一种地脚装置及其使用方法与流程

本发明涉及物体在地面上固定用的地脚构件，具体是一种地脚装置，以及该地脚装置的使用方法。

背景技术：

地脚构件最常见的结构形式为地脚螺栓，其用于在地面上固定大型设备或管线等。地脚构件的一端作为地锚，锚固在浇筑好的混凝土基础内；地脚构件的另一端作为栓头，露出于混凝土基础，栓头通常为螺纹结构，配合螺母或螺帽用以锁紧被固定物体。

地脚构件的作用特性使得其必须要牢固的镶嵌在混凝土基础内，在服役期间不能松动，否则就会影响被固定物体安装的稳定性。传统的地脚构件被设计成弯钩形、蛇形、倒“t”形、“人”字形或“l”形等锚固端直径偏大的结构，这样才能使地脚构件的锚固端稳定的嵌入混凝土基础内、不松动。但是，传统地脚构件的此种结构使得其在混凝土基础内被永久性嵌入，服役结束后也无法取出回收，除非是将混凝土基础破坏，以破坏混凝土而回收地脚构件的劳动强度之大，不言而喻，回收成本偏高、不划算。通常，这种无法回收的地脚构件在完成服役任务后只有随同混凝土基础遗弃，不能回收再利用，这会增加施工成本，造成资源浪费，亦会影响环境保护。

有鉴于此，人们也在积极研发能够便于回收的地脚构件。中国专利文献公开了名称为“一种易回收地脚螺栓及其使用方法”（公开号cn101813118，公开日2010年08月25日）的技术，该技术将地脚螺栓的锚固部位以特定的螺旋结构成型，其构想是将服役结束后的地脚螺栓在混凝土基础内像螺钉一样旋出而回收，然而，该技术的实施需要严格依赖于其理论设计，只有设计的螺旋结构严格满足于等螺距等设计结构时方能可行；但是，在实际使用过程中，基于地脚螺栓的锚固部位自身变形（包括加工过程、搬移过程及使用过程等）、以及混凝土基础因凝固应力使然等因素，锚固于混凝土基础内的地脚螺栓的螺旋结构始终会发生走样变形的问题，不能满足于理论设计结构，从而使得其在回收时难以从混凝土基础内可靠地旋出，回收难度增大，甚至是无法取出回收，实用性差。

技术实现要素：

本发明的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能够可靠地易于回收的地脚装置，以及该地脚装置的使用方法。

本发明的技术目的是采用下述技术方案实现的：一种地脚装置，包括直杆状的螺栓，所述螺栓沿其轴向从上而下具有一体成型的栓头部、栓杆部和栓尾部，在使用中，所述螺栓的栓头部露出于混凝土基础外、栓杆部和栓尾部埋于混凝土基础内，所述螺栓的栓杆部为上端大、下端小的变径结构，所述螺栓的栓尾部为匹配于栓杆部下端直径的等径结构，所述栓尾部上具有螺纹结构；所述地脚装置还包括有基座，所述基座以螺纹结构连接在所述螺栓的栓尾部、且能够埋于混凝土基础内，所述基座的外轮廓所构成的最小外径大于所述螺栓的栓杆部最大直径。

作为优选方案之一，所述螺栓的栓杆部的下端处截面直径与上端处截面直径之比为1:1.1～1.3，所述上端处截面为所述栓杆部与所述栓头部的过渡截面，所述下端处截面为所述栓杆部与所述栓尾部的过渡截面，所述栓杆部的上端处至下端处的轮廓型线平滑过渡。

作为优选方案之一，所述螺栓的栓尾部轴向长度至少为所述栓杆部轴向长度的1/3。

作为优选方案之一，所述螺栓的栓尾部轴向长度与所述基座的厚度之比为1:1～1.2，在使用中，所述基座遮挡住所述栓尾部上的螺纹结构。

作为优选方案之一，所述螺栓的栓头部为螺纹结构，所述栓头部通过螺纹结构与螺母或螺帽配合。

一种上述地脚装置的使用方法，包括下列技术措施：

-将基座以螺纹结构装配在螺栓的栓尾部，使基座将栓尾部上的螺纹结构遮挡；

-在螺栓的栓杆部外周包裹防护层，所述防护层的下端至少抵接在基座的顶面、上端至少处在栓杆部与栓头部的过渡处；

-将具有防护层的地脚装置按照使用要求的朝向而放入混凝土基础的浇筑空间内，浇筑混凝土，使混凝土至少埋没地脚装置上的基座；待混凝土凝固形成混凝土基础，至少确保螺栓的栓头部露出于混凝土基础；

-螺栓露出于混凝土基础的栓头部用作连接被固定物体，直至服役结束；

-用工具咬住螺栓露出于混凝土基础的部分，以相反于螺栓与基座之间螺纹旋紧的方向而进行周向旋转，旋松螺栓与基座之间的螺纹结构，在混凝土基础内取出螺栓、实现螺栓的回收，基座弃入混凝土基础内。

作为优选方案之一，所述防护层为非弹性的、且可弯曲变形的薄片结构。进一步的，所述薄片为纸、皮革、塑料制品和/或布料。

本发明的有益技术效果是：

1.本发明将能够嵌入混凝土基础内的螺栓和基座形成了可拆卸的组合结构，通过基座嵌入混凝土基础内形成牢靠的锚固基础，将螺栓的栓杆部及栓尾部嵌入混凝土基础内、并使栓尾部与基座之间形成可拆卸组合，以实现良好的抗拉受力，本发明通过螺栓与基座之间的可拆卸组合结构、及螺栓的特定变径结构使得螺栓在完成服役任务后能够退出混凝土基础，实现回收，以便再利用，本发明螺栓的变径结构及螺栓与基座之间可拆卸组合结构有效增强了螺栓回收时的可靠性、容易性和便利性，减少资源浪费，保护环境；

2.本发明螺栓的栓杆部特定变径结构，既确保了螺栓在混凝土基础内能够实现良好的抗拉能力，保障螺栓的结构强度，又能够有利于螺栓退出混凝土基础的操作，便于轻松回收；

3.本发明螺栓的栓尾部长度结构、以及基座厚度与栓尾部之间的对应配合结构，能够有效增强螺栓在混凝土基础内的锚固强度，确保螺栓在混凝土基础内形成牢靠的锚固，保障螺栓的抗拉能力；

4.本发明的使用方法针对本发明的结构而设计，其通过将基座嵌入混凝土基础内形成牢靠的锚固基础，将螺栓的栓杆部及栓尾部嵌入混凝土基础内、并使栓尾部与基座之间形成可拆卸组合，以实现良好的抗拉受力，在完成服役任务后能够对螺栓有效实现回收，以便再利用，本发明有效增强了回收时的可靠性、容易性和便利性，减少资源浪费，保护环境。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图，图中可以看出的技术要点包括：螺栓的栓杆部为上端大、下端小的变径结构，栓尾部的直径对应栓杆部的下端直径，栓尾部以螺纹结构连接有基座，基座的最小外径大于栓杆部的最大直径。

图2为本发明的一种使用状态参考图，图中可以看出的技术要点包括：本发明为两组配合使用；每一组中的基座连接在螺栓的栓尾部并锚固在混凝土基础内，螺栓的栓杆部上包裹有防粘连的防护层。

图3为本发明的另一种使用状态示意图，图中可以看出的技术要点包括：本发明为一组单独使用；基座连接在螺栓的栓尾部并锚固在混凝土基础内，螺栓的栓杆部上包裹有防粘连的防护层。

图中代号含义：1—螺栓；11—栓头部；12—栓杆部；13—栓尾部；2—基座；3—螺母；4—压板；5—被固定物体；6—防护层；7—混凝土基础。

具体实施方式

本发明涉及物体在地面上固定用的地脚构件，具体是一种地脚装置，以及该地脚装置的使用方法，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1和图2对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，实施例2结合说明书附图-即图1和图3对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1或2的附图。

在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1所示，本发明包括钢质材料的螺栓1和基座2。

其中，螺栓1直杆状结构，螺栓1沿其轴向从上而下具有一体成型的栓头部11、栓杆部12和栓尾部13。螺栓1的栓头部11为螺纹结构，在使用中，螺栓1的栓头部11需要露出于混凝土基础外，栓头部11通过螺纹结构与螺母3（或螺帽）配合，以实现对被固定物体的锁紧。螺栓1的栓杆部12为上端大、下端小的变径结构，具体的，要求栓杆部12的下端处截面直径与上端处截面直径之比约为1:1.1（例如下端处截面直径为1cm，则上端处截面直径约为1.1cm），上端处截面指的是栓杆部12与栓头部11的过渡截面，下端处截面指的是栓杆部12与栓尾部13的过渡截面，栓杆部12的上端处至下端处的轮廓型线平滑过渡；对螺栓1的栓杆部12这一结构设计，是因为在使用中，栓杆部12需要埋于混凝土基础内（至少是大部分需要埋于混凝土基础内），在螺栓1完成服役任务回收时，栓杆部12的变径结构有利于减少、甚至消除退出混凝土基础的阻力，便于轻松回收。螺栓1的栓尾部13为匹配于栓杆部12下端直径的等径结构，即栓尾部13的直径结构不能在整个螺栓1上形成有碍回收的变径结构（当然，栓尾部13上设置的组合之用的螺纹结构除外）；栓尾部13上设置有螺纹结构；要求螺栓1的栓尾部13轴向长度约为栓杆部12轴向长度的1/3，这一结构设计是因为，在使用中，螺栓1的栓尾部13需要配合下述基座2而埋于混凝土基础内，这样有利于增强螺栓1与下述基座2之间的组合强度，提高本发明在混凝土基础内锚固的牢固度。

基座2的厚度方向上具有能够装配上述螺栓1的栓尾部13的螺纹孔结构，要求上述螺栓1的栓尾部13轴向长度与基座2的厚度之比约为1:1.1（例如栓尾部的轴向长度为5cm，则基座的厚度约为5.5cm）；基座2的外轮廓形状可以是任意的，但是，要求基座2的外轮廓所构成的最小外径应当大于上述螺栓1的栓杆部12最大直径。在使用过程中，基座2以螺纹结构连接在螺栓1的栓尾部13，并埋入混凝土基础内，这样就使本发明在混凝土基础内形成了t型或近似t型的倒栽结构，基座2在混凝土基础内形成锁合螺栓1的锚固基础；同时，基于基座2厚度与栓尾部13轴向长度之间的对应关系，基座2能够将栓尾部13上的螺纹结构有效遮挡，以防混凝土在栓尾部13的螺纹结构中产生粘连，减少、甚至是消除混凝土对螺栓1回收的阻碍。

参见图2所示，本发明用作对管线进行固定（即以管线作为被固定物体5），每一固定点位准备两组本发明的地脚装置，两组地脚装置并排设置在混凝土基础7中形成能够卡入管线的空间，在管线上方的两组地脚装置之间连接压板4等构件（每组地脚装置对压板4等构件的固定通过所连接的螺母3锁合），以实现管线在地面上的固定。现以其中一组地脚装置的锚固及回收为对象，详细说明本发明的使用方法，包括下列技术措施：

-将基座2以螺纹结构装配在螺栓1的栓尾部13，使基座2将栓尾部13上的螺纹结构遮挡，使基座2和螺栓1之间形成倒t型或近似t型结构；

-在螺栓1的栓杆部12外周包裹防护层6，防护层6的下端抵接在基座2的顶面、上端处在栓杆部12与栓头部11的过渡处；前述防护层6为非弹性的、且可弯曲变形的薄片结构，具体可以是纸（例如废旧报纸等）、皮革、塑料制品或布料，亦可以是这些的混搭物；

-将具有防护层6的地脚装置按照使用要求的朝向而放入混凝土基础的浇筑空间内，浇筑混凝土，使混凝土将螺栓1的栓杆部12及栓杆部12以下部位埋没，这必然包括了对基座2的埋没，防护层6的作用在于阻隔混凝土与螺栓1的栓杆部12的直接接触，以防止粘连，螺栓1的栓尾部13则由基座2防护；待混凝土凝固形成混凝土基础7，确保螺栓1的栓头部11露出于混凝土基础7，本发明在混凝土基础7内形成了t型或近似t型的倒栽结构；

-螺栓1露出于混凝土基础7的栓头部11通过螺母2（或者螺帽）连接压紧被固定物体5的压板4，被固定物体5由压板4实现压紧固定，直至服役结束，即无需再对被固定物体5进行固定，这样才能考虑对本发明的螺栓1回收的问题；

-回收时，去除螺栓1上的螺母2、压板4等构件；用扳手等工具咬住螺栓1露出于混凝土基础7的部分，以相反于螺栓1与基座2之间螺纹旋紧的方向而进行周向旋转，旋松螺栓1与基座2之间的螺纹锁合结构，继续旋出螺栓1，直至在混凝土基础7内取出螺栓1，将取出的螺栓1实现回收，以便再利用；由于基座2是深嵌在混凝土基础7内的，在混凝土基础7未被破坏的前提下是无法对其实现回收的，只有将基座2弃入混凝土基础7内。

通过本发明的使用方法可以看出，本发明实则以废弃材料用量较少、加工方便容易的基座，而换取材料用量较多、加工精度要求高、加工难度大的螺栓轻松回收，减少浪费，节约成本。

实施例2

参见图1所示，本发明包括钢质材料的螺栓1和基座2。

其中，螺栓1直杆状结构，螺栓1沿其轴向从上而下具有一体成型的栓头部11、栓杆部12和栓尾部13。螺栓1的栓头部11为螺纹结构，在使用中，螺栓1的栓头部11需要露出于混凝土基础外，栓头部11通过螺纹结构与螺母3（或螺帽）配合，以实现对被固定物体的锁紧。螺栓1的栓杆部12为上端大、下端小的变径结构，具体的，要求栓杆部12的下端处截面直径与上端处截面直径之比约为1:1.3（例如下端处截面直径为1cm，则上端处截面直径约为1.3cm），上端处截面指的是栓杆部12与栓头部11的过渡截面，下端处截面指的是栓杆部12与栓尾部13的过渡截面，栓杆部12的上端处至下端处的轮廓型线平滑过渡；对螺栓1的栓杆部12这一结构设计，是因为在使用中，栓杆部12需要埋于混凝土基础内（至少是大部分需要埋于混凝土基础内），在螺栓1完成服役任务回收时，栓杆部12的变径结构有利于减少、甚至消除退出混凝土基础的阻力，便于轻松回收。螺栓1的栓尾部13为匹配于栓杆部12下端直径的等径结构，即栓尾部13的直径结构不能在整个螺栓1上形成有碍回收的变径结构（当然，栓尾部13上设置的组合之用的螺纹结构除外）；栓尾部13上设置有螺纹结构；要求螺栓1的栓尾部13轴向长度约为栓杆部12轴向长度的1/3，这一结构设计是因为，在使用中，螺栓1的栓尾部13需要配合下述基座2而埋于混凝土基础内，这样有利于增强螺栓1与下述基座2之间的组合强度，提高本发明在混凝土基础内锚固的牢固度。

基座2的厚度方向上具有能够装配上述螺栓1的栓尾部13的螺纹孔结构，要求上述螺栓1的栓尾部13轴向长度与基座2的厚度之比约为1:1.2（例如栓尾部的轴向长度为5cm，则基座的厚度约为6cm）；基座2的外轮廓形状可以是任意的，但是，要求基座2的外轮廓所构成的最小外径应当大于上述螺栓1的栓杆部12最大直径。在使用过程中，基座2以螺纹结构连接在螺栓1的栓尾部13，并埋入混凝土基础内，这样就使本发明在混凝土基础内形成了t型或近似t型的倒栽结构，基座2在混凝土基础内形成锁合螺栓1的锚固基础；同时，基于基座2厚度与栓尾部13轴向长度之间的对应关系，基座2能够将栓尾部13上的螺纹结构有效遮挡，以防混凝土在栓尾部13的螺纹结构中产生粘连，减少、甚至是消除混凝土对螺栓1回收的阻碍。

参见图3所示，本发明用作对大型设备进行固定（即以大型设备作为被固定物体5），每一固定点位准备一组本发明的地脚装置。现以本发明地脚装置的锚固及回收为对象，详细说明本发明的使用方法，包括下列技术措施：

-将基座2以螺纹结构装配在螺栓1的栓尾部13，使基座2将栓尾部13上的螺纹结构遮挡，使基座2和螺栓1之间形成倒t型或近似t型结构；

-在螺栓1的栓杆部12外周包裹防护层6，防护层6的下端抵接在基座2的顶面、上端处在栓杆部12与栓头部11的过渡处；前述防护层6为非弹性的、且可弯曲变形的薄片结构，具体可以是纸（例如废旧报纸等）、皮革、塑料制品或布料，亦可以是这些的混搭物；

-将具有防护层6的地脚装置按照使用要求的朝向而放入混凝土基础的浇筑空间内，浇筑混凝土，使混凝土将螺栓1的栓杆部12及栓杆部12以下部位埋没，这必然包括了对基座2的埋没，防护层6的作用在于阻隔混凝土与螺栓1的栓杆部12的直接接触，以防止粘连，螺栓1的栓尾部13则由基座2防护；待混凝土凝固形成混凝土基础7，确保螺栓1的栓头部11露出于混凝土基础7，本发明在混凝土基础7内形成了t型或近似t型的倒栽结构；

-螺栓1露出于混凝土基础7的栓头部11穿入被固定物体5的地脚孔，在被固定物体5的地脚孔上方的栓头部11上旋入螺母2（或者螺帽），被固定物体5由螺母2（或螺帽）实现压紧固定，直至服役结束，即无需再对被固定物体5进行固定，这样才能考虑对本发明的螺栓1回收的问题；

-回收时，去除螺栓1上的螺母2等构件，将被固定物体5抬起、使螺栓1退出被固定物体5的地脚孔；用扳手等工具咬住螺栓1露出于混凝土基础7的部分，以相反于螺栓1与基座2之间螺纹旋紧的方向而进行周向旋转，旋松螺栓1与基座2之间的螺纹锁合结构，继续旋出螺栓1，直至在混凝土基础7内取出螺栓1，将取出的螺栓1实现回收，以便再利用；由于基座2是深嵌在混凝土基础7内的，在混凝土基础7未被破坏的前提下是无法对其实现回收的，只有将基座2弃入混凝土基础7内。

实施例3

本发明包括钢质材料的螺栓和基座。

其中，螺栓直杆状结构，螺栓沿其轴向从上而下具有一体成型的栓头部、栓杆部和栓尾部。螺栓的栓头部为螺纹结构，在使用中，螺栓的栓头部需要露出于混凝土基础外，栓头部通过螺纹结构与螺母（或螺帽）配合，以实现对被固定物体的锁紧。螺栓的栓杆部为上端大、下端小的变径结构，具体的，要求栓杆部的下端处截面直径与上端处截面直径之比约为1:1.2（例如下端处截面直径为1cm，则上端处截面直径约为1.2cm），上端处截面指的是栓杆部与栓头部的过渡截面，下端处截面指的是栓杆部与栓尾部的过渡截面，栓杆部的上端处至下端处的轮廓型线平滑过渡；对螺栓的栓杆部这一结构设计，是因为在使用中，栓杆部需要埋于混凝土基础内（至少是大部分需要埋于混凝土基础内），在螺栓完成服役任务回收时，栓杆部的变径结构有利于减少、甚至消除退出混凝土基础的阻力，便于轻松回收。螺栓的栓尾部为匹配于栓杆部下端直径的等径结构，即栓尾部的直径结构不能在整个螺栓上形成有碍回收的变径结构（当然，栓尾部上设置的组合之用的螺纹结构除外）；栓尾部上设置有螺纹结构；要求螺栓的栓尾部轴向长度约为栓杆部轴向长度的1/2，这一结构设计是因为，在使用中，螺栓的栓尾部需要配合下述基座而埋于混凝土基础内，这样有利于增强螺栓与下述基座之间的组合强度，提高本发明在混凝土基础内锚固的牢固度。

基座的厚度方向上具有能够装配上述螺栓的栓尾部的螺纹孔结构，要求上述螺栓的栓尾部轴向长度与基座的厚度之比约为1:1（例如栓尾部的轴向长度为5cm，则基座的厚度约为5cm）；基座的外轮廓形状可以是任意的，但是，要求基座的外轮廓所构成的最小外径应当大于上述螺栓的栓杆部最大直径。在使用过程中，基座以螺纹结构连接在螺栓的栓尾部，并埋入混凝土基础内，这样就使本发明在混凝土基础内形成了t型或近似t型的倒栽结构，基座在混凝土基础内形成锁合螺栓的锚固基础；同时，基于基座厚度与栓尾部轴向长度之间的对应关系，基座能够将栓尾部上的螺纹结构有效遮挡，以防混凝土在栓尾部的螺纹结构中产生粘连，减少、甚至是消除混凝土对螺栓回收的阻碍。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。