大型设备基础地脚螺栓的安装工法

技术领域

本发明涉及地脚螺栓施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种大型设备基础地脚螺栓的安装工法。

背景技术

大型设备基础一般为现浇混凝土基础，在该基础底板上需要预埋数量多、精度要求高的地脚螺栓，大型塔器、立式设备、钢柱等通过其底部设置的连接法兰与预埋地脚螺栓连接在一起，以完成钢管柱的固定，地脚螺栓的预埋是否能精准定位，直接关系到后续的设备、构件的顺利安装，传统的地脚螺栓安装方法中，主要通过人工测量标记定位，容易造成误差，由于大型设备基础的地脚螺栓在重量上和长度上都较大，且安装数量多，依靠现有的定位装置和人工对地脚螺栓进行安装，难度大、操作困难，对地脚螺栓的定位调整质量及效率都难以保证。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种大型设备基础地脚螺栓的安装工法，以解决现有技术中对大型设备基础的地脚螺栓进行安装定位时，定位精度难保证、施工效率低的技术问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大型设备基础地脚螺栓的安装工法，包括：

S1、根据大型设备承台基础中地脚螺栓待安装的位置及数量制作定位模盘并在定位模盘上开设与地脚螺栓对应数量的定位孔；

S2、根据地脚螺栓待安装的位置搭设独立的模盘支撑架，用于水平支撑定位模盘，然后绑扎基础钢筋；

S3、将定位模盘安装于模盘支撑架上，调整定位模盘，使定位模盘上的纵横向轴线与大型设备承台基础上的定位轴线相吻合，并使定位模盘完全位于水平面内；

S4、安装地脚螺栓，将地脚螺栓穿入至定位模盘的定位孔内，调整地脚螺栓的垂直度及标高；

S5、对地脚螺栓进行固定；

S6、对大型设备承台基础进行混凝土浇筑，浇筑完成后拆除定位模盘。

优选的是，步骤S4中，安装地脚螺栓时，在地脚螺栓的顶端焊接吊环，然后采用起吊设备连接吊环，将地脚螺栓穿入所述定位孔。

优选的是，步骤S5中，对地脚螺栓进行固定时，在每根地脚螺栓底部到大型设备承台基础顶面之间焊接支撑钢筋，并在所有地脚螺栓上焊接加固钢筋，所有加固钢筋在水平面内围成封闭环型，固定完成后进行所有地脚螺栓的标高与水平位移的复核。

优选的是，所述定位模盘包括水平设置且为矩形框结构的第一锚板，第一锚板上其中一对相对的两个侧边之间连接有定位板，定位板上开设有所述定位孔，另一对相对的两个侧边上向上设置有挂钩。

优选的是，所述定位模盘包括若干层水平设置且为圆环形的第二锚板，每层第二锚板上均沿圆周开设有所述定位孔，每相邻的两层第二锚板之间连接有支撑板，每层第二锚板上均沿直径连接设置有十字形定位杆，相邻的两个十字形定位杆之间连接有加劲板。

优选的是，步骤S1中，制作定位模盘后，以所述十字形定位杆的中心作为所述定位模盘的中心点，以所述十字形定位杆与所述定位模盘连接的4个点作为基准控制点，进行投测并复核。

优选的是，所述第二锚板设置有两层，步骤S4中，在上层的第二锚板的上下分别设置上螺母和下螺母，地脚螺栓穿入所述定位孔时，将地脚螺栓从下至上依次穿过下层的第二锚板、下螺母、上层的第二锚板、上螺母，然后拧紧上螺母和下螺母，使上螺母和下螺母与上层的第二锚板之间无间隙。

优选的是，步骤S4中，通过在所述定位模盘上安装垂直度辅助调整装置来辅助调整地脚螺栓的垂直度，垂直度辅助调整装置包括：

支撑框架，其上下两端均为水平设置的矩形框架，两个矩形框架之间连接有支撑杆，矩形框架由前横杆、后横杆和一对侧横杆连接而成，下端的前横杆上开设有下轨道，上端的前横杆上开设有上轨道，上轨道内滑动连接有第一滑块链、第二滑块链，上轨道的中心朝向后横杆水平开设有链条孔，下端的前横杆的两端还沿垂直于前横杆的长度方向开设有一对限位通道，上端的后横杆向上延伸形成外挡部，外挡部在朝向前横杆的一侧对应一对侧横杆分别水平连接有对位网板；

外轨道，其为水平设置的U型轨道，U型轨道的两端延伸后分别伸入至一对限位通道内，U型轨道的两个端部内滑动连接有第三滑块链、第四滑块链；

滑杆组件，其包括分别竖向设置的第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆，第一滑杆、第二滑杆的下端分别位于下轨道内，第一滑杆、第二滑杆的上端分别位于上轨道内，第三滑杆的下端固定在U型轨道的顶点处，第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆上分别套设连接有顶推件，顶推件为竖向设置的圆柱形结构；

转杆，其竖向设置且下端向下依次穿过外挡部、两个后横杆，转杆与外挡部、两个后横杆之间分别通过轴承连接，转杆上对应第一滑块链、第二滑块链分别开设有第一环形凹槽、第二环形凹槽，第一滑块链的一端与第一滑杆的上端连接、另一端延伸至链条孔外并与第一环形凹槽连接，第二滑块链的一端与第二滑杆的上端连接、另一端延伸至链条孔外并与第二环形凹槽连接，第一滑杆、第二滑杆的上端还分别与上轨道的对应端通过复位弹簧连接，转杆的下端对应第三滑块链、第四滑块链分别开设有第三环形凹槽、第四环形凹槽，第三滑块链的一端与第三滑杆的下端连接，另一端延伸至U型轨道外并与第三环形凹槽连接，第四滑块链的一端与第三滑杆的下端连接，另一端延伸至U型轨道外并与第四环形凹槽连接。

优选的是，所有顶推件位于同一水平面内。

优选的是，转杆的上端向上延伸形成手持部，手持部上连接有把手。

本发明至少包括以下有益效果：本发明通过高精度的定位模盘来安装、定位地脚螺栓，确保了预埋地脚螺栓的安装精度，有效提高了地脚螺栓的安装效率，使动态的作业变得跟地面作业一样安全，既保证了质量，又降低安全事故发生概率，并且与传统施工方法比较，显著减少脚手架、模板等周转材料的投入，有效的节约资源，大大的降低了成本，还提高了效率；另外，通过在定位模盘上安装垂直度辅助调整装置，通过操作转杆针对不同直径的地脚螺栓的垂直度进行辅助调节，避免了单纯依赖人工观察所造成的视角误差，对地脚螺栓的垂直度调整更精确，进一步确保了地脚螺栓的安装精度和安装效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中地脚螺栓施工时的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的定位模盘的俯视结构图；

图3为本发明一个实施例的定位模盘的侧视结构图；

图4为本发明另一个实施例的定位模盘的俯视结构图；

图5为图4的A-A向剖视结构图；

图6为本发明中加固钢筋安装的俯视结构图；

图7为本发明中垂直度辅助调整装置的主视结构图；

图8为本发明中垂直度辅助调整装置的俯视结构图；

图9为本发明中支撑框架的侧视结构图。

说明书附图标记说明：1、地脚螺栓，2、定位模盘，3、定位孔，4、模盘支撑架，5、支撑钢筋，6、加固钢筋，7、第一锚板，8、定位板，9、挂钩，10、第二锚板，11、支撑板，12、十字形定位杆，13、支撑杆，14、前横杆，15、后横杆，16、侧横杆，17、第一滑块链，18、第二滑块链，19、限位通道，20、外挡部，21、对位网板，22、U型轨道，23、第三滑块链，24、第四滑块链，25、第一滑杆，26、第二滑杆，27、第三滑杆，28、顶推件，29、转杆，30、第一环形凹槽，31、第二环形凹槽，32、第三环形凹槽，33、第四环形凹槽，34、手持部，35、把手。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

本实施例提供一种大型设备基础地脚螺栓1的安装工法，具体的，如图1-6所示，包括：

S1、根据大型设备基础中地脚螺栓1待安装的位置及数量制作定位模盘2并在定位模盘2上开设与地脚螺栓1对应数量的定位孔3。

本步骤中，根据设计图纸按大型设备基础上所需的地基螺栓的类型及数量，制作定位模盘2，并开设定位孔3，制作时，模盘表面必须在同一平面内，不得有翘曲，变形，定位孔3采用机械转孔或者数控气割开孔，定位模盘2可由两个相同的半片定位模盘2拼装焊接而成，完成后用油漆将定位盘中心点和十字中心线标记清楚，便于现场安装，制作后对定位模盘2进行验收，各尺寸偏差范围符合要求后完成定位模盘2的制作。

S2、根据地脚螺栓1待安装的位置搭设独立的模盘支撑架4，用于水平支撑定位模盘2，模盘支撑架4应具有足够的稳定性，然后绑扎基础钢筋。

本步骤中，模盘支撑架4要根据定位模盘2的重量和所安装地脚螺栓1的重量核算确定搭设方案，如在每台塔基础定位模盘2和螺栓总重量达11t，则搭设立杆和水平杆，立杆纵横间距1000mm×1000mm，水平杆步距1200mm，并全高设置剪刀撑，模盘支撑架4的钢管距模板加固的支架间距不小于200mm，而不具备设置剪刀撑条件的模盘支撑架4则必须设置侧向斜撑，斜撑斜角在45°～60°之间。

S3、将定位模盘2安装于模盘支撑架4上，调整定位模盘2，使位模盘2上的纵横向轴线与大型设备承台基础上的定位轴线相吻合，并确保定位模盘2完全位于水平面内，确保定位模盘2水平时，首先确定定位模盘2的放置高度，其次采用水准仪来调整控制定位模盘2在该放置高度上的平整度，安置完成后进行复测，若有误差则再次进行调整，最后所有定位孔3对准地脚螺栓1待安装的位置。

S4、安装地脚螺栓1，将地脚螺栓1穿入至定位模盘2的定位孔3内，调整地脚螺栓1的垂直度及标高。

本步骤中，常规地脚螺栓1的底部为锚板型，表面具有螺纹结构，且具有一定的长度和重量，应由两人控制操作，在插入定位模盘2的定位孔3时应注意，不碰撞定位模盘2，且安装时地脚螺栓1与定位孔3的间隙均匀一致，不得有地脚螺栓1一边紧贴定位孔3的情况，直径较小、重量较轻的地脚螺栓，可直接采用人工操作的方式将地脚螺栓穿入定位孔；而针对直径大且重的地脚螺栓，优选的，安装地脚螺栓1时，在地脚螺栓1的顶端焊接吊环，然后采用起吊设备连接吊环，将地脚螺栓1穿入所述定位孔3，由人工配合起吊设备安装地脚螺栓。

然后调整地脚螺栓1的垂直度及标高：地脚螺栓1初步固定后，目测地脚螺栓1与所在定位孔3之间的间隙，要保持均匀，垂直度确定在符合规范允许偏差后，若定位模盘2为单层，则在地脚螺栓1上端旋入螺帽使螺帽与定位模盘2之间无间隙，(1)地脚螺栓1全标高调整，在地脚螺栓1上口观察地脚螺栓1与所在定位孔3的间隙保持均匀一致，另用水准仪控制地脚螺栓1上口标高，至设计标高后，在地脚螺栓1上端将螺帽旋至与定位模盘2上表面无间隙即可，初步调整完成后，使用水准仪对地脚螺栓1上端标高进行复测，如有偏差则旋转螺帽进行微调，直至复核设计标高；(2)地脚螺栓1垂直度调整：地脚螺栓1顶标高调整完成后，将磁力线坠或普通线坠固定于地脚螺栓1上，稳定线坠后用直角尺测量地脚螺栓1上中下三部分的间距，保证偏差控制在要求的规范以内。

S5、对地脚螺栓1进行固定；优选的，对地脚螺栓1进行固定时，在每根地脚螺栓1底部到大型设备承台基础顶面之间焊接支撑钢筋5，并在所有地脚螺栓1上焊接加固钢筋6，所有加固钢筋6在水平面内围成封闭环型，保证地脚螺栓1与加固钢筋6之间稳定、不产生倾斜，固定完成后进行所有地脚螺栓1的标高与水平位移的复核。

S6、对大型设备基础进行混凝土浇筑，拆除定位模盘2。

本步骤中，地脚螺栓1露头丝扣应采用胶带包缠于地脚螺栓1上，胶带与定位模盘2不均匀接触，保证拆除方便、丝扣不受损坏。混凝土严格采用分层浇筑，混凝土泵管应避免直接对着地脚螺栓1浇筑，尽可能在地脚螺栓1及周边300mm范围内采用人工布料，在使用振动棒时，切勿在上述区域内振动过频，在浇筑混凝土时，施工人员须加强对各组地脚螺栓1的监测，用水准仪、经纬仪随时对各组地脚螺栓1复核，一旦发现偏差，应立刻进行校正。混凝土达到一定强度后，在确保不干扰地脚螺栓1的情况下，拆除定位模盘2，拆除时不得损坏地脚螺栓1螺纹，拆除完毕后随即用胶带包缠好。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图2-3所示，所述定位模盘2包括水平设置且为矩形框结构的第一锚板7，第一锚板7上其中一对相对的两个侧边之间连接有定位板8，定位板8上开设有所述定位孔3，另一对相对的两个侧边上向上设置有挂钩9。

使用时，将定位模盘2放置于模盘支撑架4上，并通过挂钩9安装固定，定位孔3中心即为待安装的地脚螺栓1的中心，本实施例的定位模盘2适用于所有地脚螺栓1以矩形分布的排列方式。

实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图4-5所示，所述定位模盘2包括若干层水平设置且为圆环形的第二锚板10，每层第二锚板10上均沿圆周开设有所述定位孔3，每相邻的两层第二锚板10之间连接有支撑板11，每层第二锚板10上均沿直径连接设置有十字形定位杆12，相邻的两个十字形定位杆12之间连接有加劲板；

制作定位模盘2后，以所述十字形定位杆12的中心作为所述定位模盘2的中心点，以所述十字形定位杆12与所述定位模盘2连接的4个点作为基准控制点，进行投测并复核；

优选的，所述第二锚板10设置有两层，步骤S4中，在上层的第二锚板10的上下分别设置上螺母和下螺母，地脚螺栓1穿入所述定位孔3时，将地脚螺栓1从下至上依次穿过下层的第二锚板10、下螺母、上层的第二锚板10、上螺母，然后拧紧上螺母和下螺母，使上螺母和下螺母与上层的第二锚板10之间无间隙。

对于多层定位模盘2，所有层上位于同一竖向上的定位孔3中心间距必须保持同心，通过设置多层第二锚板10，并在相邻的第二锚板10之间连接支撑板11、十字形定位杆12，有利于提高定位模盘2对地脚螺栓1的支撑能力。

并且，可以十字形定位杆12的四个端点作为基准控制点，在投测控制点后，随即以其它不少于两个点进行复核，以确保无误后，再进行其它基准点的测量，同样对此复核检测，完成后，再对各个控制点进行全面复核，确保准确无误，来帮助定位模盘2的安装定位。

进一步的，考虑定位模盘2制作的成本及经济性，设置两层第二锚板10满足一般施工需求，在初步固定地脚螺栓1时，在上层的第二锚板10上下分别拧紧一螺母，能更好地调整和固定地脚螺栓1的垂直度，调整时，拧松其中一个螺母就能进行微调，对地脚螺栓1的控制更方便更安全。

实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图7-9所示，调整地脚螺栓1的垂直度时，在所述定位模盘2上安装垂直度辅助调整装置，垂直度辅助调整装置包括：

支撑框架，其上下两端均为水平设置的矩形框架，两个矩形框架之间连接有支撑杆13，矩形框架由前横杆14、后横杆15和一对侧横杆16连接而成，下端的前横杆14上开设有下轨道，上端的前横杆14上开设有上轨道，上轨道内滑动连接有第一滑块链17、第二滑块链18，上轨道的中心朝向后横杆15水平开设有链条孔，下端的前横杆14的两端还沿垂直于前横杆14的长度方向开设有一对限位通道19，上端的后横杆15向上延伸形成外挡部20，外挡部20在朝向前横杆14的一侧对应一对侧横杆16分别水平连接有对位网板21；

外轨道，其为水平设置的U型轨道22，U型轨道22的两端延伸后分别伸入至一对限位通道19内，U型轨道22的两个端部内滑动连接有第三滑块链23、第四滑块链24；

滑杆组件，其包括分别竖向设置的第一滑杆25、第二滑杆26、第三滑杆27，第一滑杆25、第二滑杆26的下端分别位于下轨道内，第一滑杆25、第二滑杆26的上端分别位于上轨道内，第三滑杆27的下端固定在U型轨道22的顶点处，第一滑杆25、第二滑杆26、第三滑杆27上分别套设连接有顶推件28，顶推件28为竖向设置的圆柱形结构；

转杆29，其竖向设置且下端向下依次穿过外挡部20、两个后横杆15，转杆29与外挡部20、两个后横杆15之间分别通过轴承连接，转杆29上对应第一滑块链17、第二滑块链18分别开设有第一环形凹槽30、第二环形凹槽31，第一滑块链17的一端与第一滑杆25的上端连接、另一端延伸至链条孔外并与第一环形凹槽30连接，第二滑块链18的一端与第二滑杆26的上端连接、另一端延伸至链条孔外并与第二环形凹槽31连接，第一滑杆25、第二滑杆26的上端还分别与上轨道的对应端通过复位弹簧连接，转杆29的下端对应第三滑块链23、第四滑块链24分别开设有第三环形凹槽32、第四环形凹槽33，第三滑块链23的一端与第三滑杆27的下端连接，另一端延伸至U型轨道22外并与第三环形凹槽32连接，第四滑块链24的一端与第三滑杆27的下端连接，另一端延伸至U型轨道22外并与第四环形凹槽33连接。

安装垂直度辅助调整装置时，使两个矩形框架位于相邻的两层第二锚板10之间并分别抵住对应侧的第二锚板10，同时使上层的第二锚板10位于对位网板21与上层的矩形框架之间，转杆29则在靠近第二锚板10的外周或内周的位置，通过对位网板21调整垂直度辅助调整装置的位置，两个对位网板21可分别对应第一滑杆25和第二滑杆26，使第一滑杆25与第二滑杆26连线的对称线与两个对位网板21之间的对称线、第三滑杆27在同一直线上，这样通过在上层第二锚板10上，使两个定位网板与定位孔3的距离相等，则下方的第一滑杆25和第二滑杆26恰好沿定位孔3的径向相互对称，然后将地脚螺栓1穿入定位模盘2的定位孔3内时同时穿入垂直度辅助调整装置内，使地脚螺栓1位于第一滑杆25、第二滑杆26、第三滑杆27的顶推件28之间，调整地脚螺栓1的垂直度时，旋转转杆29，转杆29带动连接的第一滑块链17、第二滑块链18、第三滑块链23、第四滑块链24分别沿第一环形凹槽30、第二环形凹槽31、第三环形凹槽32、第四环形凹槽33缠绕在转杆29，第一滑块链17、第二滑块链18分别拉动第一滑杆25、第二滑杆26沿上轨道内滑动，第一滑杆25、第二滑杆26相互靠近，直至第一滑块、第二滑块上的顶推件28对地脚螺栓1产生水平方向上相向的顶推作用，而第三滑块链23、第四滑块链24则同时拉动第三滑杆27，整个U型轨道22的两端沿一对限位通道19带着第三滑杆27朝向前横杆14的方向水平运动，从而使第三滑杆27上的顶推件28给地脚螺栓1产生与第一滑杆25、第二滑杆26的运动方向垂直且朝向前横杆14方向上的顶推力，由于顶推件28均为竖向设置的圆柱形结构，具有一定的竖向宽度，因此能实现对地脚螺栓1的垂直度微调。

转杆29向上延伸方便施工人员操作，第一滑块链17、第二滑块链18、第三滑块链23、第四滑块链24均可直接使用链条，本实施例的垂直度辅助调整装置通过转动转杆29从水平面内的三个方向对不同大小的地脚螺栓1进行垂直度调节，调节时，只需保证地脚螺栓1的圆心位于第一滑杆25、第二滑杆26的中心即可，使用方便，且装置安装拆除也方便，替代人工站在第二锚板10上方直接对地脚螺栓1进行垂直度调整的方式，避免了视角误差，垂直度调整更精确。

进一步的，所有顶推件28位于同一水平面内，这样在第一滑杆25、第二滑杆26、第三滑杆27上分别设置一个顶推件28即可，简化装置安装成本。

优选的，转杆29的上端向上延伸形成手持部34，手持部34上连接有把手35。通过设置把手35进一步方便施工人员操作、控制转杆29。

综上所述，本发明通过高精度的定位模盘来安装、定位地脚螺栓，确保了预埋地脚螺栓的安装精度，有效提高了地脚螺栓的安装效率，使动态的作业变得跟地面作业一样安全，既保证了质量，又降低安全事故发生概率，并且与传统施工方法比较，显著减少脚手架、模板等周转材料的投入，有效的节约资源，大大的降低了成本，还提高了效率。另外，通过在定位模盘上安装垂直度辅助调整装置，通过操作转杆针对不同直径的地脚螺栓的垂直度进行辅助调节，避免了单纯依赖人工观察所造成的视角误差，对地脚螺栓的垂直度调整更精确，进一步确保了地脚螺栓的安装精度和安装效率。

需要说明的是，上述实施例1-4中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。