CN103510624B - 地脚螺栓锚固装置及该装置的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地脚螺栓锚固装置及该装置的施工方法。本发明的地脚螺栓锚固装置包括：地脚螺栓，上端与被锚固件连接；组合式锚固件，锚固地脚螺栓的下端；其中，组合式锚固件包括：上下两端开口的上缸体；下缸体，与上缸体的下端连接；底部弹簧，设置在下缸体内部，下端抵接下缸体；楔形锚具，设置在上缸体内部，外斜面与上缸体的倾斜内表面贴合，内面与地脚螺栓贴合，下表面受底部弹簧的弹簧力。本发明使得楔形锚具夹紧地脚螺栓，使混凝土受力更加合理科学，适用于大型机械、设备与基础、底座的锚固。

Description

地脚螺栓锚固装置及该装置的施工方法

技术领域

本发明涉及机械或设备与底座之间的锚固装置领域，具体而言，涉及一种地脚螺栓锚固装置及该装置的施工方法。

背景技术

在工业与民用建筑领域中，常常遇到需要对一些机械、设备与基础、底座之间进行锚固的情况，如路灯、广告牌立柱与其基础之间的固定；发电机、电动机、车床等与其底座之间的固定；风力发电机塔筒、高压输电塔等与其基础之间的固定等。这时便常常会用到地脚螺栓来进行锚固与固定。所述地脚螺栓便是起将机械、设备锚固于基础或者底座的作用的锚固装置。

传统技术中，地脚螺栓一般为光圆表面或者螺纹表面的钢筋，底部设置弯钩提高锚固性能，当地脚螺栓埋置深度较大时需将弯钩用一焊接的锚固板代替。整个地脚螺栓直接埋置于混凝土或者高强灌浆料中，属于有粘结的锚固，即地脚螺栓受拉时通过地脚螺栓表面的摩擦力及底部设置的弯钩或者大头的锚固板来提供锚固力。地脚螺栓将拉力传递给混凝土或者灌浆料，混凝土或者灌浆料主要承受的是剪力及拉力。

由上述介绍可以看出，传统技术中的地脚螺栓锚固装置一经施工完成后，由于地脚螺栓与混凝土或者高强灌浆料之间存在着粘结力，地脚螺栓一旦发生损坏，则对其无法进行替换与维修。因此，整个锚固装置可以看作是一次性构件，在施工及使用中无法更换和修理，必须确保其不受损坏。

同时，传统技术中地脚螺栓将拉力传给基础或者底座后，混凝土或者灌浆料承受的主要为剪力及拉力，而混凝土及灌浆料的力学性能是：抗压性能优越，抗拉及抗剪性能较低下。由此看出，传统技术中锚固装置传力方式并不合理，未充分发挥混凝土及灌浆料的抗压性能。

另外，由于传统技术中地脚螺栓主要靠与混凝土或灌浆料之间的粘结力来提供锚固所需要的拉力，当锚固所需要的拉力非常大时，地脚螺栓的粘结力将无法满足锚固需要。因此，对大型发电机与底座、风机塔筒与基础之间的锚固，无法使用上述传统技术中的地脚螺栓。

发明内容

本发明旨在提供一种地脚螺栓锚固装置及该装置的施工方法，以解决现有技术中的锚固装置未充分发挥混凝土或灌料的抗压性能，粘结力将无法满足锚固需要的问题。进一步地，解决无法拆卸和更换的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种地脚螺栓锚固装置，包括：地脚螺栓，上端与被锚固件连接；组合式锚固件，锚固地脚螺栓的下端；其中，组合式锚固件包括：上下两端开口的上缸体；下缸体，与上缸体的下端连接；底部弹簧，设置在下缸体内部，下端抵接下缸体；楔形锚具，设置在上缸体内部，外斜面与上缸体的倾斜内表面贴合，内面与地脚螺栓贴合，下表面受底部弹簧的弹簧力。

进一步地，还包括，刚性垫片，下表面与底部弹簧的上端抵接，；上表面抵接楔形锚具。

进一步地，还包括，外套筒，套设在地脚螺栓外部，下端抵靠上缸体的上端开口。

进一步地，还包括，牵引线，第一端固定连接楔形锚具的下表面，依次穿过刚性垫片、下缸体和上缸体，在地脚螺栓与外套筒之间延伸，第二端伸出外套筒的上端。

进一步地，牵引线是钢绞线或者钢丝。

进一步地，下缸体和上缸体中设置圆形孔道，用于供牵引线穿过。

进一步地，上缸体与下缸体之间以企口咬合。

进一步地，楔形锚具为多块楔形块拼合组成。

进一步地，还包括，缠绕棒，牵引线的第二端缠绕在缠绕棒上。

进一步地，缠绕棒可固定设置在被锚固件内的凹槽内。

进一步地，缠绕棒是橡胶棒。

根据本发明的另一方面，提供了一种地脚螺栓锚固装置的施工方法，施工安装上述的地脚螺栓锚固装置，包括以下步骤：步骤A、选择一个或数个地脚螺栓锚固装置；步骤B、将地脚螺栓锚固装置中的下缸体置于设计位置并固定，在下缸体内部安装底部弹簧，将固定在楔形锚具上的钢丝或者钢绞线穿过刚性圆垫片后穿入下缸体和上缸体内开设的圆形孔道并最终从上缸体上的开口引出，之后将刚性圆垫片、楔形锚具、上缸体按顺序置于下缸体上方并通过企口顶紧；步骤C、将地脚螺栓插入楔形锚具内至底部，将外套管套设于地脚螺栓外侧并下端顶紧组合式锚固件；步骤D、将从上缸体上方引出的钢丝或者钢绞线穿过外套管并缠绕在橡胶棒上；步骤E、浇筑混凝土或者灌浆料；步骤F、待混凝土或者灌浆料达到设计强度后，安装被锚固件，将橡胶棒固定在被锚固件的凹槽内；步骤G、旋紧螺母将地脚螺栓上端与被锚固件连接。

进一步地，施工更换地脚螺栓锚固装置，包括以下步骤：步骤A、拆除螺母及被锚固件；步骤B、从上方拉紧钢丝或者钢绞线并保持，使底部弹簧发生压缩，同时从上方对地脚螺栓施加向下的力，使楔形锚具向下滑出分开，之后向上抽出地脚螺栓；步骤C、将新的地脚螺栓插入组合式锚固件并伸至楔形锚具底部，上方松开钢丝或者钢绞线，则底部弹簧会重新上顶便可对新的地脚螺栓进行锚固；步骤D、安装被锚固件，将橡胶棒固定在凹槽内；步骤E、旋紧螺母完成地脚螺栓的更换。

进一步地，施工拆除地脚螺栓锚固装置，包括以下步骤：步骤A、拆除螺母及被锚固件；步骤B、从上方拉紧钢丝或者钢绞线并保持，使底部弹簧发生压缩，同时从上方对地脚螺栓施加向下的力，使楔形锚具向下滑出分开，之后向上抽出地脚螺栓。

应用本发明的技术方案，通过利用缸体与楔形锚具之间自锁作用以及弹簧对楔形模具的弹簧力，使得楔形锚具夹紧地脚螺栓，使混凝土受力更加合理科学，适用于大型机械、设备与基础、底座的锚固。通过设置牵引线来拆除楔形模具，可以方便快捷的对地脚螺栓进行拆卸与更换，可多次重复使用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的地脚螺栓锚固装置的示意图；

图2示出了图1中A处的组合式锚固件的放大图；

图3示出了图1中B处的放大图；以及

图4示出了本发明的地脚螺栓锚固装置中的组合式锚固件的组合示意图。

附图标记说明：

1-组合式锚固件；2-地脚螺栓；3-外套管；4-钢丝或钢绞线；5-螺母；6-被锚固件；7-混凝土；11-下缸体；12-上缸体；13-楔形锚具；14-刚性圆垫片；15-底部弹簧；16-圆形孔道；61-凹槽；62-橡胶棒

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明一个实施例的可拆卸的地脚螺栓锚固装置包括：设置在混凝土7中的组合式锚固件1，下端锚固于组合式锚固件1的地脚螺栓2，套设在地脚螺栓2外的套管3，穿过套管3和组合式锚固件1的钢绞线或者钢丝4，在被锚固件6与地脚螺栓2之间连接的螺母5。

如图2及图4所示，组合式锚固件1由上下两端开口的上缸体12与上端开口的下缸体11组合而成，上缸体12与下缸体11的接口处设置为企口，可以上下紧密咬合。下缸体11内设底部弹簧15，底部弹簧15上方设一刚性圆垫片14，刚性圆垫片14上方为楔形锚具13，楔形锚具13位于上缸体12内，上下缸体内均开设有圆形孔道16。地脚螺栓2插于楔形锚具13内，在组合式锚固件以外设置外套管3套设在地脚螺栓2外，且该外套管3的下端与上缸体12的上开口贴紧设置，外套管3与其内部地脚螺栓2之间不灌浆，无粘结。楔形锚具13为3～4块楔形块拼合而成，外表面贴合上缸体12，内表面贴合地脚螺栓2。钢绞线或钢丝4连接于各楔形锚具13下方，并穿过刚性圆垫片14，在刚性圆垫片14对应位置开设有圆孔供其穿过。钢绞线或钢丝4穿过刚性圆垫片14后依次穿过下缸体11与上缸体12内开设的圆形孔道16，并从外套管3内与地脚螺栓2之间穿过。

如图3所示，在地脚螺栓2的上端，钢绞线或钢丝4从外套筒3内引出，并缠绕在橡胶棒62后固定于被锚固件6内的上凹槽61内。被锚固件6与地脚螺栓2之间通过螺母5配合固定。

本发明装置中的组合式锚固件1是通过楔形锚具13与上缸体12之间的自锁作用达到锚固的目的，同时底部弹簧15向上通过刚性垫片14将弹力向上传递给楔形锚具13进一步加强锚固。楔形锚具13上窄下宽的外斜面与上缸体12之间贴合，内面与地脚螺栓2贴合，从而在自紧力和弹簧力的作用下夹紧地脚螺栓2，保证了楔形锚具13与地脚螺栓2的紧密锚固。

当需要拆卸或更换地脚螺栓2时，从上方拉紧钢丝或者钢绞线4，使底部弹簧15发生压缩，同时从上方对地脚螺栓2施加向下的力，便可使楔形锚具13向下滑出分开，之后便可向上抽出地脚螺栓2。将新的地脚螺栓2插入组合式锚固件1并伸至楔形锚具13根部，上方松开钢丝或者钢绞线4，底部弹簧15会重新上顶便可对地脚螺栓2进行锚固。

利用本发明提供的一种可拆卸的地脚螺栓锚固装置的施工方法包括以下步骤：

正常装配施工步骤：

1、依照设计需要，选择相应数量的本发明的地脚螺栓锚固装置。

2、进行组合式锚固件1的装配安装。按照设计图纸，将下缸体11置于设计需要的位置并可靠固定，安装底部弹簧15，将固定在楔形锚具13上的钢丝或者钢绞线4穿过刚性圆垫片14后穿入下缸体11和上缸体12内开设的圆形孔道16并最终从上缸体12上的开口引出。之后将刚性圆垫片14、楔形锚具13、上缸体12按顺序置于下缸体11上方并通过企口顶紧。

3、将地脚螺栓2插入楔形锚具13内直到伸至根部。将外套管3罩于地脚螺栓2外侧并顶紧组合式锚固件1。

4、将从上缸体12上方引出的钢丝或者钢绞线4穿过外套管3并缠绕在橡胶棒62上。

5、按照设计要求浇筑混凝土7或者灌浆料。

6、待混凝土7或者灌浆料达到设计强度后，安装被锚固件6，将橡胶棒62固定在被锚固件6的凹槽61内。

7、最后旋紧螺母5将地脚螺栓2上端与被锚固件6连接便可完成锚固施工。

拆卸与更换施工步骤：

1、拆除螺母5及被锚固件6。

2、从上方拉紧钢丝或者钢绞线4并保持住，使底部弹簧15发生压缩，同时从上方对地脚螺栓2施加向下的力，便可使楔形锚具13向下滑出分开，之后便可向上抽出地脚螺栓2。

3、将新的地脚螺栓2插入组合式锚固件1并伸至楔形锚具13根部，上方松开钢丝或者钢绞线4，则底部弹簧15会重新上顶便可对地脚螺栓2进行锚固。

4、安装被锚固件6，将橡胶棒62固定在凹槽61内。

5、最后旋紧螺母5便可完成地脚螺栓2的拆卸与更换。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

可以方便快捷的对地脚螺栓进行拆卸与更换；具有可多次重复使用，使混凝土受力更加合理科学；适用于大型机械、设备与基础、底座的锚固。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种地脚螺栓锚固装置，其特征在于，包括：

地脚螺栓(2)，上端与被锚固件(6)连接；

组合式锚固件(1)，锚固所述地脚螺栓(2)的下端；

其中，所述组合式锚固件(1)包括：

上下两端开口的上缸体(12)；

下缸体(11)，与所述上缸体(12)的下端连接；

底部弹簧(15)，设置在所述下缸体(11)内部，下端抵接所述下缸体(11)；

楔形锚具(13)，设置在所述上缸体(12)内部，外斜面与所述上缸体(12)的倾斜内表面贴合，内面与所述地脚螺栓(2)贴合，下表面受所述底部弹簧(15)的弹簧力。

2.根据权利要求1所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，还包括，刚性垫片(14)，下表面与所述底部弹簧(15)的上端抵接，上表面抵接所述楔形锚具(12)。

3.根据权利要求2所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，还包括，外套筒(3)，套设在所述地脚螺栓(2)外部，下端抵靠所述上缸体(12)的上端开口。

4.根据权利要求3所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，还包括，牵引线，第一端固定连接所述楔形锚具(13)的下表面，依次穿过所述刚性垫片(14)、所述下缸体(11)和所述上缸体(12)，在所述地脚螺栓(2)与所述外套筒(3)之间延伸，第二端伸出所述外套筒(3)的上端。

5.根据权利要求4所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，所述牵引线是钢丝或者钢绞线(4)。

6.根据权利要求5所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，所述下缸体(11)和所述上缸体(12)中设置圆形孔道，用于供所述牵引线穿过。

7.根据权利要求1－6中任一项所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，所述上缸体(12)与所述下缸体(11)之间以企口咬合。

8.根据权利要求1－6中任一项所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，所述楔形锚具(13)为多块楔形块拼合组成。

9.根据权利要求6所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，还包括，缠绕棒，所述牵引线的第二端缠绕在所述缠绕棒上。

10.根据权利要求9所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，所述缠绕棒可固定设置在所述被锚固件(6)内的凹槽(61)内。

11.根据权利要求9所述的地脚螺栓锚固装置，其特征在于，所述缠绕棒是橡胶棒(62)。

12.一种地脚螺栓锚固装置的施工方法，其特征在于，施工安装根据权利要求11所述的地脚螺栓锚固装置，包括以下步骤：

步骤A、选择一个或数个所述地脚螺栓锚固装置；

步骤B、将所述地脚螺栓锚固装置中的下缸体(11)置于设计位置并固定，在所述下缸体(11)内部安装底部弹簧(15)，将固定在楔形锚具(13)上的钢丝或者钢绞线(4)穿过刚性圆垫片(14)后穿入所述下缸体(11)和上缸体(12)内开设的圆形孔道(16)并最终从所述上缸体(12)上的开口引出，之后将刚性圆垫片(14)、楔形锚具(13)、上缸体(12)按顺序置于下缸体(11)上方并通过企口顶紧；

步骤C、将地脚螺栓(2)插入所述楔形锚具(13)内至底部，将外套管(3)套设于所述地脚螺栓(2)外侧并下端顶紧所述组合式锚固件(1)；

步骤D、将从所述上缸体(12)上方引出的所述钢丝或者钢绞线(4)穿过所述外套管(3)并缠绕在橡胶棒(62)上；

步骤E、浇筑混凝土(7)或者灌浆料；

步骤F、待混凝土(7)或者灌浆料达到设计强度后，安装被锚固件(6)，将橡胶棒(62)固定在所述被锚固件(6)的凹槽(61)内；

步骤G、旋紧螺母(5)将所述地脚螺栓(2)上端与所述被锚固件(6)连接。

13.根据权利要求12所述的地脚螺栓锚固装置的施工方法，其特征在于，施工更换所述地脚螺栓锚固装置，包括以下步骤：

步骤A、拆除所述螺母(5)及所述被锚固件(6)；

步骤B、从上方拉紧所述钢丝或者钢绞线(4)并保持，使所述底部弹簧(15)发生压缩，同时从上方对所述地脚螺栓(2)施加向下的力，使所述楔形锚具(13)向下滑出分开，之后向上抽出所述地脚螺栓(2)；

步骤C、将新的所述地脚螺栓(2)插入所述组合式锚固件(1)并伸至所述楔形锚具(13)底部，上方松开所述钢丝或者钢绞线(4)，则所述底部弹簧(15)会重新上顶便可对新的所述地脚螺栓(2)进行锚固；

步骤D、安装被锚固件(6)，将橡胶棒(62)固定在凹槽(61)内；

步骤E、旋紧螺母(5)完成地脚螺栓(2)的更换。

14.根据权利要求12所述的地脚螺栓锚固装置的施工方法，其特征在于，施工拆除所述地脚螺栓锚固装置，包括以下步骤：

步骤A、拆除所述螺母(5)及所述被锚固件(6)；

步骤B、从上方拉紧所述钢丝或者钢绞线(4)并保持，使所述底部弹簧(15)发生压缩，同时从上方对所述地脚螺栓(2)施加向下的力，使所述楔形锚具(13)向下滑出分开，之后向上抽出所述地脚螺栓(2)。