ФУНДАМЕНТНОЕ АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ
FOUNDATION FOR ANCHORING MACHINE

Данное изобретение относится к анкерному устройству для анкеровки рабочей машины, в частности крана, на фундаменте.
Устойчивость для правильной работы рабочей машины зависит обычно от величины воздействующих сил, например, сил сжатия, растяжения или скручивания, а также выполненной со стороны грунта анкеровки машины. Идеальный ввод возникающих сил в место установки рабочей машины повышает устойчивость и, следовательно, возможную нагрузку машины.
Так, например, анкерное крепление башенного крана в монолитном бетонном фундаменте должно отводить возникающие силы из башенного крана в фундамент. Ввод сил сжатия происходит в большинстве случаев через соответствующие контактные поверхности сжатия. Прикладываемые силы растяжения необходимо вводить в фундамент либо также через эти контактные поверхности, однако в противоположном направлении, либо через дополнительные работающие на растяжение элементы.
Известны различные решения для анкерного крепления известных поворотных башенных кранов в выполненном на стройплощадке бетонном фундаменте. Вероятно, наиболее часто применяемое решение предусматривает использование анкерных оснований, называемых в большинстве случаев фундаментными анкерами, которые устанавливают и ориентируют перед бетонированием и после изготовления бетонной арматуры неподвижно заливают. Однако заливка указанных фундаментных анкеров в бетонный фундамент исключает возможность повторного применения, поскольку основания можно освобождать из фундамента лишь за счет экономически неоправданных затрат. В соответствии с этим, весь способ анкеровки является не только сложным, но также затратным.
Альтернатива состоит в применении анкерных элементов, которые соединяются с башней крана и затем на стройплощадке соединяются прочно на растяжение с фундаментом. Для этого в большинстве случаев применяют анкерные болты, соответственно, резьбовые стержни. Однако эти конструктивные элементы обычно считают потерянными, поскольку их удаление невозможно, а повторное применение исключается.
Задачей данного изобретения является создание анкерного устройства с надежным отводом сил в фундамент, установка которого меньше подвергнута погрешностям, и необходимые затраты являются максимально приемлемыми.
Указанная задача решена с помощью комбинации признаков пункта 1 формулы изобретения.
В соответствии с этим, анкерное устройство содержит анкерную раму для размещения рабочей машины, при этом анкерная рама в каждой из своих угловых точек соединена по меньшей мере через одну трубу, в частности, четырехгранную трубу, по меньшей мере с одной контрплитой. В каждой угловой точке по меньшей мере один работающий на растяжение элемент анкерной рамы пропускается через трубу/четырехгранную трубу к контрплите и разъемно соединяется с ней.
В принципе можно применять любые трубчатые элементы в качестве трубы. Однако использование четырехгранной трубы является особенно предпочтительным и применяется во всей последующей части описания. Однако изобретение ни в коем случае не ограничивается этим.
Возможно использование по меньшей мере двух, в частности, точно четырех работающих на растяжение элементов в каждой угловой точке, соответственно, в каждой контрплите. Для каждого работающего на растяжение элемента целесообразно установлена одна четырехгранная труба.
Для анкеровки заливается жидкий бетон для изготовления фундамента. Анкерная рама лежит на поверхности затвердевшего бетонного фундамента, при этом четырехгранная труба, а также контрплита полностью залиты в фундамент. При этом анкерная рама служит в основном для ввода сил сжатия в фундамент, в то время как ввод сил растяжения в фундамент происходит через работающие на растяжение элементы и закрепленную на концевой стороне контрплиту.
Все несущие соединительные средства между рабочей машиной и фундаментом доступны и обеспечивают возможность замены также после выполненного монтажа рабочей машины. Использование заделанной четырехгранной трубы обеспечивает возможность последующего извлечения работающих на растяжение элементов после выполненного демонтажа рабочей машины для их повторного применения для анкеровки. Анкерную раму можно также полностью использовать для новой анкеровки.
Альтернативный вариант выполнения для решения поставленной задачи предлагает анкерное устройство в соответствии с комбинацией признаков пункта 2 формулы изобретения. В соответствии с этим, анкерное устройство, согласно изобретению, для анкеровки рабочей машины, в частности, крана на фундаменте имеет по меньшей мере два, в частности, четыре анкерных элемента для размещения рабочей машины, при этом каждый анкерный элемент содержит прилегающую к фундаменту приемную плиту, которая по меньшей мере через одну трубу, в частности, четырехгранную трубу соединена с контрплитой, при этом по меньшей мере один работающий на растяжение элемент для разъемной анкеровки анкерного элемента с помощью контрплиты или контрплит предназначен для прохождения через четырехгранную трубу.
Например, в качестве анкерного устройства применяются точно четыре анкерных элемента для анкеровки четырех угловых точек части башни крана.
Возможно использование по меньшей мере двух, в частности, точно четырех работающих на растяжение элементов для каждого анкерного элемента, соответственно, для каждой приемной плиты/контрплиты. Для каждого работающего на растяжение элемента целесообразно установлена одна четырехгранная труба.
Для анкеровки жидкий бетон заливают вокруг установленных анкерных элементов для изготовления фундамента. Приемные плиты прилегают к поверхности затвердевшего бетонного фундамента, при этом четырехгранная труба, а также контрплита полностью залиты в фундамент. При этом анкерные элементы служат в основном для ввода сил сжатия в фундамент, в то время как ввод сил растяжения в фундамент происходит через работающие на растяжение элементы и закрепленную на концевой стороне контрплиту.
Все несущие соединительные средства между рабочей машиной и фундаментом являются также после выполненного монтажа рабочей машины доступными и обеспечивают возможность замены. Использование заделанных четырехгранных труб позволяет в последующем извлекать работающие на растяжение элементы после выполненного демонтажа рабочей машины, с целью их повторного применения для анкеровки. Приемные плиты можно также полностью использовать для нового применения.
Приемная плита может предпочтительно иметь по меньшей мере одну стоящую перпендикулярно верхней стороне приемной плиты цапфу и/или стоящее перпендикулярно верхней стороне приемной плиты гнездо для цапфы, которое пригодно для крепления рабочей машины, в частности, части башни.
Другие предпочтительные варианты выполнения анкерного устройства, согласно пункту 1 формулы изобретения, а также альтернативный вариант выполнения по пункту 2 формулы изобретения являются предметом зависимых пунктов 4-10 формулы изобретения.
Предпочтительно, один или несколько работающих на растяжение элементов выполнены в виде болтов с Т-образной головкой, которые предназначены для разъемного соединения с анкерной рамой/приемными плитами, а также контрплитой. Т-образная головка целесообразно закреплена на прилегающем к контрплите конце болта.
Правильное свинчивание по меньшей мере одного имеющего Т-образную головку болта с котрплитой предпочтительно обеспечивается с помощью придания подходящей формы поверхности прилегания на контрплите. Например, Т-образная головка правильно позиционируется с помощью образования направляющей на контрплите в виде канавки. Вследствие этого уменьшаются ошибки при монтаже устройства. Правильное позиционирование Т-образной головки обеспечивается с помощью соответствующей маркировки на верхнем конце болта с Т-образной головкой.
Для усиления контрплиты на контрплите расположена одна или несколько дополнительных плит. Особенно эффективное усиление достигается предпочтительно за счет применения по меньшей мере одной дополнительной плиты из высокопрочной стали. В частности, контактная зона работающих на растяжение элементов, предпочтительно Т-образной головки, с контрплитой выполнена с усилением.
Целесообразно устанавливать на контрплите по меньшей мере одну крышку для защиты по меньшей мере одного работающего на растяжение элемента. Крышка защищает предпочтительно по меньшей мере частичную зону работающего на растяжение элемента от заливаемого бетона при изготовлении фундамента, с целью обеспечения в последующем подвижности и возможности демонтажа работающего на растяжение элемента. Целесообразно с помощью крышки защищается зона вокруг Т-образной головки. Кроме того, целесообразно выполнение по меньшей мере одной крышки в виде бетонной конструкции, которая расположена на контрплите.
Для точной юстировки по высоте анкерного устройства на контрплите расположено по меньшей мере одно юстировочное средство, соответственно, регулировочное средство. Особенно предпочтительно использование по меньшей мере одного регулировочного винта по меньшей мере на одной контрплите.
Предпочтительно, геометрическая форма контактных поверхностей на нижней стороне анкерной рамы, соответственно, приемных плит выполнена так, что обеспечивается бетонирование без дефектных мест соединительного шва с фундаментом. Это предпочтительно достигается посредством выполнения контактных поверхностей негоризонтальными.
Кроме того, предпочтительно предусмотрение одного или нескольких отверстий в указанных контактных поверхностях анкерной рамы/приемных плит к бетону. Через отверстия обеспечивается возможность доступа к пограничной поверхности между анкерной рамой/приемными плитами и бетонным фундаментом, который необходим, в частности, для присоединения, в частности, уплотнительного устройства.
Кроме того, данное изобретение относится к анкерной раме, соответственно, анкерному элементу, которые пригодны для использования в анкерном устройстве, согласно одному из указанных выше признаков. Анкерная рама, соответственно, анкерный элемент имеют, очевидно, те же свойства и признаки, что и анкерное устройство, так что можно отказаться от их повторения.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения изобретения анкерная рама выполнена с возможностью демонтажа, складывания, разъединения, откидывания или аналогичной перестановки, так что может обеспечиваться допустимая стандартная ширина во время транспортировки по дорогам.
Стабилизация анкерной рамы во время транспортировки по дорогам, соответственно, во время монтажа предпочтительно обеспечивается с помощью снимаемой растяжки. Предпочтительно, предусмотрена возможность монтажа одной или нескольких поперечных, соответственно, диагональных растяжек. Перед монтажом рабочей машины на анкерной раме растяжка (растяжки) демонтируется и, возможно, размещается и фиксируется в предназначенных для этого гнездах для растяжек на анкерной раме.
Возможно интегрирование одного или нескольких вспомогательных монтажных элементов для стальной арматуры фундамента на подлежащих бетонированию компонентах устройства, в частности, на работающих на растяжение элементах, соответственно, контрплитах.
Другой предпочтительный вариант выполнения изобретения относится к выполнению и прочности трубы, которая выполнена так, что она при предварительном натяжении работающего на растяжение элемента, т.е., например, болта с Т-образной головкой, может достаточно осаживаться. Целью является такое осаживание трубы, что происходит достаточное обжимание между верхней стороной плиты и верхней стороной бетона. При этом прочность трубы необходимо, естественно, выбирать настолько большой, чтобы обеспечивать возможность восприятия собственного веса анкерных частей и при необходимости смонтированного на ней элемента башни.
Кроме того, изобретение относится к стационарному крану, в частности, поворотному башенному крану, содержащему анкерное устройство, соответственно, анкерную раму/анкерный элемент в соответствии с указанным выше выполнением.
Дополнительно к этому изобретение относится к способу анкеровки рабочей машины на бетонном фундаменте с помощью анкерного устройства, согласно изобретению. В соответствии с изобретением предусмотрено, что анкерное устройство перед бетонированием предварительно полностью монтируют вне места использования или на стройплощадке, и соответствующим образом позиционируют и ориентируют в месте использования, перед заливкой фундамента.
Монтаж анкерного устройства, соответственно последующая анкеровка рабочей машины, значительно меньше подвержен ошибкам, и значительно уменьшается стоимость процесса анкеровки. Возможность полного предварительного монтажа обеспечивает доступность всех важных анкерных элементов.
После завершения работы машины можно демонтировать полностью анкерную раму/приемные плиты и работающие на растяжение элементы с бетонного фундамента и применять для новой анкеровки рабочей машины.
Точная посадка всего анкерного устройства значительно упрощается за счет анкерной рамы. Шаблон или вспомогательный монтаж части башни в этом случае не обязательно требуется. При применении отдельных анкерных элементов для точной посадки применяется вспомогательный шаблон, соответственно, монтируется предварительно часть башни, в частности, основание башенного крана, на приемных плитах. После посадки анкерной рамы, соответственно анкерных элементов, предпочтительно выполняется юстировка по высоте анкерного устройства с помощью указанной возможности регулирования на нижней стороне контрплиты.
Для уплотнения бетона между контактными поверхностями анкерной рамы/приемных плит и бетонным фундаментом предпочтительно присоединяется уплотнительное устройство, в частности, виброшланг. Уплотнительное устройство можно предпочтительно присоединять к отверстиям контактных поверхностей анкерной рамы/приемных плит.
Для выполнения прочного на сжатие контакта между анкерной рамой/приемными плитами и затвердевшей бетонной поверхностью целесообразно наносить специальный раствор, с целью заполнения без дефектов промежуточного пространства относительно бетона.
Другие преимущества и свойства изобретения следуют из приведенного ниже подробного пояснения изобретения на основе примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - анкерная рама, согласно изобретению, в изометрической проекции сбоку;
фиг.2 - анкерная рама, согласно изобретению, со смонтированными анкерными элементами, в изометрической проекции сбоку;
фиг.3 - анкерная рама, согласно изобретению, со смонтированной частью башни крана, в изометрической проекции сбоку;
фиг.4 - анкерное устройство, согласно изобретению, на виде снизу;
фиг.5 - разрез анкерного устройства по линии А-А на фиг.4;
фиг.6 - часть анкерного устройства, согласно изобретению, на виде сверху в увеличенном масштабе;
фиг.7 - контрплита в изометрической проекции в увеличенном масштабе; и
фиг.8 - возможный альтернативный вариант выполнения анкерного устройства с отдельными анкерными элементами.
Ниже приводится описание выполнения, согласно изобретению, анкерного устройства для поворотного башенного крана. Анкеровка башни крана в монолитном бетонном фундаменте должна обеспечивать ввод сил сжатия и растяжения в фундамент.
На фиг.1 показана четырехугольная анкерная рама 10 анкерного устройства 100, согласно изобретению. Структура рамы соответствует по существу квадрату, при этом рама 10 целесообразно согласована с подлежащей приему решетчатой частью 200 поворотного башенного крана. Структура рамы состоит из четырех по существу одинаково длинных горизонтальных боковых элементов, ригелей 40, которые соединены под прямым углом опосредованно через анкерные блоки 45. Каждый анкерный блок 45 имеет структуру прямоугольного параллелепипеда или состоит из одной толстой плиты, при этом лежащая внизу поверхность основания, называемая также анкерной плитой 60, прилегает к неизображенному бетонному фундаменту. Лежащая сверху поверхность 50 имеет подходящие гнезда для крепления основания башни поворотного башенного крана. Геометрическое расположение продольной стороны анкерных блоков 45 в анкерной раме 10 происходит в показанном примере выполнения с наклоном примерно на 45° относительно осевого направления ригелей 40. Наклон зависит от геометрического выполнения соответствующей соединительной части крана.
Особое геометрическое выполнение контактных поверхностей на нижней стороне, т.е. анкерных плит 60, обеспечивает возможность бетонирования без дефектов соединительного шва с фундаментом. В частности, для этого анкерные плиты 60 могут быть выполнены не горизонтально.
Для размещения и прохождения работающих на растяжение элементов служат четыре отверстия, соответственно прохода 51, в лежащей сверху поверхности 50 анкерных блоков 45.
На фиг.2 показано полностью анкерное устройство 100. В качестве работающих на растяжение элементов используются имеющие Т-образную головку болты 70, которые проходят в осевом направлении перпендикулярно поверхностям 50, 60 в бетонный фундамент в направлении показанной контрплиты 30, с целью передачи прикладываемых сил растяжения в фундамент. Т-образная головка 72 позиционируется на нижней стороне контрплиты 30, и выступающий за анкерный блок 45 конец 71 болта фиксируется с помощью резьбовой гайки 73. В каждом анкерном блоке 45 четыре имеющих Т-образную головку болта 70 проходят к согласованной с анкерным блоком 45 контрплите 30.
Возможность полного демонтажа применяемых, имеющих Т-образную головку болтов 70 после завершения работы крана обеспечивается за счет интегрированных между анкерными блоками 45 и контрплитами 30 четырехгранных труб 20. Каждый имеющий Т-образную головку болт 70 проходит для защиты от заливаемого бетона в осевом направлении через соответствующую четырехгранную трубу 20 в направлении контрплиты 30.
На фиг.4 показано анкерное устройство 100, согласно изобретению, с установленной решетчатой частью 200 поворотного башенного крана. Крепление решетчатой части 200 осуществляется посредством свинчивания 210, при этом свинчивание угловых точек решетчатой части 200 осуществляется с соответствующими местами свинчивания анкерных блоков 45.
В показанном смонтированном состоянии анкерное устройство 100 транспортируют к соответствующему месту использования и точно позиционируют и ориентируют в яме под фундамент в месте использования.
Для юстировки по высоте и нивелирования анкерного устройства 100 служит регулировочный винт 35 в каждой контрплите 30. Кроме того, на анкерных средствах, в частности, на четырехгранных трубах 20, а также на контрплитах 20 может иметься один или несколько вспомогательных элементов для стального армирования фундамента. Для снятия анкеровки после завершения работы крана можно полностью удалять анкерную раму 10, а также имеющие Т-образную головку болты 70 из фундамента. Лишь четырехгранные трубы 20, а также контрплиты 30 остаются в фундаменте и, как правило, больше не могут быть использованы для повторной анкеровки крана.
На фиг.4 показано предварительно смонтированное анкерное устройство 100 на виде снизу. В каждой контрплите 30 имеется четыре расположенных симметрично прохода для имеющих Т-образную головку болтов, в частности, для Т-образных головок 72.
На фиг.5 показан разрез анкерного устройства по линии А-А на фиг.4. Имеющий Т-образную головку болт 70 проходит в осевом направлении от анкерного блока 45 через четырехгранную трубу 20 к контрплите 30. Правильное положение Т-образной головки 72 на лежащей внизу поверхности прилегания контрплиты 30 обеспечивается с помощью соответствующей направляющей на контрплите 30. Целесообразно выполнена канавка для ограничения возможного направления движения Т-образной головки 72. Лежащий сверху конец 71 болта имеет однозначную маркировку для обозначения правильного положения Т-образной головки 72.
Контрплита 30 может быть дополнительно усилена в зоне прилегания Т-образной головки с помощью дополнительной плиты 31 из более прочной стали. Дополнительная плита 31 имеет также подходящую направляющую в виде канавки для Т-образной головки 72. Лежащая под контрплитой 30 Т-образная головка 72 защищена от заливаемого бетона с помощью жестяной конструкции 21.
На фиг.6 показан на виде сверху в увеличенном масштабе анкерный блок 45. На фигуре можно видеть указанную выше маркировку правильного положения Т-образной головки 72 на конце 71 болта. Верхний конец 71 имеющего Т-образную головку болта имеет продольную прорезь 74, которая при правильном расположении Т-образной головки принимает показанную ориентацию.
Анкерные плиты 60 обеспечивают с помощью показанных отверстий возможность доступа к лежащему под контактной поверхностью 60 бетонному фундаменту. В частности, отверстия обеспечивают возможность установки виброшланга, с целью уплотнения лежащего под анкерными плитами 60 бетона фундамента.
Кроме того, отверстия можно использовать для получения прочного на сжатие контакта между анкерной рамой 10, соответственно, анкерными плитами 60 и затвердевшей бетонной поверхностью бетонного фундамента. Для этого можно вводить через отверстия промежуточный слой из специального раствора, с целью обеспечения заполнения бетоном без дефектов промежуточного пространства.
На фиг.7 показана в изометрической проекции в увеличенном масштабе контрплита 30. Контрплита 30 показана со смонтированными, имеющими Т-образную головку болтами 70, при этом лежащий в плоскости чертежа справа вверху имеющий Т-образную головку болт 70 изображен без жестяной конструкции 21 для закрывания Т-образной головки 72. Кроме того, показан регулировочный винт 35 для юстировки по высоте анкерного устройства, согласно изобретению.
Анкерная рама, согласно изобретению, может быть, не обязательно, выполнена с возможностью разделения, т.е. демонтажа, с целью не превышения допустимой стандартной ширины при транспортировке по дорогам. Для обеспечения прямоугольности анкерной рамы 10 во время установки монтируется растяжка. Перед монтажом башни крана эта растяжка снимается и хранится с фиксацией в предусмотренном на анкерном устройстве гнезде.
Альтернативный вариант выполнения изобретения показан на фиг.8а-8с. На фигурах показаны различные варианты выполнения отдельного анкерного элемента 500, 501, 502. Для анкеровки башни крана применяют четыре отдельных анкерных элемента 500, 501, 502. Конструкция показанных анкерных элементов 500, 501, 502 отличается лишь различным выполнением приемных плит 600, 601, 602.
В остальном выполнение анкерных элементов 500, 501, 502 по существу одинаково с вариантом выполнения, показанным на фиг.1-7. Одинаковые компоненты обозначены одинаковыми позициями. Подробное описание приведено выше со ссылками на фиг.1-7, поэтому здесь лишь коротко приводится описание конструкции.
Соответствующие четыре четырехгранные трубы 20 проходят между приемными плитами 600, 601, 602 до контрплиты 30. В качестве работающих на растяжение элементов используются имеющие Т-образную головку болты 70, которые проходят в осевом направлении перпендикулярно приемной плите 600, 601, 602 в бетонный фундамент в направлении показанной контрплиты 30, с целью передачи сил растяжения в фундамент. Каждый имеющий Т-образную головку болт 70 проходит для защиты от заливаемого бетона в осевом направлении через соответствующую четырехгранную трубу 20. Т-образная головка 72 позиционируется на нижней стороне контрплиты 30, и выступающий за приемную плиту 600, 601, 602 конец 71 болта фиксируется с помощью резьбовой гайки 73. Для юстировки по высоте и нивелирования каждого отдельного анкерного элемента 500, 501, 502 служит регулировочный винт 35 в каждой контрплите 30.
В качестве альтернативного решения может быть предусмотрена также вместо общей контрплиты 30 для каждого имеющего Т-образную головку болта 70, соответственно каждой четырехгранной трубы 20, отдельная контрплита.
Приемные плиты 600, 601, 602 на фиг.8а-8с различаются выполнением фиксирующего средства для крепления анкерных элементов 500, 501, 502 в угловых точках решетчатой части крана. Фиксация решетчатой части 200 на приемной плите 600, согласно фиг.8а, эквивалентна показанному на фиг.3 механизму анкерной рамы 10. Принимаемая решетчатая часть 200 достаточно фиксируется с помощью свинчивания 210.
На фиг.8b показано альтернативное выполнение с гнездом 700 для цапфы, которое расположено на верхней стороне приемной плиты 601 и может принимать ориентированную перпендикулярно приемной плите 601 подходящую цапфу. Для этого в решетчатой части крана в каждой угловой точке предусмотрена по меньшей мере одна цапфа, предназначенная для введения в полое пространство гнезда 700 для цапфы.
Для фиксации две противоположные стенки гнезда для цапфы, а также сама цапфа имеют два отверстия 701, предназначенные для прохождения поперек стенкам гнезда для цапфы соответствующего пальца. Для стабилизации гнезда для цапфы на каждой боковой стенке два соответствующих стабилизационных элемента 702 в форме треугольника сварены с приемной плитой 601.
Указанный выше принцип фиксации можно осуществлять также при обратном расположении соединительных компонентов. В показанном на фиг.8с примере выполнения приемная плита 602 имеет цапфу 800, предназначенную для введения в соответствующее расположенное в угловых точках решетчатой части гнездо. Для прохождения пальца цапфа 800 имеет соответствующие отверстия 801.
Геометрическая форма анкерного устройства, согласно изобретению, соответственно отдельных компонентов устройства, обычно выполнена так, что возможна опора отдельных компонентов для предварительного монтажа на горизонтальную поверхность без дополнительных вспомогательных средств для поддержки или фиксации. Установка всех необходимых упоров для обращения с отдельными частями, предварительно смонтированными конструктивными узлами, соответственно со всей конструкцией при транспортировке и при установке, осуществляется, как правило, в заводских условиях.
Дополнительно к этому анкерное устройство, согласно изобретению, обеспечивает неограниченную доступность и возможность замены всех несущих соединительных средств между башней крана и фундаментом, в частности, также после завершения монтажа башни крана.
Анкерное устройство, согласно изобретению, обеспечивает правильный ввод возникающих сил сжатия и растяжения в фундамент и обеспечивает возможность последующей замены, а также последующего демонтажа и повторного применения соединительных элементов.