CN1176351A - 自切割倒截锚栓的安置工具 - Google Patents

Abstract

用于自切割式倒截锚栓(6)的安置工具(1),倒截锚栓有带沿安置方向扩张的锥体(8)的锚杆(7),和沿锚杆移动并可旋转的带切割片(91)的套筒(9),当套筒移到锥体(8)上时切割片可沿径向展开,在旋转时在圆柱形安装孔的壁内铣出倒截。安置工具有推进件(2)和设在推进件上的插入端(3)。推进件与支承件(4)配合工作,支承件面对着地基支承,并有一个安装座(5),锚杆在此安装座中可沿轴向固定。推进件可相对于支承件(4)沿轴向移动。

Description

自切割倒截锚栓的安置工具

本发明涉及一种按专利权利要求1前序部分所述的用于自切割式倒截锚栓(Hinterschnittanker)的安置工具。

在承受高拉伸负荷的固定尤其是安全性特别重要的固定中，往往采用形状相配的锚固装置。通过形状相配地连接，基本避免了受负荷时的撑开力。因此，与传统的胀壳式锚杆相比，可以采用较小的轴线距离和边缘间距。在形状相配式锚固装置中使用倒截锚栓，它有一根带一个沿安置方向扩张的锥体的锚杆，以及有一个沿锚杆滑动并可轴向移动的套筒。在套筒面朝锥体的那一端，套筒上制有一些片段，当套筒移到锥体上时，片段可沿径向在安装孔的倒截内伸展，从而制成了形状相配的连接。

对于许多已知的倒截式锚栓，倒截必须在置入锚栓之前制成。为此要采用复杂的钻孔工具来完成，用它在一次钻孔过程中制成圆柱形的安装孔和倒截。然而这种钻孔工具不太适用于硬的地基。因此，通常首先加工出一个圆栓形安装孔，然后在一个单独的工序中，用专用的挖槽工具，按要求的深度制备倒截。只有在这样做了之后，倒截锚栓才能装入安装孔内并加以锚定。这种用于制造形状相配的锚固装置的过程比较费时，并需要专用工具，例如用于制造具有一定深度的安装孔的带台钻头，需要专用的倒截机以及往往还需要其它附加的用于安置倒截锚栓的设备。

为了易于制造形状相配的锚固装置还建议了一些倒截锚栓，它们在安置过程中才制造倒截。在US-A-4702654中例如介绍了这类自切割式倒截锚栓。在这种已知的倒截锚栓中，可沿径向展开的片段设计为切割片，在它们的自由前端制有刀刃。为了制成形状相配的锚固装置，将倒截锚栓置入一个圆柱形安装孔内。在安置过程中，套筒旋转地移动到锥体上，锥体此时支承在安装孔的底部上。在套筒旋转时，设在因轴向推进而沿径向展开了的切割片上的刀刃，在圆柱形安装孔的壁内铣出一个倒截，倒截的深度随着切割片展开程度的增加而加大。安置过程结束后，倒截栓被形状相配地锚定。

为了安置此倒截锚栓，采用一种安置工具，它有一个套筒状推进件，推进件越过锚杆后部自由端插入安装孔内并制有转动爪，转动爪插入套筒后端上相应设计的槽中。在推进件的另一端成形有一个圆柱形的柄，它设计为用于旋转冲击式钻机工具安装座的插入端。套筒状推进件被钻机带转，并将旋转运动传给套筒。套筒的轴向推进通过钻机作用在推进件上的轴向冲击实现。这种已知安置设备使用时的先决条件是，锚杆的锥体要支承在安装孔的底部上。因此，在加工安装孔时必须准确控制它的深度，为此要求有带深度定位的专用钻孔工具，例如带台钻头。其结果是可能导致在安装孔内所制的倒截过深，并使倒截锚栓在地基中被置于不期望的深度。

因此本发明的目的是要克服先有技术的安置设备的缺点。应当创造一种用于自切割式倒截锚栓的安置设备，用它可以在与安装孔深度无关的情况下将倒截锚栓形状相配地锚固在所期望的深度处。因此应可以取消带台钻头和类似的带深度定位的钻孔工具。尤其是，采用这种安置设备应能这样安置自切割式倒截锚栓，即，不需要将它支承在安装孔的底部上。这种安置设备应结构简单，便于使用，并能装在已知的旋转冲击式钻机的工具安装座中。

在用于自切割式倒截锚栓的安置工具中，为达到上述目的采取的措施是，使这种安置工具有专利权利要求1特征部分所述的特征。按本发明的用于自切割式倒截锚栓的安置工具，其中，此倒截锚栓有一根带有一个沿安置方向扩张的锥体的锚杆，和有一个沿锚杆移动并可旋转的带切割片的套筒，当套筒移到锥体上时切割片可沿径向展开，以及在旋转时在圆柱形安装孔的壁内铣出倒截，此安置工具包括一个用于倒截锚栓套筒的可旋转的推进件，以及有一个成形在推进件上的用于旋转冲击式钻机工具安装座的插入端。此推进件与一个支承件配合工作，支承件面朝地基支承着并有一个用于锚杆上与锥体处于相对位置的后端的安装座，锚杆在此安装座中可沿轴向固定。推进件可相对于支承件沿轴向移动。

采用按本发明的安置工具，可以在不需要将锚杆支承在安装孔底部上的情况下安置自切割式倒截锚栓。锚杆沿轴向按所期望的位置固定在安装座中，并可防止其落入安装孔中。支承件在安装孔的入口区支承在地基上，或支承在一个连接件的表面上。推进件与一个圆柱形柄连接，后者设计为用于已知的旋转冲击式钻机工具安装座的插入端，并可相对于支承件沿轴向移动。因此，旋转冲击式钻机的轴向冲击以及工具安装座的旋转，都可以传递给套筒，而套筒可以旋转和冲击式地在锥体上扩张。在这种情况下沿径向展开的切割片，在圆柱形安装孔壁内铣出倒截。因此不再要求将锚杆支承在安装孔的底部上，安装孔也可以不再在底部挖槽，以及，倒截可以制在所希望的深度中。

这种安置工具结构非常简单，主要只包括推进件和带锚杆安装座的支承件。操作这种安置工具也不需要任何专门知识和准备。带有可移动套筒的锚杆只需要置入安装座中并在那里沿轴向固定。然后，可以将在安置工具中装好的倒截锚栓置入安装孔中。借助于一台旋转冲击式钻机，在钻机的工具安装座内插入安置工具的插入端，使推进件旋转并在推进件上施加轴向冲击。因此，套筒在锥体上扩张，在这种情况下旋转的切割片沿径向展开并与此同时铣削倒截。安置过程结束后只须从安置工具上取下旋转冲击式钻机，从被安置的倒截锚栓的锚杆上拆除支承件。之后，此安置工具准备好用于安置另一个自切割式倒截锚栓。

推进件相对于支承件的沿轴向最大移动距离，与套筒沿锚杆所期望的移动距离一致。在按本发明的这种最佳实施方案中，使用者有一种直接的安置控制。只有在推进件沿轴向相对于支承件前移了全部移动距离时安置过程才结束，从而保证了切割片制成具有所期望的倒截深度的倒截。此外，由于这一特征所以还保证套筒的推进是有限的以及套筒不会在锥体上移动得过远。以此方式可以避免切割片过负荷。

为了使要制成的倒截对中心，最好将推进件和支承件彼此定位成，使用于锚杆的安装座处于插入端的轴向延长线上。

锚杆安装座的一种特别简单的实施方案规定，它有一个制有内螺纹的孔，锚杆上制有外螺纹的后端可以拧入此孔中。

为了使用此安置工具安置具有不同直径锚杆的倒截锚栓，最好将用于锚杆的安装座设计成可更换的构件。因此，具有不同孔径的安装座可以与支承件连接起来。当遇到所应安置的倒截锚栓其锚杆有一个制有内螺纹的孔的情况时，安装座可设有具有相应设计的销子。安装座作为可更换件的这种设计，提高了此安置工具的适应能力。

在本发明的一种最佳方案中，锚杆按紧配合固定在安装座中。锚杆的夹紧可例如借助于一个垂直于锚杆延伸的夹紧销栓来实现，此夹紧销栓可绕其轴线旋转并具有一个削平区，此削平区设在安装座的边缘区内，当削平区处于转入位置，此时此削平区面对着安装座的中心，安装座敞通，当削平区处于旋转后的状态，此时夹紧销栓处于相对位置的圆周轮廓伸入安装座中，从而通过夹紧固定住锚杆。

为了将旋转运动传递给套筒，推进件上可配备转动爪，它们插入制在套筒后端面上的相应设计的槽和/或突缘中。在安置工具的另一种可供选择的方案中，推进件和支承件互相传扭连接。这种方案尤其提供用于锚杆与套筒互相旋转固定地连接起来的自切割式倒截锚栓中。倒截锚栓的锚杆与套筒旋转连接以及安置工具的推进件与支承件旋转连接，这种方案的结果是使推进件上用于套筒的转动爪成为多余的。旋转的推进件带动支承件。在安装孔底部上方悬空地旋转固定地固定在支承件安装座内的锚杆随着一起转动，并将旋转运动传递给套筒。

下面参见附图中表示的实施例详细说明本发明。在示意图中表示：

图1按本发明的安置工具第一种实施例在安置一个自切割式倒截锚栓前的轴向剖面；

图2图1所示的安置工具和已安置好的倒截锚栓；

图3安置工具第二种实施例分解透视图；以及

图4安置工具另一种实施例局部轴向剖面。

图1和2中结合一个要锚定的倒截锚栓示意表示了按本发明的安置工具一种实施例。其中，图1表示锚定前的状态，图2表示安置过程结束时的状态。按本发明的安置工具总体上总是用符号1表示。它包括一个推进件2，在推进件上成形有一个柄3，它设计为插入端，用于一个图中没有进一步表示的旋转冲击式钻机的工具安装座，例如是本申请人的凿岩机。此安置工具1还包括一个支承件4，它面对着地基G支承在一个构件C的表面上。一个要在圆柱形安装孔B内锚定的倒截锚栓总体上用b表示，并表示为已置入安装孔B中。所表示的此倒截锚栓b是自切割式的，在安置过程中在圆柱形安装孔B的壁内造成一个倒截U。自切割式倒截锚栓6有一根锚杆7，在其沿安置方向的前端设有一个朝安装孔B底部扩张的锥体8。一个套筒9套在锚杆7上并可沿倒截锚栓的轴线A的方向移动。套筒9在其面朝锥体的前端，制有带刀刃的切割片91，在套筒9移到锥体8上时它们可沿径向展开。刀刃可以例如是硬质合金嵌件或插头，或可以是在切割片91自由端上所设的淬火的凸起，如焊点或焊上并淬火的金属块。套筒9可设计成整体式的，但也可以如图中所表示的那样由两个套筒段组成。在这种情况下，套筒的前段是带切割片的切割套筒93，而与之连接的套筒后段92设计为推进套筒，它的长度可以根据锚杆7的长度改变。

如图1和2所示，锚杆7沿轴向固定在支承件4内的一个安装座5。尤其是，举列表示的安置工具1的轴向尺寸设计为，使锚杆7在安装孔底部的上方悬空地固定。推进件2可相对于支承件4沿轴向移动。在这种情况下，推进件2沿轴向的最大移动距离，最好与套筒9沿锚杆7所期望的移动距离一致。在图中所表示的实施例中，推进件2和支承件4旋转连接。为此，在推进件2中的轴向凸块21通过孔41插入套筒状的支承件4中。在推进件2旋转时，支承件4被带转。锚杆7沿轴向固定在支承件4中的安装座5内，而且也与支承件旋转固定地连接。因此，锚杆7参与支承件4的转动并一起绕轴线A旋转。在锥体8上制有一些沿径向延伸的肋状转动爪81，它们插在切割片91之间的空隙中，并将旋转运动传递给套筒9或至少传递给切割套筒93。

在旋转的同时，旋转冲击式钻机的冲击机构沿轴向冲击在推进件2上。推进件的作用如同一个中间的冷镦冲头，它将轴向冲击通过压靠在套筒9或推进套筒92后端上的轴向凸块21传递给切割套筒93。由于轴向冲击，推进件2被沿安置方向移动，并使套筒9或切割套筒93相对于沿轴悬空地固定在安装孔B底部上方的锚杆7移到锥体8上。在这种情况下切割片91沿径向展开。通过与此同时的旋转，在切割片91上的刀刃在圆柱形安装孔B的壁内铣削出一个侧截U。当推进件2相对于支承件4移过全部移动距离时，安置过程结束。这就为使用者提供了一种安置控制，使用者可以知道，切割片91是否已展开到所期望的程度，以及倒截U是否已具有所期望的倒截深度。在安置过程结束时，倒截锚栓6形状相配地锚定在安装孔B中。将安置工具1从锚杆上拆下，并准备好用于安置另一个自切割式倒截锚栓。

图3表示按本发明的安置工具第二种实施例，此安置工具总体上用符号11表示。它包括一个推进件12，在推进件12上成形有一个插入端13。此推进件有一个套筒状的圆柱段121，上面带有两个沿直径相对的轴向槽122，轴向槽一直延伸到圆柱段121的前端面。轴向槽122用于承接支承件14，支承件14具有一种扁平和U形的弓的造型。轴向槽122的长度决定了推进件12的最大移动距离。圆柱段121的外径与要安置的倒截锚栓6套筒9的外径一致。支承件14设有一个用于自切割式倒截锚栓6的锚杆7的安装座15，它设计为支承件14上横向于安置工具11的纵向长度延伸的区段中的凹口，并制有内螺纹，用于设有外螺纹的锚杆7。锚杆的后端支承在凹口底部处的止挡面16上。倒截锚栓的套筒9后端上制有槽94，用于承接凸块123，凸块123从圆柱段121的前端面伸出。在所表示的实施例，推进件12的旋转运动通过将圆柱段121上的凸块123插入套9的槽94中直接传递给套筒9。在这种情况下支承件14的作用仅仅是沿轴向固定锚杆7。因此，所表示的设备也适用于那些在其锥体上没有用于套筒9的转动爪的倒截锚栓。

图4在局部轴向剖面中表示了按本发明的安置工具另一种实施例。总体用符号31表示的安置工具包括一个支承件和一个相对于此支承件可以轴向移动的推进件32。推进件32与一个圆柱形柄33连接，柄33设计为用于旋转冲击式钻机的插入端。推进件32与支承件34旋转连接。为此，推进件32在其与柄33相对的那一端制有沿轴向伸出的爪321，它们伸入在支承件34中的孔341内。锚杆后端的安装座35由在支承件34中的一个轴向孔构成。一个夹紧销栓在边缘区穿过孔35，并且可旋转地装在支承件34中。此夹紧销栓36与一个杠杆38连接，后者设在支承件34外面。夹紧销栓36的圆周上有一个削平区37，它可以转入孔35中，在这种情况下孔35是敞通的。通过转动夹紧销栓36，将削平区从孔35转开，从而使孔的直径变小。因此，装在孔35内的锚杆被沿轴向固定，并与支承件34旋转固定地连接。由于通过夹紧固定了锚杆，所以锚杆也可以在没有外螺纹的情况下装在安装座35中，以便将锚杆沿轴向固定并与支承件34旋转固定地连接。按本明的安置工具这种实施例的作用，与借助于图1和2所描述的实施例的作用是一致的。

按本发明的安置工具允许可靠地锚固自切割式倒截锚栓，无须为此事先制造一个具有确定深度的安装孔。因此使用者可灵活掌握形状相配地锚固的安置深度。不需要如带台钻头或类似的专用工具。在安置倒截锚栓时，锚杆不再必须支承在安装孔的底部上，并因而可以不再在底部挖槽。此安置工具结构简单，而且便于使用，并可与已知的旋转冲击式钻机结合使用，这种钻机例如本发明人的凿岩机，用这种凿岩机也可以加工圆柱形的安装孔。

Claims (8)

1.用于自切割式倒截锚栓的安置工具，倒截锚栓有一根带有一个沿安置方向扩张的锥体(8)的锚杆(7)，和有一个沿锚杆(7)移动并可旋转的带切割片(91)的套筒(9)，当套筒(9)移到锥体(8)上时切割片(91)可沿径向展开，以及在旋转时在圆柱形安装孔(B)的壁内铣出倒截(U)，此安置工具有一个用于倒截锚栓(b)套筒(9)的可旋转的推进件(2；12；32)，以及有一个成形在推进件(2；12；32)上用于旋转冲击式钻机工具安装座的插入端(3；13；33)，其特征为：推进件(2；12；32)与一个支承件(4；14；34)配合工作，支承件面对着地基(G)支承并有一个用于锚杆(7)上与锥体(8)处于相对位置的后端的安装座(5；15；35)，锚杆(7)在此安装座中可沿轴向固定，在这种情况下，推进件(2；12；32)可相对于支承件(4；14；34)沿轴向移动。

2.按照权利要求1所述的安置工具，其特征为：推进件(2；12；32)相对于支承件(4；14；34)沿轴向的最大移动距离，与所期望的套筒(9)沿锚杆(7)的移动距离一致。

3.按照权利要求1或2所述的安置工具，其特征为：推进件(2；12；32)和支承件(4；14；34)相互定位成，使用于锚杆(7)的安装座(5；15；35)处于插入端(3；13；33)的轴向延长线上。

4.按照权利要求3所述的安置工具，其特征为：锚杆(7)的安装座(5；15)有一个制有内螺纹的孔，锚杆(7)制有外螺纹的后端可以拧入此孔中。

5.按照权利要求4所述的安置工具，其特征为：用于锚杆的安装座(5；15)是可更换的。

6.按照权利要求1至3之一所述的安置工具，其特征为：安装座(35)内设有夹紧机构(36、37、38)，借助于此夹紧机构可将锚杆(7)沿轴向固定在支承件(34)上，并可重新松开。

7.按照前列诸权利要求之一所述的安置工具，其特征为：推进件(12)上设计有转动爪(123)，它们插入制在套筒(9)后端面上的相应设计的槽(94)和/或突缘中。

8.按照前列诸权利要求之一所述的安置工具，其特征为：推进件(2；12；32)与支承件(4；14；34)互相传扭连接，在这种情况下，最好固定在支承件(4；34)的安装座(5；35)中的锚杆(7)与倒截锚栓(6)的套筒(9)互相旋转固定地连接起来。

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