CN111997082A - 地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法，其中，地脚螺栓固定装置包括：定位器和螺母组；定位器包括第一扁钢和第二扁钢，第一扁钢和第二扁钢交叉设置并固定连接，第一扁钢和第二扁钢的相对两端均设置有至少一个螺栓孔，螺栓孔的孔径大于地脚螺栓的直径，螺栓孔的位置与地脚螺栓的位置一一对应；地脚螺栓为竖直设置，其上端穿过定位器的螺栓孔，并通过螺母组与定位器固定连接。在本申请提供的地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法中，采用两根扁钢加工成定位器对地脚螺栓进行定位，不但结构简单、使用方便，而且能够保证地脚螺栓之间的相对位置不发生变化，避免地脚螺栓出现变形或移位问题，实现地脚螺栓的准确定位。

Description

地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法。

背景技术

在钢结构工程中，钢柱与基础之间一般采用地脚螺栓连接。地脚螺栓的安装精度将直接影响到钢柱的安装精度，是整个钢结构安装质量控制的关键。根据规范《钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001》及《钢结构工程施工规范GB 50755-2012》的要求，地脚螺栓的误差位移要求不超过5mm。可见，地脚螺栓的预埋施工是一个施工精度要求很高的关键工序。

目前，地脚螺栓主要通过点焊方式与基础钢筋焊接固定。然而，这种固定方式并不可靠。稍加用力，或者混凝土浇筑过程中由于混凝土的流动，就能造成地脚螺栓的脱落、位移或倾斜。而且，一组地脚螺栓往往4个以上，任何一个变形或移位均会影响最终的安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法，以解决现有的地脚螺栓容易发生变形或移位，对钢柱的安装精度造成不利影响的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种地脚螺栓固定装置，所述地脚螺栓固定装置包括：定位器和螺母组；

所述定位器包括水平设置的第一扁钢和第二扁钢，所述第一扁钢和所述第二扁钢交叉设置并固定连接，所述第一扁钢和所述第二扁钢的相对两端均设置有至少一个螺栓孔，所述螺栓孔的孔径大于地脚螺栓的直径，所述螺栓孔的位置与地脚螺栓的位置一一对应；

所述地脚螺栓为竖直设置，所述地脚螺栓的其中一端固定于混凝土基础内，所述地脚螺栓的另一端穿过所述定位器的螺栓孔，并通过所述螺母组与所述定位器固定连接。

可选的，在所述的地脚螺栓固定装置中，所述第一扁钢和所述第二扁钢的中心位置相对，并通过焊接方式固定连接。

可选的，在所述的地脚螺栓固定装置中，所述第一扁钢和所述第二扁钢的中心位置均开设有通孔，所述第一扁钢和所述第二扁钢的中心位置相对，并通过所述通孔与螺栓螺母组件固定连接。

可选的，在所述的地脚螺栓固定装置中，所述螺母组包括第一螺母和第二螺母，所述第一螺母设置于所述定位器的上方，所述第二螺母设置于所述定位器的下方，所述第一螺母和所述第二螺母均与所述地脚螺栓螺纹配合。

可选的，在所述的地脚螺栓固定装置中，所述螺栓孔的孔径为D,所述地脚螺栓的直径为d,所述螺栓孔的孔径与所述地脚螺栓的直径满足以下关系：D＝ d+Δd；其中，Δd的范围在1mm到3mm之间。

可选的，在所述的地脚螺栓固定装置中，所述螺栓孔为圆孔或槽型孔。

可选的，在所述的地脚螺栓固定装置中，还包括连接钢筋，所述定位器通过所述连接钢筋与所述混凝土基础的上层钢筋连接。

相应的，本发明还提供一种地脚螺栓固定施工方法，所述地脚螺栓固定施工方法包括：

步骤一、通过定位放线确定多个地脚螺栓的位置；

步骤二、将所述多个地脚螺栓逐个放置于混凝土基础中，并将所述多个地脚螺栓的下端与所述混凝土基础的下层钢筋固定连接；

步骤三、提供如上所述的地脚螺栓固定装置，将所述多个地脚螺栓的上端分别插入定位器的螺栓孔内，并通过螺母组将所述多个地脚螺栓与所述定位器固定连接；

步骤四、浇筑混凝土至设计标高；

步骤五、拆卸所述地脚螺栓固定装置。

可选的，在所述的地脚螺栓固定施工方法中，当所述多个地脚螺栓为长螺杆型时，将所述多个地脚螺栓的上端分别插入至少两个定位器的螺栓孔内，并通过螺母组将所述多个地脚螺栓与所述至少两个定位器固定连接。

可选的，在所述的地脚螺栓固定施工方法中，在浇筑混凝土至设计标高之前，在所述地脚螺栓的上端安装定位器之后，还包括提供连接钢筋，并通过焊接方式将所述连接钢筋固定在所述定位器与所述混凝土基础的上层钢筋之间；以及

在拆卸所述地脚螺栓固定装置之前，在浇筑混凝土至设计标高之后，还包括切割所述连接钢筋，使得所述定位器与所述混凝土基础的上层钢筋断开。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用两根扁钢加工成定位器对地脚螺栓进行定位，不但结构简单、使用方便，能够快速完成地脚螺栓的准确定位，减少反复测量工作，而且能够保证地脚螺栓之间的相对位置不发生变化，避免地脚螺栓出现变形或移位问题；

2、本发明提供的地脚螺栓固定装置选用的材料比较耐用，可反复使用，更加环保。

附图说明

图1为本发明实施例的钢柱与地脚螺栓相对位置的俯视图；

图2为本发明实施例的地脚螺栓固定装置的部分结构示意图；

图3为本发明实施例的地脚螺栓与地脚螺栓固定装置连接后的结构示意图；

图4为本发明另一实施例的地脚螺栓固定装置的部分结构示意图；

图5为本发明又一实施例的地脚螺栓固定装置的部分结构示意图；

图6为本发明其他实施例的地脚螺栓与地脚螺栓固定装置连接后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法作进一步详细说明。

请结合参考图1至图3，其为本发明实施例的地脚螺栓固定装置的结构示意图。如图1至图3所示，所述地脚螺栓固定装置100包括：第一扁钢11、第二扁钢12和螺母组13；所述第一扁钢11和所述第二扁钢12均为水平设置，且交叉连接形成一定位器，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的相对两端均设置有至少一个螺栓孔10，所述螺栓孔10的孔径大于地脚螺栓20的直径，所述螺栓孔10的位置与地脚螺栓20的位置一一对应；所述地脚螺栓20为竖直设置，所述地脚螺栓20的其中一端固定于混凝土基础中，所述地脚螺栓20的另一端穿过所述定位器的螺栓孔10，并通过所述螺母组13与所述定位器固定连接。

具体的，所述地脚螺栓20的一端固定于混凝土基础中，所述地脚螺栓20 的另一端用于连接混凝土基础上的钢柱30。其中，所述钢柱30竖直设置于混凝土基础(图中未示出)上，并与所述混凝土基础上的多个地脚螺栓20固定连接。通常的，所述钢柱30为空心柱体，即所述钢柱30的横截面为环状结构，所述多个地脚螺栓20均匀布置于所述环状结构上。

如图1所示，所述钢柱30为内部中空的方形钢柱，所述方形钢柱的外表面的横截面尺寸为400mm×400mm，所述方形钢柱的内表面的横截面尺寸为200mm ×200mm，所述方形钢柱的横截面具有四条边，每条边的中间位置均设置有一个地脚螺栓20，所述地脚螺栓20位于所述方形钢柱的外表面与内表面之间。其中，所述方形钢柱的外表面与内表面的间距即所述方形钢柱的厚度，所述方形钢柱的厚度为100mm，所述地脚螺栓20与所述钢柱30外表面的距离为50mm,所述地脚螺栓20与所述钢柱30内表面也为50mm。

需要说明的是，上述钢柱30的结构、尺寸以及对应的地脚螺栓20的数量和位置仅为举例，而非限定，本领域技术人员可结合实际需求对所述钢柱20的结构、尺寸以及对应的地脚螺栓30的数量和位置进行设置。例如，所述钢柱30 为内部中空的圆形钢柱，所述圆形钢柱的外径为300mm，内径为100mm，6个地脚螺栓20沿周向均匀排布于所述圆形钢柱中，所述地脚螺栓20的位置与所述圆形钢柱的外表面与内表面的距离均为100mm。

如图2和图3所示，所述地脚螺栓固定装置100包括定位器和螺母组13，所述定位器由第一扁钢11和第二扁钢12交叉连接而成，所述定位器具有四个端部(所述第一扁钢11的相对两端以及所述第二扁钢12的相对两端)，每个端部均开设有一个螺栓孔10，所述螺栓孔10用于插设所述地脚螺栓20，所述螺母组13包括第一螺母131和第二螺母132，所述第一螺母131设置于所述定位器的上方，所述第二螺母132设置于所述定位器的下方，所述第一螺母131和所述第二螺母132均与所述地脚螺栓20螺纹配合。

其中，所述螺栓孔10的孔径为D,所述地脚螺栓20的直径为d,所述螺栓孔10的孔径D要求大于所述地脚螺栓20的直径d。

本实施例中，D与d要求满足以下关系：D＝d+Δd；其中，Δd的范围在1mm 到3mm之间。例如，所述地脚螺栓20的直径为20mm，所述螺栓孔10的孔径为 22mm。如此，所述地脚螺栓20不但能够顺利插入所述螺栓孔10中，而且保持所述地脚螺栓20的竖直方向，不会太过倾斜。

请继续参考图2，所述定位器为中心对称结构，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12上的各个螺栓孔10均沿着中心线开设，即所述第一扁钢11上的各个螺栓孔10的中心与所述定位器的中心均在同一条直线(图中所示横向虚线)上，所述第二扁钢12上的各个螺栓孔10的中心与所述定位器的中心均在同一条直线(图中所示竖向虚线)上。

其中，所述定位器的中心与边缘的距离为L，所述定位器的尺寸为2L。即所述定位器的尺寸2L根据所述钢柱30的外径尺寸进行设置，所述螺栓孔10的尺寸根据地脚螺栓20的直径进行设置，所述螺栓孔10在所述定位器上的位置根据所述地脚螺栓20与所述钢柱30的相对位置进行设置。

本实施例中，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12均采用5×50的扁钢，即宽度为50mm，厚度为5mm的扁钢。所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的长度根据所述定位器的尺寸进行设置。

本实施例中，所述定位器的尺寸为400mm，即所述定位器的中心与边缘的距离L为200mm，所述定位器的边缘与其相邻的螺栓孔10的距离也为50mm。如此，所述定位器的边缘与方形钢柱的外表面对齐，所述定位器上的螺栓孔10与地脚螺栓20对齐。

本实施例中，所述定位器的每个端部均设置有一个螺栓孔10，所述螺栓孔10为圆孔。在其他实施例中，所述定位器的每个端部均可设置有两个、三个或更多个螺栓孔10，如此可适用于地脚螺栓20种类较多，但相对方向基本不变的情况。如图4所示，所述定位器的每个端部均设置有两个圆形的螺栓孔10，两个螺栓孔10的间距为100mm。在其他实施例中，所述螺栓孔10的形状也可以是槽型孔或其他形状，如此可方便调整位置，适用于地脚螺栓20为不规则形状的情况。如图5所示，所述定位器的每个端部均设置有一个螺栓孔10，所述螺栓孔10为槽型孔，其截面形成为圆角矩形。

需要说明的是，上述扁钢的型号和尺寸、螺栓孔10的结构、尺寸和间距仅为举例，而非限定，本领域技术人员可结合实际需求对所述扁钢的型号和尺寸、螺栓孔10的结构、尺寸和间距进行设置。

本实施例中，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的中心位置相对，并通过焊接方式固定连接。优选的，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12为十字形交叉设置，所述第一扁钢11与所述第二扁钢12(即两根扁钢)呈90°夹角。

在又一实施例中，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的中心位置相对，并通过螺栓螺母组件固定连接，所述螺栓螺母组件包括相互配合的螺栓和螺母。如图5所示，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的中心位置均开设有通孔，所述螺栓设置于所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的通孔中，所述螺母与所述螺栓螺纹连接，所述螺母与所述螺栓旋紧时，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12固定形成定位器，两根扁钢之间的夹角α为一定值。当所述螺母与所述螺栓放松时，所述第一扁钢11和所述第二扁钢12的延伸方向均可调整，即两根扁钢可形成任意夹角。如此，定位器的角度是可调的，能够适应地脚螺栓之间存在多夹角，或者不规则形状的情况。

相应的，本实施例还提供一种地脚螺栓固定施工方法。请继续参考1至图3，所述地脚螺栓固定施工方法包括：

步骤一、通过定位放线确定多个地脚螺栓20的位置；

步骤二、将所述多个地脚螺栓20逐个放置于混凝土基础中，并将所述多个地脚螺栓20的下端与所述混凝土基础的下层钢筋固定连接；

步骤三、提供如上所述的地脚螺栓固定装置100，将所述多个地脚螺栓20 的上端分别插入定位器的螺栓孔10内，并通过螺母组13将所述多个地脚螺栓 20与所述定位器固定连接；

步骤四、浇筑混凝土至设计标高；

步骤五、拆卸所述地脚螺栓固定装置100。

具体的，在进行混凝土浇筑之前，在混凝土基础内的钢筋笼绑扎完成后，进行地脚螺栓的定位和固定。

步骤一是定位放线步骤，即使用全站仪对混凝土基础上待施工的钢柱的轴线、列线进行测量放线，并将地脚螺栓的轴线、列线与所述钢柱的轴线、列线对齐并调平，之后用钢丝线和卡具固定。

步骤二是地脚螺栓安装步骤，即将所述多个地脚螺20栓逐个放置于混凝土基础中，调直所述多个地脚螺栓20，并通过焊接方式(例如电焊)将所述多个地脚螺栓20的下端与所述混凝土基础的下层钢筋(图中未示出)固定连接。

步骤三是地脚螺栓固定装置100安装步骤，将所述多个地脚螺栓20的上端分别插入定位器的螺栓孔10内，并通过螺母组13将所述多个地脚螺栓20与所述定位器固定连接。所述地脚螺栓固定装置100安装完成后，所述多个地脚螺栓20不但能够保持竖直方向设置，而且能够保证地脚螺栓之间的相对位置不发生改变。

为了避免构件整体出现移位，还可通过附加钢筋将定位器与所述混凝土基础的上层钢筋15焊接固定。即，在定位器与地脚螺栓20固定之后，提供连接钢筋，并通过焊接方式将所述连接钢筋固定在所述定位器与所述混凝土基础的上层钢筋15之间。在混凝土浇筑完成之后，通过切割所述连接钢筋，使得所述定位器与所述混凝土基础的上层钢筋15断开，以便于拆卸定位器。

本实施例中，每个定位器有四个螺栓孔10，因此四个地脚螺栓20为一组与一个定位器固定连接。而且，由于所述定位器的结构和尺寸与钢柱的结构和尺寸相对应，因此能够保证所述定位器的中心与钢柱的中心轴线重合。

当所述多个地脚螺栓20为长螺杆型时，可通过至少两个定位器来控制螺杆在竖直方向的变化，即将所述多个地脚螺栓20的上端分别插入至少两个定位器的螺栓孔内，并通过螺母组将所述多个地脚螺栓与所述至少两个定位器固定连接。如图6所示，所述多个地脚螺栓20的上端分别插入两个定位器的螺栓孔10 内，并通过螺母组将所述多个地脚螺栓20与所述两个定位器固定连接，相邻的两个定位器之间的距离H要求控制在400mm左右。由此，所述多个地脚螺栓20 能够保持竖直方向，避免因倾角的不同而无法安装埋件。

在安装地脚螺栓固定装置100之前，需要制作所述地脚螺栓固定装置100。所述地脚螺栓固定装置100的制作过程包括：首先，提供第一扁钢11和第二扁钢12；接着，在所述第一扁钢11与所述第二扁钢12上分别开设螺栓孔10；然后，将所述第一扁钢11与所述第二扁钢12交叉设置并固定连接。其中，所述螺栓孔10的形状、位置以及第一扁钢11与所述第二扁钢12的固定方式均可根据项目的需求自行调整。

在安装地脚螺栓固定装置100之后，浇筑混凝土至设计标高。待所述混凝土达到预设强度后，拆卸所述地脚螺栓固定装置100。拆卸后的地脚螺栓固定装置100可反复使用。

本实施例中，由于所述地脚螺栓固定装置100能够对地脚螺栓20的位置进行限定，避免所述地脚螺栓20出现变形或移位问题，因此能够保证钢柱30的安装精度。

综上，在本发明提供的地脚螺栓固定装置及地脚螺栓固定施工方法中，采用两根扁钢加工成定位器对地脚螺栓进行定位，不但结构简单、使用方便，而且能够保证地脚螺栓之间的相对位置不发生变化，避免地脚螺栓出现变形或移位问题，快速完成地脚螺栓的准确定位，减少反复测量工作。进一步的，所述地脚螺栓固定装置选用的材料比较耐用，可反复使用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种地脚螺栓固定装置，其特征在于，包括：定位器和螺母组；

所述定位器包括水平设置的第一扁钢和第二扁钢，所述第一扁钢和所述第二扁钢交叉设置并固定连接，所述第一扁钢和所述第二扁钢的相对两端均设置有至少一个螺栓孔，所述螺栓孔的孔径大于地脚螺栓的直径，所述螺栓孔的位置与地脚螺栓的位置一一对应；

所述地脚螺栓为竖直设置，所述地脚螺栓的其中一端固定于混凝土基础内，所述地脚螺栓的另一端穿过所述定位器的螺栓孔，并通过所述螺母组与所述定位器固定连接。

2.如权利要求1所述的地脚螺栓固定装置，其特征在于，所述第一扁钢和所述第二扁钢的中心位置相对，并通过焊接方式固定连接。

3.如权利要求1所述的地脚螺栓固定装置，其特征在于，所述第一扁钢和所述第二扁钢的中心位置均开设有通孔，所述第一扁钢和所述第二扁钢的中心位置相对，并通过所述通孔与螺栓螺母组件固定连接。

4.如权利要求1所述的地脚螺栓固定装置，其特征在于，所述螺母组包括第一螺母和第二螺母，所述第一螺母设置于所述定位器的上方，所述第二螺母设置于所述定位器的下方，所述第一螺母和所述第二螺母均与所述地脚螺栓螺纹配合。

5.如权利要求1所述的地脚螺栓固定装置，其特征在于，所述螺栓孔的孔径为D,所述地脚螺栓的直径为d,所述螺栓孔的孔径与所述地脚螺栓的直径满足以下关系：D＝d+Δd；其中，Δd的范围在1mm到3mm之间。

6.如权利要求1所述的地脚螺栓固定装置，其特征在于，所述螺栓孔为圆孔或槽型孔。

7.如权利要求1所述的地脚螺栓固定装置，其特征在于，还包括连接钢筋，所述定位器通过所述连接钢筋与所述混凝土基础的上层钢筋连接。

8.一种地脚螺栓固定施工方法，其特征在于，包括：

步骤一、通过定位放线确定多个地脚螺栓的位置；

步骤二、将所述多个地脚螺栓逐个放置于混凝土基础中，并将所述多个地脚螺栓的下端与所述混凝土基础的下层钢筋固定连接；

步骤三、提供如权利要求1至7中任一项所述的地脚螺栓固定装置，将所述多个地脚螺栓的上端分别插入定位器的螺栓孔内，并通过螺母组将所述多个地脚螺栓与所述定位器固定连接；

步骤四、浇筑混凝土至设计标高；

步骤五、拆卸所述地脚螺栓固定装置。

9.如权利要求8所述的地脚螺栓固定施工方法，其特征在于，当所述多个地脚螺栓为长螺杆型时，将所述多个地脚螺栓的上端分别插入至少两个定位器的螺栓孔内，并通过螺母组将所述多个地脚螺栓与所述至少两个定位器固定连接。

10.如权利要求9所述的地脚螺栓固定施工方法，其特征在于，在浇筑混凝土至设计标高之前，在所述地脚螺栓的上端安装定位器之后，还包括提供连接钢筋，并通过焊接方式将所述连接钢筋固定在所述定位器与所述混凝土基础的上层钢筋之间；以及

在拆卸所述地脚螺栓固定装置之前，在浇筑混凝土至设计标高之后，还包括切割所述连接钢筋，使得所述定位器与所述混凝土基础的上层钢筋断开。

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