本发明属于工程安装技术领域，涉及用于混凝土基础的锚栓结构，具体涉及一种用于混凝土基础的可更换锚栓组合件。
背景技术：
在工程设备安装中，地脚螺栓是普通结构件安装固定时与基础联接的一种常用方法。在采用地脚螺栓与基础联接固定的各类结构和设备中，对于对沉降有较高要求的结构和设备来说，通常定期会根据基础沉降观测的结果对设备标高进行调整，以满足使用要求。在对设备标高进行调整时，有时需要对固定设备的螺母进行反复拆卸，因对固定设备的螺母进行反复拆卸或锈蚀等原因，地脚螺栓的螺纹有可能会出现局部失效或损坏的情况，这时需要对地脚螺栓进行更换，但地脚螺栓一般均深埋于基础内，更换比较困难，且施工难度较大。
申请公布号为cn106368235a的发明专利公开了一种可更换锚栓的预应力筒型基础，其主要包括混凝土柱体、上锚板、下锚板、锚栓、刚性套管等，锚栓外套设有用于隔离混凝土的刚性套管。申请公布号为cn106351247a的发明专利公开了一种可更换锚栓的锚笼环式基础，其主要包括基础承台、上锚板、下锚板、锚栓、刚性套管等，锚栓外套设有用于隔离混凝土的刚性套管。申请公布号为cn105155571a的发明专利公开了一种可更换的预应力锚栓装置及其安装和更换施工方法，其主要包括上锚板、下锚板、锚栓、塑料套管等，在锚栓外套设有用于隔离混凝土的塑料套管。授权公告号为cn201747544u的专利申请公开了一种风力发电机的安装基座和风力发电机，该风力发电机的安装基座主要包括混凝土本体、至少两个以上的地脚螺栓、套管等，地脚螺栓上套设有将地脚螺栓与混凝土本体隔离的套管。以上所有方式均在地脚螺栓或锚栓外套设置套管以将地脚螺栓或锚栓与混凝土隔离，如此地脚螺栓或锚栓与套管之间存在间隙，因而地脚螺栓或锚栓与混凝土并没有有效地固结为一个受力整体，稳固性较差，容易松动。
因此，如何既能方便地更换损坏或失效的地脚螺栓，又能保证可更换锚栓与基础混凝土较好地形成受力整体，增强整体性，还能有效地减小施工难度，成了地脚螺栓的一个优化方向，对工程安装领域具有重要意义。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，该锚栓组合件结构设计合理，具有整体性强、更换方便、施工简单等优点。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，包括钢骨架、锚筒、锚杆、衬套、密封圈以及螺母组件；
所述锚筒呈圆筒结构，包括一体成型的上筒体和下筒体，上筒体内径大于下筒体的内径，从而在上筒体和下筒体的交界处形成a台阶面，上筒体内侧壁形成的空腔为正多棱柱结构，下筒体的内侧壁具有螺纹结构；
所述锚杆包括由上至下的上螺纹段、中间段和下螺纹段，中间段直径大于上螺纹段和下螺纹段，从而在上螺纹段与中间段的交界处形成b台阶面，下螺纹段与中间段的交界处形成c台阶面，所述中间段为正多棱柱结构；
所述衬套呈正多棱柱中空结构，衬套内侧壁形成的空腔为正多棱柱结构，衬套外侧壁的上端径向外凸从而形成圆环状凸缘；
所述密封圈呈环状结构，密封圈内侧壁的上、下两端各径向内凸从而形成上环体和下环体，上环体内径小于下环体的内径，上环体下侧面和下环体上侧面与密封圈本体共同围成一环槽；
锚筒下筒体的下端面与钢骨架固定连接，锚杆安装于锚筒内，锚杆的下螺旋段与锚筒的下筒体螺纹连接，锚杆的c台阶面与锚筒的a台阶面相接触，锚杆中间段的高度大于锚筒上筒体的高度；衬套嵌设于锚杆的中间段和锚筒的上筒体之间，衬套上端面与锚杆的b台阶面齐平；密封圈的上环体和下环体分别压紧套设于锚杆和衬套上，衬套凸缘卡置于密封圈的环槽中；所述螺母组件安装于锚杆的上螺纹段上以固定待固定工件。
上述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，为增加密封圈的安装稳定性以及密封性，优选在锚杆的b台阶面上设置环形凹槽ⅰ，密封圈上环体的下侧面设置与环形凹槽ⅰ适配的环形凸起ⅰ。进一步优选在锚筒上筒体的上端面设置环形凹槽ⅱ，密封圈下环体的下侧面设置与环形凹槽ⅱ适配的环形凸起ⅱ。通过环形凹槽和环形凸起的配合，使密封圈稳定性增强，不易松动，由此也进一步增加整体结构的密封性。显然，环形凹槽ⅰ和与其适配的环形凸起ⅰ的数量并没有任何的限制，环形凹槽ⅱ和与其适配的环形凸起ⅱ的数量并没有任何的限制，均可以根据实际情况进行设计。
上述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，所述螺母组件主要用于配合锚杆上螺纹段使用以固定待固定工件，因此螺母组件可以为本领域常用的螺母组件，如包括螺母、垫圈等，螺母组件的安装方式也采用常规方式即可。本发明中螺母组件优选包括平垫圈、弹簧垫圈以及螺母。弹簧垫圈的作用是防止螺母松动，平垫圈用于增加弹簧垫圈与待固定工件之间的接触面积，进一步增加稳定性。
上述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，优选在锚筒的外侧壁上固定连接若干锚筋。锚筋与锚筒外侧壁的固定连接方式优选为焊接。在锚筒外侧壁焊接锚筋结构，可进一步增强锚筒与安装基础结合的紧密性，同时也可增强锚筒在安装基础中的锚固性能。锚筋的数量无特殊限制，根据锚筒的长度及其它实际情况设计即可。
上述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，所述钢骨架在使用时是与锚筒一起固定在混凝土基础中，钢骨架主要起支撑作用，其与锚筒配合，即保证锚杆的定位精度，又增加锚杆在基础中的锚固性能。在达到上述作用的前提下，对钢骨架的具体结构并没有特殊的限制。本发明中优选钢骨架包括支撑板和若干支撑柱，支撑柱与支撑板的下表面固定连接，此处固定连接方式可以为螺纹连接、焊接或一体成体等本领域常用固定连接方式。锚筒下筒体的下端面与支撑板的上表面固定连接，为便于生产制造及安装，锚筒与支撑板的固定连接方式优选为焊接。
上述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，锚杆中间段为正多棱柱结构，采用正多棱柱结构主要是使锚杆具备防转和螺栓头的功能，进一步增强锚栓组合件的稳定性。考虑制造工艺的便捷性以及制造成本，所述正多棱柱结构优选为正六边形棱柱结构或正八边形棱柱结构，进一步优选为正八边形棱柱结构。
上述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，所述密封圈为橡胶密封圈。橡胶密封圈具有弹性，更便于安装以及与锚杆、衬套过盈配合，达到更优的密封性能。
本发明提供的用于混凝土基础的可更换锚栓组合件的安装施工方法如下：
将钢骨架和与钢骨架固定连接的锚筒预埋在混凝土基础内，混凝土基础的上表面为水平平面，锚筒上端面略高于混凝土基础的上表面，等到混凝土达到规定强度后，旋拧锚杆使锚杆的下螺纹段与锚筒的下筒体螺纹连接从而形成整体，且锚杆的c台阶面与锚筒的a台阶面相接触，衬套的凸缘卡置于密封圈的环槽中，衬套带着密封圈嵌入锚筒上筒体与锚杆中间段之间的空隙，衬套上端面与锚杆的b台阶面齐平。待固定工件的底板上开设有与锚杆对应的通孔，底板通过通孔套在锚杆上螺纹段的上端，底板与混凝土基础上表面之间预留有一定的距离，通过螺母组件将底板压紧，调整好底板并在底板与混凝土基础之间的空隙浇筑填充二次灌浆层，二次灌浆层达到规定强度后，安装完成。
本发明提供的用于混凝土基础的可更换锚栓组合件的更换施工方法如下：
取下螺母组件，移开底板，剔除二次灌浆层，依次取下密封圈和衬套，旋拧并取出损坏的锚杆，插入新的锚杆，旋拧锚杆使锚杆的下螺纹段与锚筒的下筒体螺纹连接从而形成整体，且锚杆的c台阶面与锚筒的a台阶面相接触，衬套的凸缘卡置于密封圈的环槽中，衬套带着密封圈嵌入锚筒上筒体与锚杆中间段之间的空隙，衬套上端面与锚杆的b台阶面齐平。待固定工件的底板再次套在锚杆的上螺纹段上，底板与混凝土基础上表面之间预留有一定的距离，通过螺母组件将底板压紧，调整好底板并在底板与混凝土基础之间的空隙浇筑填充二次灌浆层，二次灌浆层达到规定强度后，安装完成。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案产生了以下有益的技术效果：
1.本发明提供的用于混凝土基础的可更换锚栓组合件包括钢骨架、锚筒、锚杆、衬套、密封圈以及螺母组件，采用锚筒与钢骨架固定连接的结构，锚筒与钢骨架可共同预埋于混凝土基础中，既可保证锚杆的定位精度，又能保证锚杆在基础中的锚固性能；锚筒和锚杆采用螺纹连接，既实现了锚杆的可更换性，又增强了锚筒和锚杆结合的紧密性；通过在锚杆和锚筒之间设置衬套和密封圈，保证了锚栓在安装过程中的密封性；由此，使锚栓组合件各个部件有机结合在一起，可与安装基础形成良好的受力整体，实现锚栓组合件的整体性和可更换性。
2.本发明提供的可更换锚栓组合件，在锚筒外侧壁设置锚筋结构，可进一步增强锚筒与基础结合的紧密性，同时也增强了锚筒在基础中的锚固性能。
3.本发明提供的可更换锚栓组合件，锚杆中间段、锚筒上筒体内腔、衬套内腔及侧壁均采用正多棱柱结构，既实现了锚杆和衬套的防转，又便于从锚筒中取出锚杆。
4.本发明提供的可更换锚栓组合件，结构设计合理，安装及更换施工简便，可节省大量的维修费用，降低成本，有效提高更换效率，实用性强，值得进行推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是用于混凝土基础的可更换锚栓组合件使用状态中的结构示意图；
图2是图1中a-a方向剖视图；
图3是图1中局部i处放大图。
附图标记说明：1、混凝土基础；2、钢骨架；3、锚筒；4、锚杆；5、衬套；6、密封圈；7、底板；8、平垫圈；9、弹簧垫圈；10、螺母；11、二次灌浆层；12、锚筋。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本实施例中，一种用于混凝土基础的可更换锚栓组合件如图1所示，包括钢骨架2、锚筒3、锚杆4、衬套5、密封圈6以及螺母组件。
钢骨架2包括支撑板和多根支撑柱，支撑柱与支撑板的下表面固定连接，支撑柱的数量根据实际情况设计即可。
锚筒3整体呈圆筒结构，包括一体成型的上筒体和下筒体。上筒体内径大于下筒体的内径，从而在上筒体和下筒体的交界处形成a台阶面。上筒体内侧壁形成的空腔为正八棱柱结构；下筒体内侧壁形成的空腔为圆柱结构，下筒体内侧壁具有螺纹结构。锚筒3的外侧壁上均匀焊接有多根锚筋12，锚筋12的数量根据实际情况设计即可。如图3所示，锚筒3上筒体的上端面设置还有环形凹槽ⅱ。
锚杆4包括由上至下同轴心的上螺纹段、中间段和下螺纹段。上螺纹段和下螺纹段的直径相同，中间段直径略大于上螺纹段和下螺纹段，从而在上螺纹段与中间段的交界处形成b台阶面，下螺纹段与中间段的交界处形成c台阶面。中间段为正八棱柱结构。锚杆4中间段的高度大于圆筒上筒体的高度。如图3所示，锚杆4的b台阶面上还设置有环形凹槽ⅰ。
如图2所示，衬套5整体呈正八棱柱中空结构，衬套5内侧壁形成的空腔也为八棱柱结构，衬套5外侧壁的上端径向外凸从而形成圆环状凸缘。衬套5的高度与锚杆4中间段的高度相等。
如图3所示，密封圈6整体呈环状结构，密封圈6内侧壁的上、下两端各径向内凸从而形成上环体和下环体，上环体内径小于下环体的内径，上环体下侧面和下环体上侧面与密封圈6本体共同围成一环槽。密封圈6上环体的下侧面设置有与环形凹槽ⅰ适配的环形凸起ⅰ。密封圈6下环体的下侧面设置有与环形凹槽ⅱ适配的环形凸起ⅱ。本实施例中，密封圈6为橡胶密封圈6。上环体的内径略小于锚杆4上螺纹段的直径，以使在装配时上环体与锚杆4过盈配合。下环体的内径略大于衬套5的直径。
螺母组件包括平垫圈8、弹簧垫圈9以及螺母10。
锚筒3下筒体的下端面焊接在钢骨架2支撑板的上表面。锚杆4安装于锚筒3内，锚杆4的下螺旋段与锚筒3的下筒体螺纹连接，锚杆4的c台阶面与锚筒3的a台阶面相接触，锚杆4的b台阶面在锚筒3上筒体的上端面之上。衬套5嵌设于锚杆4中间段和锚筒3上筒体之间的空隙中，衬套5外侧壁与锚筒3上筒体的内侧壁相接触，衬套5内侧壁锚杆4中间段的外侧壁相接触，衬套5上端面与锚杆4的b台阶面齐平。密封圈6的上环体压紧套设于锚杆4上，下环体压紧套设于衬套5上，衬套5凸缘卡置于密封圈6的环槽中；环形凸起ⅰ卡置于环形凹槽ⅰ中，环形凸起ⅱ卡置于环形凹槽ⅱ中。平垫圈8、弹簧垫圈9以及螺母10依次套设在锚杆4的上螺纹段上以固定待固定工件。
为使本领域技术人员更加清楚用于混凝土基础的可更换锚栓组合件的结构原理，以下将对本实施例提供的用于混凝土基础的可更换锚栓组合件的安装施工方法和更换施工方法进行简要说明，以进一步展示本发明的优点。
本实施例提供的用于混凝土基础的可更换锚栓组合件的安装施工方法如下：
将钢骨架2和与钢骨架2固定连接的锚筒3预埋在混凝土基础1内，混凝土基础1的上表面为水平平面，锚筒3上端面略高于混凝土基础1的上表面，等到混凝土达到规定强度后，旋拧锚杆4使锚杆4的下螺纹段与锚筒3的下筒体螺纹连接从而形成整体，且锚杆4的c台阶面与锚筒3的a台阶面相接触。衬套5凸缘卡置于密封圈6的环槽中，衬套5带着密封圈6嵌入锚筒3的上筒体与锚杆4的中间段之间的空隙，衬套5上端面与锚杆4的b台阶面齐平；密封圈6的上环体压紧套设在锚杆4上，下环体压紧套设在衬套5上，环形凸起ⅰ卡置于环形凹槽ⅰ中，环形凸起ⅱ卡置于环形凹槽ⅱ中。待固定工件的底板7上开设有与锚杆4对应的通孔，底板7通过通孔套在锚杆4上螺纹段的上端，底板7与混凝土基础1上表面之间预留有一定的距离，平垫圈8、弹簧垫圈9以及螺母10依次套设在锚杆4的上螺纹段上将底板7压紧，调整好底板7并在底板7与混凝土基础1之间的空隙浇筑填充二次灌浆层11，二次灌浆层11达到规定强度后，初次安装完成。
本实施例提供的用于混凝土基础的可更换锚栓组合件的更换施工方法如下：
依次取下螺母10、弹簧垫圈9以及平垫圈8，移开待固定工件的底板7，剔除二次灌浆层11，依次取下密封圈6和衬套5，旋拧并取出损坏的锚杆4，将新的锚杆4插入锚筒3内，旋拧锚杆4使锚杆4的下螺纹段与锚筒3的下筒体螺纹连接从而形成整体，且锚杆4的c台阶面与锚筒3的a台阶面相接触。衬套5凸缘卡置于密封圈6的环槽中，衬套5带着密封圈6嵌入锚筒3的上筒体与锚杆4的中间段之间的空隙，衬套5上端面与锚杆4的b台阶面齐平；密封圈6的上环体压紧套设在锚杆4上，下环体压紧套设在衬套5上，环形凸起ⅰ卡置于环形凹槽ⅰ中，环形凸起ⅱ卡置于环形凹槽ⅱ中。待固定工件的底板7再次套在锚杆4的上螺纹段上，底板7与混凝土基础1上表面之间预留有一定的距离，将平垫圈8、弹簧垫圈9以及螺母10依次套设在锚杆4的上螺纹段上将底板7压紧，调整好底板7并在底板7与混凝土基础1之间的空隙浇筑填充二次灌浆层11，二次灌浆层11达到规定强度后，更换安装完成。
1.一种用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，包括钢骨架(2)、锚筒(3)、锚杆(4)、衬套(5)、密封圈(6)以及螺母组件；
所述锚筒(3)呈圆筒结构，包括一体成型的上筒体和下筒体，上筒体内径大于下筒体的内径，从而在上筒体和下筒体的交界处形成a台阶面，上筒体内侧壁形成的空腔为正多棱柱结构，下筒体的内侧壁具有螺纹结构；
所述锚杆(4)包括由上至下的上螺纹段、中间段和下螺纹段，中间段直径大于上螺纹段和下螺纹段，从而在上螺纹段与中间段的交界处形成b台阶面，下螺纹段与中间段的交界处形成c台阶面，所述中间段为正多棱柱结构；
所述衬套(5)呈正多棱柱中空结构，衬套(5)内侧壁形成的空腔为正多棱柱结构，衬套(5)外侧壁的上端径向外凸从而形成圆环状凸缘；
所述密封圈(6)呈环状结构，密封圈(6)内侧壁的上、下两端各径向内凸从而形成上环体和下环体，上环体内径小于下环体的内径，上环体下侧面和下环体上侧面与密封圈(6)本体共同围成一环槽；
锚筒(3)下筒体的下端面与钢骨架(2)固定连接，锚杆(4)安装于锚筒(3)内，锚杆(4)的下螺旋段与锚筒(3)的下筒体螺纹连接，锚杆(4)的c台阶面与锚筒(3)的a台阶面相接触，锚杆(4)中间段的高度大于锚筒(3)上筒体的高度；衬套(5)嵌设于锚杆(4)的中间段和锚筒(3)的上筒体之间，衬套(5)上端面与锚杆(4)的b台阶面齐平；密封圈(6)的上环体和下环体分别压紧套设于锚杆(4)和衬套(5)上，衬套(5)凸缘卡置于密封圈(6)的环槽中；所述螺母组件安装于锚杆(4)的上螺纹段上以固定待固定工件。
2.根据权利要求1所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述锚杆(4)的b台阶面上设置有环形凹槽ⅰ，密封圈(6)上环体的下侧面设置有与环形凹槽ⅰ适配的环形凸起ⅰ。
3.根据权利要求1所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述锚筒(3)上筒体的上端面设置有环形凹槽ⅱ，密封圈(6)下环体的下侧面设置有与环形凹槽ⅱ适配的环形凸起ⅱ。
4.根据权利要求1所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述螺母组件包括平垫圈(8)、弹簧垫圈(9)以及螺母(10)。
5.根据权利要求1所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述锚筒(3)的外侧壁上固定连接有若干锚筋(12)。
6.根据权利要求1所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述钢骨架(2)包括支撑板和若干支撑柱，支撑柱与支撑板的下表面固定连接，锚筒(3)下筒体的下端面与支撑板的上表面固定连接。
7.根据权利要求1-6任一所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述正多棱柱结构为正六边形棱柱结构或正八边形棱柱结构。
8.根据权利要求1-6任一所述用于混凝土基础的可更换锚栓组合件，其特征在于，所述密封圈(6)为橡胶密封圈。
技术总结