CN111237309A - 一种新型建筑膨胀螺栓及制造装配和装卸使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型建筑膨胀螺栓及制造装配和装卸使用方法，包括膨胀管、膨胀推杆、螺杆及膨胀管垫圈，所述螺杆分别螺纹连接于所述膨胀管及所述膨胀管内部的膨胀推杆中。进行工具件等在混凝土墙体中的固定锁紧，结构简单合理，设计、加工及制造工艺简单、制造成本较低，安装拆卸较为方便，使用安全可靠，同时摆脱了传统意义上膨胀螺丝类装置安装易松动、墙面易损坏凸起、拆卸困难等问题的困扰。
Description
技术领域
本发明涉及土建施工安装领域的使用工具，具体涉及一种新型建筑膨胀螺栓及制造装配和装卸使用方法。
背景技术
目前，用于混凝土墙体外件固定常见的为膨胀螺丝类装置，膨胀螺丝的固定是利用楔形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力，达到固定效果。螺钉一头是螺纹，一头有锥度。外面包一铁皮（有的是钢管），铁皮圆筒（钢管）一半有若干切口，把它们一起塞进墙上预先钻好的孔里，然后锁螺母，螺母把螺钉往外拉，将锥度拉入铁皮圆筒，铁皮圆筒被涨开，于是紧紧固定在墙上，一般用于防护栏、雨篷、空调等在水泥、砖等材料上的紧固。一般膨胀螺丝由螺杆和膨胀管等部件组成，螺杆尾部为圆锥状，圆锥的内径大于膨胀管内径。当螺母拧紧的时候，螺杆向外移动，通过螺纹的轴向移动使圆锥部分移动，进而在膨胀管的外周面形成很大的正压力，加之圆锥的角度很小，从而使墙体、膨胀管及圆锥间形成摩擦自锁，进而达到固定作用。但它的固定并不十分可靠，如果载荷有较大震动，可能发生松脱，因此不推荐用于安装吊扇等。主要存在有如下几个方面的问题：
1）墙体上安装时必须使用严格符合该膨胀螺丝规格的钻头进行钻孔，而且不能有任何的扩孔动作存在，条件苛刻较为苛刻；
2）该膨胀螺丝刚开始装入预先钻好的孔中锁紧螺母时，很容易造成整个管件转动打滑，胀管向外滑出；
3）工作拉力较小，而且不能改变，当胀管厚度太小时，膨胀空间小，管件拉力小。当胀管厚度太大时，锁紧困难；
4）遇振动，易松脱；
5）拆卸困难。
同日申请的公布号为CN 108150502 A的中国发明专利与授权公告号为CN207921064 U的中国新型专利，公开了一种铁路施工现场专用精密器械顶吊装置，包括有一固定杆，固定杆通过外围弹性抓齿和斜位弹性抓齿压装套接于套管中，固定杆尾部开设有联结螺钉的推进螺纹孔。螺钉从左到右依次通过螺纹联接在固定杆端部的推进螺纹孔及开设在套管端部的螺纹孔中，同时分别套接有套管垫圈和螺钉垫圈。该结构可有效摆脱传统意义上膨胀螺丝类装置安装易松动、墙面易损坏凸起、拆卸困难等问题的困扰。但在结构设计及加工制造过程中面临以下几个方面的缺陷：
1）固定杆外围设置的弹性抓齿和斜位弹性抓齿与固定杆本体材料弹性模量系数不匹配设计制造困难，制造过程中面临非同性材料成型问题；
2）加工成型的固定杆因为外围弹性抓齿和斜位弹性抓齿致使装入套管装配工艺实现困难；
3）整个顶吊装置制造加工/装配工艺复杂，所需材料浪费严重，制造成本高昂。
发明内容
为了提高目前常见膨胀螺丝类装置固定不可靠、易松脱、安装条件苛刻、拆卸困难、结构设计加工复杂及制造成本高昂等问题，本发明提出一种新型建筑膨胀螺栓及制造装配和装卸使用方法。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种新型建筑膨胀螺栓，包括膨胀管1、膨胀推杆2、螺杆3及膨胀管垫圈4，所述螺杆3分别螺纹连接于所述膨胀管1及所述膨胀管1内部的膨胀推杆2中。
作为优选地，所述膨胀管1为空心管状结构，主要包括膨胀管本体10、膨胀管尾部11及膨胀管端部12，所述膨胀管尾部11的膨胀管尾部楔形体15纵向截面由内到外呈楔形结构，所述膨胀管尾部楔形体15周向开设有若干个膨胀管尾部切口18，所述膨胀管端部12设有膨胀管端部螺纹孔13。
作为优选地，所述膨胀推杆2同轴滑动套装于所述膨胀管1的内部，主要包括推杆端部21和推杆本体22两部分，所述推杆端部21的最大直径等于所述膨胀管1的膨胀管本体10的内径，所述推杆本体22上开设有与所述膨胀管1同轴设置的推杆螺纹孔23。
作为优选地，所述膨胀推杆2滑动套装于所述膨胀管1的所述膨胀管本体10内部；所述螺杆3螺纹连接并贯穿于所述膨胀管端部12的膨胀管端部螺纹孔13中，所述螺杆3前端螺纹连接在所述膨胀推杆2上开设的推杆螺纹孔23中。
作为优选地，所述膨胀管1的膨胀管本体10外侧周向开设有若干个膨胀管防转动凸起16，所述膨胀管防转动凸起16防止安装及工作中的所述新型建筑膨胀螺栓周向转动。
作为优选地，所述膨胀管1的膨胀管尾部11外侧周向开设有若干个膨胀管尾部环形凸起17，所述膨胀管尾部环形凸起17防止安装及工作中的所述新型建筑膨胀螺栓前后滑动。
一种新型建筑膨胀螺栓的制造装配方法，其特征在于：所述具体制造装配方法包括以下步骤：
1）膨胀管1成型：铸造时设计膨胀管本体10与膨胀管尾部11内径相同大小的铸造模具，采用铸造成型技术制造出膨胀管1装配前管状结构；
2）其他部件成型：将膨胀推杆2、螺杆3及膨胀管垫圈4采用现有制造技术分别加工成型；
3）新型建筑膨胀螺栓装配：
31）将膨胀推杆2同轴套装于膨胀管1装配前管状结构，使膨胀推杆2的推杆本体22端面膨胀管1的膨胀管端部12的内侧面配合；
32）将膨胀管1的膨胀管尾部楔形体15二次机械成型处理，向内施压变形处理使膨胀管尾部11的外径等于膨胀管本体10的外径尺寸；
33）装入螺杆3：将螺杆3及膨胀管垫圈4通过螺纹依次连接安装在膨胀管1的膨胀管端部螺纹孔13及膨胀推杆2的推杆螺纹孔23中。
一种新型建筑膨胀螺栓的安装方法，所述具体安装方法包括以下步骤：
1）根据所选用新型建筑膨胀螺栓大小型号，预先在墙体上开与膨胀管本体10的外径相对应的预装孔；
2）准备好新型建筑膨胀螺栓组件，拆下螺杆3，将内部装有膨胀推杆2的膨胀管1装入步骤1所述的对应的预装孔中，使得膨胀管1的膨胀管端部12端面平齐于墙面；
3）将准备好的机械工件5通过螺杆3连接固定在墙体面上。
一种新型建筑膨胀螺栓的拆卸方法，所述具体拆卸方法包括直接从新型建筑膨胀螺栓的膨胀管1和膨胀推杆2对应螺纹孔中拆下螺杆3，取下机械工件5，然后进行墙体抹灰填平处理。
本发明的有益效果为：该新型建筑膨胀螺栓包括膨胀管1、膨胀推杆2、螺杆3及膨胀管垫圈4，所述螺杆3分别螺纹连接于所述膨胀管1及所述膨胀管1内部的膨胀推杆2中。进行工具件等在混凝土墙体中的固定锁紧，结构简单合理，设计、加工及制造工艺简单、制造成本较低，安装拆卸较为方便，使用安全可靠，后期墙体维护保养较为方便。
附图说明
图1为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓的局部结构剖视图；
图2为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓的初始工作状态图；
图3为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓的中间工作状态图；
图4为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓的完成工作状态图；
图5为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓的膨胀管局部立体结构剖视图；
图6为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓的膨胀管装配成型前的结构剖视图；
图7为 本发明的一种新型建筑膨胀螺栓比较说明的一种铁路施工现场专用精密器械顶吊装置结构示意图；
图8为本发明的一种新型建筑膨胀螺栓比较说明的常见工业膨胀螺丝结构示意图。
图1～5中：膨胀管1；膨胀管本体10；膨胀管尾部11；膨胀管端部12；膨胀管端部螺纹孔13；膨胀管本体外侧面14；膨胀管尾部楔形体15；膨胀管防转动凸起16；膨胀管尾部环形凸起17；膨胀管尾部切口18；膨胀推杆2；推杆端部21；推杆本体22；推杆螺纹孔23；螺杆3；膨胀管垫圈4；机械工件5；混凝土墙体6。
图6、7中：固定杆D1；固定杆头D11；弹性抓齿D12；固定杆本体D13；斜位弹性抓齿D14；推进螺纹孔D15；固定杆尾部D16；套管D2；套管本体D20；套管端部D21；套管凸棱D22；螺钉D3；套管垫圈D4；螺钉垫圈D5；螺栓D81；胀管D82；平垫圈D83；弹簧垫圈D84；螺帽D85。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1~6所示，一种新型建筑膨胀螺栓，包括膨胀管1、膨胀推杆2、螺杆3及膨胀管垫圈4，所述螺杆3分别螺纹连接于所述膨胀管1及所述膨胀管1内部的膨胀推杆2中。
作为优选地，所述膨胀管1为空心管状结构，主要包括膨胀管本体10、膨胀管尾部11及膨胀管端部12，所述膨胀管尾部11的膨胀管尾部楔形体15纵向截面由内到外呈楔形结构，所述膨胀管尾部楔形体15周向开设有若干个膨胀管尾部切口18，所述膨胀管端部12设有膨胀管端部螺纹孔13。
所述膨胀推杆2同轴滑动套装于所述膨胀管1的内部，主要包括推杆端部21和推杆本体22两部分，所述推杆端部21的最大直径等于所述膨胀管1的膨胀管本体10的内径，所述推杆本体22上开设有与所述膨胀管1同轴设置的推杆螺纹孔23。
所述膨胀推杆2滑动套装于所述膨胀管1的所述膨胀管本体10内部；所述螺杆3螺纹连接并贯穿于所述膨胀管端部12的膨胀管端部螺纹孔13中，所述螺杆3前端螺纹连接在所述膨胀推杆2上开设的推杆螺纹孔23中。
所述膨胀管1的膨胀管本体10外侧周向开设有若干个膨胀管防转动凸起16，所述膨胀管防转动凸起16防止安装及工作中的所述新型建筑膨胀螺栓周向转动。所述膨胀管1的膨胀管尾部11外侧周向开设有若干个膨胀管尾部环形凸起17，所述膨胀管尾部环形凸起17防止安装及工作中的所述新型建筑膨胀螺栓前后滑动。
一种新型建筑膨胀螺栓的制造装配方法，具体制造装配方法包括以下步骤：
1）膨胀管1成型：铸造时设计膨胀管本体10与膨胀管尾部11内径相同大小的铸造模具，采用铸造成型技术制造出膨胀管1装配前管状结构；
2）其他部件成型：将膨胀推杆2、螺杆3及膨胀管垫圈4采用现有制造技术分别加工成型；
3）新型建筑膨胀螺栓装配：
31）将膨胀推杆2同轴套装于膨胀管1装配前管状结构，使膨胀推杆2的推杆本体22端面膨胀管1的膨胀管端部12的内侧面配合；
32）将膨胀管1的膨胀管尾部楔形体15二次机械成型处理，向内施压变形处理使膨胀管尾部11的外径等于膨胀管本体10的外径尺寸；
33）装入螺杆3：将螺杆3及膨胀管垫圈4通过螺纹依次连接安装在膨胀管1的膨胀管端部螺纹孔13及膨胀推杆2的推杆螺纹孔23中。
一种新型建筑膨胀螺栓的安装方法，具体安装方法包括以下步骤：
1）根据所选用新型建筑膨胀螺栓大小型号，预先在墙体上开与膨胀管本体10的外径相对应的预装孔；
2）准备好新型建筑膨胀螺栓组件，拆下螺杆3，将内部装有膨胀推杆2的膨胀管1装入步骤1所述的对应的预装孔中，使得膨胀管1的膨胀管端部12端面平齐于墙面；
3）将准备好的机械工件5通过螺杆3连接固定在墙体面上。
一种新型建筑膨胀螺栓的拆卸方法，具体拆卸方法包括直接从新型建筑膨胀螺栓的膨胀管1和膨胀推杆2对应螺纹孔中拆下螺杆3，取下机械工件5，然后进行墙体抹灰填平处理。
该新型建筑膨胀螺栓包括膨胀管1、膨胀推杆2、螺杆3及膨胀管垫圈4，所述螺杆3分别螺纹连接于所述膨胀管1及所述膨胀管1内部的膨胀推杆2中。进行工具件等在混凝土墙体中的固定锁紧，结构简单合理，设计、加工及制造工艺简单、制造成本较低，安装拆卸较为方便，使用安全可靠，后期墙体维护保养较为方便。
如图7所示，一种铁路施工现场专用精密器械顶吊装置，包括有一固定杆D1，所述固定杆D1通过外围弹性抓齿D12和斜位弹性抓齿D14压装套接于套管D2中，固定杆尾部D16开设有联结螺钉D3的推进螺纹孔D15，所述螺钉D3从左到右依次通过螺纹联接在所述固定杆尾部D16的推进螺纹孔D15及开设在套管端部D21的螺纹孔中，同时分别套接有套管垫圈D4和螺钉垫圈D5。为了保证工作拉力稳定可靠无松动，所述固定杆D1外围设置的弹性抓齿D12和斜位弹性抓齿D14沿轴线方向是层次错开，位于不同直线上分布，同时弹性抓齿D12和斜位弹性抓齿D14为钢弹性材料所制呈斜锥状的结构。所述套管D2为一中空的钢制管件，该装置未使用前用于承装所述固定杆D1。于套管端部D21上设置有联接所述螺钉D3的螺纹孔，为了防止在锁紧所述螺钉D3时的旋转打滑，并于套管本体D20外围一周设置有若干个外凸起的套管凸棱D22。该结构设计主要存在有如下几个方面的缺陷和不足：
1）固定杆外围设置的弹性抓齿和斜位弹性抓齿与固定杆本体材料弹性模量系数不匹配设计制造困难，制造过程中面临非同性材料成型问题；
2）加工成型的固定杆因为外围弹性抓齿和斜位弹性抓齿致使装入套管装配工艺实现困难；
3）整个顶吊装置制造加工/装配工艺复杂，所需材料浪费严重，制造成本高昂。
如图8所示，同建筑常见膨胀螺丝机构相比较，目前用于混凝土墙体外件固定常见的膨胀螺丝类装置主要存在有如下几个方面的问题：
1）墙体上安装时必须使用严格符合该膨胀螺丝规格的钻头进行钻孔，而且不能有任何的扩孔动作存在，条件较为苛刻；
2）该膨胀螺丝刚开始装入预先钻好的孔中锁紧螺母时，很容易造成整个管件转动打滑，胀管向外滑出；
3）工作拉力较小，而且不能改变，当胀管厚度太小时，膨胀空间小，管件拉力小。当胀管厚度太大时，转矩较大，锁紧困难；
4）遇振动，易松脱，容易形成局部松动；
5）拆卸困难，后期恢复墙面时，一般使用切割机割掉螺栓露出墙面的部分。
其中需要说明的是，本文献中提到的左，右，前，后，内，外是以该新型建筑膨胀螺栓的工作安装位置进行的定义，仅是为了方便描述技术方案，本技术方案并不局限于文中之定义。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种新型建筑膨胀螺栓，其特征在于：包括膨胀管（1）、膨胀推杆（2）、螺杆（3）及膨胀管垫圈（4），所述螺杆（3）分别螺纹连接于所述膨胀管（1）及所述膨胀管（1）内部的膨胀推杆（2）中。
2.根据权利要求1所述的一种新型建筑膨胀螺栓，其特征在于：所述膨胀管（1）为空心管状结构，包括膨胀管本体（10）、膨胀管尾部（11）及膨胀管端部（12），所述膨胀管尾部（11）的膨胀管尾部楔形体（15）纵向截面由内到外呈楔形结构，所述膨胀管尾部楔形体-+5）周向开设有若干个膨胀管尾部切口（18），所述膨胀管端部（12）设有膨胀管端部螺纹孔（13）。
3.根据权利要求1所述的一种新型建筑膨胀螺栓，其特征在于：所述膨胀推杆（2）同轴滑动套装于所述膨胀管（1）的内部，包括推杆端部（21）和推杆本体（22）两部分，所述推杆端部（21）的最大直径等于所述膨胀管（1）的膨胀管本体（10）的内径，所述推杆本体（22）上开设有与所述膨胀管（1）同轴设置的推杆螺纹孔（23）。
4.根据权利要求1所述的一种新型建筑膨胀螺栓，其特征在于：所述膨胀推杆（2）滑动套装于所述膨胀管（1）的所述膨胀管本体（10）内部；所述螺杆（3）螺纹连接并贯穿于所述膨胀管端部（12）的膨胀管端部螺纹孔（13）中，所述螺杆（3）前端螺纹连接在所述膨胀推杆（2）上开设的推杆螺纹孔（23）中。
5.根据权利要求1或2所述的一种新型建筑膨胀螺栓，其特征在于：所述膨胀管（1）的膨胀管本体（10）外侧周向开设有若干个膨胀管防转动凸起（16），所述膨胀管防转动凸起（16）防止安装及工作中的所述新型建筑膨胀螺栓周向转动。
6.根据权利要求1或2所述的一种新型建筑膨胀螺栓，其特征在于：所述膨胀管（1）的膨胀管尾部（11）外侧周向开设有若干个膨胀管尾部环形凸起（17），所述膨胀管尾部环形凸起（17）防止安装及工作中的所述新型建筑膨胀螺栓前后滑动。
7.一种用于实现权利要求1所述一种新型建筑膨胀螺栓制造装配的方法，其特征在于：具体制造装配方法包括以下步骤：
1）膨胀管（1）成型：铸造时设计膨胀管本体（10）与膨胀管尾部（11）内径相同大小的铸造模具，采用铸造成型技术制造出膨胀管（1）装配前管状结构；
2）膨胀螺栓其他部件成型：将膨胀推杆（2）、螺杆（3）及膨胀管垫圈（4）采用现有制造技术分别加工成型；
3）新型建筑膨胀螺栓装配：
31）将膨胀推杆（2）同轴套装于膨胀管（1）装配前管状结构，使膨胀推杆（2）的推杆本体（22）端面膨胀管（1）的膨胀管端部（12）的内侧面配合；
32）将膨胀管（1）的膨胀管尾部楔形体（15）二次机械成型处理，向内施压变形处理使膨胀管尾部（11）的外径等于膨胀管本体（10）的外径尺寸；
33）装入螺杆（3）：将螺杆（3）及膨胀管垫圈（4）通过螺纹依次连接安装在膨胀管（1）的膨胀管端部螺纹孔（13）及膨胀推杆（2）的推杆螺纹孔（23）中。
8.一种用于实现权利要求1所述一种新型建筑膨胀螺栓安装的方法，其特征在于：具体安装方法包括以下步骤：
1）根据所选用新型建筑膨胀螺栓大小型号，预先在墙体上开与膨胀管本体（10）的外径相对应的预装孔；
2）准备好新型建筑膨胀螺栓组件，拆下螺杆（3），将内部装有膨胀推杆（2）的膨胀管（1）装入步骤1）所述的对应的预装孔中，使得膨胀管（1）的膨胀管端部（12）端面平齐于墙面；
3）将准备好的机械工件（5）通过螺杆（3）连接固定在墙体面上。
9.一种用于实现权利要求1所述一种新型建筑膨胀螺栓拆卸的方法，其特征在于：具体拆卸方法包括直接从新型建筑膨胀螺栓的膨胀管（1）和膨胀推杆（2）对应螺纹孔中拆下螺杆（3），取下机械工件（5），然后进行墙体抹灰填平处理。
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| CN (1) | CN111237309A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112360150A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-12 | 中国一冶集团有限公司 | 一种施工用承插管组合可拆卸式三角支撑架及施工方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1133948A (zh) * | 1995-03-13 | 1996-10-23 | 株式会社游间工房 | 带有利用螺钉旋转膨胀的膨胀锚钉件的锚钉组件 |
| GB2304850A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-26 | Antonio Paya Polo | Expanding anchor bolt |
| KR100677764B1 (ko) * | 2005-09-07 | 2007-02-02 | 유인규 | 시공이 용이한 앙카 볼트와 이의 시공방법 |
| CN108150502A (zh) * | 2018-02-21 | 2018-06-12 | 谢红太 | 一种铁路施工现场专用精密器械顶吊装置 |
| CN212028268U (zh) * | 2020-02-28 | 2020-11-27 | 华设设计集团股份有限公司 | 一种新型建筑膨胀螺栓 |
-
2020
- 2020-02-28 CN CN202010127661.6A patent/CN111237309A/zh active Pending
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