机械锚栓的制作方法

本实用新型实施例涉及紧固件技术领域，尤其涉及一种机械锚栓。

背景技术：

混凝土结构后锚固时，常常采用膨胀锚栓，膨胀锚栓利用螺杆上的锥形结构与套管的相对移动，促使套管膨胀，与混凝士孔壁产生膨胀挤压力，并通过摩擦作用，实现对固定件的锚固。由于膨胀螺栓加工简单，安装使用快捷方便，造价低廉，因此在建筑领域得到广泛应用。但在实际应用中，使用膨胀锚栓进行连接时连接的锚固力较低，对混凝土有挤压应力，锚固质量变异系数大，抗震性和可靠性都比较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种机械锚栓，用以解决现有的膨胀锚栓抗震性和可靠性差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种机械锚栓，包括螺杆、套管与螺母，所述螺杆包括连接段、锥台段及底托段，所述锥台段的小径端与所述连接段相连，所述锥台段的大径端与所述底托段相连，所述锥台段用于与混凝土上开设的盲孔底部的锥形扩孔对应，所述底托段用于与混凝土上开设的盲孔底部抵接，所述螺母螺接于所述连接段，所述套管套设于所述连接段，所述套管靠近所述锥台段的一端沿所述套管的长度方向设有至少两条缝隙。

其中，所述底托段与所述连接段均为圆柱体，所述底托段的外径与所述连接段的外径相同，所述锥台段呈圆锥台状，所述锥台段的最小外径等于所述连接段的外径，所述锥台段与所述底托段的连接处平滑过渡。

其中，所述连接段包括光滑段与螺纹段，所述螺纹段设有与所述螺母配合的外螺纹，所述光滑段的一端与所述螺纹段相连，所述光滑段的另一端与所述锥台段相连。

其中，所述锥台段的最大外径不大于混凝土上开设的盲孔的孔口的直径，所述套管的内径等于所述锥台段的最小外径。

其中，所述锥台段的外表面倾斜度为10°～30°。

其中，所述锥台段外表面的倾斜度一致。

其中，在所述螺母与所述套管之间安装有垫片。

其中，所述垫片为弹簧垫圈。

其中，所述缝隙有四条，所述四条缝隙沿所述套管的周向等间隔设置。

其中，所述套管的外壁沿周向设有缺口，所述缺口与所述套管的底部之间的高度差等于所述锥台段的倾斜长度。

本实用新型提供的机械锚栓，相比于传统的膨胀锚栓，锥台段可以与盲孔上的锥形扩孔配合，底托段与盲孔的底部抵接，借助外力使锥台段与锥形扩孔的孔壁实现机械锁合，通过螺母的紧固加强锚固的牢固度，增强连接的可靠性，防止外力导致整个锚栓从混凝土内滑脱，提高抗震能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例机械锚栓的结构示意图；

图2为图1中所示的机械锚栓的剖视图；

图3为图1中所示的机械锚栓的俯视图；

图4为图1中所示的机械锚栓的使用步骤图；

图5为图1中所示的机械锚栓的仰视图。

图中：10、螺杆；11、连接段；12、锥台段；13、底托段；20、套管；21、缝隙；22、缺口；30、螺母；40、垫片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例中的机械锚栓，如图1、图2和图3所示，包括螺杆10、套管20与螺母30；螺杆10沿长度方向顺次分为连接段11、锥台段12及底托段13三段，锥台段12的大径端与底托段13相连，锥台段12的小径端与连接段11相连。连接段11与螺母30螺纹配合；连接段11可以部分或整体设有与螺母30配合的外螺纹。套管20套设在连接段11上。具体地，套管20与连接段11之间大体呈紧固配合，在外力的作用下方能使套管20沿连接段11的长度方向向锥台段12移动。套管20靠近锥台段12的一端沿套管20的长度方向设有至少两条缝隙21。

使用时，如图4中的(a)所示，先在浇筑好的混凝土上钻设盲孔，该盲孔上下孔径大小一致；然后，如图4中的(b)所示，借助扩底钻头在盲孔靠近底部的位置进行扩孔操作，获得锥台状的扩孔，由此得到的扩孔部分孔径尺寸大于盲孔的孔径。接着，将螺杆10插入盲孔，使螺杆10的底部与盲孔的孔底抵接，套管20插设在盲孔的孔壁与螺杆10外壁之间的间隙内，当套管20的底部与锥台段12的顶部抵接后，借助小锤等工具向套管20施加向下的冲击力f，具体如图4中的(c)所示；当套管20的底部与扩孔的孔底抵接后，撤掉外力，如图4中的(d)所示，最后，将被连接件压设在套管20的顶部，然后拧紧螺母30实现固定连接，如图4中的(e)所示。

本实用新型实施例提供的机械锚栓，盲孔的孔径大于锥台段12的最大外径，当螺杆10沿盲孔下插至底托段13的底部与盲孔的孔底抵接时，锥台段12与锥台状的扩孔对应，此时套管20与混凝土上的盲孔孔壁之间存在间隙，借助外力的作用，比如锤子敲打，将套管20向下砸，套管20在锥台段12的引导下借助尾部的缝隙21在锥台段12的外表面胀开，从而在锥台段12与锥台状扩孔的孔壁之间形成机械互锁，实现稳固地锚固连接。相比于传统的膨胀锚栓，本实用新型实施例中的机械锚栓，锥台段12设置在底托段13与连接段11之间，锥台段12与盲孔底部的锥形扩孔对应设置，当套管20胀开后在锥台段12与盲孔锥形扩孔的孔壁之间形成互锁，提高了连接的稳固性，当需要拔出机械锚栓时，必须通过剪坏或者挤坏膨胀套，明显提高了承载能力。

需要说明的是，锥台段12的最小外径指的是锥台段12的小径端的外径；锥台段12的最大外径指的是锥台段12的大径端的外径。

底托段13与连接段11均为圆柱体，两者的外径一致，便于加工。当然，底托段13的外径也可以小于连接段11的外径，此时，混凝土上的盲孔在后续扩孔时，除了锥形扩孔外，对锥形扩孔上方的直孔段也进行扩孔，即盲孔中位于锥形扩孔上方的部分的孔径大于位于下方的部分的孔径。需要说明的是，此处的上方指的是靠近盲孔孔口的一侧，下方指的是远离盲孔孔口的一侧。锥台段12呈圆锥台状，锥台段12的最小外径等于连接段11的外径，即两者的连接处外径相同。由于底托段13的外径小于锥台段12的最大外径，为了减小两者连接处的应变力，在锥台段12与底托段13之间的连接处平滑过渡。

其中，连接段11包括螺纹段和光滑段，其中，螺纹段外表面设有外螺纹，螺母30螺接于螺纹段；光滑段的一端与螺纹段相连，另一端与锥台段12的小径端相连。此时，连接段11的外径指的是螺纹段的最大外径或光滑段的外径，螺纹段的最大外径等于光滑段的外径。当然，连接段11也可以为螺纹杆，在整个连接段11的外表面均设有螺纹。相比之下，连接段11仅部分设有外螺纹，加工相对简单，成本更低。

为了方便整个机械锚栓插入盲孔，盲孔孔口的直径不小于锥台段12的最大外径。套管20的内径和锥台段12的最小外径大体相同，即外力未作用在套管20上时，套管20的底部与锥台段12的小径端平齐；当外力作用于套管20时，套管20的底部胀开。套管20的内径也可以略大于锥台段12最小外径，便于套管20向下运动。套管20的外径与盲孔的孔壁之间的间隙不大于0.3mm，当然，在保证套管20能顺利插入盲孔的前提下，套管20的外壁与盲孔孔壁之间的间隙越小越好。同样的，在保证套管20能顺利套设与螺杆10外的前提下，两者之间的间隙亦越小越好。当套管20底部胀开后，借助盲孔底部的锥形扩孔形成牢固连接，同时还能减小螺杆10在混凝土中的应力集中现象。

具体地，如图5所示，套管20为空心圆柱管，上下粗细均匀；缝隙21可以有四条，每条缝隙21的宽度在2mm以内。四条缝隙21沿套管20的周向等间隔分布，将套管20尾部分隔成四部分，以便套管20的底部在外力作用下沿锥台段12胀开。

锥台段12的外表面倾斜角度为锐角，优选的，倾斜角度介于10°～30°之间，整个锥台段12的外表面倾斜角度保持一致。其中，锥台段12外表面倾斜角度指的是锥台段12的外壁与中轴线之间形成的夹角。

在套管20与螺母30之间还安装有垫片40，垫片40可以采用弹簧垫圈。当套管20底部胀开后，套管20的顶部压放被连接件，垫片40压放在被连接件上并通过螺母30的旋紧将被连接件与混凝土结构紧固在一起。除此之外，垫片40也可以在朝向螺母30的一侧设有小凸尖，通过凸尖与螺母30的抵接起到防止螺母30松动的作用。

另外，为了减少套管20底部沿锥台段12胀开时的塑性变形，在套管20的外壁沿轴向开设缺口22，缺口22与套管20底部之间的间距等于锥台段12倾斜侧的长度。具体地，缺口22为v型口，缺口的最大深度不超过套管20管壁厚度的1/2。

本实用新型实施例中的机械锚栓，可以应用于致密石材、空心砖、空心混凝土砖或轻质混凝土砖等场合，其具有良好的承载能力，虽然是通过后锚固安装的螺栓结构，但锚固效果与预埋件相当。传统的膨胀锚栓容易整体从混凝土上的盲孔内滑出，从而破坏混凝土的整体结构，而本实用新型实施例提供的机械锚栓配合带有锥形扩孔的盲孔使用，可以有效避免这一弊端。另外，采用本实用新型实施例提供的机械锚栓可以提高锚固的连接力，可靠性高。整个机械锚栓结构简单，经济性好，便于施工操作。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。