混凝土预制拼装塔机基础结构及其铺设方法

技术领域

本发明涉及建筑行业吊装运输技术领域，尤其涉及一种混凝土预制拼装塔机基础结构及其铺设方法。

背景技术

塔吊是建筑行业进行吊装运输作业的重要设备之一，施工用的钢筋、木楞、脚手管等施工原材料的垂直运输都是由塔吊来完成的。为了保证塔吊正常安全的运行，塔吊必须固定安装在塔机基础上，同时必须保证塔机基础有足够的抗颠覆能力。

传统的塔吊基础施工，要挖一个深基坑，用钢筋混凝土浇捣，须达到一定的凝固期才能进行吊装施工，工作周期较长。工程竣工以后，容易造成环境污染，浪费土地。埋在地下未拆除的混凝土基础还将对未来的城市建设造成隐患。而使用预制拼装塔基，十分方便快捷，拼装完成后可立即安装塔吊，缩短工期，极大地降低了对地面和地下环境的污染。新型塔基还能重复使用，符合循环经济的要求，实现了资源节约。安全方面，这一技术由于通过实施标准化流水线生产，消除了传统现场生产的质量和安全不稳定的弊端。

现有技术中，存在一种直接在基础面层浇筑钢筋混凝土埋件的方法，但是采用这种方法制作的塔吊的基础施工工期长，建筑施工完成后，该塔吊的基础不能重复使用，而且埋件埋设标高、水平度精度不高会导致钢轨调平难度大。该方法制作的塔吊基础均需采取二次设置标高调整块来调整轨道的标高和水平度。

现有技术中，还存在一种塔吊的基础施工方法，该方法中先设置条形基础，在条形基础上铺设塔箱，钢轨与塔箱直接连接。该方法存在的问题是：条形基础存在高低不均匀的问题，在其上方铺设塔箱会导致轨道标高以及水平度控制不均匀，从而使得钢轨调平难度大。该方法制作的塔吊基础均需采取二次设置标高调整块来调整轨道的标高和水平度。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种混凝土预制拼装塔机基础结构及其铺设方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土预制拼装塔机基础结构及其铺设方法，解决现有塔机的基础工作周期较长、容易造成环境污染、浪费土地且不方便周转的问题，本发明采用了塔基的优化平面技术，可以预制拼装，有效地提高了塔机基础的抗倾覆能力，使用更加安全可靠，施工安全周期短，环保且节省资源。

本发明的目的是这样实现的，一种混凝土预制拼装塔机基础结构，包括中心结构和多个过渡结构，所述中心结构上能拆卸地抵靠连接各过渡结构的第一端，各过渡结构的第二端分别能拆卸地抵靠连接端部结构，所述过渡结构和所述端部结构呈等高设置；所述中心结构、所述过渡结构和所述端部结构上均设置预应力孔，所述中心结构、所述过渡结构和所述端部结构能过预应力孔内穿设的钢绞线张拉拼装固定。

在本发明的一较佳实施方式中，还包括配重结构，所述配重结构连接于相邻的所述过渡结构和相邻的所述端部结构之间。

在本发明的一较佳实施方式中，各过渡结构的第一端设置第一定位剪力键，所述中心结构与各过渡结构相邻的端面上设置第一定位孔，所述第一定位剪力键能插设连接于所述第一定位孔内；各过渡结构的第二端设置第二定位孔，所述端部结构与所述过渡结构相邻的端面上设置第二定位剪力键，所述第二定位剪力键能插设连接于所述第二定位孔内。

在本发明的一较佳实施方式中，所述中心结构包括中心底座，所述中心底座上设置十字支撑体，所述十字支撑体的上部和所述中心底座上设置贯通的预应力孔，所述十字支撑体的各端面和所述中心底座的侧面上设置所述第一定位孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述过渡结构包括过渡底座，所述过渡底座上设置第一条状支撑体，所述第一条状支撑体的上部和所述过渡底座上沿纵向设置贯通的预应力孔，所述第一条状支撑体的顶面上设置向下延伸的地脚螺栓孔；所述第一条状支撑体的第一端和所述过渡底座的第一端设置所述第一定位剪力键，所述第一条状支撑体的第二端和所述过渡底座的第二端设置所述第二定位孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述端部结构包括端部底座，所述端部底座上设置第二条状支撑体，所述第二条状支撑体的上部和所述端部底座上沿纵向设置贯通的预应力孔，所述第二条状支撑体的顶面上设置向下延伸的地脚螺栓孔；第二条状支撑体的第一端和端部底座的第一端设置所述第二定位剪力键。

在本发明的一较佳实施方式中，所述十字支撑体、所述第一条状支撑体和所述第二条状支撑体上设置有吊装孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述配重结构呈A型设置。

本发明的目的还可以这样实现，一种混凝土预制拼装塔机基础结构的铺设方法，包括，将中心结构、多个过渡结构和多个端部结构吊装至基坑设定位置，使用钢绞线穿过中心结构、过渡结构和端部结构对应的预应力孔，加压张拉拼装固定；端部结构外侧砌筑围护墙。

在本发明的一较佳实施方式中，混凝土预制拼装塔机基础结构的铺设方法包括以下步骤：

步骤a、提供塔机基础层；

步骤b、准备吊装用工具；

步骤c、吊装中心结构，将其就位于基坑内中心位置，且其水平中心线与基坑的边缘呈斜45度设置；吊装过渡结构和端部结构，第一定位剪力键插设连接于第一定位孔内，第二定位剪力键插设连接于第二定位孔内；

步骤d、钢绞线张拉：将钢绞线穿过中心结构、过渡结构和端部结构对应的预应力孔，使用钢绞线张拉工具张拉钢绞线，完成中心结构、过渡结构和端部结构的拼装固定；

步骤e、在过渡结构外侧砌筑围护墙，并按要求回填或压重。

由上所述，本发明提供的混凝土预制拼装塔机基础结构及其铺设方法具有如下有益效果：

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构，采用中心结构、过渡结构和端部结构拼装并经钢绞线张拉固定，采用了塔基的优化平面技术，有效地提高了塔机基础的抗倾覆能力，使用更加安全可靠；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构，各结构在工厂制作完毕运到现场后，仅需对施工现场的地基稍作处理，即可拼接安装，大大缩短了现场浇筑的时间，省时省心；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构适应性强，传统基础一般要求地基承载力达到200Kpa，而本发明采用了扩展基础技术，只要求地基承载力达到80—100Kpa即可，可采用不埋、半埋基础，省去了很多繁琐的步骤，使用更轻松方便，快捷准确；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构能够有效节约费用，设计成多用组合式，可以适用于不同形式的塔基，使基础的利用率高达100％，并且可以反复周转使用，摊销费用低，降低了租赁成本；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构的铺设方法，实施方便，大大提高了施工效率，采用此方法施工完成的混凝土预制拼装塔机基础结构，不受土建基础层高低坡度偏差的影响，水平精度易于控制；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构绿色环保，传统吊基如果不拆除则给地下市政、电信、煤气等管线留下隐患障碍，拆除则留下砼废弃物，污染环境。拼装多用塔机基础无建设垃圾，即装即拆即运，重复使用、节约货源、节能减排、保护环境，符合可持续发展战略。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

其中：

图1：为本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构的示意图。

图2：为图1中A-A剖视图。

图3：为本发明的中心结构的俯视图。

图4：为本发明的中心结构的侧视图。

图5：为本发明的过渡结构的俯视图。

图6：为本发明的过渡结构的侧视图。

图7：为本发明的端部结构的俯视图。

图8：为本发明的端部结构的侧视图。

图9：为本发明的中心结构固定于基坑内的示意图。

图10：为本发明的过渡结构和端部结构固定于基坑内的示意图。

图11：为本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构安装后的示意图。

图中：

100、混凝土预制拼装塔机基础结构；

1、中心结构；11、中心底座；12、十字支撑体；

2、过渡结构；21、过渡底座；22、第一条状支撑体；

3、端部结构；31、端部底座；32、第二条状支撑体；

4、预应力孔；

5、配重结构；

61、第一定位剪力键；62、第二定位剪力键；63、地脚螺栓孔；64、吊装孔；65、第一定位孔；

8、围护墙；

9、基坑。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图11所示，本发明提供一种混凝土预制拼装塔机基础结构100，包括中心结构1和多个过渡结构2，中心结构1上能拆卸地抵靠连接各过渡结构2的第一端，各过渡结构2的第二端分别能拆卸地抵靠连接端部结构3，过渡结构2和端部结构3呈等高设置，过渡结构2和端部结构3的顶部与塔机连接，在本实施方式中，过渡结构2和端部结构3高于中心结构1；中心结构1、过渡结构2和端部结构3上均设置预应力孔4，中心结构1、过渡结构2和端部结构3通过预应力孔4内穿设的钢绞线(图中未示出)张拉拼装固定。

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构100，有中心结构1、过渡结构2和端部结构3拼装构成，将传统的十字梁基础、方形基础、方形与十字梁组合基础及墩式基础，通过平面优化分块，工厂化预制，再进行组合拼装，可形成八角风车形的整体基础，基础采用分散高强预应力拉锚技术，使基础形成全预应力整体结构。塔基的优化平面技术，提高了塔机基础的抗倾覆能力，使用更加安全可靠。由于中心结构1、过渡结构2和端部结构3在工厂制作完毕，运到现场后，仅需对施工现场的地基稍作处理，即可拼接安装，大大缩短了现场浇筑的时间，不但省去了施工单位扎筋、浇捣，而且省去了丝杆定位不准的麻烦；最重要的是省去了砼试压的检测。

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构，采用中心结构、过渡结构和端部结构拼装并经钢绞线张拉固定，采用了塔基的优化平面技术，有效地提高了塔机基础的抗倾覆能力，使用更加安全可靠；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构，各结构在工厂制作完毕运到现场后，仅需对施工现场的地基稍作处理，即可拼接安装，大大缩短了现场浇筑的时间，省时省心；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构适应性强，传统基础一般要求地基承载力达到200Kpa，而本发明采用了扩展基础技术，只要求地基承载力达到80—100Kpa即可，可采用不埋、半埋基础，省去了很多繁琐的步骤，使用更轻松方便，快捷准确；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构能够有效节约费用，设计成多用组合式，可以适用于不同形式的塔基，使基础的利用率高达100％，并且可以反复周转使用，摊销费用低，降低了租赁成本；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构绿色环保，传统吊基如果不拆除则给地下市政、电信、煤气等管线留下隐患障碍，拆除则留下砼废弃物，污染环境。拼装多用塔机基础无建设垃圾，即装即拆即运，重复使用、节约货源、节能减排、保护环境，符合可持续发展战略。

进一步，如图1所示，混凝土预制拼装塔机基础结构100还包括配重结构5，配重结构5连接于相邻的过渡结构2和相邻的端部结构3之间。

在本实施方式中，配重结构5呈A型设置，过渡结构2和端部结构3连接后形成一个整体，相邻整体之间连接配重结构5。

进一步，如图2、图4、图6、图8所示，各过渡结构2的第一端设置第一定位剪力键61，中心结构1与各过渡结构2相邻的端面上设置第一定位孔65(还可以是镶嵌于中心结构1端面上的凹设件，能够卡止定位第一定位剪力键61即可)，第一定位剪力键61能插设连接于第一定位孔65内；各过渡结构2的第二端设置第二定位孔(图中未示出，还可以是镶嵌于过渡结构2端面上的凹设件，能够卡止定位第一定位剪力键61即可)，端部结构3与过渡结构2相邻的端面上设置第二定位剪力键62，第二定位剪力键62能插设连接于第二定位孔内。

进一步，如图3、图4所示，中心结构1包括中心底座11，中心底座11上设置十字支撑体12，十字支撑体12的上部和中心底座11上设置贯通的预应力孔4，十字支撑体12的各端面和中心底座11的侧面上设置第一定位孔65。在本实施方式中，中心底座11呈矩形设置，十字支撑体12的十字交叉边分别与中心底座11相邻的两边平行设置。

进一步，如图5、图6所示，过渡结构2包括过渡底座21，过渡底座21上设置第一条状支撑体22，第一条状支撑体22的上部和过渡底座21上沿纵向设置贯通的预应力孔4，第一条状支撑体22的顶面上设置向下延伸的地脚螺栓孔63；第一条状支撑体22的第一端和过渡底座21的第一端设置第一定位剪力键61，第一条状支撑体22的第二端和过渡底座21的第二端设置第二定位孔。在本实施方式中，过渡底座21与中心底座11的抵靠相邻端部呈等长设置，过渡底座21的宽度尺寸自中心底座11向端部结构3呈渐增设置。

进一步，如图7、图8所示，端部结构3包括端部底座31，端部底座31上设置第二条状支撑体32，第二条状支撑体32的上部和端部底座31上沿纵向设置贯通的预应力孔4，第二条状支撑体32和端部底座31的自由端与预应力孔4相对位置处，能拆卸地设置承压板，用以辅助钢绞线张拉和固定；第二条状支撑体32的顶面上设置向下延伸的地脚螺栓孔63；第二条状支撑体32的第一端和端部底座31的第一端设置第二定位剪力键62。

在本实施方式中，端部底座31和第二条状支撑体32呈两段拼接设置，端部底座31靠近过渡底座21的一段呈等宽设置，其宽度与过渡底座21相邻端相同，端部底座31远离过渡底座21的一段，其宽度尺寸向自由端呈渐缩设置。第二条状支撑体32的两段呈等宽设置。

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构中，各结构采用定位剪力键与定位孔凹凸插设定位，定位精确，制造精度高，构件实现无间隙拼装，拼装后整基构件总误差≤2mm。

进一步，如图2所示，为便于吊装，十字支撑体12、第一条状支撑体22和第二条状支撑体32上设置有吊装孔64。

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构100的铺设方法，包括，将中心结构1、多个过渡结构2和多个端部结构3吊装至基坑9设定位置，使用钢绞线穿过中心结构1、过渡结构2和端部结构3对应的预应力孔4，加压张拉拼装固定；端部结构外侧砌筑围护墙8。

具体包括以下步骤：

步骤a、提供塔机基础层；

安装塔机基础的技术参数为塔机基础垫层尺寸7000×700，地基承载力特征值必须≥120pa，垫层的混凝土强度C15，厚度100～150mm，垫层表面平整度≤5mm，钢绞线单根拉力值120KN。

步骤b、准备吊装用工具；

人员、机具和工具材料的准备，技术员1名；预应力钢绞线张拉工2～3名；12T以上汽车吊1台；准备张拉机具、千斤项、油泵、搬手、水平仪、水平尺、铁、锤等。

步骤c、吊装中心结构1，如图9所示，将其就位于基坑9内中心位置，且其水平中心线与基坑9的边缘呈斜45度设置；吊装过渡结构2和端部结构3，第一定位剪力键61插设连接于第一定位孔65内，第二定位剪力键62插设连接于第二定位孔内；

吊装中心结构1，基础的中心结构1就位于基坑斜45度中心位置，特别注意安装过程中不要破坏砂垫层，保证其它构件高差、平整度满足设计要求；

吊装过渡结构2和端部结构3，如图10所示，按平面位置依次进行检查，涂黄油，就位；将吊装的构件(过渡结构2或端部结构3)吊起，与己就位的构件靠近并使吊装的构件上的抗剪件(第一定位剪力键61或第二定位剪力键62)对上已就位的凹件(第一定位孔或第二定位孔)，稳住构件，使用撬棍支撑于构件的下部对准中心线，将抗剪件(凸件，第一定位剪力键61或第二定位剪力键62)插入凹件(第一定位孔或第二定位孔)，使吊装件与就位件的间隙小于10mm，构件间高差小于2mm。

步骤d、钢绞线张拉：将钢绞线穿过中心结构1、过渡结构2和端部结构3对应的预应力孔，使用钢绞线张拉工具张拉钢绞线，完成中心结构1、过渡结构2和端部结构3的拼装固定；

准备钢绞线张拉机具、材料及配件，检查各构件之间是否有杂物，如有杂物须清除；检查各构件的中心位置是否在轴线上，如有偏差用撬棍顶压。将承压板贴紧张拉蜡和固定端部结构3的孔道，逐根穿入钢绞线，张拉端外露的钢放线PE管(现有技术)截去备用；

接好油泵电源，开始试运转，检查千斤顶工作性是否良好；

构件(中心结构1、过渡结构2和端部结构3)水平合拢，空拉，不装工作锚夹片，使千斤项顶住承压板，端平千斤项，启动油泵，千斤顶工作，使钢绞线张拉力把过渡结构2和端部结构3合拢到中心结构1，达到各抵靠的垂直面无间隙，然后退张；

正式张拉钢绞线：根据设计的预应力值，严格控制油泵压力表读数，起初一根张力稍大，规定钢绞线张拉力为130KN，油表读数为26Mpa，逐渐张拉力减少到标准值24Mpa，每根钢绞线受力一致，张拉完后，再复查，钢绞线受力是否相同。再次检查基础表面的水平度，当有20～40mm高差时，用高强度干硬性的水泥砂浆M15找平。安装完成后，检查基础表面高差，要求水平度小于1/1000。

步骤e、在过渡结构外侧砌筑围护墙，并按要求回填或压重。

如图11所示，混凝土预制拼装塔机基础结构100安装完成之后，砌筑围护墙，围墙周边留泄水孔，并按要求回填或压重。塔机与混凝土预制拼装塔机基础结构100通过地脚螺栓固定；定期检查基础外緣3米以内有无积水，以防浸泡地基，定期检查塔机的垂直偏差，若超出3％，及时处理；

定期检查塔机与基础的地脚螺栓，发现松动及时复紧，螺母复紧后，在螺栓外露端头涂抹黄油盖好防护罩。外露的金属构件涂抹黄油或涂刷防锈油漆。

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构100的铺设方法，实施方便，大大提高了施工效率，采用此方法施工完成的混凝土预制拼装塔机基础结构100，不受土建基础层高低坡度偏差的影响，水平精度易于控制。

由上所述，本发明提供的混凝土预制拼装塔机基础结构及其铺设方法具有如下有益效果：

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构，采用中心结构、过渡结构和端部结构拼装并经钢绞线张拉固定，采用了塔基的优化平面技术，有效地提高了塔机基础的抗倾覆能力，使用更加安全可靠；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构，各结构在工厂制作完毕运到现场后，仅需对施工现场的地基稍作处理，即可拼接安装，大大缩短了现场浇筑的时间，省时省心；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构适应性强，传统基础一般要求地基承载力达到200Kpa，而本发明采用了扩展基础技术，只要求地基承载力达到80—100Kpa即可，可采用不埋、半埋基础，省去了很多繁琐的步骤，使用更轻松方便，快捷准确；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构能够有效节约费用，设计成多用组合式，可以适用于不同形式的塔基，使基础的利用率高达100％，并且可以反复周转使用，摊销费用低，降低了租赁成本；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构的铺设方法，实施方便，大大提高了施工效率，采用此方法施工完成的混凝土预制拼装塔机基础结构，不受土建基础层高低坡度偏差的影响，水平精度易于控制；

本发明的混凝土预制拼装塔机基础结构绿色环保，传统吊基如果不拆除则给地下市政、电信、煤气等管线留下隐患障碍，拆除则留下砼废弃物，污染环境。拼装多用塔机基础无建设垃圾，即装即拆即运，重复使用、节约货源、节能减排、保护环境，符合可持续发展战略。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。