(50)垂直组合成独立基础砼结构(201)、(202)、(203)、(204)、(205)、(206)、(207)；其上端件(3)、(12)、(21)分别为两种形式：一种是其上面设有由以平面图形中心到各角点连线为轴线的矩形剖面的矩基础梁(4)，另一种则不设矩基础梁(4)；上端件(28)也分为三种形式：一种是其上面以圆形中心为中心设有十字形矩形梁(4)，另一种是设十字形矩形梁(4)且沿圆形外缘设横剖面为矩形的环形梁(30)，第三种则不设基础梁(4)或(30)；

其第二类由下大上小、平面同中心且各外边平行的两个图形相似的边数大于等于3的正多边形棱柱体共同构成的有台座正多边形棱柱体下端件(8)、(14)、(22)、由下大上小、平面图形相同、且同中心的两个圆柱体共同构成的有台座圆柱体下端件(29)、由下大上小、平面图形相似、同中心且外边平行的两个边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边棱柱体共同构成的有台座的多边棱柱体下端件(37)、(44)、(51)分别和平面图形与有台座的多边棱柱体下端件(37)、(44)、(51)上平面相同的正多边形棱柱体过渡件(2)、(11)、(20)、圆柱体过渡件(27)、多边棱柱体过渡件(35)、(42)、(49)、再分别和底面图形与连接件(2)、(11)、(20)上底面相同、同中心且同面积的正多边棱柱体上端件(3)、(12)、(21)、底面图形与过渡件(27)的上底面相同、同中心同直径的圆柱体上端件(28)、底面图形与过渡件(35)、(42)、(49)相同且重合的多边形棱柱体上端件(36)、(43)、(50)垂直组合构成独立基础砼结构(208)、(209)、(210)、(211)、(212)、(213)、(214)；

其第三类由边数大于等于3的正多边形棱台体独立砼基础结构(215)、(216)、(217)其顶上有基础梁(4)或无基础梁(4)，独立砼基础结构(215)、(216)、(217)水平分为三部分：下部下端件(9)、(15)、(23)各1件，中部过渡件(58)、(16)、(24)各n件，n为大于等于零的整数，和上部上端件(59)、(17)、(25)各1件；由平截头圆锥体独立砼基础结构(218)，其顶上有基础梁(4)；或有基础梁(4)、环梁(30)；或无基础梁(4)、环梁(30)；独立砼基础结构(218)水平分为三部分：下部下端件(31)1件，中部过渡件(32)n件，n为大于等于零的整数，和上部上端件(33)1件；由边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边棱台体独立砼基础结构(219)、(220)、(221)其顶上有基础梁(4)或无基础梁(4)；独立砼基础结构(219)、(220)、(221)水平分为三部分：下部下端件(38)、(45)、(53)各1件，中部过渡件(39)、(46)、(54)各n件，n为大于等于零的整数，和上部上端件(40)、(47)、(55)各1件；

其第四类有三种形式：其一由有台座的边数大于等于3的正多边棱柱体为下部和以其上平面为下底面、其上底面图形与下底面相似、各外边平行、同中心且面积大于下底面的倒置棱台体垂直组合或其上有与该棱台体上面图形相同、同中心同底面积的棱柱体为上端件(107)，该上端件(107)上面有或无基础梁(4)，共同构成独立砼基础结构(222)，其棱柱体下部水平分为两部分：下端件(8)1件、过渡件(2)n件，n为大于等于零的整数；其二由有台座的圆柱体为下部和以其上平面为下底面、其上底面图形与下底面相似、各外边平行、同中心且面积大于下底面的倒置截头圆锥体或其上有与该截头圆锥体上面同中心且同面积的圆柱体为上端件(108)，该上端件(108)上面有或无基础梁(4)、环梁(30)，共同构成独立砼基础结构(223)，其圆柱体下部水平分为两部分：下端件(29)1件、过渡件(27)n件，n为大于等于零的整数；其三由有台座的边数大于等于6且为整偶数，平面内角相等且隔边等长的多边棱柱体为下部和以其上平面为下底面、其上底面图形与下底面相似、各外边平行、同中心且面积大于下底面的倒置棱台体或其上有底面与该棱台体上底面相同、同中心且面积相等各边重合的棱柱体为上端件(109)，上端件(109)上面有或无基础梁(4)，共同构成独立砼基础结构(224)，其棱柱体下部水平分为两部分：下端件(37)1件、过渡件(35)n件，n为大于等于零的整数；

砼预制构件独立基础结构(201)、(202)、(203)、(204)、(205)、(206)、

(207)、(208)、(209)、(210)、(211)、(212)、(213)、(214)、(215)、(216)、(217)、(218)、(219)、(220)、(221)、(222)、(223)、(224)设置于基坑(13)内，其上端件上面与基坑上面相平，基坑(13)底面积大于下端件底面积，基坑(13)的上表面有砼垫层或砂垫层(5)；

在各砼预制构件的水平连接面上设有钢制的分别锚固于相连接的预制构件的砼表面内的砼预制构件抗剪切定位构造(235)，抗剪切定位构造(235)的凹件(119)由与砼水平连接面相平的其内圆孔为外大内小圆锥形的圆圈(120)、与圆圈(120)内孔同心连接的圆筒(121)、连接于圆圈(120)和圆筒(121)内侧的锚筋(122)及圆筒(121)内置黄油(123)构成；其定位凸件(124)由端部与圆圈(120)锥形内孔无间隙配合的锥形圆键(125)、焊接于圆键(125)锥形底部的外面与砼表面相平的、其外面有剖面为矩形的环形凹槽的圆圈(126)、其圆圈(126)内侧与锚筋(122)相连接、在圆圈(126)的外侧环形凹槽内有封闭橡胶圈(127)；

同一独立砼基础组合结构中的各砼预制构件连接面为无间隙配合，且在相连接的两砼预制构件连接处为凸凹键构造，砼凸键(73)为凸出该预制构件连接平面的多边棱台体，横剖面为梯形的环形体、平截头圆锥体、扇形棱台体，凹键(74)为凹进该预制构件连接平面的与凸键完全吮合对应的反多边形立体空间，一个连接面上设n个凸键，n为大于等于1的整数；在一个连接面上设单一的，或是上列各种形状不同且尺寸不同的凸键；

同一独立砼基础组合结构中的下端件、过渡件、上端件之间的垂直连接构造为垂直螺栓组合连接构造(225)，或垂直钢绞线组合连接构造(226)，其垂直螺栓组合连接构造(225)由螺栓连接上部构造(227)和下部构造(228)共同构成；其下部构造(228)垂直埋置于预制下端件砼内，由垂直口朝上的钢筒(75)、连接于钢筒(75)下半部内壁上其下平面与钢筒(75)底板之间的距离大于螺栓吊件(77)厚度、其横剖面为弓形的档件(76)2件的外圆弧面与钢筒(75)内壁吻合、其背面为矩形垂直平面，上面为弓形平面，下面在弓形平面的中轴线上设大于螺栓吊件(77)小面宽度的螺栓吊件凹槽(56)，挡件(76)的两个垂直平行背面之间形成一个小面宽度大于螺栓吊件(77)窄边宽度的其大面宽度为钢筒(75)内径的垂直孔洞(57)，垂直连接螺栓(61)上、下端有螺纹、上端有四角头或六角头，螺栓吊件(77)的平面图形与垂直孔洞(57)平面图形相同，其宽度、长度小于孔洞(57)的宽度、长度、其厚度小于挡件(76)与钢筒(75)底板的距离，中心有垂直内螺纹孔与螺栓(61)配合，钢筒(75)的外壁分布水平环形锚筋(78)和垂直锚筋(79)其垂直组合螺栓连接上部构造(227)由与垂直地脚螺栓孔(60)内径相同、与砼上端件的上表面相平的螺栓孔封口圈(106)，其上有平垫圈(93)，地脚螺栓(61)配置地脚螺母(69)，平垫圈(93)之外有连接于螺栓孔封口圈(106)上面的定位套管(100)，保护套筒(99)的筒口外径与定位套管(100)内径配合或以螺纹配合；其垂直组合钢绞线连接下部构造(232)由垂直埋置于预制砼下端件内其内径与垂直连接钢绞线孔(64)相同的钢筒(75)、焊接于钢筒(75)下部内壁其下平面与钢筒(75)底板的距离大于钢绞线吊件(80)的厚度的挡件(76)，挡件(76)的圆弧面与钢筒(75)内壁吻合，背面为矩形垂直平面，上、下面为弓形平面，下面在弓形平面的中轴线上设宽度大于钢绞线吊件(80)平面短边宽度的钢绞线吊件凹槽(62)，两件对称设置的挡件(76)的两个垂直平行背面之间形成一个小面宽度大于钢绞线吊件(80)小面宽度、以钢筒(75)内壁圆弧形为两端的垂直孔洞(57)，钢绞线吊件(80)平面图形与垂直孔洞(57)相同，尺寸小于两挡件(76)之间和钢筒(75)的内径，在其中央分布有内径大于钢绞线(65)外径、小于锚头(81)外径的垂直钢绞线孔(105)n个，n为大于等于1的整数；垂直钢绞线(65)的下端有外径大于孔(105)的锚头(81)，钢筒(75)的外壁分布有水平环形锚筋(78)、垂直锚筋(79)；其垂直组合钢绞线连接上部构造(231)由内径与垂直钢绞线孔(105)内径相同其上面与砼预制上端件上表面相平其上面有环形槽内置封闭橡胶圈(104)的钢圈(103)，其上有内外径与钢圈(103)相同的承压圈(18)，其上有钢绞线锚环(102)，锚环(102)为圆柱形，其上有上大下小的圆锥形孔(63)与钢绞线吊件(80)的孔数相同，钢绞线(65)与圆锥形孔(63)的内壁间有夹片(101)，定位套管(100)连接于承压环(18)上，保护套筒(99)的外径与定位套管(100)的内径配合或螺纹配合。

2、如权利要求1所述的桅杆式机械设备垂直组合新型基础，其特征在于：

地脚螺栓下端构造有三种形式：其第一种(230)由垂直置于地脚螺栓孔(71)内的上下端有螺纹且上端头有四角头或六角头的地脚螺栓(6)、与垂直地脚螺栓孔(71)相连通的水平圆管(87)内有与地脚螺栓(6)相配合的地脚螺母(69)，地脚螺母(69)的上部有垂直截面为弓形的弓形垫圈(92)与水平圆管(87)内径上面吻合，地脚螺母(69)外部有与地脚螺母(69)横截面同形状且能制约其旋转的孔、其对角线大于水平圆管(87)内径的水平矩形螺母防转卡板(90)，水平圆管(87)的外端为外大内小的圆锥形管口，以外大内小的平截头圆锥体橡胶封闭件(66)与圆锥形管口配合；其第二种(233)由垂直置于地脚螺栓孔(71)内的上下端有螺纹且上端头有四角头或六角头的地脚螺栓(6)、与垂直地脚螺栓孔(71)相连通的横截面为矩形的水平矩形管(88)内有与螺栓(6)相配合的地脚螺母(69)、地脚螺母(69)的上部有平垫圈(93)，地脚螺母(69)外部有与地脚螺母(69)横截面同形状且能制约其旋转的孔其宽度小于对角线大于水平方管(88)内径的水平矩形螺母防转卡板(90)，在水平方管(88)的两侧内壁上焊有托承螺母防转卡板(90)的矩形或圆形横截面的托件(94)各1件，水平矩形管(88)的端头为外大内小的矩形棱台体管口，以外大内小的矩形棱台体橡胶闭件(67)与棱台形管口配合；其第三种(234)由与地脚螺栓孔(71)同内径的钢管(115)垂直置于砼预制上端件内其下端与砼上端件的底面相平，焊接于钢管(115)下半部内壁上其下面与砼上端件的底面距离大于螺栓吊件(77)厚度、其横剖面为弓形的挡件(76)2件的外圆弧面与钢管(115)内壁吻合、其背面为矩形垂直平面，上、下面为弓形平面，下面在弓形平面的中轴线上设大于螺栓吊件(77)小面宽度的螺栓吊件凹槽(56)，两件对称设置的挡件(76)的两个垂直背面之间形成一个小面宽度大于螺栓吊件(77)窄边宽度、大面宽度为钢管(115)内径的垂直孔洞(57)，地脚螺栓(6)下端有螺纹与垂直穿过螺栓吊件(77)中心的垂直螺纹孔配合，钢管(115)外壁分布水平环形锚筋(78)；

地脚螺栓的上端部构造(229)由地脚螺栓(6)、套于地脚螺栓(6)上其内径小于地脚螺栓(6)外径的橡胶封闭圈(104)、钢垫板(70)、地脚螺母(69)构成。

3、如权利要求1或2所述的桅杆式机械设备垂直组合新型基础，其特征在于：

以非砼散料砂、石、土(86)代替部分砼实现基础重力功能的构造由垂直设置于砼预制下端件的上半部和过渡件内其横剖面为边数大于等于3的多边形或圆形的n个棱柱体或圆柱体散料仓(116)，n为大于等于1的整数；散料仓之间互不相通，由砼结构梁(117)和砼外壁板(118)构成；在砼结构梁(117)和砼外壁板(118)的水平连接平面上横、纵两个方向皆为折线形构造。

4、如权利要求1或2所述的桅杆式机械设备垂直组合新型基础，其特征在于：

砼预制基础下端件、过渡件、上端件的外立面有平面(98)、水平锯齿形(95)、水平梯形(96)、水平波浪形(97)四种构造。

5、如权利要求1或2所述的桅杆式机械设备垂直组合新型基础，其特征在于：

预制砼构件吊装作业用吊销(72)和吊钩槽(68)的平面设置位置为吊销(72)或吊钩槽(68)位置与砼预制构件中心距离一致、相邻的吊销(72)或吊钩槽(68)距离相等；其吊销(112)为圆形钢柱其外径与埋入预制砼下端件、过渡件、上端件管口朝外且与砼构件外立面相平的水平销孔管(111)内径配合；吊销(112)外端有吊环孔(82)内穿封闭吊环(110)；其吊钩槽(114)为矩形沟槽设于砼预制构件内其上口与构件上面相平在吊钩槽(114)的中央横向设截面为圆形或矩形的钢横担(113)，钢横担(113)的顶面不得高于砼预制构件的上表面。

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