CN101775961A - 锥孔专用钻头及锥孔应用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锥孔专用钻头及其应用的方法，锥孔专用钻头由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。应用方法包括：①将带有尼龙套筒的膨胀型专用锚栓压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓的表面与锥孔的紧密结合起锚固作用。②将所需筋材根部开口后插入锥形植筋孔，用楔子将筋材开口胀开形成锥形，注入锚固胶，凝固后植筋表面与锥孔即紧密结合。本发明的钻头钻出的锥孔能大幅度提高锚固强度和植筋的牢固度，大幅度提高锚固件或植筋的预紧力、承载力、抗拔力和受拉承载力。

Description

锥孔专用钻头及锥孔应用的方法

技术领域

本发明涉及用于钻孔的刀具，也涉及锚固技术和植筋技术，具体而言涉及锚孔的钻头及其在后锚固技术或植筋技术的应用方法。

背景技术

众所周知，锚固是将锚栓固定在锚孔之中，后锚固是将锚栓锚固在混凝土结构上的技术。为了防止荷载下出现诸如锚栓破坏、混凝土锥体破坏、混凝土边沿破坏、剪撬破坏、劈裂破坏、拔出破坏、穿出破坏等等破坏，近年来人们在现有技术的基础上，不断开发新的钻头以及新的后锚固技术和植筋技术。已有许多相关的中国专利和专利申请件，典型的如98208074.3号“异形钻头”、00212069.0号“一种爆扩锚杆”、03137329.1号“外保温后锚固粘贴面砖墙体及施工工艺”、200420061503.1号“一种扩孔用钻花”、200520097671.0号“平头快速安装混凝土用锚固螺栓”200620078859.5号“双锚锚栓装置”、200710018555.9号“板材植丝背栓连接装置”、200810203423.8号“无机后锚固植筋胶施工方法”等。但这些技术方案。所用的孔均为直径相等的孔，可以采用普通钻头开孔；仅有少数技术采用了内部扩孔的做法。迄今为止，尚无锥形孔专用钻头的相关专利，也无锥形孔应用的相关专利，也没有相关技术的报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锥孔专用钻头，可以在多种基材的直孔上钻出锥形锚孔或锥形植筋孔。

本发明的又一目的是提供锥孔应用的方法，使其能够提高后锚固技术和植筋技术的强度。

为达到发明目的，发明人针对现有的锚固技术和植筋技术进行了反复的研究与试验，提供的锥孔专用钻头由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。

上述刃面外沿线与钻头轴线夹角的角度为5°～30°。

上述刃锋带有或不带有锯齿，带有锯齿的刃锋可钻出带楞的锥孔，用于锚固或植筋可进一步提高紧固强度。

由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。

上述定位圈和柔性限位环是用橡胶材料或橡塑材料制成的。

锥孔专用钻头的作用原理是：在该钻头插入一个已经钻成功的直孔里时，钻柄的根部的柔性限位器滑动到直孔口，定位圈正好将钻柄固定在孔内，钻头的轴心与直孔端口的圆心被限定在同一轴线上；当钻头高速旋转时，钻头的轴心必然产生向心力，截面为直角三角形的钻头会逐渐将直孔孔壁沿底端扩大，把一个直孔扩钻成一个很规则的由浅而深逐渐扩大的鱼尾形锥孔，而不仅仅是将孔的底部扩大少许；用该钻头钻成的锥孔，底部直径不会大于口部直径的2倍。用锥孔专用钻头钻成的锥孔，其孔的锥度会因锥孔的深度变化而变化；孔浅，其孔的锥形斜度就大；孔深，其孔的锥形斜度就小。

发明人指出：锚栓或植筋也可以扩胀成一个正锥体，与锥孔完美紧配，这种锚固形式的抗拔出能力至少提高一倍以上。

发明人提供的锥孔应用的方法包括：

①在后锚固技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形锚孔；将带有尼龙套筒的膨胀型专用锚栓压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓的表面与锥孔的紧密结合起锚固作用。

②在植筋技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形植筋孔；将所需的筋材根部开口后插入锥形植筋孔，用楔子将筋材的开口胀开形成锥形，注入锚固胶，待其凝固后，植筋表面与锥孔的紧密结合，抗拔出能力更加强。

上述①中所述锚栓带有的尼龙套筒的外表面带有肋刺；所述锚栓的材质是碳素钢，或合金钢，或不锈钢。

上述②中所述筋材是圆形钢筋或螺纹钢筋，其端头为带有或不带有十字开口的圆形；所述锚固胶是环氧树脂，其性能应达到《混凝土结构后锚固技术规程》所规定的各项指标。

发明人指出，对于后锚固技术而言，由于采用了锥孔、使用带有尼龙套筒的膨胀型专用锚栓，使整个锚栓与锚孔的各个方向实现了全面接触，刚柔相济，摩擦系数加大，其锚固质量要求比《混凝土结构后锚固技术规程》所规定的指标更优；对于植筋技术来说，由于采用了锥孔加上锚固胶，钢筋与锚固胶形成锥体，植入的钢筋更为牢固。

本发明所提供的锥孔专用钻头，可将直孔钻成锥孔；锥孔在锚固技术和植筋技术的应用，可以大幅度提高锚固强度和植筋的牢固度。本发明的方法，不仅可以在致密的基材上使用，也可在较为疏松的基材上使用，例如可用于使用轻质发泡建筑材料的建筑物；还可提高锚固件或植筋的预紧力、承载力、抗拔力等性能，尤其可大幅度提高受拉承载力，提高强度。

附图说明

图1为带有锯齿的锥孔专用钻头截面示意图，图2为不带有锯齿的锥孔专用钻头截面示意图，图3为锥形孔示意图，图4为锥形孔在锚固技术的应用示意图；图5为锥形孔在植筋技术的应用示意图。图中1为钻杆，2为刃面，3为锯齿，4为刃锋，5为限位环，6为定位圈，7为刃尖，8为尼龙套筒，9为筋材，10为基材，11为锚固胶，12为预埋楔子，13为螺母，14为锚栓。

具体实施方式

实施例1：如图2的锥孔专用钻头，它由钻柄1、刃面2、定位圈6和柔性限位环5组成，钻柄1、刃面2制作为整体；定位圈6和柔性限位器5也制作为整体，套在钻柄1之上；刃面2的外沿线与钻头的轴线夹角为20°锐角；刃面2镶有半螺旋状的刃锋4，顶端为刃尖7。刃锋4带有锯齿3，用Yg11合金钢材制成。钻柄1直径20mm，钻头总长220mm，钻头的直角边长40mm，刃锋4的斜边长100mm。钻柄1用9CrSi合金结构钢制成，刃面2镶有Yg11硬质合金钢刃锋4。定位圈6和柔性限位环5用橡胶制成。

实施例2：如图2的锥孔专用钻头，刃锋4没有锯齿，钻柄1用40Cr钢制成，定位圈6和柔性限位环5用橡塑材料制成。其余同实施例1。

实施例3：锥孔在锚固技术上的应用，基材10为混凝土，在混凝土上采用锥形锚孔专用钻头钻出锥形锚孔，锥孔的长度为16mm，锥孔进口直径2mm，锥形底直径4mm，如图3；使用带有尼龙套筒8的膨胀型专用锚栓7，尼龙套筒8的外表有肋刺；将带有尼龙套筒8的膨胀型专用锚栓14压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓7的表面与锥孔紧密结合起锚固作用，锚栓7的顶端有螺母13。

实施例4：锥孔专用钻头在植筋技术上的应用，筋材9为螺纹钢筋，在基材10上采用锥孔专用钻头钻出锥孔，其长度为32mm，锥孔进口直径4mm，锥形底直径8mm，如图3；将所需的筋材9为端头带有十字开口的螺纹钢筋，螺纹钢筋插入锥形植筋孔内，预埋楔子12将螺纹钢筋的十字开口胀开，注入锚固胶11，如图4，待其凝固后，螺纹钢筋表面与锥孔紧密结合。

Claims (8)

1.一种锥孔专用钻头，其特征在于它由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。

2.如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征是所述刃面外沿线与钻头轴线夹角的角度为5°～30°。

3.如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征是所述锥孔专用钻头的刃面带有或不带有锯齿。

4.如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征是所述锥孔专用钻头的钻柄可以用45号钢、40Cr钢或9CrSi钢做成，镶硬质合金钢刃锋。

5.如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征在于所述定位圈和柔性限位环用橡胶、塑料、橡塑材料中的一种制成。

6.用权利要求1所述的锥孔专用钻头钻出的锥孔应用的方法，其特征包括：

①在后锚固技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形锚孔；将带有尼龙套筒的膨胀型专用锚栓压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓的表面与锥孔的紧密结合起锚固作用；

②在植筋技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形植筋孔；将所需的筋材根部开口后插入锥形植筋孔，用楔子将筋材的开口胀开形成锥形，注入锚固胶，待其凝固后，植筋表面与锥孔的紧密结合，抗拔出能力更加强。

7.按照权利要求6所述的应用方法，其特征在于方法①中所述锚栓带有的尼龙套筒的外表面带有肋刺；所述锚栓的材质是碳素钢，或合金钢，或不锈钢。

8.按照权利要求6所述的应用方法，其特征在于所述筋材是圆形钢筋或螺纹钢筋，其端头带有或不带有十字开口；所述锚固胶是环氧树脂。

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