專利名稱：一種用于空心壁的錨定螺栓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錨定螺栓，尤其是提供一種適于在空心壁或壁內(nèi)為松軟層結(jié)構(gòu)上緊固、安裝物體或設(shè)施的錨定螺栓。
背景技術(shù)：
在空心壁結(jié)構(gòu)上緊固、安裝物體多采用膨脹螺栓，目前市售的膨脹螺栓由帶脹頭的螺桿、螺母、墊圈和套在螺桿上帶有切縫的管狀膨脹體組成，其原理是通過旋扭螺母，擠壓膨脹體，使膨脹體在螺桿脹頭的作用下?lián)伍_并與孔內(nèi)壁四周擠緊，從而得以固定。
中國專利97245984.7公開了一種用于軟質(zhì)墻體的膨脹螺絲，主要特點(diǎn)是在膨脹管前部有兩排圓形孔洞狀缺口，切縫通過切口將其分成若干脹瓣，脹瓣前端與螺桿前端的凸緣接觸，經(jīng)受力彎曲而形成突起翅，固定在墻體中。
德國格丹克有限公司在中國申請(qǐng)?zhí)枮?4191688.X(國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/EP94/00841)的發(fā)明專利亦公開了一種至少包括兩個(gè)膨脹管的膨脹螺栓，其主要特點(diǎn)為膨脹管環(huán)繞著張力件，一個(gè)膨脹管裝于另一個(gè)膨脹管中，位于相鄰膨脹管上的槽相互反向傾斜，膨脹管之間無相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
我們知道，通常情況下空心壁上緊固物體用的膨脹裝置，其膨脹的直徑或范圍增加的顯著程度以及與空心壁內(nèi)側(cè)接觸面積或范圍的大小或其承載負(fù)荷的形式，可綜合反映該膨脹裝置的緊固效果，特別是當(dāng)空心壁自身強(qiáng)度較弱時(shí)，其壁內(nèi)側(cè)接觸面積或范圍或承載負(fù)荷形式及受力方向就顯得尤為重要。
現(xiàn)有技術(shù)與已有專利97245984.7、94191688.X中，膨脹體/管在螺桿脹頭的作用下?lián)伍_若干脹瓣，膨脹隆起的脹瓣與孔內(nèi)壁擠緊，其與空心壁內(nèi)側(cè)的接觸主要在孔邊緣處，受力面積或范圍較小，尤其是應(yīng)用于輕質(zhì)材料或強(qiáng)度較弱的材料時(shí)，受壓的孔邊緣易于受損，從而導(dǎo)致孔徑擴(kuò)大，降低了緊固效果。
上述膨脹螺栓均以徑向承載壓力為主，本發(fā)明與之的明顯區(qū)別在于力求以軸向承載壓力為主，故稱其為錨定螺栓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于空心壁的錨定螺栓，其膨脹體可形成較大的直徑或范圍，并與空心壁內(nèi)側(cè)有著較寬的接觸面，空心壁內(nèi)側(cè)受力方向與孔的軸線大致平行。
本發(fā)明的又一目的是提供一種承載性較佳的錨定螺栓，其脹瓣可按預(yù)設(shè)的位置和方向彎折，形成帶有斜支撐的支架狀錨定結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種對(duì)膨脹體軸向施壓時(shí)，其內(nèi)端不受扭力或受扭力較小的錨定螺栓。
本發(fā)明的目的通過采用下述技術(shù)方案的一種或幾種實(shí)現(xiàn)空心壁錨定螺栓，至少包括膨脹體和張力裝置，膨脹體至少包括A、B、C、D、E、F段，至少在B、C、D、E段開有可形成脹瓣的豁口，C段脹瓣至少設(shè)有一個(gè)外凸壓痕，在脹瓣外壁與過軸線的平面相交的線上，C段至少存在大于E、F段至軸線的距離，沿軸線方向B段長(zhǎng)度大于D與C段長(zhǎng)度之和，B、D段有與C段呈相似截面積形狀的區(qū)域，D與C段的橫截面積大小相近，E段脹瓣呈包括扇形、折角形的抗彎折的截面形狀。本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)在于通過沿軸向施壓，使各脹瓣一部分區(qū)間以塑性變形方式，而另一部分區(qū)間以彈性變形方式沿徑向膨脹。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，膨脹體C段設(shè)一外凸壓痕，其鄰近的B、D段至少可設(shè)有一外凹?jí)汉?。本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)在于膨脹過程中，脹瓣可按預(yù)定的位置和方向進(jìn)行彎折變形。也就是說，當(dāng)膨脹體軸向受壓時(shí)，C段區(qū)域產(chǎn)生較大的徑向向外的分力，從而使該區(qū)域的受壓彎折方向得以確定，C段凸?fàn)钆蛎?，引?dǎo)B、D、E段的彎折方向，D段區(qū)域長(zhǎng)度亦決定了E段彈性變形后與軸線的夾角，當(dāng)C段向外凸起時(shí)，B、D段隨之產(chǎn)生彎折變形，由于D段比B段短，故D段帶動(dòng)E段產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)B段抵在建材或空心內(nèi)壁時(shí)，E段所產(chǎn)生的徑向向心彈力，使D段抵住B段的內(nèi)壁。
在又一優(yōu)選實(shí)施例中，外凸壓痕與其兩側(cè)的外凹?jí)汉奂案浇慕孛娣e小于該脹瓣其它區(qū)域。本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)是每一脹瓣形成一帶有支撐段E、接觸段B，連接于B、E段之間的C、D段的支架狀，若干脹瓣以軸線為中心呈放射狀環(huán)繞于螺桿周圍，組成一帶有斜支撐的支架狀錨定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的又一個(gè)重要特點(diǎn)在于膨脹體與空心壁建材內(nèi)側(cè)有較大范圍的接觸面，建材受力分散，承載面積大。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，螺桿與膨脹體A段相對(duì)應(yīng)部分的直徑大于與膨脹體E段相對(duì)應(yīng)部分的直徑，加之C段區(qū)域有大于E、F段區(qū)域的至軸線距離，故膨脹體所需初始的軸向壓力小，相對(duì)避免了因軸向壓力過大可能帶來的扭曲。
張力裝置至少包括螺桿/螺柱、螺母，所述的螺桿可以是內(nèi)端帶有螺紋或外端帶有螺紋，也可以是兩端采用不同直徑的結(jié)構(gòu)；所述的螺母至少可以是內(nèi)螺母、外螺母、內(nèi)管狀螺母、外管狀螺母。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、膨脹過程中，脹瓣可按預(yù)定的位置和方向進(jìn)行彎折變形，有較大的承載力；2、膨脹體與空心壁內(nèi)側(cè)有較大的接觸范圍，由若干帶有斜支撐的支架狀脹瓣以軸線為中心呈放射狀環(huán)繞于螺桿周圍，形成穩(wěn)固性很強(qiáng)的錨定結(jié)構(gòu)；3、膨脹操作所需的初始軸向壓力小，可相對(duì)減少或避免因所需軸向壓力過大時(shí)伴隨扭力增加而易造成的扭曲；


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例膨脹后效果剖面示意圖；圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例膨脹體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明又一實(shí)施例膨脹后效果剖面示意圖；圖5為本發(fā)明一實(shí)施例張力裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明又一實(shí)施例張力裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一螺桿外端設(shè)置螺紋的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為一種膨脹體A段為多邊形并設(shè)有凸緣的截面示意圖；圖9為一種膨脹體A段凸緣與螺桿嵌接關(guān)系的截面示意圖；圖10為一種膨脹體A段為圓形并設(shè)有凸緣的截面示意圖；圖11為一種螺桿設(shè)有凹槽的張力裝置示意圖；圖中，錨定螺栓為12，膨脹體為14，豁口為16，外凸壓痕為18，外凹?jí)汉蹫?0，脹瓣為22，張力裝置為24，定位段為A，接觸段為B，折彎段為C，回彎段為D，支撐段為E，位移段為F，螺桿為26，螺桿端頭為28，螺桿大直徑端為30，螺柱為31，墊圈為32，外螺母為34，內(nèi)螺母為36，外管狀螺母為38，內(nèi)管狀螺母為40，內(nèi)管狀螺母錐形體為42，內(nèi)管狀螺母端頭為44，內(nèi)管狀螺母膨脹體插入槽為46，膨脹體凸緣為48，膨脹體切口為50，螺桿凹槽為52。
以下結(jié)合附圖中簡(jiǎn)略示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1-2，一種用于空心壁的錨定螺栓12，其膨脹體14至少包括A、B、C、D、E、F段，膨脹體的A、B、C段為多邊形，E、F段為圓筒形，B、C、D、E段豁口16沿A段多邊形的棱角延伸；C段設(shè)有一外凸壓痕18，D段設(shè)有一個(gè)外凹?jí)汉?0，B段設(shè)有至少一個(gè)外凹?jí)汉?0，其橫向?qū)挾瓤拷麬段處最窄，上述凸凹?jí)汉劬怪庇谳S線方向呈直線狀；C段相對(duì)較窄，B、D段寬度略大于C段；B段上窄下寬呈梯形，其下底與C段相鄰；在脹瓣22外壁與過軸線的平面相交的線上，C段至少存在大于E、F段至軸線的距離；螺桿大直徑端30與A段對(duì)應(yīng)，其采用較粗的直徑，以承載剪切力；螺桿26與內(nèi)螺母36配合部分采用較細(xì)直徑，內(nèi)螺母36與膨脹體14的F段采用過盈的嵌接形式連接，當(dāng)然也可采用焊接、凹凸嚙合或制成一體等形式。膨脹體14所受的軸向壓力，是由于螺母與螺桿端頭相向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的，膨脹體14軸向受壓時(shí)，開有豁口16的段落上，在設(shè)有外凸壓痕18的C段有一徑向向外的分力位引導(dǎo)產(chǎn)生向外凸方向彎折，由此一徑外凸起的彎折趨勢(shì)形成，其兩側(cè)B、D段設(shè)有的外凹?jí)汉?0處隨之產(chǎn)生外凹彎折，其中，B段中臨近壁內(nèi)側(cè)最近一外凹?jí)汉巯犬a(chǎn)生變形且彎折角最大；螺母與螺桿端頭繼續(xù)相向運(yùn)動(dòng)，致使B段與空心壁內(nèi)側(cè)之間形成較大接觸平面，E段所產(chǎn)生的徑向向心彈力使D段抵至B段內(nèi)壁，此時(shí)每一脹瓣22形成帶有斜支撐的支架狀，若干脹瓣以軸線為中心呈放射狀環(huán)繞于螺桿26周圍，組成穩(wěn)固的錨定結(jié)構(gòu)。
參見圖3，膨脹體14可以是A、B、C段為多邊形，E、F段為A、B、C段多邊形的倍數(shù)；也可以是A、B、C段為多邊形，E、F段為圓筒形；還可以是A、B、C段為多邊形，E、F段亦為多邊形，但至少有棱邊置于脹瓣22中線附近；其各段分布與圖1相同。在本實(shí)施例中，膨脹體14為多邊形筒狀，B、C、D、E段開有豁口16，E、F段由A段倍數(shù)的多邊形構(gòu)成。
參見圖4，本發(fā)明的又一實(shí)施例中，張力裝置24至少由螺柱31和外管狀螺母38、內(nèi)螺母36及墊圈32構(gòu)成，其與圖2所示的實(shí)施例不同之處在于當(dāng)旋轉(zhuǎn)外管狀螺母38時(shí)，通過工具對(duì)螺柱外端的轉(zhuǎn)動(dòng)予以限制，脹瓣22不致受扭力，而只受軸向壓力，當(dāng)螺柱31在外端露出過長(zhǎng)時(shí)，可將其旋入，此時(shí)螺柱31與外管狀螺母38、內(nèi)螺母36之間為松馳狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，亦不會(huì)造成脹瓣22變形；膨脹體F段在螺柱31擠壓下與內(nèi)螺母36達(dá)到緊配合，也可采用焊接，凹凸嚙合或制成一體，此實(shí)施例即解決了脹瓣22不致受扭力變形，又解決了螺柱31不致外露過長(zhǎng)的問題。本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)在于外管狀螺母38的采用，既解決了外部美觀又保證了相對(duì)A段的抗剪切力所需的承載能力。
參見圖5，本發(fā)明一實(shí)施例的張力裝置24至少可以由螺桿26和外管狀螺母38組成。其中管狀螺母的長(zhǎng)度可延伸至C段，螺桿端頭28與膨脹體14可采用嵌接過盈配合或凹凸嚙合或焊接或制成一體等形式。此種張力裝置即可解決螺桿26外露問題又可為外部留下一備用螺孔。
參見圖6，本發(fā)明又一實(shí)施例的張力裝置24至少由螺桿26、內(nèi)管狀螺母40、內(nèi)管狀螺母錐形體42、內(nèi)管狀螺母端頭44及內(nèi)管狀螺母膨脹體插入槽46組成。其中，內(nèi)管狀螺母40的長(zhǎng)度大于或等于膨脹體A段，小于A、B段之和；內(nèi)管狀螺母錐形體42至少不大于膨脹體14安裝前自然狀態(tài)時(shí)與C、D、E各段所對(duì)應(yīng)的內(nèi)徑；內(nèi)管狀螺母端頭44與膨脹體F段連接時(shí)同樣可采用上述螺桿端頭28與膨脹體14的若干連接方法；在緊固過程中，內(nèi)管狀螺母40進(jìn)入A段后亦可將原較長(zhǎng)的螺桿26調(diào)換成較短的螺桿26，以適應(yīng)不同的空心壁厚度。
參見圖7-11，張力裝置24至少由外螺母34和螺桿26組成，其特征在于膨脹體A段有向筒內(nèi)凸起的凸緣48與膨脹體切口50，其凸緣48與螺桿26沿其軸向的凹槽52滑動(dòng)限位配合，目的是當(dāng)旋扭外螺母34時(shí)，使螺桿端頭28與外螺母34相向運(yùn)動(dòng)，其膨脹體脹瓣22不受扭力只受軸向壓力。
本發(fā)明提供的錨定螺栓可由金屬或一塑性材料制成。
權(quán)利要求
1.一種用于空心壁或壁內(nèi)為松軟層結(jié)構(gòu)的錨定螺栓(12)，至少包括膨脹體(14)和張力裝置(24)，膨脹體沿軸線方向的部分段落由若干豁口(16)將其分成數(shù)個(gè)脹瓣(22)，通過張力裝置(24)對(duì)膨脹體(14)軸向施壓而使其產(chǎn)生徑向膨脹，其特征在于膨脹體(14)至少包括A、B、C、D、E、F段，至少在B、C、D、E段開有可形成脹瓣(22)的豁口(16)，C段脹瓣至少設(shè)有一個(gè)外凸壓痕(18)，在脹瓣外壁與過軸線的平面相交的線上，C段至少存在大于E、F段至軸線的距離，E段脹瓣呈包括扇形、折角形的抗彎折截面形狀，沿軸線方向B段長(zhǎng)度大于D與C段的長(zhǎng)度之和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨定螺栓，其特征在于B段與D段至少各設(shè)有一個(gè)外凹?jí)汉?20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨定螺栓，其特征在于外凸壓痕(18)與其兩側(cè)的外凹?jí)汉?20)及附近的截面積小于脹瓣(22)的其它區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨定螺栓，其特征在于張力裝置(24)中的螺桿(26)外端設(shè)有螺紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨定螺栓，其特征在于張力裝置(24)中的螺桿(26)內(nèi)端設(shè)有螺紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的錨定螺栓，其特征在于膨脹體(14)的A、B、C段為多邊形，棱邊與豁口(16)重合，E、F段也為多邊形，但至少有棱邊置于脹瓣(22)中線附近。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的錨定螺栓，其特征在于膨脹體(14)的A、B、C段為多邊形，E、F段為圓筒形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的錨定螺栓，其特征在于螺桿與膨脹體A段相對(duì)應(yīng)部分的直徑大于與膨脹體E段相對(duì)應(yīng)部分的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的錨定螺栓，其特征在于張力裝置(24)中的螺桿(26)外端設(shè)有凹槽(52)，膨脹體A段內(nèi)壁設(shè)有可與上述凹槽嵌接的凸緣(48)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨定螺栓，其特征在于膨脹體(14)開有豁口(16)的段落可延伸至F段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錨定螺栓，尤其是提供一種適于在空心壁或壁內(nèi)為松軟層結(jié)構(gòu)上緊固、安裝物體或設(shè)施的錨定螺栓，其至少包括膨脹體和張力裝置，膨脹體至少包括A、B、C、D、E、F段，在B、C、D、E段開有可形成脹瓣的豁口，C段脹瓣至少設(shè)有一個(gè)外凸壓痕，在脹瓣外壁與過軸線的平面相交的線上，C段至少存在大于E、F段至軸線的距離，E段脹瓣呈包括扇形、折角形的抗彎折的截面形狀。本發(fā)明對(duì)空心壁厚度有一自動(dòng)適應(yīng)范圍，脹瓣可按預(yù)設(shè)或適當(dāng)?shù)奈恢煤头较蜻M(jìn)行彎折變形，其支撐面寬，穩(wěn)定性好，承載力強(qiáng)，即可適用于空心壁類墻體又可適用于隧道、地面或壁內(nèi)為松軟層的結(jié)構(gòu)，也同樣適用于類似的自然環(huán)境，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號(hào)F16B13/14GK1534204SQ03108600
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月1日
發(fā)明者李福德 申請(qǐng)人:李福德