CN104454865B - 一种背栓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背栓，包括锚杆、套筒，套筒下端设置扩张段，所述锚杆上部设置有承接段，下端设置有锥体段，所述锚杆的承接段与锥体段之间设置连接段，连接段外圆周面上设置有若干条状肋，条状肋沿锚杆轴线方向设置，在安装背栓的过程中，所述条状肋与扩张段配合阻止锚杆与套筒之间相对旋转，所述条状肋进入套筒后与套筒形成紧配合，阻止套筒后退滑脱。

Description

一种背栓

技术领域

本发明涉及一种背栓，用于各类建筑物干挂板材装饰，且通过板材背面锚固连接，故称“背栓”。适合抗震动要求较高的建筑外围护结构和抗制动冲击地铁车站等干挂幕墙使用，以及防火墙使用，也适合安装在混凝土或其他墙体类材料中，作为切底式锚栓固定连接其他部件使用。

背景技术

目前，建筑外围护结构幕墙中使用的现有背栓，为了防止螺杆转动，均在螺杆底部椎体上都设置有止滑凸台，但是在扩张元件撑开前，其扩张元件与螺杆底部椎体上的止滑凸台还有一段距离，所以即使采用纯手工安装，也无法完全与椎体上所设置的止滑凸台避开，当扩张元件撑开时，由于椎体上所设置的止滑凸台无法避开，从而造成扩张元件某一处顶在止滑凸台上无法装到位和变形，或者扩张元件顺着止滑凸台表面伸展而产生局部较大的应力把板材撑裂，或者当扩张元件因片状较薄时还会在磨削底孔中小于扩孔最大处卡着形成假性扩张，最终会产生滑脱，因此板材安装后掉下来的安全问题发生较多，如PCT进入中国的发明专利（申请号：201080057289.0)“紧固件”中公开的即是该结构类型的锚栓。

另外，随着我国人工费用的猛涨和建筑业对工期越抓越紧的影响，我国正在全面进入机器代替人工时代，而现有的背栓，考虑到零部件分散不利于安装，生产时均釆用成套预装配，安装时再拧出螺母，如此则造成需费工费时；并且在安装时由于扩张元件受凸台顶推阻止或者扩张元件顺着凸台表面伸展所造成的影响，尚无法采用自动化程度较高的安装方式，只能采用人工将止滑凸台与扩张元件错位后再敲击安装；而对于已安装好背栓的板材搬运过程中其套筒也容易掉出，如果工人不再装入，则存在形成扭应力使板材开裂掉下的隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改进的背栓，该背栓的金属锚杆上设置有若干条状肋，利用条状肋对扩张元件起到防止旋转效果，并且不会阻止扩张元件下移，而且条状肋与套筒形成紧配合，防止搬运过程中套筒掉落。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种背栓，包括锚杆、套筒，套筒下端设置扩张段，所述锚杆上部设置有承接段，下端设置有锥体段，所述锚杆的承接段与锥体段之间设置连接段，连接段外圆周面上设置有若干条状肋，条状肋沿锚杆轴线方向设置，在安装背栓的过程中，所述条状肋与扩张段配合阻止锚杆与套筒之间相对旋转，所述条状肋进入套筒后与套筒形成紧配合，阻止套筒后退滑脱。

进一步，所述条状肋截面为圆弧形，条状肋上端设置有球面过渡段，或者设置有斜面过渡段；所述条状肋间隔设置或者紧密相邻设置在连接段外圆周面上。

进一步，所述条状肋处的外径大于所述套筒的内径，或者在套筒内设置内圈，所述条状肋处的外径大于所述内圈的内径。

进一步，所述条状肋表面设置有防脱纹，或者所述套筒内壁设置有防脱纹，所述防脱纹由凸起或凹槽构成。

进一步，所述扩张段由分隔缝分割套筒下部筒体构成，分割后形成若干载荷舌，所述载荷舌呈弯舌状，或者呈片舌状并且下端带外翻的弯舌，或者载荷舌下端设置锥体段。

进一步，所述分隔缝为直缝、或倒置V型缝、或上宽下窄的花型缝，并且分隔缝上端为圆弧状。

进一步，所述套筒表面和载荷舌表面设置承力纹，阻止套筒和载荷舌与安装孔壁之间的滑动，所述承力纹由凸起或凹槽构成；所述载荷舌表面设置工艺孔。

进一步，所述套筒外部设置有柔性套，柔性套同时包裹所述扩张段，或者所述套筒外设置有柔性涂层，或者所述套筒由柔性材料制成。

进一步，所述承接段设置有拉断槽；所述承接段在所述套筒上方加装多节副套筒。

上述背栓在安装进板材之前，也釆用成套预装配，具体装配方法为，通过锚杆上设置的条状肋上端滑入套筒内，在装配设备限位压力下，使条状肋部分长度进入套筒内，使套筒内壁产生挤压过盈阻尼痕，在装配设备限位作用下，扩张段在未扩张状态下与锚杆组合在一起。

上述背栓在与板材孔内安装的方法为，将已组合在一起的背栓，通过人工或者专用设备的压力，使扩张元件顺着金属锚杆上的椎体面，载荷舌向板材孔底部扩大完成张开承载受力，同时条状肋进一步进入套筒内产生挤压过盈阻尼痕，对锚杆止转和套筒阻尼进一步获得加强，充分满足拧螺母时止转功能和防止搬运时套筒掉落。

采用上述结构设置的背栓，具有以下优点：

利用条状肋与扩张段配合，具体为与载荷舌之间的间隙配合，可以有效阻止锚杆与扩张段之间相对旋转，易于安装；并且条状肋在预装配时已经进入扩张段内部，不会阻止扩张段下移，提高了安装质量。

利用条状肋与套筒紧配合，可以有效防止搬运板材过程中套筒滑落。

扩张段上的载荷舌设置有外翻的弯舌，提前到达安装孔底部扩大处最宽处，可以有效防止扩张段假扩张的发生。

本发明的结构有利于实现装配过程全部机械化，提高了锚栓生产效率。

本发明的背栓作为切底式锚栓使用时，因混凝土石料强度较高或者钢筋较多时，而且安装孔也较深，在钻孔时容易产生数毫米弯孔导致锚栓无法安装的问题，通过采用多节套筒来加长和利用套筒内径与锚杆外径尺寸差可以解决弯孔问题。

附图说明

图1为本发明的分解图；

图2为本发明的组装图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明所采用套筒的主视图；

图5为本发明所采用套筒的主视图；

图6为本发明所采用套筒的主视图；

图7为本发明所采用套筒的主视图；

图8为本发明的安装示意图；

图9为采用拉断槽锚杆的背栓分解图；

图10为采用拉断槽锚杆的背栓安装示意图；

图11为肋条紧密相邻设置在连接段的锚杆示意图；

图12为肋条紧密相邻设置在连接段的锚杆（带拉断槽）示意图。

图中：1.套筒；1-1. 基础段；1-2. 承力纹；1-3. 载荷舌；1-4. 锥体段；1-5. 分割缝；1-6. 承力纹；1-7. 工艺孔；2. 柔性套；3. 锚杆；3-1. 承接段；3-2. 连接段；3-3. 条状肋；3-4. 锥体段；3-5. 拉断槽；4. 垫片；5. 板材；6. 紧固套；7. 挂件。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本发明的结构、特征以及功效详细说明如后。

本发明中所描述的背栓，结构如图1、图2所示，具体包括锚杆3、套筒1，套筒1下端设置扩张段，锚杆3上部设置有承接段3-1，承接段4-1设置有外螺纹，下端设置有锥体段3-4，锚杆3的承接段3-1与锥体段3-4之间设置连接段3-2，连接段3-2外圆周面上设置有若干条状肋3-3，条状肋3-3沿锚杆3轴线方向设置，在安装背栓的过程中，条状肋3-3与扩张段配合阻止锚杆3与扩张段之间相对旋转，条状肋3-3进入套筒1后与套筒1形成紧配合，如图3所示，阻止套筒1后退滑脱。

如图1所示，条状肋3-3截面为圆弧形，条状肋3-3上端设置有球面过渡段，或者设置有斜面过渡段，这样设置有利于进入套筒1内部。图1中的条状肋3-3设置有4组，条状肋3-3间隔设置在连接段3-2外圆周面上（均布或者不均布都可以），在本发明中还可以采用更多数量的条状肋3-3，紧密相邻设置在连接段3-2外圆周面上，如图11、图12所示，条状肋3-3布满连接段3-2外圆周面的结构可以采用辊压机滚压制成，制造速度较快。

为了与套筒1形成紧配合，条状肋3-3处的外径大于套筒1的内径，或者在套筒1内设置内圈（未图示），条状肋3-3处的外径大于内圈的内径。在套筒1内壁或者内圈的内壁上还可以设置凹槽，这样更方便条状肋3-3的进入。

为了提高配合效果，条状肋3-3表面设置有防脱纹，或者套筒1内壁设置有防脱纹，防脱纹由凸起或凹槽构成。防脱纹也可以是条状、弧状、交叉状、乱纹状、点状等等。

如图4、图5、图6、图7所示，扩张段由分隔缝分割套筒1下部筒体构成，分割后形成若干载荷舌1-3，载荷舌1-3呈弯舌状，或者呈片舌状并且下端带外翻的弯舌，或者载荷舌1-3下端设置锥体段。套筒1没有被分割的部分是基础段1-1，载荷舌1-3的外径可以小于基础段1-1，这样设计有利于基础段1-1的扩张变形。

分隔缝1-5为直缝、或倒置V型缝、或上宽下窄的花型缝，并且分隔缝上端为圆弧状。套筒1、载荷舌1-3一体制成。可以釆用圆管加工而成，也可以釆用冷镦、或者板材冲压等工艺完成。

为了解决因石材、瓷板、陶板、微晶石……等硬脆板材釆用金钢钻石刃磨削成背栓安装孔，由于在磨削孔的底部供扩张段扩张的孔底部扩大的部位，会存有金钢钻石刃磨削的圈状条纹的近底部圆弧侧面影响，从而造成假性扩张到位的隐患，因此本发明在扩张段载荷舌段增加了舌端部向外弯卷，在通过人工或者专用设备的压力，使扩张段顺着金属锚杆上椎体面，载荷段向板材孔底部扩大处扩张时，受舌端部向外弯卷影响，使其提前到达孔底部扩大处最宽处，使其完成最大张开承载受力。并且受舌端部向外弯卷功能作用下，使其在石材、瓷板、陶板、微晶石……等硬脆板材在承载状态从侧部受力变为椎面受力，有效消除侧胀应力破坏后患；以及在金属锚杆抽力下受舌端部向外弯卷弹性影响，使扩张段每个载荷舌段获得均衡承力，使承载力得到增强。

如图4、图5、图6、图7所示，套筒1表面和载荷舌1-3表面设置承力纹1-6，阻止套筒1和载荷舌1-3与安装孔壁之间的滑动，承力纹1-6由凸起或凹槽构成；如图5、图7所示，载荷舌1-3表面设置工艺孔1-7，采用该设计有利于载荷舌1-3扩张变形。承力纹1-6也可以是条状、弧状、交叉状、乱纹状、点状等等。

如图1、图2所示，套筒1外部设置有柔性套2，柔性套2同时包裹扩张段，或者套筒1外设置有柔性涂层，或者套筒1由柔性材料制成。

如图2所示，上述背栓在安装进板材之前，也釆用成套预装配，具体装配方法为，通过锚杆上设置的条状肋上端滑入套筒内，在装配设备限位压力下（要求设备的抓取件既具有压力，又有限位功能，防止装配过度造成扩张套扩张变形），使条状肋部分长度进入套筒内，使套筒内壁产生挤压过盈阻尼痕，在装配设备限位作用下，扩张段在未扩张状态下与锚杆组合在一起。

如图8所示，上述背栓在与板材5孔内安装的方法为，将已组合在一起的背栓，通过人工或者专用设备的压力，使扩张元件顺着金属锚杆上的椎体面，载荷舌向板材孔底部扩大完成张开承载受力，同时条状肋进一步进入套筒内产生挤压过盈阻尼痕，对锚杆止转和套筒阻尼进一步获得加强，充分满足拧螺母时止转功能和防止搬运时套筒掉落。在背栓安装过程中，有必要使用垫片4，该垫片4设置在套筒上方，对于稍高出套筒的金属锚杆上的条状肋，通过找平垫片覆盖完成。

图1中承接段3-1上设置了单节套筒1，承接段3-1在套筒1上方还可以加装多节副套筒，该副套筒结构简化，相比套筒1的结构不需要设置扩张段。当安装孔较深并弯曲时，通过采用多节套筒来加长和利用套筒内径与锚杆外径尺寸差可以解决弯孔问题。

背栓的承接段3-1可以设置有拉断槽3-5，如图9、图10所示， 在拧紧紧固套6的过程中，工具顺势从拉断槽3-5处拉断承接段3-1，不会留下过长的螺栓杆。

本发明中的背栓，为了更好体现其功能，最好的方法是锚杆硬度高于套筒硬度，则对锚杆选用高硬度原材料和通过冷镦形成冷作硬化等方式获得提高硬度，而套筒可以通过选用低硬度原材料，或者当用金属材料时可作退火处理等方式获得降低硬度，从而使得过盈配合压力下，在套筒内壁或者局部内壁上获得更好的挤压齿痕。

上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种背栓，包括锚杆、套筒，套筒下端设置扩张段，所述锚杆上部设置有承接段，下端设置有锥体段，其特征在于，所述锚杆的承接段与锥体段之间设置连接段，连接段外圆周面上设置有若干条状肋，条状肋沿锚杆轴线方向设置，在安装背栓的过程中，所述条状肋与扩张段配合阻止锚杆与套筒之间相对旋转，所述条状肋进入套筒后使套筒内壁产生挤压过盈阻尼痕，与套筒形成紧配合，阻止套筒后退滑脱。

2.如权利要求1所述的背栓，其特征在于，所述条状肋截面为圆弧形，条状肋上端设置有球面过渡段，或者设置有斜面过渡段；所述条状肋间隔设置或者紧密相邻设置在连接段外圆周面上。

3.如权利要求2所述的背栓，其特征在于，所述条状肋处的外径大于所述套筒的内径，或者在套筒内设置内圈，所述条状肋处的外径大于所述内圈的内径。

4.如权利要求2所述的背栓，其特征在于，所述条状肋表面设置有防脱纹，或者所述套筒内壁设置有防脱纹，所述防脱纹由凸起或凹槽构成。

5.如权利要求1所述的背栓，其特征在于，所述扩张段由分隔缝分割套筒下部筒体构成，分割后形成若干载荷舌，所述载荷舌呈弯舌状，或者呈片舌状并且下端带外翻的弯舌，或者载荷舌下端设置锥体段。

6.如权利要求5所述的背栓，其特征在于，所述分隔缝为直缝、或倒置V型缝、或上宽下窄的花型缝，并且分隔缝上端为圆弧状。

7.如权利要求5所述的背栓，其特征在于，所述套筒表面和载荷舌表面设置承力纹，阻止套筒和载荷舌与安装孔壁之间的滑动，所述承力纹由凸起或凹槽构成；所述载荷舌表面设置工艺孔。

8.如权利要求1所述的背栓，其特征在于，所述套筒外部设置有柔性套，柔性套同时包裹所述扩张段，或者所述套筒外设置有柔性涂层，或者所述套筒由柔性材料制成。

9.如权利要求1所述的背栓，其特征在于，所述承接段设置有拉断槽；所述承接段在所述套筒上方加装多节副套筒。

10.权利要求1-9任一项所述背栓的装配方法，其特征在于，通过锚杆上设置的条状肋上端滑入套筒内，在装配设备限位压力下，使条状肋部分长度进入套筒内，使套筒内壁产生挤压过盈阻尼痕，在装配设备限位作用下，扩张段在未扩张状态下与锚杆组合在一起。