[实用新型]一种户外设施锚固用大直径地脚螺栓

说明书

本实用新型公开一种户外设施锚固用大直径地脚螺栓，包括芳纶纤维增强复合材料芯体，该芯体的连续纤维排布方向顺着地脚螺栓轴向；所述芯体外部由内而外依次复合有玄武岩纤维增强复合材料的斜绕层一、斜绕层二、编织层和环绕层；所述斜绕层一的连续纤维排布方向与所述芯体的连续纤维排布方向呈30～45°夹角；所述斜绕层二的连续纤维排布方向与所述芯体的连续纤维排布方向呈30～45°夹角，且与所述斜绕层一的连续纤维排布方向呈斜向交叉；所述环绕层的连续纤维排布方向顺着地脚螺栓周向。本实用新型所成型地脚螺栓不仅在轴向上能够可靠承载大力矩的拉拔力，而且在径向及斜向上均能可靠承载大力矩的拉拔力，受力刚性和强度高。

技术领域

本实用新型涉及地脚螺栓，具体是一种户外设施锚固用的大直径地脚螺栓。

背景技术

地脚螺栓是指一端埋入混凝土基础之中、另一端延伸至混凝土基础之外，用作对上部结构（即设施）进行直接或间接连接的机械构件。

长期以来，地脚螺栓选用抗拉性能优异的钢材成型。然而，钢质地脚螺栓在混凝土基础中长期埋装会发生锈蚀，这尤其对服役于户外复杂环境中、且经受雨、雪等侵蚀的地脚螺栓更为突出，使得其耐候、耐久性差。

为了提高地脚螺栓的耐候、耐久性，杜绝地脚螺栓在混凝土基础内部发生锈蚀现象。近年来，科研人员相继研究出了以纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP）成型地脚螺栓的科技成果，例如中国专利文献公开的名称为“一种热塑性复合材料螺栓”（公开号CN 213798197，公开日2021年07月27日）、“一种纤维增强复合材料地脚螺栓”（公开号CN 104310947，公开日2015年01月28日）、“一种用于安装输电塔架的大直径地脚螺栓”（公开号CN 104373778，公开日2015年02月25日）等技术。这些以纤维增强复合材料所成型的地脚螺栓，具有比强度高、比模量大、可设计性好、抗腐蚀、耐久、热膨胀系数与混凝土相近等特点，特别适宜在户外的混凝土基础工况环境中应用。

上述公开号CN 104310947的技术，仅以单一结构的纤维增强复合材料成型的地脚螺栓，其抗弯、抗折结构性能明显不足，受力刚性和强度偏低。

上述公开号CN 104310947和CN 213798197的技术，以纤维增强复合材料的芯体和纤维增强复合材料的外层复合成型了地脚螺栓，在芯体外部形成了抗弯、抗折加强结构，相较于公开号CN 104310947的技术，在同规格结构中，其受力刚性和强度得到了明显提升。但是，此种分层复合结构的外层未能对芯体形成多个不同角度的加强，其抗弯、抗折的加强效果相对有限，特别是在斜向（相较于轴向/径向构成锐角夹角）上，导致所成型的地脚螺栓的受力刚性和强度仍较低。

因而，目前已公开的以纤维增强复合材料所成型的地脚螺栓，受力刚性和强度较低，不能稳定、可靠地承载大力矩拉拔力，将其应用于户外大型设施（包括但不限于电线塔、输气管等）锚固时，存在稳定性和可靠性不足的安全风险，限制了推广应用。

实用新型内容

本实用新型的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能够对纤维增强复合材料芯体形成多个不同角度加强，受力刚性和强度高的户外设施锚固用大直径地脚螺栓。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现，一种户外设施锚固用大直径地脚螺栓，包括芳纶纤维增强复合材料芯体，所述芳纶纤维增强复合材料芯体的连续纤维排布方向，顺着所述地脚螺栓的轴向；

所述芳纶纤维增强复合材料芯体的外部，由内而外依次复合有玄武岩纤维增强复合材料斜绕层一、玄武岩纤维增强复合材料斜绕层二、玄武岩纤维增强复合材料编织层和玄武岩纤维增强复合材料环绕层；

所述玄武岩纤维增强复合材料斜绕层一的连续纤维排布方向，与所述芳纶纤维增强复合材料芯体的连续纤维排布方向呈30～45°夹角；