[发明专利]一种圆底盘全挡檐球墨铸铁系船柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种系船设备，特别是一种在码头工程中采用的圆底盘全挡檐球墨铸铁系船柱。

背景技术

目前，码头上使用的系船柱大多选用灰口铸铁和铸钢两种材料。灰口铸铁成本低，防腐性好，但强度低，耐冲击性差；铸钢强度较高，耐冲击性强，但防腐性能差，成本较高。

现有系船柱结构的计算多采用符合圣文南原理的悬臂梁方法进行，由于系船柱实际轮廓尺寸的实际比例、受荷特征及边界约束特征，其实际受力特征已经不能符合圣文南原理的假定了，应用悬臂梁计算模型进行设计的计算理论假设条件已不成立，导致现行方法设计出来的系船柱不能真实地反映系船柱的实际受力状态。

为了进一步保证港口码头建设成果的可靠性，码头上所用系船柱产品需要设计理论正确、产品安全可靠、材料耐久实用的系船柱产品，本产品系列即是为顺应这一实际的工程建设需求而产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对现有技术中出现的上述缺点，提供一种材质优良、设计方法正确可靠、轮廓尺寸更优的在码头工程中采用的圆底盘全挡檐球墨铸铁系船柱，为码头工程的设计建设提供了可靠耐用、性价比更优的系船柱产品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种圆底盘全挡檐球墨铸铁系船柱，包括柱壳、定位板、锚杆、螺母和垫圈，其特征在于：所述柱壳包括底部的底盘、中部的柱颈以及顶部的柱帽；底盘为圆形，直径为450mm～1300mm，其下设置有定位板；底盘圆周直径350mm～900mm均匀布置4～8根直径在20mm～76mm的锚杆；锚杆通过螺母和垫圈固定设置于底盘中与锚杆对应的安装孔中，锚杆顶面略低于底盘上表面，并通过沥青砂密封安装孔并覆盖锚杆顶面，锚杆下部设置有弯钩或锚板；所述柱壳柱颈高度为200mm～400mm，采用空心变截面形式，其顶部为半球面形，中部为圆筒形，底部为敞开的喇叭口形或为与中部相同的圆筒形，若底部为敞开的喇叭口形，则空心变截面喇叭口形底部相对于中部圆筒形的外敞角度为10°～12°；所述柱壳顶部采用全封闭形式，并沿圆周向外突出，形成伞状柱帽，柱帽外径小于底盘锚杆所围成的圆周直径；柱帽顶面及边缘均采用弧形设计，同时，柱壳底盘与柱壳柱颈连接处以及柱壳柱颈与柱帽连接处均采用圆弧倒角设计；所述柱壳采用QT350或QT450球墨铸铁材质，所述锚杆、螺母和垫圈均采用8.8级低碳合金钢材质，所述定位板采用Q235B钢材，若锚杆下部设置锚板，则锚板采用Q235B钢材。

上述圆底盘全挡檐球墨铸铁系船柱的施工安装方法，其步骤如下：

步骤一：根据设计图纸要求在工厂内按照球墨铸铁的铸造工艺成型规范浇注完成系船柱；

步骤二：按照规范对系船柱进行质量检查控制，并将系船柱柱身外表面打磨光洁，安装孔清理平整；

步骤三：在工厂内加工完成系船柱配件，并试装验证其正确性后装箱运至建设工地现场；

步骤四：把带弯钩的锚杆或锚杆和锚板、定位板预埋至下部基础中准确方位位置，保证系船柱下砼浇捣密实并具备足够的强度承受系船柱传递下来的荷载；

步骤五：系船柱下砼固结完成后，进行柱壳的安装，拧紧垫圈、螺母，完成系船柱的施工安装。

本发明的有益效果是：

1)QT350、QT450球墨铸铁性能更优、性价比更高：球墨铸铁强度比铸钢还高，远高于灰口铸铁；耐腐蚀性不比灰口铸铁差，超过铸钢；在材料塑性方面优于铸钢；制造成本比铸钢低。球墨铸铁是性能更适宜的系船柱柱身制造材料。

2)本系船柱产品系列的设计方法正确，产品性能可靠。本发明的圆底盘全挡檐球墨铸铁系船柱采用三维实体有限元数值模拟分析方法设计，其超越了悬臂梁方法的局限性，使本产品设计结果更能准确满足实际系缆的性能要求，提供正确的使用安全度。

3)采用最通用的圆底盘全挡檐形式，使用适应性强。

4)系船柱一次浇铸成型，结构简单，符合球墨铸铁制造的构造要求，为产品的可靠制造、建设和使用提供了施工技术基础，可以从加工工艺上保证产品性能准确可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明系船柱平面示意图；

图2是本发明系船柱剖面示意图；

图3是本发明的下部带有锚板的锚杆示意图；

图4是本发明的下部带有弯钩的锚杆示意图；

图中：1-柱壳，2-锚杆，3-螺母，4-垫圈，5-定位板，6-底盘，7-安装孔，8-柱颈，9-沥青砂，10-柱帽，11-锚板。

具体实施方式

下面结合图1-4对本发明做详细说明：

实施例1