CN210739057U - 一种多级锚栓 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多级锚栓，所述锚栓为N级，每级锚栓包括相互配合的锚杆和锚固部，所述锚固部用于固定所述锚杆，相邻级的两个所述锚杆相互连接，其中，N≥2。本申请的一种多级锚栓，具有承载力大的优点。

Description

一种多级锚栓

技术领域

本申请涉及建筑领域，尤其涉及一种多级锚栓。

背景技术

混凝土结构在后锚固时，可采用膨胀锚栓、化学锚栓、扩孔型锚栓。其中的扩孔型锚栓具有相对承载力较大且成本低廉的特点，因此广泛应用在建筑领域中。扩孔型锚栓通常具有机械键锁以与混凝土结构固定，对于普通的建筑已经足够，但是对于锚固力及可靠性要求较高的工程，普通的扩孔型锚栓，特别是直径较大的锚栓，由于机械键锁只能有一级，承载力过低且不够稳定，随着时间的推移以及高负荷的冲击，会引起混凝土锥体破坏、锚栓拔出破坏、锚栓穿出破坏等现象，导致安全事故。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种多级锚栓，以解决现有技术中承载力不足的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种多级锚栓，所述锚栓为N级，每级锚栓包括相互配合的锚杆和锚固部，所述锚固部用于固定所述锚杆，相邻级的两个所述锚杆相互连接，其中，N≥2。

进一步地，N≥3，所述锚栓包括首端构件、末端构件和连接在所述首端构件和所述末端构件之间的至少一个中间构件；第一级锚杆和第一级锚固部形成所述首端构件，第N级锚杆和第N级锚固部形成所述末端构件，第M级锚杆和第M级锚固部形成一个所述中间构件，其中，2≤M≤N-1。

进一步地，相邻的两个所述锚杆的相互连接的一端中的其中之一为螺母，其中另一为螺杆。

进一步地，每级所述锚杆包括设置在所述锚杆第一端的定位部，以用于工具与其配合移动所述锚杆。

进一步地，所述定位部为多边形立柱、多边形沉孔或开口槽。

进一步地，所述锚固部为套管，所述锚固部套设在所述锚杆的外周，每级所述锚杆包括设置在所述锚杆第二端的膨胀锥台，所述膨胀锥台的最大直径大于所述锚固部的内径。

进一步地，所述锚固部的管壁形成有开口缝，所述开口缝延伸至所述锚固部靠近所述膨胀锥台的一端边缘处，并在所述锚固部的边缘处形成开口；和/或，沿所述锚固部的周向，所述锚固部的管壁对应所述膨胀锥台的轴向长度的范围内设置有环切槽。

进一步地，第N级锚杆包括设置在所述膨胀锥台底部的底托。

有益效果是：与现有技术相比，本申请通过设置N级锚栓，每级锚栓包括相互配合的锚杆以及锚固部，锚固部用于将锚杆固定在对应级的盲孔的外壁，从而形成多级的固定连接，相邻级的两个锚杆直接或者间接连接，从而使得两者可以共同作用，成倍提高锚栓与盲孔之间的连接能力，使得整体的承载力得到有效提高。

附图说明

图1为本申请一种多级锚栓的结构实施例；

图2为本申请一种多级锚栓的结构另一实施例；

图3为本申请一种多级锚栓的结构再一实施例，其中省略了首端构件以及末端构件；

图4为首端构件的结构示意图，其中，第一级锚固部处于未工作状态；

图5为首端构件的结构示意图，其中，第一级锚固部处于工作状态；

图6为第二级锚杆和第二级锚固部配合形成的中间构件的结构示意图，其中，第二级锚固部处于未工作状态；

图7为中间构件的结构示意图，其中，第二级锚固部处于工作状态；

图8为末端构件的结构示意图，其中，第N级锚固部处于未工作状态；

图9为末端构件的结构示意图，其中，第N级锚固部处于工作状态；

图10为锚杆的第一端的部分结构第一实施例；

图11为图10的俯视图；

图12为锚杆的第一端的部分结构第二实施例；

图13为图12的俯视图；

图14为锚杆的第一端的部分结构第三实施例；

图15为图14的俯视图；

图16为锚杆的第一端的部分结构第四实施例；

图17为图16的俯视图；

图18为锚杆的第一端的部分结构第五实施例；

图19为图18的俯视图；

图20A为本申请的一种多级锚栓的固定方法的实施例的a-f步骤，其中盲孔为三级；

图20B为本申请的一种多级锚栓的固定方法的实施例的g-i步骤；

图20C为本申请的一种多级锚栓的固定方法的实施例的j-l步骤；

图20D为本申请的一种多级锚栓的固定方法的实施例的m-o步骤。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请实施例的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，为方便理解以及统一术语，如无特殊指代，锚杆的第一端是指远离盲孔的孔底的一端，锚杆的第二端是指靠近盲孔的孔底的一端。

如图1至图9所示，一种多级锚栓，以N级锚栓为例，其中，N≥2，每级锚栓包括相互配合的锚杆以及锚固部，锚固部用于将锚杆固定在对应级的盲孔9(下文提及)的外壁，相邻级的两个锚杆直接或者间接连接，从而使得两者可以共同作用，成倍提高锚栓与盲孔9之间的连接能力，使得整体的承载力得到有效提高。

具体地，所述锚栓包括首端构件1和末端构件2，N级锚杆包括第一级锚杆11以及第N级锚杆21，N级锚固部包括第一级锚固部12以及第N级锚固部22，第一级锚固部12用于将第一级锚杆11固定在第一级盲孔9的外壁，从而形成第一级固定，第一级锚杆11以及第一级锚固部12配合形成首端构件1，第N级锚固部22用于将第N级锚杆21固定在第N级盲孔9的外壁，从而形成第N级固定，第N级锚杆21以及第N级锚固部22配合形成末端构件2，第一级锚杆11的第二端包括第一连接部13，第N级锚杆21的第一端包括第二连接部23，第一连接部13与第二连接部23直接或者间接地连接固定，从而使得第一级锚杆11与第N级锚杆21直接或者间接连接为一体，由此使得首端构件1的第一级固定与末端构件2的第N级固定可以共同作用，成倍提高锚栓与盲孔9之间的连接能力，使得整体的承载力得到有效提高。

需要能理解的是，直接连接是指第一连接部13与第二连接部23可拆卸连接，从而将首端构件1与末端构件2固定，连接的方式可以采用螺纹连接或者卡接；间接连接是指的第一连接部13与第二连接部23分别与一个过渡件(图中未标出)连接固定，即先将末端构件2放入盲孔9后，接入过渡件，再将首端构件1放入盲孔9，与过渡件连接，由此使得首端构件1与末端构件2间接连接为一体，确保首端构件1的第一级固定与末端构件2的第N级固定可以共同作用承载负荷；此外，过渡件可以是指的中间构件3(下文提及)，即过渡件自身也可与盲孔9固定，过渡件也可以仅为一个单独的连接件而不与盲孔9固定。

在一种可能的实施方式中，如图2、图3、图6、图7、图10至图19以及图20A至图20D所示，N≥3，所述锚栓还包括中间构件3，中间构件3连接在首端构件1和末端构件2之间，具体地，N级锚杆包括第二级锚杆31、第三级锚杆……以及第N-1级锚杆，N级锚固部包括第二级锚固部32、第三级锚固部……以及第N-1级锚固部；第二级锚固部32用于将第二级锚杆31固定在第二级盲孔9的外壁，从而形成第二级固定；第三级锚固部用于将第三级锚杆固定在第三级盲孔9的外壁，从而形成第三级固定；以此类推；第N-1级锚固部用于将第N-1级锚杆固定在第N-1级盲孔9的外壁，从而形成第N-1级固定；由此，通过第M级锚杆和第M级锚固部形成一个所述中间构件，其中，2≤M≤N-1，即以第二级锚杆31与第二级锚固部32配合、第三级锚杆与第三级锚固部配合……第N-1级锚杆与第N-1级锚固部配合，从而形成N-2级的中间构件3。

第一级锚杆11与第N级锚杆21通过第二级锚杆31、第三级锚杆……以及第N-1级锚杆连接为一体，从而使得首端构件1与末端构件2通过N-2级的中间构件3连接为一体，最终使得首端构件1的第一级固定、中间构件3的第二级固定、第三级固定……第N-1级固定可以与末端构件2的第N级固定可以共同作用，成倍提高锚栓与N级盲孔9之间的连接能力，使得整体的承载力得到有效提高。

以N≥4，即中间构件3数量为两级以上为例进行说明，如图3、图6、图7以及图10至于图19所示，形成N-2级的中间构件3的第二级锚杆31、第三级锚杆……以及第N-1级锚杆的第一端包括第三连接部33，第二端包括第四连接部34；以上各部件之间可拆卸连接的方式不局限采用螺纹连接或者卡接等可拆卸连接方式，具体地，以螺纹连接为例，与首端构件1相邻的中间构件3的第三连接部33与首端构件1的第一连接部13可拆卸连接，其中之一为螺母，其中另一为相匹配的螺杆；与末端构件2相邻的中间构件3的第四连接部34与末端构件2的第二连接部23可拆卸连接，其中之一为螺母，其中另一为相匹配的螺杆；相邻的两级中间构件3之间，其中一级中间构件3的第三连接部33与另一级中间构件3的第四连接部34可拆卸连接，其中之一为螺母，其中另一为相匹配的螺杆；以方便两者连接。

以中间构件3数量为一级为例，即N＝3，如图2、图6、图7、图10至图19以及图20A至图20D所示，第二级锚杆31的第一端包括第三连接部33，第二级锚杆31的第二端包括第四连接部34，以便于连接；中间构件3设置在首端构件1与末端构件2之间，第三连接部33与第一连接部13可拆卸连接，第四连接部34与第二连接部23可拆卸连接，连接的方式不局限采用螺纹连接或者卡接，若采用螺纹连接，第三连接部33与第一连接部13的其中之一为螺母，其中另一为相匹配的螺杆；同理，第四连接部34与第二连接部23的其中之一为螺母，其中另一为相匹配的螺杆，以方便两者连接。

需要能理解的是，每一级中间构件3均可以与对应的一级盲孔9实现固定，从而获得第二级固定、第三级固定……以及第N-1级固定，设定每一级固定的额定承载为F3，首端构件1的第一级固定，额定承载为F1、末端构件2的第二级固定，额定承载为F2，因此可以科学计算得出具有N-2级中间构件3的锚栓总承载力为F1+F2+(N-2)*F3，其中，N＝2的情况即为首端构件1与末端构件2直接连接的特殊情况，N＝3即为首端构件1与末端构件2通过一级中间构件3间接连接的特殊情况；通过每一级锚杆通过对应的一级锚固部固定在对应级的盲孔9上从而形成多级固定的锚栓，每一级构件均可以提供单独的承载力并共同作用，因此通过合理设计与施工，计算好载荷上限，以N-2级中间构件3配合首端构件1与末端构件2，可完全避免混凝土锥体破坏、锚栓拔出破坏、锚栓穿出破坏等情况。

在一种可能的实施方式中，如图6、图7、图10至图19以及图20A至图20D所示，每一级中间构件3或者首端构件1需要与先放入盲孔9中的构件连接，此处所指的构件是指的末端构件2或者先放入盲孔9中的上一级中间构件3，且盲孔9是具有一定深度的孔，因此不方便直接用手操作以实现螺纹连接或者卡接等可拆卸连接方式，因此，每级锚杆可包括设置在锚杆第一端的定位部4，以方便工具与其配合移动所述锚杆自身。

具体地，以第N-2级中间构件3与末端构件2连接举例，第N-2级中间构件3由第N-1级锚固部以及第N-1级锚杆构成，中间构件3放入时需要将第四连接部34与第N级锚杆的第二连接部23螺纹连接，操作人员以工具夹取位于第N-1级锚杆的第一端的定位部4，进而带动第N-1级锚杆旋转，使得第N-1级锚杆的第二端的第四连接部34旋入末端构件2的第二连接部23中实现连接。上一级中间构件3与下一级中间构件3的连接、首端构件1与第一级中间构件3的连接均同理，在此不再赘述。

定位部4可以有多种实施结构：

如图10与图11所示，以由第二级锚杆31与第二级锚固部32配合形成的第一级中间构件3为例，第三连接部33为螺杆，定位部4为从第二级锚杆31端面一体延伸出来的多边形立柱，第三连接部33设置在定位部4的端部，所用工具即为与多边形立柱相匹配的长柄套筒。

如图12与图13所示，以由第二级锚杆31与第二级锚固部32配合形成的第一级中间构件3为例，第三连接部33为螺杆，定位部4为多边形沉孔，例如常见的内六角沉孔，定位部4设置在第三连接部33的端部，所用工具即为与内六角沉孔相匹配的内六角螺栓扳手。

如图14与图15所示，以由第二级锚杆31与第二级锚固部32配合形成的第一级中间构件3为例，第三连接部33为螺杆，且第三连接部33的周向缺失一部分形成定位部4，即第三连接部33在周向上，部分长度的面积具有螺纹可以与螺母配合，另一部分缺失螺纹形成开口槽，即可以采用定制的工具夹取以方便旋转。

如图16与图17所示，以末端构件2为例，第二连接部23为螺母，定位部4为从第N级锚杆21的第一端的端面一体延伸出来的多边形立柱，第二连接部23设置在定位部4上；所用工具即为与多边形立柱相匹配的长柄套筒。

如图18与图19所示，以首端构件1为例，定位部4为定位槽或者定位凸起结构，第一级锚杆11的第二端沿径向缺失或者增加形成定制的定位部4，从而可以采用定制的工具夹取以方便旋转。

应能理解的是，以上各种实施结构均是为了实现首端构件1与中间构件3、中间构件3与中间构件3、中间构件3与末端构件2的连接。因此，各实施结构可以在首端构件1、中间构件3以及末端构件2之间通用，从而方便连接操作。

在一种可能的实施方式中，如图4至图9和图20A至图20D所示，锚固部为套管，锚固部套设在锚杆的外周，每级锚杆包括设置在该级锚杆第二端的膨胀锥台5，膨胀锥台5的最大直径大于该级锚固部的内径，需要理解的是，该级锚固部是指的与该级锚杆对应的锚固部；此外，锚固部的管壁形成有开口缝6，开口缝6延伸至锚固部靠近膨胀锥台5的一端边缘处，并在锚固部的边缘处形成开口7；沿锚固部的周向，锚固部的管壁对应膨胀锥台5的轴向长度的范围内设置有环切槽8。

具体地，以首端构件1为例，如图4、图5以及图20A至图20D所示，第一级锚固部12为套管，第一级锚固部12套设在第一级锚杆11的外周，第一级锚杆11包括设置在第一级锚杆11第二端的膨胀锥台5，第一连接部13设置在膨胀锥台5上，膨胀锥台5的最大直径较第N级锚固部22的内径大，在未工作状态，第一级锚固部12无法套入膨胀锥台5，每一级盲孔9的底端形成有扩底91(下文提及)，当需要形成固定，以外力击打第一级锚固部12，使其下端沿着膨胀锥台5变形为锥形并伸入扩底91中形成倒扣，此时为工作状态，当第一级锚杆11在载荷作用下向上脱出，膨胀锥台5扣在第一级锚固部12上，再由第一级锚固部12扣在扩底91上，从而实现首端构件1与第一级盲孔9的第一级固定。第一级锚固部12的管壁可形成有开口缝6，开口缝6延伸至第一级锚固部12靠近膨胀锥台5的一端边缘处，并在第一级锚固部12的边缘处形成开口7，沿第一级锚固部12的周向，第一级锚固部12的管壁对应膨胀锥台5的轴向长度的范围内设置有环切槽8，两者结构均是为了方便第一级锚固部12可以变形而无需施加过大的击打力，以免损坏混凝土结构。

以末端构件2为例，如图8、图9以及图20A至图20D所示，第N级锚固部22为套管，第N级锚固部22套设在第N级锚杆21的外周，第N级锚杆21包括设置在第N级锚杆21第二端的膨胀锥台5，膨胀锥台5的最大直径较第N级锚固部22的内径大；在未工作状态，第N级锚固部22无法套入膨胀锥台5，当需要形成固定，以外力击打第N级锚固部22，使其下端沿着膨胀锥台5变形为锥形并伸入扩底91中形成倒扣，此时为工作状态，当第N级锚杆21在载荷作用下向上脱出，膨胀锥台5扣在第N级锚固部22上，再由第N级锚固部22扣在扩底91上，从而实现末端构件2与第N级盲孔9的第N级固定。第N级锚固部22的管壁形成有开口缝6，开口缝6延伸至第N级锚固部22靠近膨胀锥台5的一端边缘处，并在第N级锚固部22的边缘处形成开口7；沿第N级锚固部22的周向，第N级锚固部22的管壁对应膨胀锥台5的轴向长度的范围内设置有环切槽8；两者结构均是为了方便第N级锚固部22可以变形而无需施加过大的击打力，以免损坏混凝土结构。此外，第N级锚杆21包括设置在膨胀锥台5底部的底托212，以方便与盲孔9的底端抵触受力。

以中间构件3为例，如图6、图7以及图20A至图20D所示，第二级锚固部32为套管，第二级锚固部32套设在第二级锚杆31的外周，第二级锚杆31包括设置在第二级锚杆31第二端的膨胀锥台5，第四连接部34设置在膨胀锥台5上，膨胀锥台5的最大直径较第二级锚固部32的内径大，在未工作状态，第二级锚固部32无法套入膨胀锥台5，当需要形成固定，以外力击打第二级锚固部32，使其下端沿着膨胀锥台5变形为锥形并伸入扩底91中形成倒扣，此时为工作状态，当第二级锚杆31在载荷作用下向上脱出，膨胀锥台5扣在第二级锚固部32上，再由第二级锚固部32扣在扩底91上，从而实现中间构件3与盲孔9的第三级固定。第二级锚固部32的管壁形成有开口缝6，开口缝6延伸至第二级锚固部32靠近膨胀锥台5的一端边缘处，并在第二级锚固部32的边缘处形成开口7；沿第二级锚固部32的周向，第二级锚固部32的管壁对应膨胀锥台5的轴向长度的范围内设置有环切槽8，两者结构均是为了方便第二级锚固部32可以变形而无需施加过大的击打力，以免损坏混凝土结构。

上述多级锚栓的固定方法，包括：

S10、在连接母材中形成N级盲孔9，N≥2，连接母材可以为天然致密石材、实心砖、空心混凝土砖、轻质混凝土砖以及钢筋混凝土墙；每一级盲孔9可采用普通电锤钻进行钻孔；

S20、将第N级锚杆21置入第N级盲孔9中；

S30、第N级锚杆21与盲孔9固定；

依次固定第N-1级锚杆至第一级锚杆的过程中，重复以下步骤S40～S50：

S40、将第X级锚杆置入第X级盲孔9中，并与上一级锚杆直接或者间接的连接，其中，1≤X≤N-1；

S50、将第X级锚杆与第X级盲孔9固定。

在一种可能的实施方式中，S10步骤中，盲孔9的底端形成有供固定用的扩底91，以方便对应级的锚固部实现固定；具体地，首先采用普通电锤钻进行钻孔，在连接母材内形成第一级圆柱形的盲孔9，然后采用专用扩底钻头，进行孔底扩大形成扩底91，即在第一级盲孔9的深度底部形成了扩底91；接着仍采用普通电锤继续往深处进行钻孔，到第二级盲孔9深度处停止钻孔，然后采用专用扩底钻头，进行孔底扩大，即在第二级深度底部形成了扩底91；以此类推可以形成一个带有N级扩底91的盲孔9。

以盲孔9为三级，说明扩孔型的多级锚栓在现场施工具体的锚固方法；

如图20A至图20D所示，依次为：

a.第一级盲孔9成型；

b.加工第一级盲孔9的扩底91；

c.第二级盲孔9成型；

d.加工第二级盲孔9的扩底91；

e.第三级盲孔9成型；

f.加工第三级盲孔9的扩底91；

g.置入末端构件2，并施加外力击打第N级锚固部22；

h.第N级锚固部22发生形变嵌入第三级盲孔9的扩底91中实现末端构件2与第三级盲孔9的第三级固定；

i置入中间构件3，并采用内六角螺栓扳手103嵌入定位部4，拧紧第四连接部34与第二连接部23，两者之间的螺杆完全旋入螺母内，且底端形成刚性抵触以获得更牢固的连接效果；

j.施加外力击打第二级锚固部32；

k.第二级锚固部32发生形变嵌入第二级盲孔9的扩底91中实现中间构件3与第二级盲孔9的第二级固定；

l.置入首端构件1，施加外力给第一级锚杆11，第一级锚杆11旋转从而拧紧第三连接部33与第一连接部13，两者之间的螺杆完全旋入螺母内，且底端形成刚性抵触以获得更牢固的连接效果；

m.施加外力击打第一级锚固部12；

n.第一级锚固部12发生形变嵌入第一级盲孔9的扩底91中实现首端构件1与第一盲孔9的第一级固定；

o.第一级锚杆11的远离第一连接部13的第二端外露杆处可设置连接构件，包括外螺母100、弹簧垫圈101、以及平垫圈102等，完成对锚栓的最终锚固连接。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多级锚栓，其特征在于：所述锚栓为N级，每级锚栓包括相互配合的锚杆和锚固部，所述锚固部用于固定所述锚杆，相邻级的两个所述锚杆相互连接，其中，N≥2。

2.根据权利要求1所述的多级锚栓，其特征在于：N≥3，所述锚栓包括首端构件、末端构件和连接在所述首端构件和所述末端构件之间的至少一个中间构件；第一级锚杆和第一级锚固部形成所述首端构件，第N级锚杆和第N级锚固部形成所述末端构件，第M级锚杆和第M级锚固部形成一个所述中间构件，其中，2≤M≤N-1。

3.根据权利要求1所述的多级锚栓，其特征在于：相邻的两个所述锚杆的相互连接的一端中的其中之一为螺母，其中另一为螺杆。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多级锚栓，其特征在于：每级所述锚杆包括设置在所述锚杆第一端的定位部，以用于工具与其配合移动所述锚杆。

5.根据权利要求4所述的多级锚栓，其特征在于：所述定位部为多边形立柱、多边形沉孔或开口槽。

6.根据权利要求1至3任一项所述的多级锚栓，其特征在于：所述锚固部为套管，所述锚固部套设在所述锚杆的外周，每级所述锚杆包括设置在所述锚杆第二端的膨胀锥台，所述膨胀锥台的最大直径大于所述锚固部的内径。

7.根据权利要求6所述的多级锚栓，其特征在于：所述锚固部的管壁形成有开口缝，所述开口缝延伸至所述锚固部靠近所述膨胀锥台的一端边缘处，并在所述锚固部的边缘处形成开口；和/或，

沿所述锚固部的周向，所述锚固部的管壁对应所述膨胀锥台的轴向长度的范围内设置有环切槽。

8.根据权利要求6所述的多级锚栓，其特征在于：第N级锚杆包括设置在所述膨胀锥台底部的底托。

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