CN203348259U - 自切底锚栓套筒及自切底锚栓 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自切底锚栓套筒，能套设于自切底锚栓的螺杆上，套筒包括套合部，以及一体连接于套合部末端的多瓣状的涨开部，涨开部的外壁面沿轴向先径向平滑收缩、后径向平滑扩大，以形成一平滑而边缘不具有棱线的圆弧环凹部。本实用新型还提供一种自切底锚栓，具有螺杆和套设于螺杆外的套筒，螺杆包含直杆部和一体成型于直杆部端头的末端部，末端部朝向轴向末端直径逐渐增大，套筒包含套合部和多瓣状的涨开部，涨开部能沿螺杆的末端部涨开，且套筒具有前述特征。本实用新型的自切底锚栓在有效控制涨开部变形区段的同时，保证了足够的弯曲疲劳强度，使套筒不易发生因金属疲劳断裂导致的损坏，耐用度更佳。

Description

自切底锚栓套筒及自切底锚栓

技术领域

本实用新型涉及一种锚栓，尤其是指一种自切底锚栓。

背景技术

后扩底锚栓，多应用于承重结构，通过锚栓底部扩孔与锚栓扩张件之间的锁键而具有锚固作用。后扩底锚栓包括自切底锚栓和预扩底锚栓两种。预扩底锚栓的安装需要特殊的扩孔钻头进行作业，特殊扩孔钻头造价高，不利于施工成本控制，且由于人工操作，扩孔大小不稳定。而自切底锚栓只需先钻直孔，放入锚栓后将锚栓与锤击钻头连接，借助锚栓端头的扩底刀头，切削混凝土形成扩孔，扩孔和安装同时进行，工艺简单；扩孔形状与锚栓端头的胀开形状能够完全配合，更加安全可靠；此外无需特殊扩孔钻头，施工成本较低。

现有的自切底锚栓，包括螺杆9和套设在内螺杆外周的套筒8。螺杆9请参阅图1所示，包含直杆部91和一体成型于直杆部91端头的末端部92，其中末端部92朝向轴向外侧半径逐渐增大，以形成一锥台。套筒8请参阅图2A所示，具有一套合部81及一涨开部82，套合部81和涨开部82之间具有环形切槽83，其中套合部81套设在螺杆9的直杆部91上，而涨开部82被切分成四至六片瓣体刀头，如图2B所示。当自切底锚栓伸入待扩孔后，通过旋转并敲击套筒，使套筒向螺杆的末端部滑移，套筒的涨开部会受其内部的螺杆末端部顶推胀开，达到自切底的目的。其中，环形切槽83的作用是：在套筒上预设变形区段，当涨开部82涨开时，会沿环形切槽83部位产生形变，利于控制套筒涨开部的变形，如图3所示。一般地，环形切槽83的切槽宽度小于涨开部82长度的15％。

然而，在自切底锚栓安装的过程中以及安装完成后，请参照图3，正因为环形切槽83是套筒形变的集中位置，所以它自然成为整个自切底锚栓的受力薄弱点，当锚栓受到频繁的震动和交变荷载时，容易在环形切槽83处发生金属疲劳断裂，最终导致自切底锚栓的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的，即是提供一种将环形切槽设计改为圆弧环凹设计的自切底锚栓套筒以及具有这种套筒的自切底锚栓，以克服背景技术中所述的缺陷。

上述本实用新型的目的，是由以下的技术方案所实现的：

本实用新型首先提供一种自切底锚栓套筒，能套设于自切底锚栓的螺杆上，其特征在于：所述套筒包括套合部，以及一体连接于套合部末端的多瓣状的涨开部，涨开部的外壁面沿轴向先径向平滑收缩、后径向平滑扩大，以形成一平滑而边缘不具有棱线的圆弧环凹部。

如上所述的自切底锚栓套筒的圆弧环凹部的一端衔接所述涨开部的根部，且圆弧环凹部的轴向宽度在所述套筒涨开部长度的35％至48％之间。

如上所述的自切底锚栓套筒的套合部的外壁面形成有一弧面缩径部，在该弧面缩径部，套筒的外径沿轴向先缩小后增大。

如上所述的自切底锚栓套筒的涨开部外壁面的圆弧环凹部靠近涨开部末端的一侧还形成有环凸部；在套筒的涨开部被推抵至螺杆的末端部而涨开时，该涨开部的末端以及该环凸部形成双层环状锁键。

如上所述的自切底锚栓套筒的涨开部的端头镶嵌有金刚石或硬质合金刀头。

本实用新型还提供一种自切底锚栓，具有螺杆和套设于螺杆外的套筒，所述螺杆包含直杆部和一体成型于直杆部端头的末端部，末端部朝向轴向末端直径逐渐增大，所述套筒包含套合部和多瓣状的涨开部，涨开部能沿螺杆的末端部涨开，其特征在于：所述套筒涨开部的外壁面沿轴向先径向平滑收缩、后径向平滑扩大，以形成一平滑而边缘不具有棱线的圆弧环凹部。

如上所述的自切底锚栓，所述圆弧环凹部的一端衔接所述涨开部的根部，且圆弧环凹部的轴向宽度在所述套筒涨开部长度的35％至48％之间。

如上所述的自切底锚栓，所述套筒的套合部的外壁面形成有一弧面缩径部，在该弧面缩径部，套筒的外径沿轴向先缩小后增大。

如上所述的自切底锚栓，所述套筒的涨开部外壁面的圆弧环凹部靠近涨开部末端的一侧还形成有环凸部；在套筒的涨开部被推抵至螺杆的末端部而涨开时，该涨开部的末端以及该环凸部形成双层环状锁键。

如上所述的自切底锚栓，所述套筒的涨开部的端头镶嵌有金刚石或硬质合金刀头。

如上所述的自切底锚栓，所述螺杆的末端部侧壁面的斜率朝向轴向末端逐渐增大，以使所述末端部的侧壁面形成弧线倾斜；所述套筒的涨开部的内壁面的形状与所述螺杆末端部的侧壁面形状凹凸配合。

如上所述的自切底锚栓，所述螺杆的直杆部在临近末端部的位置直径逐渐减小，而形成一缩径部。

如上所述的自切底锚栓，所述螺杆的末端部的端头呈圆弧形凸起。

借由以上技术方案，本实用新型的优点在于：

通过将背景技术中的套筒环形切槽设计，改为平滑过渡的圆弧环凹设计，使本实用新型在自切底锚栓安装的过程中以及安装完成后，在有效控制涨开部变形区段的同时，保证了足够的弯曲疲劳强度，使套筒不易发生因金属疲劳断裂导致的损坏，耐用度更佳；进一步地，所述圆弧环凹部的轴向宽度在所述套筒涨开部长度的35％至48％之间时，能够较佳地平衡套筒变形区段的有效控制以及具有足够的弯曲疲劳强度。

附图说明

图1为现有自切底锚栓的螺杆的主视示意图；

图2A为现有自切底锚栓的套筒的主视示意图；

图2B为图2的右视图；

图3为现有自切底锚栓在套筒涨开后的示意图；

图4为本实用新型自切底锚栓的局部组装剖视示意图；

图5为本实用新型的较佳实施例的组装外观图；

图6为本实用新型的另一较佳实施例的局部组装剖视示意图。

具体实施方式

为令本实用新型的发明目的、技术手段及技术效果有更完整及清楚的揭露，以下进行详细说明，并请一并参阅附图及部件标号。其中，所有引用的术语“轴向”指的均是自切底锚栓螺杆和套筒的中心轴方向，特此说明。

请参阅图4，本实用新型首先提供一种自切底锚栓套筒2，能套设于自切底锚栓的螺杆1上，套筒2包括套合部21，以及一体连接于套合部21末端的多瓣状的涨开部22，涨开部22的外壁面沿轴向先径向平滑收缩、后径向平滑扩大，以形成一平滑而边缘不具有棱线的圆弧环凹部221。

较佳地，自切底锚栓套筒2的圆弧环凹部221的一端衔接所述涨开部22的根部(参阅图5)，且圆弧环凹部221的轴向宽度d1在所述套筒2涨开部22的长度d2的35％至48％之间(参阅图4)。其中，宽度d1指的是从圆弧环凹部开始凹陷的起点至结束凹陷的终点的距离。

本实用新型还提供一种自切底锚栓，具有螺杆1和套设于螺杆1外的套筒2，所述螺杆1包含直杆部11和一体成型于直杆部11端头的末端部12，末端部12朝向轴向末端直径逐渐增大，所述套筒2包含套合部21和多瓣状的涨开部22，涨开部22能沿螺杆1的末端部12涨开，其中套筒2具有如上所述的技术特征，再次不再赘述。

在背景技术部分已提到，套筒环形切槽的宽度小于涨开部长度的15％，由于环形切槽过于狭窄，并且切槽两端具有环棱，所以在涨开部涨开变形时，非常容易在此处产生应力集中，这是容易弯曲疲劳失效的主要原因。本实用新型仅在套筒涨开部形成圆弧环凹部，并且圆弧环凹部的内部及两端都是平滑过渡曲面，在套筒沿螺杆末端涨开时，涨开部在圆弧环凹部处整体变形，有效分散了应力集中，使之弯曲疲劳强度更大，具有更耐久的特性；同时，圆弧环凹部依然能够具有控制套筒变形区段的作用。相较现有技术具有突出的优点。

本实用新型的套筒2的内壁可以为直筒设计，所以它能够配合现有自切底锚栓的内螺杆使用。

在本实用新型的较佳实施例中，发明人还对自切底锚栓的其他特征或其他构件进行了优化：

优化一：

现有自切底锚栓的套筒的套合部是直筒设计，发明人发现在锚栓旋转安装入直孔的过程中，套筒套合部的外壁面会与直孔的孔壁发生较大摩擦，产生较大阻力而不便于安装，同时套筒本身也会受到一定程度的损伤。鉴于此，发明人进行了如下设计：

如图5所示，自切底锚栓的套筒2的套合部21的外壁面形成有一弧面缩径部212，在该弧面缩径部212，套筒2的外径沿轴向先缩小后增大。借此，有效避免了安装过程中套筒与孔壁的摩擦，便于安装且保护套筒不受损伤。

优化二：

如图3，现有的自切底锚栓为单层膨胀设计，发明人发现当套筒涨开部涨开后只有涨开部的末端与混凝土形成单层锁键，一旦安装出现问题导致涨开部末端损坏，就失去了进一步的安全保障而容易从直孔中脱落，失去锁固效果。鉴于此，发明人还进行了如下改进：在套筒2的涨开部22的外壁面222的圆弧环凹部221靠近涨开部22末端的一侧还设有环凸部224，如图5所示；在套筒2的涨开部22被推抵至螺杆1的末端部12而涨开时，该涨开部22的末端226以及该环凸部224形成双层环状锁键(凸起)。套筒的上述双层凸起的结构能够在涨开部涨开后形成双层锁键效应，当涨开部末端因安装而损坏时，本实用新型的自切底锚栓还具有另一级锁键以提供额外的保障。

优化三：

现有的自切底锚栓的套筒涨开部多为普通金属或合金钢，虽然涨开部末端被切削出刀头，但其硬度欠缺，在切削高标号的混凝土时极易发生磨损，甚至无法切削，导致自切底锚栓不能安装到位。鉴于此，发明人在本实用新型自切底锚栓的套筒2的涨开部22的端头226镶嵌有金刚石228，以提高刀头硬度，如图5所示。当然，也可在涨开部22的端头226开设槽孔，而镶嵌入硬质合金刀头，同样能够达到提高刀头硬度的作用。

优化四：

现有自切底锚栓的螺杆，为便于机加工，其末端部的外表面多采用直线型倾斜设计(末端部外壁的斜率恒定)，如图1所示。这种设计下，如果末端部锥台的锥角过小，则锚栓套筒的胀开角度过小，无法形成有效的锁键效应；如果锥台锥角过大，涨开部的张开角较大，会因阻力过大而难以胀开，难以两全。此外，在锚栓套筒胀开的过程中，涨开部82仅尖端与螺杆末端部接触，在接触点会形成极大的应力，容易对螺杆末端部造成较大损坏。

鉴于此，本实用新型的发明人进行如下改进：

如图6所示，使自切底锚栓的螺杆1的末端部12侧壁面120的斜率朝向轴向末端逐渐增大，以使所述末端部12的侧壁面120形成弧线倾斜；所述套筒2的涨开部22的内壁面220的形状与所述螺杆1末端部12的侧壁面120形状凹凸配合。

较佳地，所述螺杆1的直杆部11在临近末端部的位置直径逐渐减小，而形成一缩径部110。设置缩径部110的目的在于，当套筒2涨开部22沿螺杆1的末端部12涨开时，涨开部22的起始端能嵌入该缩径部110中抱紧螺杆1，而形成锁固效果，使涨开部22更不易沿轴向从螺杆滑脱。

所述螺杆1的末端部12的端头122还可呈圆弧形凸起，如图6所示。

借此，在套筒向螺杆的末端部滑移的过程中，套筒涨开部沿上述弧形倾斜的螺杆末端部平滑涨开，并始终与螺杆末端部处于面接触状态，有效分散了应力，减小了涨开阻力，使套筒涨开部的涨开更容易，且不会磨损螺杆；此外，在套筒向螺杆的末端部滑移的过程中，套筒涨开部的倾角由小变大，使得涨开的初段需要的外力更小，而涨开的后段足够形成有效的锁键效应。

需要说明的是：本实用新型的主要改进点与四个较优化的实施例可以任意组合，形成的所有技术方案均不脱离权利要求书所保护的主旨。

以上所举仅为本实用新型示意性的部分实施例，并非用以限制本实用新型的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应包括在本专利保护范围之内。

Claims (13)

1.一种自切底锚栓套筒，能套设于自切底锚栓的螺杆上，其特征在于：所述套筒包括套合部，以及一体连接于套合部末端的多瓣状的涨开部，涨开部的外壁面沿轴向先径向平滑收缩、后径向平滑扩大，以形成一平滑而边缘不具有棱线的圆弧环凹部。

2.根据权利要求1所述的自切底锚栓套筒，其特征在于，所述圆弧环凹部的一端衔接所述涨开部的根部，且圆弧环凹部的轴向宽度在所述套筒涨开部长度的35％至48％之间。

3.根据权利要求1或2所述的自切底锚栓套筒，其特征在于，所述套筒的套合部的外壁面形成有一弧面缩径部，在该弧面缩径部，套筒的外径沿轴向先缩小后增大。

4.根据权利要求1或2所述的自切底锚栓套筒，其特征在于，所述套筒的涨开部外壁面的圆弧环凹部靠近涨开部末端的一侧还形成有环凸部；在套筒的涨开部被推抵至螺杆的末端部而涨开时，该涨开部的末端以及该环凸部形成双层环状锁键。

5.根据权利要求1或2所述的自切底锚栓套筒，其特征在于，所述套筒的涨开部的端头镶嵌有金刚石或硬质合金刀头。

6.一种自切底锚栓，具有螺杆和套设于螺杆外的套筒，所述螺杆包含直杆部和一体成型于直杆部端头的末端部，末端部朝向轴向末端直径逐渐增大，所述套筒包含套合部和多瓣状的涨开部，涨开部能沿螺杆的末端部涨开，其特征在于：所述套筒涨开部的外壁面沿轴向先径向平滑收缩、后径向平滑扩大，以形成一平滑而边缘不具有棱线的圆弧环凹部。

7.根据权利要求6所述的自切底锚栓，其特征在于，所述圆弧环凹部的一端衔接所述涨开部的根部，且圆弧环凹部的轴向宽度在所述套筒涨开部长度的35％至48％之间。

8.根据权利要求6或7所述的自切底锚栓，其特征在于，所述套筒的套合部的外壁面形成有一弧面缩径部，在该弧面缩径部，套筒的外径沿轴向先缩小后增大。

9.根据权利要求6或7所述的自切底锚栓，其特征在于，所述套筒的涨开部外壁面的圆弧环凹部靠近涨开部末端的一侧还形成有环凸部；在套筒的涨开部被推抵至螺杆的末端部面涨开时，该涨开部的末端以及该环凸部形成双层环状锁键。

10.根据权利要求6或7所述的自切底锚栓，其特征在于，所述套筒的涨开部的端头镶嵌有金刚石或硬质合金刀头。

11.根据权利要求6或7所述的自切底锚栓，其特征在于，所述螺杆的末端部侧壁面的斜率朝向轴向末端逐渐增大，以使所述末端部的侧壁面形成弧线倾斜；所述套筒的涨开部的内壁面的形状与所述螺杆末端部的侧壁面形状凹凸配合。

12.根据权利要求11所述的自切底锚栓，其特征在于，所述螺杆的直杆部在临近末端部的位置直径逐渐减小，而形成一缩径部。

13.根据权利要求11所述的自切底锚栓，其特征在于，所述螺杆的末端部的端头呈圆弧形凸起。

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