专利名称：复合锚栓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的借助砂浆锚定在一个钻孔中的复合锚栓。
DE 197 12 425 A1已公开了这样一种复合锚栓。这种已公开的复合锚栓具有一个带有锚定段的锚杆，在该锚定段内锚杆多次截锥形状地沿锚杆的前端部方面扩张。在锚杆的后端部处设置了外螺纹，该外螺纹形成用于固定一个物体的机构。也可以设想用于固定一个物体的其它机构。为了在一个钻孔中进行锚定，已公开的复合锚栓以它的锚定段向前进入到一个钻孔中，而在事前已将一定量的砂浆放入到钻孔内。锚定段先将砂浆压到钻孔底部，然后挤压砂浆，这样砂浆就分布在钻孔中的一个包围锚杆的包封空间中，并且将复合锚栓锚定在钻孔中。在砂浆硬化后一个待固定的物体安装在锚杆的从钻孔中凸出的后端部上，并且用一个旋紧螺母拧紧。通过拧紧，螺母向锚杆施加拉力，这种拉力通过锚杆的横截面扩张而向砂浆施加膨胀压力，这样，改进了复合锚栓在钻孔中的锚定力。当钻孔扩大时、例如随后形成裂纹时锚杆的横截面扩张在向锚杆施加拉力时使砂浆扩张(所谓的再膨胀)，这样复合锚栓就锚定在钻孔中。然而，这种已公开的复合锚栓只有在砂浆完全硬化后才能承载。
因此本发明的任务是如此进一步地提供一种前述类型的复合锚栓，即它能立即固定一个物体。
根据本发明，这个任务是通过权利要求1的特征来完成的。根据本发明的复合锚栓的锚杆在它的前端部具有一个膨胀体，在前端部上设置有一个膨胀套管。在其后锚杆具有一个锚定段，该锚定段沿前端部方向具有至少一个例如截锥形状的截面扩张部位。在锚定复合锚栓时，膨胀体伸进膨胀套管中，并且同时膨胀套管膨胀，并且将复合锚栓锚定在钻孔中。这样，根据本发明的复合锚栓在砂浆完全硬化之前就已经锚定在钻孔中了，并且在安装之后就能立即承载。此外，根据本发明的复合锚栓具有一个砂浆管道，该砂浆管道沿纵向方向贯通膨胀区。砂浆通过砂浆通道进入，在复合锚栓置入之前将砂浆放入钻孔中，并且通过将复合锚栓置入到钻孔中对砂浆进行挤压，所述砂浆向后沿钻孔口的方向通过膨胀区。砂浆分布在钻孔中，并且充满钻孔中的包围锚杆的包封空间。也可以将如此之多的砂浆放入到钻孔中，即砂浆也充满一个待固定物体的通孔中的包围锚杆的包封空间。在将复合锚栓置入钻孔中之前，将待固定的物体放置到设有钻孔的锚定基体上，并且物体的通孔同样大小地与锚定基体的钻孔相套合。
贯通膨胀区的砂浆管道具有的优点是，在置入复合锚栓之前将砂浆放入到钻孔中。这样就可简单地例如用喷枪或者通过放入一个装有经量度的砂浆小瓶而放入砂浆，而该小瓶通过置入复合锚栓被打碎。采用本发明的复合锚栓能将砂浆完全填满钻孔中和待固定物体的通孔中包围锚杆的包封空间，直到钻孔的入口，这种方法还有另外的优点，即无间隙的横向支承。通过这一措施改进了根据本发明的复合锚栓的横向和动态承载能力。无论是具有膨胀套管的膨胀体还是锚杆的锚定段中的至少一个截面扩张部位都具有再膨胀的特性，这样，即使在钻孔扩大时根据本发明的复合锚栓也牢牢地锚定在钻孔中。在锚杆的前端部设置的膨胀套管的另一优点是它与锚定基体的表面的距离。通过这一距离避免由膨胀的膨胀套管所施加的膨胀压力所造成的剥裂或者类似的现象。
砂浆管道例如能够通过在锚杆中的一个或者多个沿纵向方向延伸的槽构成。这些槽不必非得是直线延伸的，也能例如是螺旋形状的。
还有形成砂浆管道的另一种方案，即膨胀套管设置沿纵向方向延伸的连续的缝隙。这例如要以通过形成膨胀套管实现，在所述膨胀套管中该套管由两个可以套卡在膨胀体上的膨胀翼缘构成，该膨胀翼缘在端侧面处通过一个连接片彼此连接。这两个分别包围膨胀体的圆周表面约四分之一的膨胀翼缘从锚杆的前端部推到膨胀体上。膨胀套管的钢板厚度大约和膨胀体的外表面和钻孔内壁之间间隙相当。这样，分别在膨胀翼缘的纵向棱边之间形成一个砂浆管道，通过该砂浆管道在插入到钻孔中时砂浆可以上升到后边的锚定段中。通过在膨胀翼缘的外表面处设置的凸起状的阻塞元件在插入锚杆时膨胀套管就不可移动地固定在钻孔中，这样，膨胀锥体径向地将膨胀翼缘压向钻孔的内壁，这样就实现了复合锚栓的机械锚定。
本发明的另一改进方案具有一个孔盘，该孔盘具有一个砂浆出口，在锚定状态时锚杆的后端部穿过该孔盘，并且该孔盘安装在待固定物体的背向锚定基体的外侧上。在安装复合锚栓时如果由锚杆从钻孔中挤出的砂浆从该孔盘的这个砂浆排出口中排出，那么就保证了在钻孔中的和在待固定物体的通孔中的包围锚杆的包封空间的完全充满。由此具有砂浆排出口的孔盘提供了一种用于控制使用砂浆来完全充满钻孔和通孔的途径。
本发明的另一种方案规定，孔盘中的孔为钥匙孔形状，即一个中心孔在圆周的一个部位上有一个径向的扩大部位。这样一种孔盘制造简单，并且可以保证砂浆排出口和待固定物体的通孔相通。
本发明的一种方案规定，孔盘的前端面是自贴接的，孔盘可通过该自贴接端面贴接到待固定的物体上。这使得在没有锚杆的情况下也可以将孔盘固定在待固定的物体上。此外，在锚杆后端部上的螺母未拧紧的情况下孔盘就能固定在待固定的固体上。这样就可以避免这种情况发生，即，只要锚杆上的螺母未拧紧，通过将复合锚栓置入钻孔中，从钻孔中被排出的砂浆将孔盘从待固定的物体中顶出。
下面借助于在附图中所表示的一个实施例对本发明做更详细的说明。附图示出
图1和图2 安装过程中的根据本发明的复合锚栓，图3 根据图1和图2的复合锚栓的一个孔盘的正视图，图4和图5 根据本发明的复合锚栓的另一种实施形式。
在图1中表示的根据本发明的复合锚栓10具有一个锚杆12，在该锚杆的后端部设置有螺纹14。一个螺母16松动地拧到螺纹14上。向前首先是一个壁光滑的杆段18与螺纹14连接，在此杆段上设置了图3中表示的孔盘20。孔盘20具有一个钥匙孔形状的孔22。孔22在圆周的一个位置上有一个沿径向方向的扩大部位，该扩大部位形成了一个砂浆排出口24。在锚杆12上设置的孔盘20上、在靠近锚杆12的一侧设置有砂浆排出口24。一个双面贴的贴膜26贴到孔盘20的一个端面上，该贴膜用一个未示出的保护膜覆盖，防止污物贴上。这样，孔盘20的端面即为自贴接的。
向前连接到锚杆12的壁光滑杆段18的是锚定段28。在本发明所表示的和所描述的实施例中锚定段28具有五个连续的、并且沿锚杆12的前端部方向扩展的锚锥30。这些锚锥30形成了锚杆12的横截面扩张部位。最前面的锚锥30用一个形成一个止挡肩32的环形台阶连接到一个壁光滑的、在附图上不可见的杆段上，在该杆段上设置了一个膨胀套管34。膨胀套管34通过纵向缝36分成膨胀舌38。膨胀套管34具有本身已公开的闭塞—和重新钩住元件40。在膨胀套管34的前端部范围内锚杆12具有一个设计为膨胀锥42的膨胀体，该膨胀体向锚杆12的前端部扩展。膨胀锥42与膨胀套管34中形成一个膨胀区。通过将膨胀锥42插入到膨胀套管34中使膨胀套管34膨胀，并且将复合锚栓10锚定在钻孔中。
锚杆12具有槽。该槽从锚杆12的前端部开始，经过膨胀锥42，然后经过被膨胀套管34盖住的壁光滑的杆段和止挡肩32，并在第一锚锥30的锥面上结束。这些槽形成砂浆管道44，该砂浆管道沿纵向方向通过膨胀区34。
在未膨胀状态时膨胀套管34的外直径要比锚锥30的最大直径大，比后面与锚锥30连接的壁光滑的杆段18的直径大，并比锚杆12再后端部的螺纹的直径要大。
为了将根据本发明的复合锚栓10锚定在一个锚定基体46上、例如一个墙体上，在锚定基体46中钻一个钻孔48。然后例如采用喷射或者采用一种易碎的小瓶(未示出)将砂浆50装入到钻孔48中。没有必要如图1那样将砂浆50放入钻孔48的底部处。然后或者在将砂浆50装入到钻孔48之前将一个待固定的物体52安装到锚定基体46上，这样，待固定物体52中的一个通孔54就与钻孔48大小相同地套合。
根据本发明的复合锚栓10以它的前端部通过待固定物体52中的通孔54被置入到钻孔48中。其中，锚杆12以它的前端面首先将砂浆50推到钻孔底部(图1)。一个可能的、装有砂浆50的小瓶被打碎。在将锚杆12置到钻孔48之前或者在此过程中，孔盘20在扯掉未示出的保护膜之后以它的自贴端面贴到待固定的物体52上。
当将锚杆12继续推进到钻孔48中时锚杆12排挤砂浆50，砂浆50流过砂浆管道44，穿过膨胀套管34，向后沿钻孔48的出口流动。砂浆量50是如此计量的，并且锚杆12是如此深地装入到钻孔48中去的即，砂浆50完全充满钻孔48和待固定的物体52的通孔54中的将复合锚栓12包围的包封空间。完全充满包围锚杆12的包封空间可在一个砂浆出口56(图2)处通过孔盘20的砂浆出口孔24进行识别和控制。然后通过拧动和拧紧螺母16使得膨胀锥42缩回到膨胀套管34中。这样膨胀套管34被膨胀了，并且将复合锚栓10锚定在锚定基体46中。复合锚栓10立即可承载。不必等待砂浆的完全硬化。在砂浆完全硬化后砂浆50将锚杆12支承在直至其入口的钻孔48中。此外砂浆50还支承锚杆12上的待固定的物体52。这样，待固定的物体52无间隙地克服横向应力地被支承。其结果是提高了复合锚栓10的动态承载能力。
通过锚定锥30和膨胀锥42，根据本发明的复合锚栓10具有再膨胀特性在钻孔48扩大时例如由于产生裂纹锚杆12在承受螺母16的拉力载荷时发生位移，由此膨胀锥42更深地进入到膨胀套管34中，并且该膨胀套管再膨胀。在锚锥30的范围内出现同样作用的效应，锚锥使得包围它的砂浆50扩张，这样就保持了由砂浆50形成的锚杆12和钻孔48或者锚定基体46的结合。
在图4和5中所表示的复合锚栓10的实施例具有一个膨胀套管34a，该膨胀套管由两个可套卡在膨胀体42上的膨胀翼缘60组成。这两个翼缘60在前端处通过一个连接片62彼此连接。在膨胀翼缘60的外表面上设置了凸起状的阻塞元件64，当锚杆12装入时所述阻塞元件将膨胀套管34a牢牢地固定在钻孔中，以实现复合锚栓10的机械锚定。这两个膨胀翼缘60分别包围着膨胀体42的大约四分之一的圆周表面。这样，在推入到钻孔中之后在两个膨胀翼缘60的纵向棱边66之间保留一个缝隙，通过该缝隙砂浆能上升到后面的锚定段28。若不需要预先机械固定，则膨胀套管34a的套卡式设计允许从膨胀体上取下膨胀套管。
权利要求
1.借助砂浆锚定在钻孔中的复合锚栓，该复合锚栓具有一个锚杆，该锚杆在它的后端部处具有一个用于固定一个物体的机构，并且在后端部和前端部之间的一个锚定段内沿前端部方向具有至少一个横截面扩张部位，其特征在于，在锚杆(12)的前端部处设置一个通过膨胀套管(34，34a)和一个膨胀体(42)构成的膨胀区，该膨胀区具有一个沿锚杆(12)的纵向方向延伸的砂浆管道(44)。
2.按照权利要求1所述的复合锚栓，其特征在于，砂浆管道(44)通过在锚杆(12)上的一个纵向延伸的槽形成。
3.按照权利要求1所述的复合锚栓，其特征在于，砂浆管道(44)通过膨胀套管(34，34a)的沿纵向方向延伸的连续的缝隙形成。
4.按照权利要求1所述的复合锚栓，其特征在于，膨胀套管(34a)由两个可套卡在膨胀体(42)上的膨胀翼缘(60)组成，该膨胀翼缘在其端面侧由一个连接片(62)彼此连接。
5.按照权利要求4所述的复合锚栓，其特征在于，在膨胀翼缘(60)的外表面上设置有凸起状的阻塞元件(64)。
6.按照权利要求1所述的复合锚栓，其特征在于，复合锚栓(10)具有一个用于安装到待固定的物体(52)上的孔板(20)，该孔板具有一个砂浆出口(24)。
7.按照权利要求6所述的复合锚栓，其特征在于，孔板(20)具有一个钥匙孔形状的孔(22)。
8.按照权利要求6所述的复合锚检，其特征在于，孔板(20)的一个端面是自贴接的。
全文摘要
本发明涉及一种借助砂浆锚定在钻孔(48)中的复合锚栓(10)。本发明建议设计复合锚栓(10)的一种锚杆(12)，该锚杆在一个锚定段(28)内具有锚锥(30)，具有一个设置在前端部的用于使膨胀套管(34)膨胀的、并且可缩回到膨胀套管(34)中的膨胀锥(42)，具有沿纵向方向贯通膨胀套管(34)的砂浆管道(44)。在置入复合锚栓(10)时，锚杆(12)首先通过砂浆管道(44)将放入到钻孔(48)中的砂浆(50)向后排挤，这样，砂浆就完全充满了包围锚杆(12)的、包括待固定物体(52)中的一个通孔(54)的包封空间。
文档编号F16B13/14GK1643263SQ03807156
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月22日 优先权日2002年3月28日
发明者A·弗里施曼, J·毛茨 申请人:阿图尔-费希尔股份公司费希尔厂