專利名稱：用有機(jī)和/或無機(jī)砂漿料固定的錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述用有機(jī)和/或無機(jī)砂漿料固定的錨桿。
除傳統(tǒng)的固定技術(shù)外，在那里固定點借助于在鉆孔內(nèi)力和/或形封閉地錨固的擴(kuò)張暗銷或倒截系統(tǒng)形成，由先有技術(shù)還已知一些化學(xué)的固定技術(shù)，其中將錨桿置入一充填砂漿料的孔內(nèi)，并在砂漿料硬化后固定。這種復(fù)合錨固系統(tǒng)的優(yōu)點是，它們基本上無壓力擴(kuò)張并因此允許小的軸向和邊緣距離。已知一些復(fù)合錨固系統(tǒng)用于重載固定裝置，其中在預(yù)制的孔中充填多種成分的有機(jī)和/或無機(jī)砂漿料，砂漿料的成分起先仍彼此分離地存在于玻璃或塑料容器內(nèi)。例如由EP-B-0356425已知的錨桿繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)地插入孔中。插入的錨桿破壞了其中裝有砂漿料成分的容器。通過旋轉(zhuǎn)錨桿使砂漿料或多或少地緊密混合并進(jìn)一步搗碎已破碎的容器。
還已知一些復(fù)合錨固系統(tǒng)，其中，砂漿料在孔的外部預(yù)混合，只有在預(yù)混合后才置入準(zhǔn)備好的孔中。這種例如也由本申請人經(jīng)銷的復(fù)合錨固系統(tǒng)主要使用于在磚砌體尤其空心磚內(nèi)固定。通常包括兩種反應(yīng)成分的砂漿料借助于灌漿機(jī)從各個用于反應(yīng)成分的容器壓出，在位于灌漿機(jī)出口前的攪拌器內(nèi)混合以及灌入磚砌體內(nèi)預(yù)制的孔中。為了改善已預(yù)混合的砂漿料的分布以及防止砂漿料流入制有孔的磚的腔內(nèi)，孔事先大多配備一個制有通孔的套管。為保證完全充滿設(shè)有套管的孔，砂漿料按上述充填過程從鉆孔的最深處起灌到鉆孔的孔口。然后將一根錨桿插入已灌滿漿的孔內(nèi)。在灌漿硬化后錨桿被固定在孔中。最近灌漿技術(shù)越來越多地還應(yīng)用于在實心材料中錨固，例如混凝土、巖石，以及包括在木材中應(yīng)用。
在有裂縫的地基、在潮濕的或沒有徹底清除鉆屑的孔中，用有機(jī)和/或無機(jī)的復(fù)合砂漿或通過灌漿固定錨桿可能有不良的載荷/位移特性。由EP-B-0356425已知用于錨桿的裝在玻璃套管內(nèi)的有機(jī)復(fù)合砂漿的例子中，在錨固區(qū)有多個連續(xù)排列的從錨桿的桿成形出來的圓錐體。這些連續(xù)排列的圓錐體在錨桿受拉力軸向位移時應(yīng)導(dǎo)致孔內(nèi)再擴(kuò)張。在這種已知的有多重錐體的錨桿中，負(fù)載傳入地基通過擴(kuò)張壓力實現(xiàn)，在受拉力時圓錐體通過砂漿料在所錨固的地基上施加擴(kuò)張壓力。在有裂縫的混凝土中可能發(fā)生載荷非常不均勻地傳入的情況，因為在近表面的圓錐體所施加的擴(kuò)張壓力比錨桿上位于較深處的圓錐體施加的擴(kuò)張壓力大。在這種情況下當(dāng)拉力較大時由于存在表面附近區(qū)域內(nèi)混凝土破碎的危險，所以不可能充分利用混凝土的承載能力。
因此本發(fā)明的目的是克服先有技術(shù)錨桿的缺點。應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造一種錨桿，它可以將載荷均勻地傳入所錨固的地基中，以便能更充分地利用混凝土的承載能力。與此同時，錨桿應(yīng)能簡便和經(jīng)濟(jì)地制造。
達(dá)到此目的采取的措施包含在具有權(quán)利要求1特征部分所述特征的錨桿中。錨桿優(yōu)選的實施方案和/或有利的進(jìn)一步發(fā)展是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。按本發(fā)明設(shè)計的用有機(jī)和/或無機(jī)的砂漿料固定的錨桿有一根包括連接區(qū)和錨固區(qū)的桿。錨固區(qū)有至少兩個沿軸向連續(xù)排列的錐形擴(kuò)張件，它們的直徑總是朝錨固區(qū)前自由端方向增大。毗鄰前自由端的那個錐形擴(kuò)張件由閉鎖錐構(gòu)成，它沿軸向不能動地與桿連接。第二個錐形擴(kuò)張件設(shè)計為單獨的錐形元件，它可套在錨固區(qū)上并可沿錨固區(qū)有限地軸向移動。
按本發(fā)明設(shè)計的錨桿可以更好地傳入負(fù)載。在先有技術(shù)的錨桿中，通過一定數(shù)量從桿成形出來的沿軸向連續(xù)排列的錐形擴(kuò)張件，負(fù)載分布通常從近表面的區(qū)域到鉆孔最深處地進(jìn)行，而在按本發(fā)明設(shè)計的錨桿中情況恰好相反。沿軸向固定的最前部的那個閉鎖錐再加上至少一個優(yōu)選地多個其他的設(shè)置成可沿軸向移動的錐形元件保證負(fù)載的傳入始終從鉆孔最深處開始進(jìn)行。取決于其軸向的可移動性，負(fù)載也分布在其余的錐形元件上。以此方式總體上獲得一種可控制的比較均勻的從錐形元件經(jīng)砂漿到所錨固的地基內(nèi)的負(fù)載傳入。
有時可能要求帶有錐形元件的錨桿按一個可預(yù)先規(guī)定的方向裝入鉆孔內(nèi)。為了在錨固狀態(tài)仍保持此方向，應(yīng)防止錐形元件相對于錨固區(qū)轉(zhuǎn)動。在這里防旋轉(zhuǎn)保險恰當(dāng)?shù)氖峭ㄟ^錨桿與錐形元件之間的形封閉來保證。為此，按本發(fā)明的一種有利的方案，錨固區(qū)有不同于圓形的橫截面，優(yōu)選地有一種多邊形的橫截面。
為了使鉆孔直徑與錨桿的外徑相比不必加工得過大，錨固區(qū)帶有錐形擴(kuò)張件的區(qū)段的直徑比位于連接區(qū)前面的過渡段的直徑小。位于直徑縮小區(qū)與連接區(qū)之間的過渡區(qū)有錨桿毛坯的原始直徑。在這里，過渡段的外徑與縮小的錨固區(qū)外徑之比優(yōu)選地為約1.2至約1.35。
毗鄰錨固區(qū)前自由端的閉鎖錐可以如軸向可移動的錐形元件那樣是一個單獨的零件，它可以套在錨桿上或用螺紋旋在錨桿上并與之軸向不能動地連接。閉鎖錐可例如通過形封閉(鉚接、鐓粗、螺紋連接)或通過接縫技術(shù)(熔焊、釬焊、粘結(jié)…)與桿連接。按本發(fā)明在加工技術(shù)方面有利的方案是，閉鎖錐與錨固區(qū)設(shè)計為一體。為此，在套上其余可沿軸向移動的錐形元件后，它通過鐓粗、徑向沖鉚等成形在桿的前自由端上。
采用可套裝在錨桿錨固區(qū)上的單獨錐形元件還提供了這樣的可能性，即，這些錐形元件可以用與桿的材料不同的材料制造。這就有可能對桿和錐形元件使用不同的加工方法。由于桿和錐形元件選用不同的材料，還可以滿足對錨桿提出的特殊要求，例如在拉伸負(fù)載大的情況下允許錐形元件恰當(dāng)流動。桿例如可以用不銹鋼制造，而圓錐體則用一種容易變形的鋼加工。在這里，錐形元件并不一定全都用同樣的材料制造。錨桿在其錨固區(qū)可以有不同材料的錐形元件，以便在鉆孔深度不同的區(qū)域承受不同大小的載荷并因而使負(fù)載的傳入與例如沿深度質(zhì)地非常不均勻的所錨固的地基相匹配。
在與所錨固的地基相適配地實施負(fù)載傳入方面還有利的是，錨桿在錨固區(qū)配備有不同外徑和/或錐角的錐形元件。
在拉伸負(fù)載下產(chǎn)生的力沿軸向從一個錐形元件向下一個的繼續(xù)傳遞可借助于軸向有彈力的亦即軸向彈性的中間元件加以影響，它們可套在錨桿的錨固區(qū)上錐形元件之間。通過將力恰當(dāng)?shù)胤植迹衫缃o設(shè)在鉆孔最深處的錐形元件公配較大的負(fù)荷，以便更充分地利用混凝土的承載能力。中間元件可以是形式上為盤片或彈簧例如盤形彈簧的金屬元件。按本發(fā)明的一種有利的實施方案，中間元件是彈性的塑料片。通過選擇塑料片的塑料、彈性模量及厚度可以控制力的繼續(xù)傳遞。彈性模量選得越小以及塑料片的厚度選得越大，則負(fù)載的繼續(xù)傳遞越小和越晚。取代用厚度不同的塑料片，也可以改變裝在錐形元件之間的塑料片的數(shù)量。
沿錨固區(qū)安裝的沿軸向可移動的錐形元件的數(shù)量取決于錨固區(qū)的長度。業(yè)已證實恰當(dāng)?shù)氖茄劐^桿錨固區(qū)長度的約1/2至約2/3布置錐形元件。沿錨固區(qū)所設(shè)錐形元件的數(shù)量原則上沒有上限。但出自于加工技術(shù)方面的考慮，業(yè)已證實有利的是包括閉鎖錐在內(nèi)錐形元件的數(shù)量不超過10個。
為保證在連接和固定構(gòu)件時錨桿不會在鉆孔中轉(zhuǎn)動，至少個別錐形元件在其圓周上制有一個或多個削平區(qū)。這種削平區(qū)也使錨桿在插入已充填有砂漿料的鉆孔中時更加容易。砂漿料可上升到削平區(qū)旁以及錨桿被更好地埋入砂漿料內(nèi)。
下面借助于附圖表示的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖按不同的尺寸比例在局部示意圖中表示

圖1按本發(fā)明的錨桿第一種實施例透視圖；圖2錨桿的桿的實施例；圖3錐形元件的實施例；圖4部分剖切表示經(jīng)改型的錨桿放大的局部圖；以及圖5和6錨桿的桿的兩種改型的方案。
圖1所示的錨桿實施例其總體用標(biāo)號1表示。錨桿1有桿2，桿包括一個例如制有外螺紋的錨固區(qū)3和一個沿軸向與之連接的錨固區(qū)4，錨固區(qū)4可插入一個充填有機(jī)和/或無機(jī)砂漿料的鉆孔內(nèi)。大約錨固區(qū)縱向長度的一半設(shè)有錐形擴(kuò)張件，它們的直徑朝錨固區(qū)4前自由端5的方向增大。錐形擴(kuò)張件包括一個設(shè)在錨固區(qū)4前自由端5處的閉鎖錐6和沿軸向前后連續(xù)排列的錐形元件7。最前部的閉鎖錐6與錨桿1的桿2固定連接和沿軸向不能移動。例如，閉鎖錐6通過鉚或鐓粗或螺紋連接形封閉地與桿2連接。閉鎖錐6與錨桿1的桿2固定連接也可以通過接縫技術(shù)例如通過熔焊、釬焊、粘結(jié)等實現(xiàn)。閉鎖錐6還可以與桿2設(shè)計成一體。與閉鎖錐6相連的錐形元件7松套在桿2上。錐形元件7相對于桿沿軸向有一種形封閉和/或摩擦力封閉式的連接并可相對于錨固區(qū)4沿軸向移動。在個別錐形元件7及在閉鎖錐6圓周上的削平區(qū)8起錨桿1防轉(zhuǎn)保險裝置的作用和起砂漿流動輔助裝置的作用。
圖2表示圖1所示錨桿的桿2。制有外螺紋的連接區(qū)用標(biāo)號3表示，錨固區(qū)用標(biāo)號4表示。由圖2可以看出，錨固區(qū)4在一個錐形元件可套在其上的區(qū)段41內(nèi)設(shè)計為直徑被縮小。在這里，位于連接區(qū)3前面的過渡段42的外徑與縮小的區(qū)段41外徑之比為約1.2至約1.35。錨固區(qū)4縮小的區(qū)段41有一種不同于圓形的橫截面。例如制有一個沿軸向延伸的削平面9，它沿整個直徑縮小的區(qū)段41延伸直至錨固區(qū)4的前自由端5。錨固區(qū)4橫截面縮小區(qū)段41的軸向削平面9用作套上的錐形元件形封閉的防轉(zhuǎn)裝置以及充填在鉆孔中的砂漿料的上升輔助裝置。
圖3表示錐形元件的實施例并用標(biāo)號7表示。此錐形元件7有帶有孔10的空心圓錐體的形狀，它對應(yīng)于錨固區(qū)內(nèi)的軸向削平面9(圖2)有一削平區(qū)。由此沿周向形封閉地固定此套在錨固區(qū)上的錐形元件7。錐形元件7沿錨固區(qū)的軸向可移動性并不因此而受到影響。在錐形元件7圓周上的削平區(qū)8起防止錨桿在充填砂漿料的孔內(nèi)轉(zhuǎn)動的作用。在這里，錐形元件7圓周上的削平區(qū)8的布局是任意的。
表示在圖4中的按本發(fā)明的錨桿的一種改型方案用標(biāo)號11表示。與圖1相對應(yīng)的錨桿11的桿用標(biāo)號12表示。用標(biāo)號14表示錨桿11局部剖切表示的錨固區(qū)，包括一個毗鄰前自由端15的閉鎖錐16和軸向可移動的錐形元件17。錐形元件17圓周上的削平區(qū)18起防止錨桿11旋轉(zhuǎn)的作用。錐形元件17和閉鎖錐16通過形封閉防止相對于錨固區(qū)14旋轉(zhuǎn)。為此，錨固區(qū)14仍有一削平面19，它與錐形元件17和閉鎖錐16對應(yīng)的孔20配合作用。在錐形元件17之間安裝彈性的中間元件40，它們例如設(shè)計為套筒狀塑料件。中間元件40限制和控制錐形元件17沿軸向的移動量。
圖5表示一種略有修改的桿22的視圖。制有外螺紋的連接區(qū)用標(biāo)號23表示。用標(biāo)號24表示的錨固區(qū)在其裝有錐形元件的區(qū)段241有一個減小了的外徑。處于縮小的區(qū)段241與連接區(qū)23之間的過渡段用標(biāo)號242表示?？s小的區(qū)段241的橫截面與圓形不同并例如是橢圓形的。不言而喻，相應(yīng)地錐形元件和必要時閉鎖錐的孔同樣有橢圓的形狀。
圖6中表示的按本發(fā)明的錨桿另一種改型方案的桿32仍包括一個制有外螺紋的連接區(qū)33和一個軸向與之相連的錨固區(qū)34。錨固區(qū)34再分為過渡段342和帶錐形元件的縮小的區(qū)段341。錨固區(qū)34縮小的區(qū)段341設(shè)計為六邊形。錐形元件和必要時還有閉鎖錐的孔在這種情況下同樣有六邊形的橫截面，以便能在錨固區(qū)34上套裝錐形元件和閉鎖錐。防止旋轉(zhuǎn)借助于錨固區(qū)34六邊形橫截面與錐形元件或閉鎖錐內(nèi)孔的內(nèi)六邊形的形封閉連接實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．用有機(jī)和/或無機(jī)砂漿料固定的錨桿有桿(2；12；22；32)，桿包括連接區(qū)(3；13；23；33)和帶有沿軸向前后連續(xù)排列的錐形擴(kuò)張件(6、7；16；17)的錨固區(qū)(4；14；24；34)，錐形擴(kuò)張件的外徑總是朝錨固區(qū)前自由端(5；15)的方向增大，其特征為設(shè)至少兩個錐形擴(kuò)張件，其中毗鄰前自由端(5；15)的錐形擴(kuò)張件由閉鎖錐(6；16)構(gòu)成，它沿軸向不能動地與桿(2；12)連接，而其他的錐形擴(kuò)張件設(shè)計為單獨的錐形元件(7；17)，它可套在錨固區(qū)(4；14)上并可沿錨固區(qū)(4；14)有限地軸向移動。
2．按照權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征為裝在錨固區(qū)(4；14)內(nèi)的錐形擴(kuò)張件(6、7；16、17)的數(shù)量在兩個以上。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的錨桿，其特征為錐形元件(7；17)不能相對于桿(2；12)轉(zhuǎn)動。
4．按照權(quán)利要求3所述的錨桿，其特征為防止轉(zhuǎn)動通過桿(2；12)與錐形元件(7；17)之間的形封閉來保證。
5．按照權(quán)利要求4所述的錨桿，其特征為錨固區(qū)(4；14；24；34)至少分段地有不同于圓形的橫截面，優(yōu)選地有一種多邊形的橫截面。
6．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的錨桿，其特征為錨固區(qū)(4；24；34)有錐形擴(kuò)張件的區(qū)段(41、241；341)的直徑比過渡到連接區(qū)(3；23；33)去的圓柱形過渡段(42；242；342)的直徑小，在這里，圓柱形區(qū)段(42；242；342)與縮小的區(qū)段(41；241；341)它們的直徑比為約1.2至約1.35。
7．按照權(quán)利要求6所述的錨桿，其特征為毗鄰前自由端的閉鎖錐與錨固區(qū)設(shè)計成一體并例如通過鐓粗、徑向沖鉚等由錨固區(qū)成形出來。
8．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的錨桿，其特征為錐形元件(7；17)用一種與桿的材料不同的材料制造。
9．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的錨桿，其特征為這些錐形元件有不同的外徑和/或錐角。
10．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的錨桿，其特征為錐形元件(17)通過軸向有彈力的亦即軸向彈性的中間元件(40)互相隔開。
11．按照權(quán)利要求10所述的錨桿，其特征為中間元件(40)是彈性塑料片，它們優(yōu)選地有不同的厚度和/或在錐形元件(17)之間裝不同的數(shù)量。
12．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的錨桿，其特征為錐形元件(7；17)沿錨固區(qū)(4；14)長度的約1/2至約2/3布置。
13．按照權(quán)利要求12所述的錨桿，其特征為錐形元件(7；17)加上閉鎖錐(6；16)的數(shù)量不超過10個。
14．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的錨桿，其特征為至少個別錐形元件(7；17)在其圓周上制有削平區(qū)(8；18)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用有機(jī)和/或無機(jī)砂漿料固定的錨桿,它有一包括連接區(qū)(3)和錨固區(qū)(4)的桿(2)。錨固區(qū)有至少兩個沿軸向連續(xù)排列的錐形擴(kuò)張件,它們的直徑總是朝錨固區(qū)(4)前自由端(5)的方向增大。毗鄰前自由端(5)的錐形擴(kuò)張件設(shè)計為閉鎖錐(6),它沿軸向不能動地與桿(2)連接。第二個錐形擴(kuò)張件由單獨的錐形元件(7)構(gòu)成,它可套在錨固區(qū)(4)上并可沿錨固區(qū)(4)有限地軸向移動。
文檔編號F16B13/00GK1305065SQ00132969
公開日2001年7月25日 申請日期2000年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月19日
發(fā)明者艾里·托馬斯 申請人:希爾蒂股份公司