一种高度可调节的钢结构基础及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高度可调节的钢结构基础及施工方法，包括预埋件、柱脚底座、钢架柱脚和顶升系统，所述预埋件顶端固定连接有柱脚底座，所述柱脚底座内侧固定连接有钢架柱脚；通过设置钢架柱脚和液压千斤顶，通过钢架柱脚对管架进行支撑，在进行调节时，通过液压千斤顶推动钢架柱脚进行升降，进而使管架高度可调节，并且通过设置水平限位板，将钢架柱脚水平方向的位移限制在柱脚底座上，实现水平固定的目的，保证了管架升降的稳定性；针对不均匀沉降状态下的管道支架在容易出现不均匀沉降的期间采用可调式管架，即符合建设期间的管架调节功能，也适应后期使用期间的维护，体现了便利性和可操作性。利性和可操作性。利性和可操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种高度可调节的钢结构基础及施工方法


[0001]本专利技术属于钢结构
，具体涉及一种高度可调节的钢结构基础及施工方法。

技术介绍

[0002]石油化工码头是石化行业中的重要基础设施，在石化产品的储运过程中承担着重要角色。而石油化工管架又是其中最常见的构筑物，主要作用是作为石油化工类气体、液体输送管道的支承结构，为管道的正常工作提供保障；石油化工管架根据工艺要求，在一个温度区间内，可按管道在管架上的支承条件分为固定管架和活动管架；可按结构形式分为独立式管架、管廊式管架(管廊)、跨越管架、吊索式管架、长臂管架；可按纵向联系的结构形式分为纵梁式管架、椅架式管架、吊索式管架等；还可按管架材料分为钢筋混凝土管架、钢结构管架和混合结构管架。基础型式基本为常规的基础型式，桩基础、独立基础、条形基础、筏型基础等。由于输送管道一般较长，因此在实际应用中，通常会根据工艺要求、地质条件等，分区域采用不同的上部结构和基础型式。
[0003]建于沿海地区的石油化工码头，经常会处在冲积淤积形成的软土地带。码头平台部分由于水深条件限制，一般均离开陆域有一定距离，与陆域之间通过引桥或引堤连接；输送管道通常从码头平台开始，沿着引桥或者引堤，一直布设到后方陆域的主厂区；管架由于要布设相当长的距离，通常会面临不同的地质条件，因此在设计上往往采用不同的基础型式。管架位于码头平台或者引桥上时，码头平台和引桥一般采用桩基础。而当管架位于引堤上时，情况往往有所不同。引堤常采用抛石斜坡堤等直接建于海床上的结构。抛石堤上建管架，如果采用桩基础，则存在多种制约因素。首先桩基的施工条件较差，需采用冲孔等手段，穿越引堤上部抛石层才能使桩到达天然土层。其次，引堤建成后，理论上在较长时间内存在沉降和水平位移的可能，这也会对桩基造成不利影响。最后，由于引堤长度通常较长，桩基的工程量将会非常巨大，严重影响工程造价。
[0004]基于上述原因，建于引堤上的管架通常选用天然基础，这样会形成不同分区的管架，基础型式各不相同的局面。位于桩基上的管架，完工后的沉降一般较小；位于引堤上采用天然基础的管架，由于引堤自身的沉降及管架荷载引起的沉降叠加，总的沉降量一般较大，并且达到稳定状态所需的时间通常较长；这会导致不同基础上的管架结构之间产生较大的不均匀沉降，影响管架结构的正常使用；在沿海软土地区类似的工程中，上述问题暴露较多，所以需要一种高度可调节的钢结构基础及施工方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高度可调节的钢结构基础及施工方法，以解决上述
技术介绍
中提出的建于引堤上的管架通常选用天然基础，这样会形成不同分区的管架，基础型式各不相同的局面。位于桩基上的管架，完工后的沉降一般较小；位于引堤上采用天然基础的管架，由于引堤自身的沉降及管架荷载引起的沉降叠加，总
的沉降量一般较大，并且达到稳定状态所需的时间通常较长；这会导致不同基础上的管架结构之间产生较大的不均匀沉降，影响管架结构的正常使用的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高度可调节的钢结构基础，包括预埋件、柱脚底座、钢架柱脚和顶升系统，所述预埋件顶端固定连接有柱脚底座，所述柱脚底座内侧固定连接有钢架柱脚，所述柱脚底座顶端的四周均固定连接有底座上横梁，所述柱脚底座外侧的设置有水平限位板，所述水平限位板与钢架柱脚固定连接，所述柱脚底座和钢架柱脚之间设置有钢板凳，所述柱脚底座和底座上横梁之间通过可拆卸柱脚螺栓固定连接，所述可拆卸柱脚螺栓贯穿钢架柱脚的顶端，所述可拆卸柱脚螺栓外侧位于钢架柱脚的顶端和底端两侧均螺纹连接有固定螺母，所述钢架柱脚通过固定螺母与可拆卸柱脚螺栓固定连接，所述顶升系统包括液压千斤顶和液压装置，所述钢架柱脚底端设置有液压千斤顶，所述液压千斤顶均与液压装置的输出端连接。
[0007]优选的，所述预埋件包括预埋钢板和基础预埋锚筋，所述预埋钢板的底端均匀设置有基础预埋锚筋，若干所述基础预埋锚筋均与预埋钢板的底端固定连接。
[0008]优选的，所述柱脚底座包括正方形钢板、加劲板、矩形钢管支柱、异性钢板和第一固定孔，所述正方形钢板固定连接于预埋件的顶端，所述正方形钢板的顶端固定连接有加劲板，所述正方形钢板顶端四角均固定连接有矩形钢管支柱，所述加劲板顶端位于矩形钢管支柱的内侧固定连接有异性钢板，所述异性钢板顶端边沿位置均设置有第一固定孔，所述可拆卸柱脚螺栓贯穿于第一固定孔的内侧。
[0009]优选的，所述钢架柱脚包括立柱、牛腿梁、固定柱和第二固定孔，所述立柱外侧均匀设置有牛腿梁，所述牛腿梁均与立柱固定连接，所述牛腿梁顶端均固定连接有固定柱，所述牛腿梁底端的两侧均设置有第二固定孔，所述可拆卸柱脚螺栓贯穿于第二固定孔的内侧，所述固定螺母位于第二固定孔的上下两侧，所述牛腿梁设置有三个，且所述牛腿梁分别位于立柱的三侧，所述液压千斤顶均位于牛腿梁的底端。
[0010]优选的，所述底座上横梁顶端对称设置有第三固定孔，所述可拆卸柱脚螺栓贯穿于第三固定孔的内侧，所述底座上横梁均通过可拆卸柱脚螺栓与矩形钢管支柱固定连接，所述矩形钢管支柱相邻之间均设置有底座上横梁。
[0011]优选的，所述水平限位板包括角钢和可调节螺栓，所述角钢一侧的中间位置设置有可调节螺栓，所述可调节螺栓螺纹连接于固定柱的内侧，所述水平限位板通过可调节螺栓与固定柱固定连接，所述水平限位板水平设置于矩形钢管支柱的外侧。
[0012]优选的，所述钢板凳包括上水平板、下水平板和竖直板，所述上水平板和下水平板之间垂直设置有竖直板，所述上水平板与下水平板相互平行。
[0013]优选的，所述顶升系统还包括PLC顶升控制模块、液控阀、输油泵和监控系统，所述液压千斤顶均通过输油泵与液压装置的输出端连接，所述输油泵与液压千斤顶之间均设置有液控阀，所述液控阀与液压千斤顶一一对应，若干所述液控阀均与PLC顶升控制模块电性连接。
[0014]优选的，所述监控系统包括压力传感器、应变传感器、数据采集器和计算机，所述压力传感器和应变传感器均与数据采集器电性连接。
[0015]一种高度可调节的钢结构基础及施工方法，包括以下步骤：
[0016]S1：基本规定规划：收集整理施工区域的施工期至目前的沉降、位移数据，研究施
工区域地质情况，根据未来施工期及使用期的荷载情况进行沉降位移数模分析计算，科学预测东防波堤的沉降位移规律，论证施工区域管架采用浅基础设计方案的可行性；
[0017]S2：总体设计；
[0018]S2.1:收集整理相关基础资料：收集工程区域相关的地勘资料、设计资料、施工过程及施工过程中的监测资料并进行初步分析整理，与原堤身理论计算成果对比分析；根据管架建设需求，收集管架建设期及使用期间各种工况及对应的使用荷载、工程施工进程的初步安排、各工序的相互关系；
[0019]S2.2：对堤身沉降的分析研究：根据工程区域地勘资料，结合管架建设期及使用期的荷载情况，包括后方场地吹填后的边界条件等，建立数模，进行堤身沉降计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高度可调节的钢结构基础，包括预埋件(1)、柱脚底座(2)、钢架柱脚(3)和顶升系统，其特征在于：所述预埋件(1)顶端固定连接有柱脚底座(2)，所述柱脚底座(2)内侧固定连接有钢架柱脚(3)，所述柱脚底座(2)顶端的四周均固定连接有底座上横梁(4)，所述柱脚底座(2)外侧的设置有水平限位板(5)，所述水平限位板(5)与钢架柱脚(3)固定连接，所述柱脚底座(2)和钢架柱脚(3)之间设置有钢板凳(6)，所述柱脚底座(2)和底座上横梁(4)之间通过可拆卸柱脚螺栓(7)固定连接，所述可拆卸柱脚螺栓(7)贯穿钢架柱脚(3)的顶端，所述可拆卸柱脚螺栓(7)外侧位于钢架柱脚(3)的顶端和底端两侧均螺纹连接有固定螺母(8)，所述钢架柱脚(3)通过固定螺母(8)与可拆卸柱脚螺栓(7)固定连接，所述顶升系统包括液压千斤顶(9)和液压装置(10)，所述钢架柱脚(3)底端设置有液压千斤顶(9)，所述液压千斤顶(9)均与液压装置(10)的输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述预埋件(1)包括预埋钢板(11)和基础预埋锚筋(12)，所述预埋钢板(11)的底端均匀设置有基础预埋锚筋(12)，若干所述基础预埋锚筋(12)均与预埋钢板(11)的底端固定连接。3.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述柱脚底座(2)包括正方形钢板(13)、加劲板(14)、矩形钢管支柱(15)、异性钢板(16)和第一固定孔(18)，所述正方形钢板(13)固定连接于预埋件(1)的顶端，所述正方形钢板(13)的顶端固定连接有加劲板(14)，所述正方形钢板(13)顶端四角均固定连接有矩形钢管支柱(15)，所述加劲板(14)顶端位于矩形钢管支柱(15)的内侧固定连接有异性钢板(16)，所述异性钢板(16)顶端边沿位置均设置有第一固定孔(18)，所述可拆卸柱脚螺栓(7)贯穿于第一固定孔(18)的内侧。4.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述钢架柱脚(3)包括立柱(19)、牛腿梁(20)、固定柱(21)和第二固定孔(22)，所述立柱(19)外侧均匀设置有牛腿梁(20)，所述牛腿梁(20)均与立柱(19)固定连接，所述牛腿梁(20)顶端均固定连接有固定柱(21)，所述牛腿梁(20)底端的两侧均设置有第二固定孔(22)，所述可拆卸柱脚螺栓(7)贯穿于第二固定孔(22)的内侧，所述固定螺母(8)位于第二固定孔(22)的上下两侧，所述牛腿梁(20)设置有三个，且所述牛腿梁(20)分别位于立柱(19)的三侧，所述液压千斤顶(9)均位于牛腿梁(20)的底端。5.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述底座上横梁(4)顶端对称设置有第三固定孔(28)，所述可拆卸柱脚螺栓(7)贯穿于第三固定孔(28)的内侧，所述底座上横梁(4)均通过可拆卸柱脚螺栓(7)与矩形钢管支柱(15)固定连接，所述矩形钢管支柱(15)相邻之间均设置有底座上横梁(4)。6.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述水平限位板(5)包括角钢(23)和可调节螺栓(24)，所述角钢(23)一侧的中间位置设置有可调节螺栓(24)，所述可调节螺栓(24)螺纹连接于固定柱(21)的内侧，所述水平限位板(5)通过可调节螺栓(24)与固定柱(21)固定连接，所述水平限位板(5)水平设置于矩形钢管支柱(15)的外侧。7.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述钢板凳(6)包括上水平板(25)、下水平板(26)和竖直板(27)，所述上水平板(25)和下水平板(26)之间垂直设置有竖直板(27)，所述上水平板(25)与下水平板(26)相互平行。
8.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述顶升系统还包括PLC顶升控制模块(17)、液控阀(29)、输油泵(30)和监控系统，所述液压千斤顶(9)均通过输油泵(30)与液压装置(10)的输出端连接，所述输油泵(30)与液压千斤顶(9)之间均设置有液控阀(29)，所述液控阀(29)与液压千斤顶(9)一一对应，若干所述液控阀(29)均与PLC顶升控制模块(17)电性连接。9.根据权利要求8所述的一种高度可调节的钢结构基础，其特征在于：所述监控系统包括压力传感器、应变传感器、数据采集器和计算机，所述压力传感器和应变传感器均与数据采集器电性连接。10.根据权利要求1所述的一种高度可调节的钢结构基础及施工方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：于二跃，杨伟，陈红洋，许奇，许磊柱，朱文雪，
申请(专利权)人：江苏筑港建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：