专利名称：锥孔专用钻头及锥孔应用的方法
技术领域：
本发明涉及用于钻孔的刀具，也涉及锚固技术和植筋技术，具体而言涉及锚孔的
钻头及其在后锚固技术或植筋技术的应用方法。
背景技术：
众所周知，锚固是将锚栓固定在锚孔之中，后锚固是将锚栓锚固在混凝土结构上 的技术。为了防止荷载下出现诸如锚栓破坏、混凝土锥体破坏、混凝土边沿破坏、剪撬破坏、 劈裂破坏、拔出破坏、穿出破坏等等破坏，近年来人们在现有技术的基础上，不断开发新的 钻头以及新的后锚固技术和植筋技术。已有许多相关的中国专利和专利申请件，典型的如 98208074. 3号"异形钻头"、00212069. 0号"一种爆扩锚杆"、03137329. 1号"外保温后锚固 粘贴面砖墙体及施工工艺"、200420061503. 1号"一种扩孔用钻花"、200520097671. 0号"平 头快速安装混凝土用锚固螺栓"200620078859. 5号"双锚锚栓装置"、200710018555. 9号 "板材植丝背栓连接装置"、200810203423. 8号"无机后锚固植筋胶施工方法"等。但这些技 术方案。所用的孔均为直径相等的孔，可以采用普通钻头开孔；仅有少数技术采用了内部扩 孔的做法。迄今为止，尚无锥形孔专用钻头的相关专利，也无锥形孔应用的相关专利，也没 有相关技术的报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锥孔专用钻头，可以在多种基材的直孔上钻出锥形锚 孔或锥形植筋孔。 本发明的又一 目的是提供锥孔应用的方法，使其能够提高后锚固技术和植筋技术 的强度。 为达到发明目的，发明人针对现有的锚固技术和植筋技术进行了反复的研究与试 验，提供的锥孔专用钻头由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体； 定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐 角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。 上述刃面外沿线与钻头轴线夹角的角度为5° 30° 。 上述刃锋带有或不带有锯齿，带有锯齿的刃锋可钻出带楞的锥孔，用于锚固或植 筋可进一步提高紧固强度。 由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限 位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半 螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。 上述定位圈和柔性限位环是用橡胶材料或橡塑材料制成的。 锥孔专用钻头的作用原理是在该钻头插入一个已经钻成功的直孔里时，钻柄的 根部的柔性限位器滑动到直孔口，定位圈正好将钻柄固定在孔内，钻头的轴心与直孔端口 的圆心被限定在同一轴线上；当钻头高速旋转时，钻头的轴心必然产生向心力，截面为直角
3三角形的钻头会逐渐将直孔孔壁沿底端扩大，把一个直孔扩钻成一个很规则的由浅而深逐 渐扩大的鱼尾形锥孔，而不仅仅是将孔的底部扩大少许；用该钻头钻成的锥孔，底部直径不 会大于口部直径的2倍。用锥孔专用钻头钻成的锥孔，其孔的锥度会因锥孔的深度变化而 变化；孔浅，其孔的锥形斜度就大；孔深，其孔的锥形斜度就小。 发明人指出锚栓或植筋也可以扩胀成一个正锥体，与锥孔完美紧配，这种锚固形
式的抗拔出能力至少提高一倍以上。 发明人提供的锥孔应用的方法包括 ①在后锚固技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形锚孔；将带有尼龙套筒 的膨胀型专用锚栓压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓的表 面与锥孔的紧密结合起锚固作用。 ②在植筋技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形植筋孔；将所需的筋材根 部开口后插入锥形植筋孔，用楔子将筋材的开口胀开形成锥形，注入锚固胶，待其凝固后， 植筋表面与锥孔的紧密结合，抗拔出能力更加强。 上述①中所述锚栓带有的尼龙套筒的外表面带有肋剌；所述锚栓的材质是碳素 钢，或合金钢，或不锈钢。 上述②中所述筋材是圆形钢筋或螺纹钢筋，其端头为带有或不带有十字开口的圆 形；所述锚固胶是环氧树脂，其性能应达到《混凝土结构后锚固技术规程》所规定的各项指 标。 发明人指出，对于后锚固技术而言，由于采用了锥孔、使用带有尼龙套筒的膨胀型 专用锚栓，使整个锚栓与锚孔的各个方向实现了全面接触，刚柔相济，摩擦系数加大，其锚 固质量要求比《混凝土结构后锚固技术规程》所规定的指标更优；对于植筋技术来说，由于 采用了锥孔加上锚固胶，钢筋与锚固胶形成锥体，植入的钢筋更为牢固。 本发明所提供的锥孔专用钻头，可将直孔钻成锥孔；锥孔在锚固技术和植筋技术 的应用，可以大幅度提高锚固强度和植筋的牢固度。本发明的方法，不仅可以在致密的基材 上使用，也可在较为疏松的基材上使用，例如可用于使用轻质发泡建筑材料的建筑物；还可 提高锚固件或植筋的预紧力、承载力、抗拔力等性能，尤其可大幅度提高受拉承载力，提高 强度。
图1为带有锯齿的锥孔专用钻头截面示意图，图2为不带有锯齿的锥孔专用钻头 截面示意图，图3为锥形孔示意图，图4为锥形孔在锚固技术的应用示意图；图5为锥形孔 在植筋技术的应用示意图。图中1为钻杆，2为刃面，3为锯齿，4为刃锋，5为限位环，6为 定位圈，7为刃尖，8为尼龙套筒，9为筋材，10为基材，11为锚固胶，12为预埋楔子，13为螺 母，14为锚栓。
具体实施例方式
实施例l :如图2的锥孔专用钻头，它由钻柄1、刃面2、定位圈6和柔性限位环5组 成，钻柄1、刃面2制作为整体；定位圈6和柔性限位器5也制作为整体，套在钻柄1之上； 刃面2的外沿线与钻头的轴线夹角为20。锐角；刃面2镶有半螺旋状的刃锋4，顶端为刃尖7。刃锋4带有锯齿3，用Ygll合金钢材制成。钻柄l直径20mm，钻头总长220mm，钻头的直 角边长40mm，刃锋4的斜边长100mm。钻柄1用9CrSi合金结构钢制成，刃面2镶有Ygll 硬质合金钢刃锋4。定位圈6和柔性限位环5用橡胶制成。 实施例2 :如图2的锥孔专用钻头，刃锋4没有锯齿，钻柄1用40Cr钢制成，定位 圈6和柔性限位环5用橡塑材料制成。其余同实施例1。 实施例3 :锥孔在锚固技术上的应用，基材10为混凝土，在混凝土上采用锥形锚孔 专用钻头钻出锥形锚孔，锥孔的长度为16mm，锥孔进口直径2mm，锥形底直径4mm，如图3 ;使 用带有尼龙套筒8的膨胀型专用锚栓7，尼龙套筒8的外表有肋剌；将带有尼龙套筒8的膨 胀型专用锚栓14压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓7的表 面与锥孔紧密结合起锚固作用，锚栓7的顶端有螺母13。 实施例4 :锥孔专用钻头在植筋技术上的应用，筋材9为螺纹钢筋，在基材10上采 用锥孔专用钻头钻出锥孔，其长度为32mm，锥孔进口直径4mm，锥形底直径8mm，如图3 ;将所 需的筋材9为端头带有十字开口的螺纹钢筋，螺纹钢筋插入锥形植筋孔内，预埋楔子12将 螺纹钢筋的十字开口胀开，注入锚固胶ll，如图4，待其凝固后，螺纹钢筋表面与锥孔紧密
^口 口 。
权利要求
一种锥孔专用钻头，其特征在于它由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。
2. 如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征是所述刃面外沿线与钻头轴线夹角的角 度为5° 30° 。
3. 如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征是所述锥孔专用钻头的刃面带有或不带 有锯齿。
4. 如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征是所述锥孔专用钻头的钻柄可以用45号 钢、40Cr钢或9CrSi钢做成，镶硬质合金钢刃锋。
5. 如权利要求1所述的锥孔专用钻头，其特征在于所述定位圈和柔性限位环用橡胶、 塑料、橡塑材料中的一种制成。
6. 用权利要求1所述的锥孔专用钻头钻出的锥孔应用的方法，其特征包括① 在后锚固技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形锚孔；将带有尼龙套筒的膨 胀型专用锚栓压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓的表面与 锥孔的紧密结合起锚固作用；② 在植筋技术上，采用锥孔专用钻头在基材上钻出锥形植筋孔；将所需的筋材根部开 口后插入锥形植筋孔，用楔子将筋材的开口胀开形成锥形，注入锚固胶，待其凝固后，植筋 表面与锥孔的紧密结合，抗拔出能力更加强。
7. 按照权利要求6所述的应用方法，其特征在于方法①中所述锚栓带有的尼龙套筒的 外表面带有肋剌；所述锚栓的材质是碳素钢，或合金钢，或不锈钢。
8. 按照权利要求6所述的应用方法，其特征在于所述筋材是圆形钢筋或螺纹钢筋，其 端头带有或不带有十字开口 ；所述锚固胶是环氧树脂。
全文摘要
本发明公开了锥孔专用钻头及其应用的方法，锥孔专用钻头由钻柄、刃面、定位圈和柔性限位环组成，钻柄、刃面制作为整体；定位圈和柔性限位器也制作为整体，套在钻柄之上；刃面的外沿线与钻头的轴线夹角为锐角；刃面镶有半螺旋状的刃锋，顶端为刃尖。应用方法包括①将带有尼龙套筒的膨胀型专用锚栓压入锥形锚孔，使其膨胀形成的几何形状与锥形锚孔相吻合，锚栓的表面与锥孔的紧密结合起锚固作用。②将所需筋材根部开口后插入锥形植筋孔，用楔子将筋材开口胀开形成锥形，注入锚固胶，凝固后植筋表面与锥孔即紧密结合。本发明的钻头钻出的锥孔能大幅度提高锚固强度和植筋的牢固度，大幅度提高锚固件或植筋的预紧力、承载力、抗拔力和受拉承载力。
文档编号E04G21/12GK101775961SQ20091026377
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者姜静怡 申请人:贵州怡力市政建筑装饰工程有限公司