CN114754053B - 一种低熔点合金锚栓智能施工系统及其使用与回收方法 - Google Patents
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Abstract
一种低熔点合金锚栓智能施工系统及其使用与回收方法，系统包括锚栓组件，锚栓组件通过螺纹连接隔套组件，隔套组件的螺纹上连接压紧螺母，压紧螺母将橡胶胀紧环挤压在隔套组件上，并使得橡胶胀紧环紧压在砼体上定位孔的侧壁上，隔套组件与移动电源电连接，隔套组件、移动电源与控制装置电连接；锚栓组件包括锚栓，锚栓的底端连接有低熔点合金，低熔点合金内埋设有加热丝；使用是利用电加热使得熔融态的低熔点合金充满锚栓与锚固孔之间的空隙，待低熔点合金固化后能够将锚栓可靠地固定在锚固孔中；回收是利用电加热使得固态低熔点合金变成熔融态后，回收锚栓和低熔点合金；本发明实现智能化地控制低熔点合金的加热温度、锚栓挤压进给以及回收。
Description
技术领域
本发明属于化学螺栓技术领域，具体涉及一种低熔点合金锚栓智能施工系统及其使用与回收方法。
背景技术
化学螺栓是一种后埋件，由化学粘结剂和螺杆组成，通过化学反应，将螺杆胶结固定在砼基材钻孔中，依靠与混凝土之间的握裹力和机械咬合力，来承载施加在螺杆上的拉拔力和剪切力，主要用于玻璃幕墙、金属构件、机器基板、道路护栏、重型支撑梁、重型电梯等的锚固。由于装在玻璃管中的化学粘结剂易燃易爆、易老化、耐火性差，因此生产化学螺栓的生产线需要与人完全隔离，必须采取严密的安全措施。
化学螺栓的施工操作质量，对锚固强度也有着很大的影响。例如对锚固孔内灰尘的清理，如果将吸尘器和刷子配合使用来进行的清理定义为标准清理，其化学锚栓的性能为100％，则若只采用吸尘器进行清理，化学锚栓的性能能达到70％，而用毛刷清理，降至50％，若不进行清理，则只有30％。在使用化学锚栓，需要先将盛着化学粘接剂的玻璃管送入锚固孔，然后再钻入螺栓，常常导致药剂流出或者呈飞沫溅出，污染环境，危及操作者的安全。
中国专利(申请号为CN202110388239.0，名称：一种化学锚栓)在垫片螺母上设置了密封环，当将连接杆插入砼体后，能够利用密封环将墙体上的锚固孔封住，防止化学粘结剂漏出。该方法需要操作者用视觉观察钻孔处是否有化学粘结剂流出，而且在注满后还需要将堵头固定在钻尾处。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种低熔点合金锚栓智能施工系统及其使用与回收方法，以低熔点合金作为粘结剂，利用电加热使得熔融态的低熔点合金充满锚栓与锚固孔之间的空隙，实现智能化地控制低熔点合金的加热温度和锚栓挤压进给的行程以及回收。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种低熔点合金锚栓智能施工系统，包括锚栓组件1，锚栓组件1外侧通过螺纹结构连接有隔套组件2，在隔套组件2外侧的螺纹结构上连接有压紧螺母3，压紧螺母3将橡胶胀紧环4挤压在隔套组件2的底侧上端面上，并使得橡胶胀紧环4的外圆面紧压在砼体5上定位孔5-3的侧壁上，隔套组件2与移动电源7电连接，隔套组件2、移动电源7分别与控制装置6电连接。
所述的锚栓组件1包括锚栓1-1，锚栓1-1的底端连接有固态的低熔点合金1-2，低熔点合金1-2的内部埋设有加热丝1-3，加热丝1-3的两端分别连接有第一电触头1-4和第二电触头1-5。
所述的低熔点合金1-2具有固化微膨胀特性，熔点低于170摄氏度。
所述的隔套组件2包括隔套2-1，隔套2-1的底端分别连接有温度传感器2-2、压力传感器2-3、第一电触板2-4和第二电触板2-5，隔套2-1的顶端分别连接有第三电触头2-6、第四电触头2-7、T接头2-8和P接头2-9，第一电触板2-4和第三电触头2-6电连接，第二电触板2-5和第四电触头2-7电连接，温度传感器2-2和T接头2-8电连接。
所述的砼体5包括砼基材5-1，砼基材5-1上钻有锚固孔5-2，锚固孔5-2的上端连接有定位孔5-3。
一种低熔点合金锚栓智能施工系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，在砼基材5-1上依次加工锚固孔5-2和定位孔5-3；
步骤2，将隔套组件2安装在锚栓1-1的螺纹结构上；
步骤3，将橡胶胀紧环4放置到隔套组件2的底侧上端面上；
步骤4，将压紧螺母3安装在隔套2-1的螺纹结构上；
步骤5，将由锚栓组件1、隔套组件2、压紧螺母3和橡胶胀紧环4组成的装配体，放置到砼体5上，使得锚栓组件1上的锚栓1-1插入到锚固孔5-2内，隔套2-1的底端与砼体5上定位孔5-3的底端接触；
步骤6，旋转压紧螺母3，将橡胶胀紧环4挤压在隔套组件2的底侧上端面上，并使得橡胶胀紧环4的外圆面紧压在砼体5上定位孔5-3的侧壁上，将由锚栓组件1、隔套组件2、压紧螺母3和橡胶胀紧环4组成的装配体，固定在砼体5上；
步骤7，反向旋转锚栓1-1，使得第一电触头1-4与第一电触板2-4连接，第二电触头1-5与第二电触板2-5连接；
步骤8，利用控制装置6分别设置低熔点合金1-2的加热温度上限值T、以及填充在锚栓1-1与锚固孔5-2之间的熔融态低熔点合金1-2的压力上限值P；
步骤9，利用控制装置6启动移动电源7给加热丝1-3供电，加热低熔点合金1-2；
步骤10，利用温度传感器2-2测量熔化的低熔点合金1-2的温度，当温度升至设置的加热温度上限值T时，停止供电加热；
步骤11，旋转锚栓1-1，将锚栓1-1穿过隔套2-1，伸进到锚固孔5-2的深处，驱使熔化后的低熔点合金1-2填充锚栓1-1与锚固孔5-2之间的空隙；
步骤12，利用压力传感器2-3测量熔化的低熔点合金1-2的压力值，当压力升至熔融态低熔点合金1-2的压力上限值P时，停止旋转锚栓1-1；
步骤13，利用温度传感器2-2测量低熔点合金1-2的温度，直至低熔点合金1-2的温度降至室温；
步骤14，拆除隔套组件2、压紧螺母3和橡胶胀紧环4，完成锚栓1-1的施工。
锚栓1-1和低熔点合金1-2的回收方法，包括以下步骤：
步骤1，将隔套组件2安装在锚栓1-1的螺纹结构上；
步骤2，旋转隔套组件2，使得第一电触头1-4与第一电触板2-4连接，第二电触头1-5与第二电触板2-5连接；
步骤3，利用控制装置6启动移动电源7给加热丝1-3供电，加热低熔点合金1-2；
步骤4，利用温度传感器2-2测量熔化的低熔点合金1-2的温度，当温度升至设置的加热温度上限值T时，停止供电加热；
步骤5，将带有隔套组件2的锚栓1-1，从砼体5上的锚固孔5-2中抽出，进行回收；
步骤6，从锚固孔5-2中清理出熔融态的低熔点合金1-2，进行回收。
本发明的有益效果是：
本发明利用可以回收的低熔点合金作为粘结剂，能够有效地降低环境污染和生产成本，避免对操作人员的危害，满足紧固件技术绿色环保的发展要求；
充满锚固孔的熔融态低熔点合金，在凝固时体积呈现膨胀状态，可将锚栓可靠地固定在锚固孔中，有效地保障锚栓与混凝土之间的握裹力和机械咬合力；
安装在隔套上的温度传感器，可使操作者有效地控制低熔点合金的加热温度，使得低熔点合金被加热至具有一定流动性的熔融态，而压力传感器则可使操作者有效地控制锚栓向锚固孔内进给的深度，确保充满锚栓与锚固孔之间空隙的熔融态低熔点合金保持一定的压力，以便低熔点合金固化后能够将锚栓可靠地固定在锚固孔中，这使得本发明具有了智能化的功能；
当拆除锚栓时，可利用加热熔化锚固孔中的低熔点合金，然后回收低熔点合金和锚栓，以便再次使用，实现紧固件的绿色环保施工。
附图说明
图1为本发明系统的整体结构示意图。
图2为本发明锚栓组件的结构示意图。
图3为本发明隔套组件的仰视图。
图4为本发明隔套组件的俯视图。
图5为本发明砼体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图5所示，一种低熔点合金锚栓智能施工系统，包括锚栓组件1，锚栓组件1外侧通过螺纹结构连接有隔套组件2，在隔套组件2外侧的螺纹结构上连接有压紧螺母3，压紧螺母3将橡胶胀紧环4挤压在隔套组件2的底侧上端面上，并使得橡胶胀紧环4的外圆面紧压在砼体5上定位孔5-3的侧壁上，隔套组件2与移动电源7电连接，隔套组件2、移动电源7分别与控制装置6电连接。
如图2所示，所述的锚栓组件1包括锚栓1-1，锚栓1-1的底端连接有固态的低熔点合金1-2，低熔点合金1-2具有固化微膨胀特性，的熔点低于170摄氏度，低熔点合金1-2的内部埋设有加热丝1-3，加热丝1-3的两端分别连接有第一电触头1-4和第二电触头1-5。
如图3、图4所示，所述的隔套组件2包括隔套2-1，隔套2-1的底端分别连接有温度传感器2-2、压力传感器2-3、第一电触板2-4和第二电触板2-5，隔套2-1的顶端分别连接有第三电触头2-6、第四电触头2-7、T接头2-8和P接头2-9，第一电触板2-4和第三电触头2-6电连接，第二电触板2-5和第四电触头2-7电连接，温度传感器2-2和T接头2-8电连接。
如图5所示，所述的砼体5包括砼基材5-1，砼基材5-1上钻有锚固孔5-2，锚固孔5-2的上端连接有定位孔5-3。
一种低熔点合金锚栓智能施工系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，在砼基材5-1上依次加工锚固孔5-2和定位孔5-3，并进行清理；
步骤2，将隔套组件2安装在锚栓1-1的螺纹结构上；
步骤3，将橡胶胀紧环4放置到隔套组件2的底侧上端面上；
步骤4，将压紧螺母3安装在隔套2-1的螺纹结构上；
步骤5，将由锚栓组件1、隔套组件2、压紧螺母3和橡胶胀紧环4组成的装配体，放置到砼体5上，使得锚栓组件1上的锚栓1-1插入到锚固孔5-2内，隔套2-1的底端与砼体5上定位孔5-3的底端接触；
步骤6，旋转压紧螺母3，使得压紧螺母3沿着锚栓1-1的轴线移动，将橡胶胀紧环4挤压在隔套组件2的底侧上端面上，并使得橡胶胀紧环4的外圆面紧压在砼体5上定位孔5-3的侧壁上，将由锚栓组件1、隔套组件2、压紧螺母3和橡胶胀紧环4组成的装配体，固定在砼体5上；
步骤7，反向旋转锚栓1-1，使得第一电触头1-4与第一电触板2-4连接，第二电触头1-5与第二电触板2-5连接；
步骤8，利用控制装置6分别设置低熔点合金1-2的加热温度上限值T、以及填充在锚栓1-1与锚固孔5-2之间的熔融态低熔点合金1-2的压力上限值P；
步骤9，利用控制装置6启动移动电源7给加热丝1-3供电，加热低熔点合金1-2；
步骤10，利用温度传感器2-2测量熔化的低熔点合金1-2的温度，当温度升至设置的加热温度上限值T时，停止供电加热；
步骤11，旋转锚栓1-1，将锚栓1-1穿过隔套2-1，伸进到锚固孔5-2的深处，驱使熔化后的低熔点合金1-2填充锚栓1-1与锚固孔5-2之间的空隙；
步骤12，利用压力传感器2-3测量熔化的低熔点合金1-2的压力值，当压力升至熔融态低熔点合金1-2的压力上限值P时，停止旋转锚栓1-1；
步骤13，利用温度传感器2-2测量低熔点合金1-2的温度，直至低熔点合金1-2的温度降至室温；
步骤14，拆除隔套组件2、压紧螺母3和橡胶胀紧环4，完成锚栓1-1的施工。
锚栓1-1和低熔点合金1-2的回收方法，包括以下步骤：
步骤1，将隔套组件2安装在锚栓1-1的螺纹结构上；
步骤2，旋转隔套组件2，使得第一电触头1-4与第一电触板2-4连接，第二电触头1-5与第二电触板2-5连接；
步骤3，利用控制装置6启动移动电源7给加热丝1-3供电，加热低熔点合金1-2；
步骤4，利用温度传感器2-2测量熔化的低熔点合金1-2的温度，当温度升至设置的加热温度上限值T时，停止供电加热；
步骤5，将带有隔套组件2的锚栓1-1，从砼体5上的锚固孔5-2中抽出，进行回收；
步骤6，从锚固孔5-2中清理出熔融态的低熔点合金1-2，进行回收。
Claims (4)
1.一种低熔点合金锚栓智能施工系统，包括锚栓组件（1），其特征在于：锚栓组件（1）外侧通过螺纹结构连接有隔套组件（2），在隔套组件（2）外侧的螺纹结构上连接有压紧螺母（3），压紧螺母（3）将橡胶胀紧环（4）挤压在隔套组件（2）的底侧上端面上，并使得橡胶胀紧环（4）的外圆面紧压在砼体（5）上定位孔（5-3）的侧壁上，隔套组件（2）与移动电源（7）电连接，隔套组件（2）、移动电源（7）分别与控制装置（6）电连接；
所述的锚栓组件（1）包括锚栓（1-1），锚栓（1-1）的底端连接有固态的低熔点合金（1-2），低熔点合金（1-2）的内部埋设有加热丝（1-3），加热丝（1-3）的两端连接有第一电触头（1-4）和第二电触头（1-5）；
所述的隔套组件（2）包括隔套（2-1），隔套（2-1）的底端分别连接有温度传感器（2-2）、压力传感器（2-3）、第一电触板（2-4）和第二电触板（2-5），隔套（2-1）的顶端分别连接有第三电触头（2-6）、第四电触头（2-7）、T接头（2-8）和P接头（2-9），第一电触板（2-4）和第三电触头（2-6）电连接，第二电触板（2-5）和第四电触头（2-7）电连接，温度传感器（2-2）和T接头（2-8）电连接；
所述的砼体（5）包括砼基材（5-1），砼基材（5-1）上钻有锚固孔（5-2），锚固孔（5-2）的上端连接有定位孔（5-3）。
2.根据权利要求1所述的一种低熔点合金锚栓智能施工系统，其特征在于：所述的低熔点合金（1-2）具有固化微膨胀特性，熔点低于170摄氏度。
3.权利要求1所述的一种低熔点合金锚栓智能施工系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在砼基材（5-1）上依次加工锚固孔（5-2）和定位孔（5-3）；
步骤2，将隔套组件（2）安装在锚栓（1-1）的螺纹结构上；
步骤3，将橡胶胀紧环（4）放置到隔套组件（2）的底侧上端面上；
步骤4，将压紧螺母（3）安装在隔套（2-1）的螺纹结构上；
步骤5，将由锚栓组件（1）、隔套组件（2）、压紧螺母（3）和橡胶胀紧环（4）组成的装配体，放置到砼体（5）上，使得锚栓组件（1）上的锚栓（1-1）插入到锚固孔（5-2）内，隔套（2-1）的底端与砼体（5）上定位孔（5-3）的底端接触；
步骤6，旋转压紧螺母（3），将橡胶胀紧环（4）挤压在隔套组件（2）的底侧上端面上，并使得橡胶胀紧环（4）的外圆面紧压在砼体（5）上定位孔（5-3）的侧壁上，将由锚栓组件（1）、隔套组件（2）、压紧螺母（3）和橡胶胀紧环（4）组成的装配体，固定在砼体（5）上；
步骤7，反向旋转锚栓（1-1），使得第一电触头（1-4）与第一电触板（2-4）连接，第二电触头（1-5）与第二电触板（2-5）连接；
步骤8，利用控制装置（6）分别设置低熔点合金（1-2）的加热温度上限值T、以及填充在锚栓（1-1）与锚固孔（5-2）之间的熔融态低熔点合金（1-2）的压力上限值P；
步骤9，利用控制装置（6）启动移动电源（7）给加热丝（1-3）供电，加热低熔点合金（1-2）；
步骤10，利用温度传感器（2-2）测量熔化的低熔点合金（1-2）的温度，当温度升至设置的加热温度上限值T时，停止供电加热；
步骤11，旋转锚栓（1-1），将锚栓（1-1）穿过隔套（2-1），伸进到锚固孔（5-2）的深处，驱使熔化后的低熔点合金（1-2）填充锚栓（1-1）与锚固孔（5-2）之间的空隙；
步骤12，利用压力传感器（2-3）测量熔化的低熔点合金（1-2）的压力值，当压力升至熔融态低熔点合金（1-2）的压力上限值P时，停止旋转锚栓（1-1）；
步骤13，利用温度传感器（2-2）测量低熔点合金（1-2）的温度，直至低熔点合金（1-2）的温度降至室温；
步骤14，拆除隔套组件（2）、压紧螺母（3）和橡胶胀紧环（4），完成锚栓（1-1）的施工。
4.权利要求3所述的使用方法中锚栓和低熔点合金的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将隔套组件（2）安装在锚栓（1-1）的螺纹结构上；
步骤2，旋转隔套组件（2），使得第一电触头（1-4）与第一电触板（2-4）连接，第二电触头（1-5）与第二电触板（2-5）连接；
步骤3，利用控制装置（6）启动移动电源（7）给加热丝（1-3）供电，加热低熔点合金（1-2）；
步骤4，利用温度传感器（2-2）测量熔化的低熔点合金（1-2）的温度，当温度升至设置的加热温度上限值T时，停止供电加热；
步骤5，将带有隔套组件（2）的锚栓（1-1），从砼体（5）上的锚固孔（5-2）中抽出，进行回收；
步骤6，从锚固孔（5-2）中清理出熔融态的低熔点合金（1-2），进行回收。
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- 2022-03-24 CN CN202210294255.8A patent/CN114754053B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114754053A (zh) | 2022-07-15 |
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