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帶有用于固定套筒的發(fā)脹元件的擴(kuò)張錨栓的制作方法與工藝

文檔序號(hào):12295634閱讀:246來源:國(guó)知局
帶有用于固定套筒的發(fā)脹元件的擴(kuò)張錨栓的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種擴(kuò)張錨栓,特別是用于固定在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鉆孔中。這樣的擴(kuò)張錨栓配備有一個(gè)栓體和至少一個(gè)設(shè)置在栓體上的膨脹元件,其中,栓體具有斜面,當(dāng)栓體沿著抽拉方向相對(duì)膨脹元件位移時(shí)該斜面將栓體上的膨脹元件沿徑向向外擠壓。

背景技術(shù):
例如由EP0514342A1已知一種此類型的擴(kuò)張錨栓。該擴(kuò)張錨栓用于將構(gòu)件錨固在固定基礎(chǔ)內(nèi)的(例如混凝土內(nèi)的)鉆孔上。已知的擴(kuò)張錨栓具有一個(gè)長(zhǎng)形的栓體,該栓體在其前部終端處具有一個(gè)錐形的、反向于抽拉方向擴(kuò)大的擴(kuò)張區(qū)段。與擴(kuò)張區(qū)段錯(cuò)開地設(shè)置有一個(gè)反向于抽拉方向可移動(dòng)地支承的擴(kuò)張?zhí)淄?。擴(kuò)張?zhí)淄苍谕鈧?cè)具有凸起,這些凸起沿著徑向方向凸出,并且利用這些凸起,擴(kuò)張?zhí)淄部梢糟^卡在基礎(chǔ)中鉆孔的內(nèi)壁上。將擴(kuò)張錨栓以擴(kuò)張區(qū)段在前反向于抽拉方向擊入鉆孔中,接著將栓體沿著抽拉方向重新從鉆孔中抽出一段。在擊入擴(kuò)張錨栓之后,擴(kuò)張?zhí)淄层^卡在鉆孔的內(nèi)壁上并因此在將栓體抽出時(shí)會(huì)滯留在鉆孔中。由此將栓體的擴(kuò)張區(qū)段向擴(kuò)張?zhí)淄仓欣?,此時(shí),由于擴(kuò)張區(qū)段的增大的直徑,而使擴(kuò)張?zhí)淄脖粨伍_,并且擴(kuò)張錨栓利用擴(kuò)張?zhí)淄部ňo在基礎(chǔ)內(nèi),從而負(fù)荷可以傳遞到基礎(chǔ)中。這個(gè)基本原理優(yōu)選也可以在本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)。為了保證將擴(kuò)張錨栓可靠地?fù)伍_,應(yīng)該避免擴(kuò)張?zhí)淄苍陂_始拉出栓體時(shí)發(fā)生移動(dòng)。為此目的,根據(jù)EP0514342A1在擴(kuò)張?zhí)淄采显O(shè)置有凸起,這些凸起將套筒在擊入之后固定在鉆孔內(nèi)。然而這些凸起越大,那么將擴(kuò)張錨栓擊入鉆孔的過程就可能越困難。所以利用凸起可實(shí)現(xiàn)的保持力會(huì)往往與擴(kuò)張錨栓的擊入特性相矛盾。EP0167481A1說明了一種可以在軸向預(yù)緊作用下錨固在基礎(chǔ)內(nèi)的擴(kuò)張錨栓,用它將一個(gè)底座夾緊到基礎(chǔ)上,其中,在底座與基礎(chǔ)之間設(shè)置有一個(gè)沿著錨栓縱軸線可膨脹的盒狀容器,該容器具有用于可發(fā)脹物質(zhì)的容納室。在脹起時(shí)該物質(zhì)可以維持錨栓的預(yù)緊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種特別可靠的擴(kuò)張錨栓,用它可以在花費(fèi)特別少的情況下實(shí)現(xiàn)特別好的載荷值。為此,本發(fā)明提供一種擴(kuò)張錨栓,其包括:-一個(gè)栓體和-至少一個(gè)設(shè)置在所述栓體上的膨脹元件,-其中,所述栓體具有斜面,當(dāng)栓體沿著抽拉方向相對(duì)膨脹元件位移時(shí)所述斜面將栓體上的膨脹元件沿徑向向外擠壓,其特征在于:-所述擴(kuò)張錨栓具有至少一個(gè)由可發(fā)脹物質(zhì)構(gòu)成的發(fā)脹元件,該發(fā)脹元件能夠脹起以便將所述膨脹元件在抽拉方向固定于鉆孔的壁上,其中所述發(fā)脹元件在添加激活物質(zhì)之后發(fā)生體積增大。本發(fā)明擴(kuò)張錨栓的特征在于:它具有至少一個(gè)由可發(fā)脹(泡脹性/溶脹性)物質(zhì)構(gòu)成的發(fā)脹元件(Quellelement,泡脹/溶脹元件),該發(fā)脹元件能夠脹起(aufquellen)以便將膨脹元件在抽拉方向緊固于鉆孔的-特別是圓筒狀的-壁上。本發(fā)明的基本思想是:在錨栓上設(shè)置一種由可發(fā)脹物質(zhì)構(gòu)成的發(fā)脹元件,該發(fā)脹元件被置入鉆孔的內(nèi)部以進(jìn)行發(fā)脹(Quellen)。在該脹起過程中,發(fā)脹元件壓擠抵靠圓筒狀的鉆孔壁,由此提高了發(fā)脹元件與鉆孔壁之間的摩擦力,并且因此還提高了與發(fā)脹元件作用連接的膨脹元件與鉆孔壁之間的摩擦力。由此便將膨脹元件軸向定位在鉆孔內(nèi)防止沿著抽拉方向拉出。因此,根據(jù)本發(fā)明可以在膨脹元件與鉆孔壁之間(即使在裂開的混凝土中)實(shí)現(xiàn)特別高的保持力并由此可實(shí)現(xiàn)特別可靠的擴(kuò)張過程。由于根據(jù)本發(fā)明可以在膨脹元件與鉆孔壁之間實(shí)現(xiàn)高保持力,本發(fā)明的擴(kuò)張錨栓此外還可以在膨脹元件與栓體之間設(shè)計(jì)高的摩擦系數(shù),而不存在膨脹元件在安裝時(shí)軸向移動(dòng)的危險(xiǎn)。膨脹元件與栓體之間的這個(gè)高的摩擦系數(shù)又可以保證在安裝好的錨栓上具備特別高的拉脫負(fù)荷,特別是即使在裂開的混凝土中。在此,本發(fā)明的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是:在將錨栓擊入鉆孔中之后才可以激活可發(fā)脹物質(zhì),因而膨脹元件與鉆孔壁之間的高保持力繼擊入之后才出現(xiàn)。由此,盡管在膨脹元件與鉆孔壁之間實(shí)現(xiàn)了高保持力,擴(kuò)張錨栓依然能被容易地?fù)羧搿S纱?,按照本發(fā)明,在現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)張錨栓中所存在的矛盾(據(jù)此,膨脹元件的高保持力還需要套筒上的高的凸起并因此需要高的擊入力)便得以解決。膨脹元件和/或栓體優(yōu)選由金屬材料構(gòu)成,該金屬材料為了有針對(duì)性地影響摩擦力也可加以涂層。根據(jù)本發(fā)明,膨脹元件沿著栓體可移動(dòng)地固定在栓體上。只要在此談及“徑向”和“軸向”,這應(yīng)該特別是針對(duì)于栓體和/或擴(kuò)張錨栓的縱軸線而言的,該縱軸線尤其可以是栓體或者擴(kuò)張錨栓的對(duì)稱軸和/或中軸線。所述擴(kuò)張錨栓尤其可以是一種作用力受控地?cái)U(kuò)張的擴(kuò)張錨栓。根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)栓體沿著該栓體的抽拉方向相對(duì)膨脹元件軸向位移時(shí),栓體的斜面將膨脹元件沿徑向向外擠壓并且同時(shí)使其壓靠到基礎(chǔ)內(nèi)的鉆孔壁上。通過這種方式將擴(kuò)張錨栓錨固在鉆孔內(nèi)。優(yōu)選地,所述抽拉方向平行于栓體的縱軸線延伸和/或從鉆孔中指向外部。在所述斜面上,栓體表面與栓體縱軸線的距離反向于抽拉方向漸增。根據(jù)本發(fā)明,所述發(fā)脹(Quellung,泡脹/溶脹)可以是化學(xué)過程、物理過程或混合過程。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選所說發(fā)脹可以理解為如下所述的每一種過程,在該過程中,添加激活物質(zhì)(特別是液體)致使(特別是作為固體構(gòu)造的)發(fā)脹元件體積增大。所述膨脹元件例如可以是楔體。然而特別優(yōu)選的是,膨脹元件為擴(kuò)張?zhí)淄?,該擴(kuò)張?zhí)淄仓辽倬植康匕鼑w,和/或所述栓體具有一個(gè)擴(kuò)張錐,其中,所述斜面由該擴(kuò)張錐構(gòu)成。由此實(shí)現(xiàn)了沿圓周方向?qū)⒘μ貏e均勻地導(dǎo)入。根據(jù)本發(fā)明,擴(kuò)張錐設(shè)置為用于撐開擴(kuò)張?zhí)淄?,也就是說用于使擴(kuò)張?zhí)淄矎较驍U(kuò)大??梢栽O(shè)置一個(gè)膨脹元件亦或多個(gè)膨脹元件。根據(jù)本發(fā)明,栓體可以具有一個(gè)負(fù)荷承納裝置,該負(fù)荷承納裝置特別是可以構(gòu)造成外螺紋或者內(nèi)螺紋。負(fù)荷承納裝置用于將沿抽拉方向定向的拉力導(dǎo)入擴(kuò)張錨栓中。所述斜面適宜設(shè)置在栓體的第一終端區(qū)域內(nèi),所述負(fù)荷承納裝置則設(shè)置在栓體的相對(duì)置的第二終端區(qū)域內(nèi)。特別是,抽拉方向的方向矢量可以從所述斜面指向負(fù)荷承納裝置。在所述斜面上,栓體表面到其縱軸線的距離隨著到負(fù)荷承納裝置的距離的增加而增加。特別是,本發(fā)明可以應(yīng)用在所謂的銷栓錨(Bolzenanker)中,在銷栓錨中,擴(kuò)張?zhí)淄膊粡你@孔伸出。畢竟,在這種銷栓錨中擴(kuò)張過程特別強(qiáng)烈地受到膨脹元件與鉆孔壁之間摩擦力的影響。因此可以在栓體上構(gòu)造一個(gè)止擋,該止擋限制膨脹元件離開斜面的移動(dòng)。這種止擋可以在銷栓錨中以特別簡(jiǎn)單的方式保證:膨脹元件可靠地與栓體共同進(jìn)入鉆孔中。優(yōu)選所述止擋是一環(huán)形凸肩,這在制造工藝方面以及對(duì)于可靠性來說是有利的。特別是,所述止擋沿軸向是設(shè)置在斜面與負(fù)荷承納裝置之間。原則上,所述發(fā)脹元件可以直接設(shè)置在膨脹元件上。然而特別有益的是:擴(kuò)張錨栓具有一固定元件,其中,發(fā)脹元件設(shè)置在該固定元件上。通過將發(fā)脹元件設(shè)置在一個(gè)特地為此設(shè)置的、優(yōu)選與擴(kuò)張?zhí)淄卜蛛x的固定元件上,錨栓的各個(gè)功能性可以分配到不同部件上。因此可以降低制造成本和/或進(jìn)一步提高可靠性,特別是因?yàn)榭砂l(fā)脹物質(zhì)可以與錨栓的被徑向向外擠壓的部分間隔開。所述固定元件適宜沿軸向在膨脹元件與止擋之間和/或在膨脹元件與負(fù)荷承納裝置之間設(shè)置在栓體上。優(yōu)選地,固定元件可以貼靠在膨脹元件上。由此得到一種特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式。固定元件以適當(dāng)方式軸向可移動(dòng)地設(shè)置在栓體上,這樣可以進(jìn)一步降低結(jié)構(gòu)花費(fèi)。特別是,上述限定膨脹元件離開斜面的移動(dòng)的止擋也可以限定固定元件和/或發(fā)脹元件離開斜面的移動(dòng)。一種有益的設(shè)計(jì)在于:所述固定元件是固定環(huán),和/或所述發(fā)脹元件是環(huán)形的或者弓段狀的。因此可以實(shí)現(xiàn)作用力的特別均勻的導(dǎo)入。固定環(huán)也可以是中斷的,這在制造方面可能是有益的。固定元件例如可以由金屬材料制造而成,特別是由鋼制成。此外有益的是:所述擴(kuò)張錨栓(特別是其固定元件)具有容納部,發(fā)脹元件至少局部地容納在該容納部中。由此可以以特別簡(jiǎn)單的方式方法防止:發(fā)脹元件在擊入錨栓時(shí)意外地由錨栓剪斷。若固定元件是固定環(huán),那么容納部特別可以是一個(gè)環(huán)繞栓體的環(huán)形槽。優(yōu)選可以規(guī)定:發(fā)脹元件能夠通過擴(kuò)張錨栓往鉆孔中的插入而激活。為此目的,例如用于發(fā)脹元件的激活物質(zhì)可以設(shè)置在擴(kuò)張錨栓上、特別是發(fā)脹元件上一個(gè)封閉的容器內(nèi),該容器在擴(kuò)張錨栓插入鉆孔中時(shí)破裂并釋放出激活物質(zhì)。發(fā)脹元件可以超過止擋的橫截面伸出,使得在擊入時(shí)對(duì)發(fā)脹元件施加機(jī)械負(fù)荷并因此可以將其激活。然而原則上也可以將用于發(fā)脹元件的激活物質(zhì)單獨(dú)輸送到鉆孔中。附圖說明下文將借助在附圖中示意性示出的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地闡述本發(fā)明,下面所示實(shí)施例的各個(gè)特征在本發(fā)明的范圍內(nèi)原則上可以單獨(dú)或任意組合地實(shí)現(xiàn)。在附圖中示意性地示出:圖1:現(xiàn)有技術(shù)的安裝在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的擴(kuò)張錨栓的部分縱剖視圖;圖2:圖1中擴(kuò)張錨栓的構(gòu)造成擴(kuò)張?zhí)淄驳呐蛎浽膬?nèi)側(cè)面的展開圖;圖3:本發(fā)明的擴(kuò)張錨栓的側(cè)視圖;圖4:圖3所示本發(fā)明擴(kuò)張錨栓的帶有發(fā)脹元件的固定元件的透視圖。具體實(shí)施方式作用相同的元件在各附圖中標(biāo)注有同樣的附圖標(biāo)記。圖1和2示出了現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)張錨栓1的一個(gè)實(shí)施例。如特別是圖1示出的那樣,擴(kuò)張錨栓1具有一個(gè)栓體10和一個(gè)構(gòu)造成擴(kuò)張?zhí)淄驳呐蛎浽?0,其中擴(kuò)張?zhí)淄舶鼑w10。栓體10具有一個(gè)帶有恒定橫截面的頸部區(qū)域11以及在栓體10的前部終端區(qū)域內(nèi)接著所述頸部區(qū)域11具有一個(gè)用于擴(kuò)張?zhí)淄?0的擴(kuò)張錐12,在該擴(kuò)張錐上栓體10的表面構(gòu)造成斜面13,并且在該擴(kuò)張錐上栓體10從頸部區(qū)域11向著其前部終端擴(kuò)大。在頸部區(qū)域11的背離擴(kuò)張錐12的那側(cè),栓體10具有一個(gè)例如構(gòu)造成環(huán)形凸肩的用于擴(kuò)張?zhí)淄?0的止擋17。栓體10在其與擴(kuò)張錐12相反的后部終端區(qū)域上設(shè)置有一個(gè)用于螺母8的外螺紋18。如特別是在圖2中可以看出的那樣,擴(kuò)張?zhí)淄?0具有擴(kuò)張開口24,這些擴(kuò)張開口以擴(kuò)張?zhí)淄?0的前部端面21為起始點(diǎn)。這些擴(kuò)張開口24使得擴(kuò)張?zhí)淄?0通過栓體10擴(kuò)張錐12實(shí)施的徑向擴(kuò)大更為容易。在安裝擴(kuò)張錨栓1時(shí),將栓體10以擴(kuò)張錐12在前沿著該栓體10的縱軸線100方向移入圖1所示的基礎(chǔ)5內(nèi)的鉆孔99中。在此,由于限制膨脹元件20離開擴(kuò)張錐12移動(dòng)的止擋17,同樣也將構(gòu)造成擴(kuò)張?zhí)淄驳呐蛎浽?0帶入鉆孔99中。然后(例如通過擰緊螺母8)將栓體10沿著平行于縱軸線100延伸的抽拉方向101從鉆孔99中又拉出一段。在此,構(gòu)造成擴(kuò)張?zhí)淄驳呐蛎浽?0由于其在鉆孔99的基本為圓筒狀的壁98上的摩擦力而在鉆孔99內(nèi)停滯并因此發(fā)生栓體10相對(duì)膨脹元件20的移動(dòng)。在該移動(dòng)過程中,栓體10的擴(kuò)張錐12的斜面13越來越深地向膨脹元件20中擠入,使得該膨脹元件20被斜面13徑向擴(kuò)大并與鉆孔99的壁93壓到一起。通過該機(jī)構(gòu),擴(kuò)張錨栓1便被固定在基礎(chǔ)5內(nèi)。在圖1中示出了擴(kuò)張錨栓1的安裝狀態(tài),在該狀態(tài)中它是固定在基礎(chǔ)5內(nèi)的。借助螺母8可以將附裝件6緊固在基礎(chǔ)5上。在圖3和4中示出了本發(fā)明擴(kuò)張錨栓的一種實(shí)施方式。圖3和4的本發(fā)明實(shí)施形式以類似方式實(shí)現(xiàn)圖1和2實(shí)施形式的一系列的特征,就這點(diǎn)而言可以相應(yīng)地利用上文的說明,并且下面僅僅探討本發(fā)明的不同之處。圖3和4的本發(fā)明實(shí)施方式與圖1和2所示現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式的不同之處主要在于:在圖3和4的本發(fā)明實(shí)施方式中設(shè)置有一個(gè)帶有發(fā)脹元件81的附加的固定元件82,所述發(fā)脹元件具有可發(fā)脹物質(zhì)。固定元件82在栓體10的頸部區(qū)域11內(nèi)在膨脹元件20與止擋17之間可軸向移動(dòng)地設(shè)置在栓體10上。它作為環(huán)繞栓體的固定環(huán)構(gòu)造為環(huán)形的并且具有一個(gè)環(huán)繞的環(huán)形槽83,同樣呈環(huán)形的發(fā)脹元件81部分地、即向外帶有徑向突出部地容納于該環(huán)形槽內(nèi)。帶有發(fā)脹元件81的固定元件82在直徑方面略微大于止擋17,以便在擴(kuò)張錨栓1插入鉆孔99中時(shí)能夠激活發(fā)脹元件81,。在擴(kuò)張錨栓1往鉆孔99中插入時(shí),發(fā)脹元件81的可發(fā)脹物質(zhì)被激活并因此徑向壓靠到鉆孔99的壁98上。由此,帶有發(fā)脹元件81的固定元件82便在軸向固定于鉆孔壁98上。因此支撐在固定元件82上的膨脹元件20也在軸向被固定于鉆孔99中,從而,當(dāng)栓體10在安裝擴(kuò)張錨栓1時(shí)相對(duì)于膨脹元件20沿著抽拉方向101位移時(shí),膨脹元件20可靠地定位緊固于鉆孔99中。
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