一种自扩底型机械锚栓制造技术

本发明专利技术公开了锚栓领域中的一种自扩底型机械锚栓，包括锚栓螺杆和套筒，锚栓螺杆包括光杆部及其两侧的扩张部和螺纹部，套筒套在锚栓螺杆的外侧，螺母套在螺纹部上，扩张部包括喇叭状的倒锥头，倒锥头的外端部通过内凹弧形的倒锥面与光杆部连接，其内端部设有凸出的贴合面，且倒锥头通过过渡平面与贴合面连接；套筒的内端部设有若干均匀分布的径向的开口条，相邻两条开口条之间形成胀开片，胀开片的前端外壁设有切刃齿组，胀开片的内壁设有打磨区，打磨区的前端设有喇叭口，喇叭口与切刃齿组的最外侧连接形成楔形结构。本发明专利技术改善了套筒扩张片的胀开和锚栓植入的便利性、可视化，减少了螺杆和套筒扩张件胀开承受荷载的应力集中等问题。

A self expanding mechanical anchor bolt

【技术实现步骤摘要】
一种自扩底型机械锚栓
本专利技术涉及锚栓领域，具体的说，是涉及一种自扩底型机械锚栓。
技术介绍
机械锚栓是利用锚栓与钻孔之间的摩擦作用或锁键作用锚固在混凝土基材上的组件，主要受力部件由金属材料制造的紧固件（螺杆、螺母、垫片）、锥头、扩张件（扩张套筒或扩张片）等组成，机械锚栓分为：膨胀锚栓、扩底锚栓、自攻锚栓等。由于扩底锚栓相对于膨胀锚栓形成锁键以机械啮合力作为锚固力，应力分布与大头预埋件相似，具有较小应力区、小边距、小间距的特点，可靠性强，拉拔位移量很小时能输出较大的力值，适用于开裂混凝土，具有优良的抗震性能，被广泛应用公建、厂房、轨道交通、核电等建筑领域。扩底锚栓又分为：模扩底锚栓和自扩底锚栓。模扩底锚栓是用专用模具钻头预先扩孔再安装的扩底锚栓；自扩底锚栓是锚栓扩张件上带有硬质刀刃，安装锚栓的同时完成扩孔和扩张件嵌入的扩底锚栓。但是随着建筑业的快速发展，建筑的施工效率也在不断加快，传统锚固类的生根产品，容易产生坍塌等危险事故。市场上的此类产品存在以下问题：（1）模扩底锚栓安装步骤多，工人为提高安装效率，往往未预先扩孔直接植入安装，把模扩底的倒锥型锁键转化为套筒扩张片与混凝土壁的摩擦力，影响工程安全。（2）自扩底锚栓存在带有刀刃的扩张件，胀开困难或者胀开不充分，安装过程困难和力值输出不理想。（3）如图1，倒锥型锁键如图中左侧方框所示，现有的自扩底锚栓的螺杆呈三角形倒锥，锚栓杆与倒锥连接处有明显的交界和角度。当锚栓承受荷载时，三角形倒锥面容易使套筒在折弯部位折弯，且折弯量太大，会使套筒折弯处拉伸或挤压严重，对套筒折弯处应力集中，也会在折弯处形成空腔，使其得不到倒锥面对套筒的支撑；在实际安装完毕受力情况下，倒锥头向空外拉伸，三角形倒锥面会对膨胀片进行挤压，使折弯量继续加大，膨胀后的套筒胀开片会集中托举三角形倒锥头，而同时又会通过螺杆的拉伸，在螺杆与倒锥头交汇处形成拉应力集中区；螺杆三角形倒锥角度陡，安装时套筒端头及内壁容易与三角面产生刮擦，增加安装难度，阻碍套筒扩张片的充分胀开。（4）套筒扩张件上的硬质刀刃不易胀开，为了使套筒扩张片进入未背切的柱筒状的孔洞中，需要胀开片上的切割齿嵌入到孔壁中并且刮除孔洞壁上的混凝土，从而螺杆倒锥头挤压扩张片并旋转来实现进行背切，直至螺杆倒锥形的最大处。为了实现自扩底锚栓扩张件的刀刃插入混凝土孔洞壁并且完成背切，需要对套筒另一端实现较大的冲击能量。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种自扩底型机械锚栓，改善了套筒扩张片的胀开和锚栓植入的便利性、可视化，减少了螺杆和套筒扩张件胀开承受荷载的应力集中等问题。本专利技术技术方案如下所述：一种自扩底型机械锚栓，包括锚栓螺杆和套筒，所述锚栓螺杆包括光杆部及设于所述光杆部两侧的扩张部和螺纹部，所述套筒套在所述锚栓螺杆的外侧，螺母套在所述螺纹部上，其特征在于，所述扩张部包括喇叭状的倒锥头，所述倒锥头的外端部通过内凹弧形的倒锥面与所述光杆部连接，其内端部设有凸出的贴合面，且所述倒锥头通过过渡平面与所述贴合面连接；所述套筒的内端部设有若干均匀分布的径向的开口条，相邻两条所述开口条之间形成胀开片，所述胀开片的前端外壁设有切刃齿组，所述胀开片的内壁设有打磨区，所述打磨区的前端设有倾斜的喇叭口，所述喇叭口与所述切刃齿组的最外侧连接形成楔形结构。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述光杆部的外端部设有一圈环形标记。进一步的，所述环形标记通过油漆涂装或者激光打线形成。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述螺纹部的端部设有倒角或收缩状的边角。进一步的，所述倒角或所述边角通过切削形成。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述贴合面包括多个相互连接的斜面，所述斜面通过倒角弧面与所述过渡平面的边缘连接。进一步的，所述斜面包括多个不同倾斜角度的环形锥面或多个不同半径的环球面。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述螺纹部的外径大于所述光杆部的外径。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述套筒的内侧端部至少设有两条开口条，进而形成至少两条胀开片。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述喇叭口呈外凸的弧形或锥面形。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述套筒的表面设有内凹的第一变形痕，所述切刃齿组位于所述第一变形痕的外侧。进一步的，所述第一变形痕的切面呈矩形、反倒锥三角形、折线形或内凹的弧线形。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述切刃齿组包括倒勾齿和若干个切刃齿，所述切刃齿位于所述倒勾齿的外侧，所述倒勾齿与最内侧的所述切刃齿之间、相邻两个所述切刃齿之间分别内凹形成不同的辅助变形痕。进一步的，沿着所述套筒向边缘延伸，所述切刃齿的大小和深度均依次增大。进一步的，沿着所述套筒向边缘延伸，所述辅助变形痕的深度和宽度均依次增大。更进一步的，所述第一变形痕的深度大于所述辅助变形痕的深度，所述第一变形痕的宽度大于所述辅助变形痕的宽度。进一步的，所述切刃齿的切面呈倒锥形。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述套筒的外端侧壁上设有对称的止回点。进一步的，所述止回点通过机械冲压形成。进一步的，所述止回点的外表面向内凹陷形成凹点，其内表面向内凸出形成凸点。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述打磨区包括若干条圈状的打磨痕。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述套筒在所述打磨区位置的壁厚小于其他位置的壁厚。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述螺纹部上还套有平垫圈，所述螺母通过所述平垫圈与所述套筒连接。进一步的，所述螺母与所述平垫圈之间设有弹簧垫。根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于，本专利技术改善了套筒扩张片的胀开和锚栓植入的便利性、可视化，减少了螺杆和套筒扩张件胀开承受荷载的应力集中等问题，具体的：（1）倒锥面的弧形设计、套筒内壁的打磨区、套筒内壁边缘的喇叭口、各个切刃齿的设计、各个变形痕的设计，极大地改善自扩底锚栓套筒胀开部鼓胀需要较大冲击能量和胀开困难的问题；（2）弧形倒锥面与套筒胀开变形的一致，使胀开片均匀变形，最大程度上减少锚栓螺杆受拉的应力集中和套筒胀开片受力时的应力集中问题；（3）第一变形痕的设计以及各个切刃齿的大小分布，改善自扩底锚栓切割混凝土孔壁困难问题，使背切混凝土范围尽可能大，最后各切刃齿和倒勾齿与混凝土啮合形成倒锥形锁键，使得倒锥形锁键尽可能大（切割范围大，也能保证形成的倒锥锁键的大小），能保证在尽可能小的位移情况下输出最大的力值，相对于现有产品更加稳固可靠；（4）套筒内壁的打磨区使得锚栓套筒胀开片自然状态呈收缩状，锚栓植入孔洞时不会刮擦孔壁混凝土，且通过止回点设计既能固定螺杆和套筒，又能目测检查核对锚栓孔洞深度是否已达到要求。附图说明图1为现有技术中自扩底锚栓的结构示意图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为锚栓螺杆的结构示意图。图4为贴合面的示意图。...

【技术保护点】
1.一种自扩底型机械锚栓，包括锚栓螺杆和套筒，所述锚栓螺杆包括光杆部及设于所述光杆部两侧的扩张部和螺纹部，所述套筒套在所述锚栓螺杆的外侧，螺母套在所述螺纹部上，其特征在于，/n所述扩张部包括喇叭状的倒锥头，所述倒锥头的外端部通过内凹弧形的倒锥面与所述光杆部连接，其内端部设有凸出的贴合面，且所述倒锥头通过过渡平面与所述贴合面连接；/n所述套筒的内端部设有若干均匀分布的径向的开口条，相邻两条所述开口条之间形成胀开片，所述胀开片的前端外壁设有切刃齿组，所述胀开片的内壁设有打磨区，所述打磨区的前端设有倾斜的喇叭口，所述喇叭口与所述切刃齿组的最外侧连接形成楔形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种自扩底型机械锚栓，包括锚栓螺杆和套筒，所述锚栓螺杆包括光杆部及设于所述光杆部两侧的扩张部和螺纹部，所述套筒套在所述锚栓螺杆的外侧，螺母套在所述螺纹部上，其特征在于，
所述扩张部包括喇叭状的倒锥头，所述倒锥头的外端部通过内凹弧形的倒锥面与所述光杆部连接，其内端部设有凸出的贴合面，且所述倒锥头通过过渡平面与所述贴合面连接；
所述套筒的内端部设有若干均匀分布的径向的开口条，相邻两条所述开口条之间形成胀开片，所述胀开片的前端外壁设有切刃齿组，所述胀开片的内壁设有打磨区，所述打磨区的前端设有倾斜的喇叭口，所述喇叭口与所述切刃齿组的最外侧连接形成楔形结构。


2.根据权利要求1所述自扩底型机械锚栓，其特征在于，所述光杆部的外端部设有一圈环形标记。


3.根据权利要求1所述自扩底型机械锚栓，其特征在于，所述螺纹部的端部设有倒角或收缩状的边角。


4.根据权利要求1所述自扩底型机械锚栓，其特征在于，所述贴合面包括多个相互连接的斜面，所述斜面通过倒角弧面与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：严丰，麦海东，赵俊，杨洪源，陈添富，蒋顺德，
申请(专利权)人：深圳优力可科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44