地锚拉杆结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及地锚拉杆领域，具体涉及一种地锚拉杆结构。
【背景技术】
[0002] 地锚顾名思义就是地下的锚，将物体拴在地锚上可以起到固定作用。地锚的种类 很多，主要区别在于材料及形状两个方面，依据需要固定的物体，可以采用不同的地锚。地 锚用途广泛，堤坝、山体、树木、电线杆等，需要将物体固定在地面上的情况下经常用到。
[0003] 地锚需装配拉杆才能使用，装配件中的零件及其功能如下：
[0004] (1)地锚：进入地下一定深度后，可在拉杆的牵引作用下转动，直至与拉杆垂直，产 生锚固力。
[0005] (2)铆钉：铆接地锚与牵引扣，主要承受剪应力的作用，一般用调质钢制造。
[0006] (3)牵引扣：其上带有螺纹孔，与拉杆螺纹联接。
[0007] (4)拉杆(也称为地锚拉杆）：其长度对锚固力有着重要的影响，长度越长，即地锚 进入地下的深度越大，锚固力也就越大。其承载能力主要取决于材料及直径，其制造成本占 到地锚组件总成本的一半，所以，直径宜小不宜大。
[0008] 地锚组件存在的问题
[0009] 土壤对埋入地下的地锚及地锚拉杆的腐蚀作用是显而易见的，既存在化学腐蚀， 也存在电化学腐蚀，与材料的物理化学交互作用下，很容易使地锚组件因受腐蚀而失去效 用。在实践中，影响土壤腐蚀性的因素有土壤类型、杂散电流、土壤含盐量、微生物腐蚀以及 地下水位等，土壤以其结构的多相性、多孔性和不均匀性而表现为一种复杂多变的电解质， 加之易受季节气候和地理环境的影响，其腐蚀性的大小是众多因素联合作用的结果。
[0010] 由于地锚组件埋入地下后长期使用，所以，必须具有良好的耐腐蚀性能，为此，地 锚组件中的每个零件必须镀锌，以提高其耐腐蚀性。锌的耐腐蚀机理有机械保护及电化学 保护两个方面，在腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn (OH) 2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减 缓锌的腐蚀，这层保护膜受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时， 锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0. 76V，铁的标准电位-0. 44V，锌与铁形成微电 池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。
[0011] 埋入地下的地锚组件能够长期维持锚固力得益于镀锌，而锚固力又与组件中的每 一个零件有关，其中任何一个零件失去效用，整个地锚组件就失去了效用，因此，要求每一 个零件都必须具有良好的耐腐蚀性能。如果镀锌层受到破坏就会丧失耐腐蚀性，从而导致 地锚组件整体锚固力下降直至失去效用。
[0012] 地锚拉杆与牵引扣螺纹联接是目前世界范围内最常见的装配方法。螺纹联接就是 相同螺距的外螺纹与内螺纹的配合，良好的螺纹联接除了要求一定的尺寸精度外，螺纹沟 槽内不能有影响螺纹联接的杂物，否则，很难旋进旋出，也会导致后续镀锌时产生锌镏和锌 渣。为此，镀锌后的内螺纹必须作扩丝处理，而扩丝后，内螺纹中的锌层被全部去除，母材基 底失去锌层的保护作用。因此，地锚组件埋入地下后，内螺纹成为整个组件中最不耐腐蚀的 地方，它的腐蚀极易造成锚固力的丧失。有种情形很能说明这个问题，那就是，地锚组件使 用2~3年后，张紧或遇到强风时，拉杆将会被直接从地下拉出。
[0013] 焊接地锚拉杆存在的问题
[0014] 目前，为了避免螺纹耐腐蚀性差而导致的极限强度下降问题，所采取的方法主要 以焊接为主，大量的研宄表明，虽然焊接可以避免地锚组件母材的裸露，但是并不能明显提 高其耐腐蚀性，某些焊接缺陷甚至会造成地锚组件的严重实效。
[0015] (1)焊接组织不均匀
[0016] 焊接是一种局部加热熔化的成形工艺，焊区组织与周围组织有区别，热影响区的 组织与母材组织也稍有区别，这种组织的不均匀将导致材料的耐腐蚀性下降。
[0017] (2)焊接残余应力
[0018] 焊接局部加热的特点，使构件整体受热不均，热胀冷缩不一致，导致焊后构件内部 存在残余应力。残余应力的实质是晶体原子处于弹性歪扭状态，具有较高的能量状态，使材 料的耐腐蚀性下降。
[0019] (3)未焊透、夹渣等缺陷
[0020] 地锚拉杆部分直径较小，与锁紧扣要求周焊，焊接难度比较大，很容易出现未焊 透、夹渣等缺陷，电流控制不好或者引弧距离不当甚至直接击穿拉杆部分。
[0021] 以上这些缺陷都将导致地锚拉杆极限强度的下降，使地锚拉杆的极限强度不能得 到有效保证。
[0022] 由于一般的拉杆直径在10毫米以内，长度却可以达到几米，而锁紧扣部分的最大 尺寸为20毫米，显然整体锻造的成本非常大甚至直接不可能进行整体锻造。
[0023] 制造拉杆的关键是选择材料，而选材的主要依据是力学性能，为此，首先需要计算 拉杆的抗拉强度：
【主权项】
1. 地锚拉杆结构，包括地锚锁紧扣（I)和拉杆（2)，其特征在于：所述拉杆（2)的一端 端部固定于地锚锁紧扣（1)所设的安装槽口（5)内，所述安装槽口（5)与拉杆（2)匹配，所 述拉杆（2)与安装槽口（5)之间设有一层隔热膜（7)，所述地锚锁紧扣（1)与拉杆（2)通过 锻造固定成一体结构。
2. 如权利要求1所述的地锚拉杆结构，其特征在于：所述隔热膜（7)由石墨乳和机油 组成。
3. 如权利要求1~2其中任意一项所述的地锚拉杆结构，其特征在于：所述拉杆（2)位 于安装槽口（5)的部位表面设有外螺纹（6)。
4. 如权利要求3所述的地锚拉杆结构，其特征在于：所述外螺纹（6)为短螺纹，外螺纹 (6)的牙型为三角形、牙的高度在0. 5~0. 7毫米范围内、螺距为1毫米，所述外螺纹（6)的长 度在26~30毫米范围内。
5. 如权利要求3所述的地锚拉杆结构，其特征在于：所述地锚锁紧扣（1)位于安装槽 口（5)的相对一端设有地锚连接槽口（3)，所述地锚连接槽口（3)通过销子与地锚连接，所 述销子的两端通过地锚连接槽口（3)槽壁上所设的销孔（4)连接。
6. 如权利要求3所述的地锚拉杆结构，其特征在于：所述地锚锁紧扣（1)和拉杆（2)的 表面设有镀锌层（8)，所述镀锌层（8)的厚度在50~100微米的范围内。
【专利摘要】本实用新型公开了一种地锚拉杆结构，包括地锚锁紧扣和拉杆，所述拉杆的一端端部固定于地锚锁紧扣所设的安装槽口内，所述安装槽口与拉杆匹配，所述拉杆与安装槽口之间设有一层隔热膜，所述地锚锁紧扣与拉杆通过锻造固定成一体结构。从上述结构可知，本实用新型的地锚拉杆结构，通过将拉杆和地锚锁紧扣分体制备后锻造成整体，相比于整体锻造的加工方式，大大降低了设备成本和模具成本，通过在拉杆和地锚锁紧扣之间设有隔热膜，防止地锚锁紧扣对拉杆进行传导传热，避免拉杆与地锚锁紧扣连接部位的强度降低，加工成本低于直接选用高强度材料的拉杆的成本。
【IPC分类】B23P15-00, E02D5-80
【公开号】CN204475329
【申请号】CN201520132029
【发明人】舒希勇, 张金美, 孙少东, 何时剑, 张楼英
【申请人】淮安信息职业技术学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月9日