一种设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法及其应用结构与流程

本发明涉及石油化工工程施工技术领域，具体地讲，涉及一种设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法及其应用结构。

背景技术：

在石油化工工程项目建设中，有大量的设备基础(土建)需要施工，一般在混凝土基础施工时需要预留设备地脚螺栓孔。传统的施工方法为：现场用木制模板做成地脚螺栓预留孔模具，在混凝土浇注之前先预埋好，待混凝土凝固后敲碎取出。

然而本申请发明人在实施本发明实施例的过程中，发现传统施工方法至少存在以下技术问题：①设备地脚螺栓预留孔数量多，每个预留孔都需要单独制作木制预留孔模具，辅助工作量大；②取出螺栓预留孔模具时需要破坏性拆除，拆除工作量大，且模具不能重复利用；③因现场临时订制模具参差不齐，施工成型后的地脚螺栓孔大小和深度成型不标准，质量不一，成型质量差。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法，其目的在于应用螺纹棒来施工设备基础地脚螺栓预留孔，以克服传统施工方法采用临时木模板支护方法存在安装不便、拆除破坏性大且成型质量差的技术缺陷，采用螺纹棒施工方法简单快捷，选材广泛，容易获得，在施工应用中安全可靠，成型质量好，在二次灌浆后效果更好，且一次施工完成后的螺纹棒还能够重复使用，节约成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法，该施工方法包括如下步骤：

步骤一，螺纹棒及螺纹棒固定架的准备工序：包括螺纹棒参数选取，根据预制螺栓预留孔洞的类型选取所述螺纹棒的尺寸参数，包括孔洞孔径及深度；根据螺纹棒的尺寸参数选取与螺纹棒配套的螺纹棒固定架；

步骤二，应用螺纹棒的施工工序：

步骤s1，布置螺纹棒：根据土建设备基础图中设备基础地脚螺栓预留孔洞位置和数量布置螺纹棒，一个螺纹棒对应一个地脚螺栓预留孔洞；

步骤s2，固定螺纹棒：按所述地脚螺栓预留孔洞位置，利用螺纹棒固定架固定螺纹棒，以使螺纹棒成排固定或单个固定；

步骤s3，调整螺纹棒预埋深浅：根据地脚螺栓预留孔洞深度调整螺纹棒预埋深浅；

步骤s4，检查螺纹棒：螺纹棒布置完后应进行一次全面检查：包括检查螺纹棒位置、螺纹棒数量、螺纹棒垂直度、预埋深度是否满足要求；

步骤s5，对螺纹棒表面润湿处理：在进行混凝土浇筑前，用水对所有的螺纹棒外表面进行润湿处理，以便于取出螺纹棒；

步骤s6，设备基础浇筑混凝土；

步骤s7，取出螺纹棒：在已浇筑的混凝土处于初凝时，采用旋转螺纹棒的方式取出螺纹棒；在混凝土慢慢凝固后，地脚螺栓预留孔洞随之凝固形成；

步骤s8，清理地脚螺栓预留孔：螺纹棒取出后，检查和清理地脚螺栓预留孔洞内洒落的混凝土，随后封闭孔洞待下步工序。

作为优选方案，所述步骤一中，选取的所述螺纹棒具有右旋梯形螺纹，所述螺纹棒固定架具有与右旋梯形螺纹相适配的内螺纹孔，以使螺纹棒沿螺纹棒固定架的内螺纹孔顺时针方向旋转为旋入，螺纹棒沿螺纹棒固定架的内螺纹孔逆时针方向旋转为取出，便于螺纹棒的安装和取出，且螺纹棒采用右旋梯形螺纹与螺纹棒固定架配合连接，在施工过程中具有更好的连接稳定性及可靠性，如此设备基础地脚螺栓预留孔成型效果好。

作为优选方案，选取的所述螺纹棒参数要求如下：

螺纹外径为d1，且d1＝(d+38)mm，其中d为预制螺栓预留孔洞直径；

螺纹中径为d2，且d2＝(d+8)mm；

螺纹内径为d3，且d3＝d(mm)；

螺纹高度为h1，且h1＝15mm；

螺纹升角为φ，且φ＝8.15°；

螺距为p，且p＝40mm；

螺纹棒长度为h，且h＝(h+220)mm；其中h为预制螺栓预留孔洞的深度。

作为优选方案，所述步骤二螺纹棒的施工工序应用于设备基础施工中模板支护环节，其包括所述步骤s1至步骤s8，还包括步骤s9，清洗螺纹棒：将取出后的螺纹棒清洗干净，以备在下次施工时重复使用，如此能够反复利用螺纹棒进行设备基础地脚螺栓预留孔施工，缩短施工工期，节约施工成本，同时可有效保证设备基础地脚螺栓预留孔的成型质量。

作为优选方案，所述步骤s2中固定螺纹棒，先将螺纹棒固定架支护在临时钢筋或木条上，用铁丝捆扎螺纹棒固定架两端，再将螺纹棒旋入螺纹棒固定架上预留的内螺纹孔中。

作为优选方案，所述步骤s3中调整螺纹棒预埋深浅，以使根据螺纹棒上设置的刻度值顺时针旋转螺纹棒调深其预埋深度，逆时针旋转调浅其预埋深度。

另一方面，本发明还提供有一种设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构，应用于所述的设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法中，包括螺纹棒及螺纹棒固定架；其中

所述螺纹棒的外径不小于螺栓预留孔的直径，且螺纹棒的长度大于螺栓预留孔的孔深；

所述螺纹棒固定架包括固定部以及设于固定部两端并关于固定部呈对称设置的延伸部，所述固定部的厚度大于所述延伸部的厚度，且沿固定部厚度方向上设有与所述螺纹棒相适配的内螺纹孔。

作为优选方案，所述螺纹棒呈中空设置，在螺纹棒的底部具有连通大气的排气孔。如此在取出螺纹棒的过程中，可有效利用排气孔平衡地脚螺栓预留孔洞内与外界大气压，避免造成负压而难以将螺纹棒取出的问题，该结构设计巧妙合理。

作为优选方案，在螺纹棒的上端设有旋出插孔，以使通过钢筋或其他结构件插入旋出插孔，通过旋出插孔取出螺纹棒，以便于螺纹棒取出。

作为优选方案，所述螺纹棒的材质选自塑料、碳钢或不锈钢中的一种，其中塑料材质的螺纹棒成本低，但碳钢或不锈钢在施工中更为经久耐用，根据具体施工过程进行选择。

如上所述，本发明相对于现有技术至少具有如下有益效果：

1.本发明设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法，可有效克服传统施工方法采用临时木模板支护方法存在安装不便、拆除破坏性大且成型质量差的技术缺陷，其工序操作简单快捷，可有效提高施工进度，应用螺纹棒来施工设备基础地脚螺栓预留孔，在取出螺纹棒时可有效避免破坏性拆除，螺栓预留孔成型质量好。

2.本发明螺纹棒配置有螺纹棒固定架，其结构简单，选材广泛，容易获得，且螺纹棒与螺纹棒固定架采用螺纹配合连接，安装位置准确，并可有效保证其垂直度，在施工过程中具有更好的连接稳定性及可靠性，如此以进一步提高设备基础地脚螺栓预留孔成型质量。

3.本发明应用螺纹棒的施工工序中，在螺纹棒的取出前对螺纹棒表面进行过润湿处理，如此结合螺纹棒外表面与初凝阶段混凝土有润滑作用，可便于采用旋转螺纹棒的方式取出螺纹棒，以进一步保证设备基础地脚螺栓预留孔成型质量。

4.本发明设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构在施工完成后可重复使用，利用率高，可显著节约施工成本，经复核所有的预留孔的形体尺寸均符合设计要求，采用本发明施工方法制造的设备基础地脚螺栓预留孔成孔质量高，孔内清洁。

综上所述，本发明应用螺纹棒替代木质模具的方法进行施工，能克服传统施工方法中的缺点，在工程现场能大量节省施工材料和人力成本，减少重复性劳动，提高工作效率，可根据需要制造出深型旋转梯形状设备基础地脚螺栓预留孔，施工所使用的螺纹棒具有结构简单，选材广泛，容易获得等优点；更重要的是，所述应用结构在施工应用中不会造成破坏性拆除，具有安全可靠，操作方法简单快捷，成型质量好，二次灌浆后效果更好等优势；在施工完成后，螺纹棒还能重复使用，工程市场需求量大，可推广性强，能创造较好经济价值，以显著节约企业施工成本，由此具有很好的应用前景和推广使用价值。

附图说明

本发明将通过具体实施例并参照附图的方式说明，其中

图1是本发明示例性设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构安装示意图；

图2是本发明示例性设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构示意图；

图3是本发明示例性实施例图2中螺纹棒的示意图；

图4是本发明示例性实施例图2中螺纹棒固定架的示意图。

附图标记说明：1-螺纹棒；11-排气孔；12-旋出插孔；2-螺纹棒固定架；21-固定部；22-延伸部；23-内螺纹孔；3-临时钢筋；4-模板；5-基础面；6-混凝土。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例基本如图1所示：本实施例提供了一种设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法，应用于设备基础施工中模板支护环节；该施工方法包括如下步骤：

步骤一，螺纹棒及螺纹棒固定架的准备工序：包括螺纹棒参数选取，根据预制螺栓预留孔洞的类型选取所述螺纹棒1的尺寸参数，包括孔洞孔径及深度；根据螺纹棒1的尺寸参数选取与螺纹棒1配套的螺纹棒固定架2；作为本实施例的优选，本实施例选取的螺纹棒1具有右旋梯形螺纹，螺纹棒固定架2具有与右旋梯形螺纹相适配的内螺纹孔23，以使螺纹棒1沿螺纹棒固定架2的内螺纹孔23顺时针方向旋转为旋入，螺纹棒1沿螺纹棒固定架2的内螺纹孔23逆时针方向旋转为取出，便于螺纹棒1的安装和取出，且螺纹棒1采用右旋梯形螺纹与螺纹棒固定架2配合连接，在施工过程中具有更好的连接稳定性及可靠性，如此设备基础地脚螺栓预留孔成型效果好；

进一步地，选取的所述螺纹棒1参数要求如下：

螺纹外径为d1，且d1＝(d+38)mm，其中d为预制螺栓预留孔洞直径；

螺纹中径为d2，且d2＝(d+8)mm；

螺纹内径为d3，且d3＝d(mm)；

螺纹高度为h1，且h1＝15mm；

螺纹升角为φ，且φ＝8.15°；

螺距为p，且p＝40mm；

螺纹棒1长度为h，且h＝(h+220)mm；其中h为预制螺栓预留孔洞的深度；

由上所述，螺纹棒1的尺寸参数应根据预留螺栓孔大小和深度选取，其中所述螺纹棒1的内径不小于螺栓预留孔的直径，且螺纹棒1的长度大于螺栓预留孔的孔深；制取的设备基础地脚螺栓预留孔为深型旋转梯形状预留孔，孔洞成型效果好；

本实施例提供的螺纹棒1尺寸参数选取如下：根据预制设备基础地脚螺栓预留孔直径100mm，孔深400mm进行选取，选用螺纹棒1长度为620mm，螺纹棒固定架2与螺纹棒1相匹配，包括螺纹棒固定架2上具有与螺纹棒1上右旋梯形螺纹相适配的内螺纹孔23；本实施例选取的螺纹棒1结构及参数参考图2所示：

螺纹外径：d1＝138mm；

螺纹中径：d2＝108mm；

螺纹内径：d3＝100mm；

螺纹高度：h1＝15mm；

螺纹升角：φ＝8.15°；

螺距：p＝40mm；

结合上述螺纹棒1及螺纹棒固定架2选取提供有步骤二，应用螺纹棒1的施工工序：

步骤s1，布置螺纹棒1：设备基础施工过程中，在模板4支护环节，位于模板基础面5上，根据土建设备基础图中设备基础地脚螺栓预留孔洞位置和数量布置螺纹棒1，一个螺纹棒1对应一个地脚螺栓预留孔洞；

步骤s2，固定螺纹棒1：按所述地脚螺栓预留孔洞位置，利用螺纹棒固定架2固定螺纹棒1，具体先将螺纹棒固定架2支护在临时钢筋3上，用铁丝捆扎螺纹棒固定架2两端，再将螺纹棒1旋入螺纹棒固定架2上预留的内螺纹孔23中，以使螺纹棒1成排固定；

步骤s3，调整螺纹棒1预埋深浅：根据地脚螺栓预留孔洞深度调整螺纹棒1预埋深浅，以使根据螺纹棒1上设置的刻度值顺时针旋转螺纹棒1调深其预埋深度，逆时针旋转调浅其预埋深度，螺纹棒1预埋深度可以参考螺纹棒1上刻度值；

步骤s4，检查螺纹棒1：螺纹棒1布置完后应进行一次全面检查：包括检查螺纹棒1位置、螺纹棒1数量、螺纹棒1垂直度、预埋深度是否满足要求，捆扎是否牢固；

步骤s5，对螺纹棒1表面润湿处理：在进行混凝土6浇筑前，用水对所有的螺纹棒1外表面进行润湿处理，结合螺纹棒1外表面与初凝阶段混凝土6有润滑作用，以便于取出螺纹棒1；

步骤s6，设备基础浇筑混凝土6；

步骤s7，取出螺纹棒1：在已浇筑的混凝土6处于初凝时，采用逆时针旋转螺纹棒1的方式取出螺纹棒1；夏天一般浇筑约1h后取出螺纹棒1，冬天一般浇筑2h后取出螺纹棒1，在混凝土6慢慢凝固后，地脚螺栓预留孔洞随之凝固形成；

步骤s8，清理地脚螺栓预留孔：螺纹棒1取出后，检查和清理地脚螺栓预留孔洞内洒落的混凝土6，随后封闭孔洞待下步工序。

本实施例步骤二施工工序应用于设备基础施工中模板4支护环节，其包括所述步骤s1至步骤s8，作为本实施例的优选，还包括步骤s9，清洗螺纹棒1：将取出后的螺纹棒1清洗干净，以备在下次施工时重复使用，利用率高，如此能够反复利用螺纹棒1进行设备基础地脚螺栓预留孔施工，缩短施工工期，可显著节约施工成本，经复核所有的预留孔的形体尺寸均符合设计要求，采用本发明施工方法制造的设备基础地脚螺栓预留孔成孔质量高，孔内清洁。

另一方面，图2示出了本发明示例性实施例设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构示意图，根据本发明，本实施例还提供有一种设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构，应用于所述的设备基础地脚螺栓预留孔的施工方法中，包括螺纹棒1及螺纹棒固定架2；结合图3和图4所示，其中本实施例提供的螺纹棒1的外径不小于螺栓预留孔的直径，且螺纹棒1的长度大于螺栓预留孔的孔深；螺纹棒固定架2包括固定部21以及设于固定部21两端并关于固定部21呈对称设置的延伸部22，固定部21的厚度大于延伸部22的厚度，且沿固定部21厚度方向上设有与螺纹棒1相适配的内螺纹孔23；由此，本实施例运用螺纹棒1替代木质模具进行施工，针对解决传统施工方法采用临时木模板支护方法存在安装不便、拆除破坏性大且成型质量差的技术缺陷，采用螺纹棒1来施工设备基础地脚螺栓预留孔，可有效提高施工进度，在取出螺纹棒1时可有效避免破坏性拆除，螺栓预留孔成型质量好。

作为本实施例的优选，本实施例提供的螺纹棒1具有右旋梯形螺纹，螺纹棒固定架2具有与右旋梯形螺纹相适配的内螺纹孔23，以使螺纹棒1沿螺纹棒固定架2的内螺纹孔23顺时针方向旋转为旋入，螺纹棒1沿螺纹棒固定架2的内螺纹孔23逆时针方向旋转为取出，便于螺纹棒1的安装和取出，且螺纹棒1采用右旋梯形螺纹与螺纹棒固定架2配合连接，在施工过程中具有更好的连接稳定性及可靠性，如此设备基础地脚螺栓预留孔成型效果好。

如图2所示，本实施例提供的螺纹棒1呈中空设置，在螺纹棒1的底部具有与螺纹棒1顶部相连通的排气孔11，排气孔11用于与外部大气连通，本实施例以提供孔径为6mm的排气孔为例，如此在取出螺纹棒1的过程中，可有效利用排气孔11平衡地脚螺栓预留孔洞内与外界大气压，避免造成负压而难以将螺纹棒1取出的问题，该结构设计巧妙合理；同时，在安装螺纹棒1的上端设有旋出插孔12，以使通过钢筋或其他结构件插入旋出插孔12，通过旋出插孔12取出螺纹棒1，以便于螺纹棒1取出。

其中，螺纹棒1的材质可以选自塑料、碳钢或不锈钢中的一种，其中塑料材质的螺纹棒1成本低，但作为本实施例的优选，本实施例提供的螺纹棒1材质为碳钢，根据具体施工过程进行选择，碳钢在施工中更为经久耐用；沿螺纹棒1的长度方向上设置有刻度值(未示出)，以使能够根据刻度值调整螺纹棒1预埋深度，便于精确控制螺纹棒1的预埋深度。

本实施例选用螺纹棒1的螺纹高度为h1，且h1＝15mm，如此能够制造出深型旋转梯形状设备基础地脚螺栓预留孔；选用的螺纹棒1的螺纹升角为φ，且φ＝8.15°，如此能够简单便捷的获得符合设计要求的设备基础地脚螺栓预留孔。

如图4所示，本实施例提供的螺纹棒固定架2的固定部21与延伸部22呈一体连接并在连接处形成有弧形过渡部，如此螺纹棒固定架2衔接安装稳定，便于制造，能够稳定承载螺纹棒1；同时在固定部21两端的延伸部22均设置有用于支护的安装孔，以便于通过安装孔先将螺纹棒固定架2支护在临时钢筋3或木条上，用铁丝捆扎螺纹棒固定架2两端，再将螺纹棒1旋入螺纹棒固定架2上预留的内螺纹孔23中。

以下是应用本实施例应用结构与传统施工方案相对比：

(1)材料成本分析：根据市场材料价格计算:针对本实施例预留地脚螺栓孔数量约500个，若采用传统施工方案，单个预留地脚螺栓孔木制模具材料费用约15元，不可重复使用，500个地脚螺栓孔材料费用合计为500x15＝7500元；而采用本实施例技术方案，应用50根螺纹棒周转就能满足施工进度要求，且可重复使用，单根螺纹棒成本约250元，使用寿命按500次计算，折算单根单次费用为0.5元，500个地脚螺栓孔材料费用合计为500x0.5＝250元，由此针对工程设备基础地脚螺栓预留孔需求量大，可显著节约材料成本且环保。

(2)人工成本分析：

a.制作时间对比：若采用传统施工方案，需要在现场用模板钉制地脚螺栓孔模具，而单个模具制作需要约40分钟，完成500个预留地脚螺栓孔模具需要约330个人工时；而采用本实施例技术方案可以免除木模加工制作过程时间，制作时间成本为零，则单根地脚螺栓预留孔可节省制作时间约40分钟，一个项目节省约330人工时，随之施工进度提高；若换算人工费用，一个木工按300元每天计，则施工单根单次地脚螺栓预留孔可节省人工费约25元；

b.安装和拆卸时间对比:传统施工方法是用铁钉或绑扎安装固定，而本实例技术方案是采用支架固定；传统拆除对模具是破坏性拆除，而本实施例技术方案采用旋转式取出，相对于传统施工方法节省更方便快捷，经实际操作统计，利用本实施例技术方案比传统方法节省安拆时间约30％以上。

(3)工作效率评价：本实施例技术方案安装拆卸简便，免除木模加工制作过程，比传统施工方法工作效率提高。

(4)经济效益分析：根据材料、人工、工作效率对比分析，采用本实施例技术方案经济效益提高约80倍，与此同时，本实施例技术方案有利于缩短施工时间，提高施工进度。

综上所述，本发明设备基础地脚螺栓预留孔的应用结构包括螺纹棒1及与螺纹棒1配配套的螺纹棒固定架2，其结构简单，选材广泛，容易获得，且螺纹棒1与螺纹棒固定架2采用螺纹配合连接，安装位置准确，并可有效保证其垂直度，在施工过程中具有更好的连接稳定性及可靠性，如此以进一步提高设备基础地脚螺栓预留孔成型质量；本发明应用螺纹棒1替代木质模具的方法进行施工，可根据需要制造出深型旋转梯形状设备基础地脚螺栓预留孔，应用结构在施工应用中不会造成破坏性拆除，具有安全可靠，操作方法简单快捷，成型质量好，二次灌浆后效果更好等优势；经复核所有的预留孔的形体尺寸均符合设计要求，制造的设备基础地脚螺栓预留孔成孔质量高，孔内清洁，在施工完成后，螺纹棒1还能重复使用，以显著节约企业施工成本，由此具有很好的应用前景和推广使用价值。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。