专利名称：锚固钻头、锚固系统及方法
技术领域：
本发明总体涉及锚固的系统，装置和方法。尤其是，本发明涉及一种使用普通的钉子锚固于例如混凝土，石头，砖石建筑和水泥材料的脆性材料的两级钻头和方法。
背景技术：
在建筑应用中，经常需要或期望在现有的混凝土结构上进行锚固。在很多建筑应用中，期望所述锚件将一个新结构和现有混凝土结构持久地连接在一起。在这样的持久锚固应用中，通常并不关心锚件的拆除。因此，将这样的持久锚件从混凝土拆除将毫无疑问地损坏混凝土的表面。
很多建筑应用中普遍需要提供锚固于现有混凝土结构中的可拆卸的锚件。这样应用的例子存在于经常使用混凝土倾斜墙的商业建筑业中。在倾斜墙结构中，模板(forms)通常以墙的形式被锚固于现有的混凝土地板内。在地板和模板上施加脱模剂并且将混凝土混合料倒入模板内。当混凝土硬化后，将模板移开，并且使用起重机将墙壁从地板上升起竖直定位。
当前存在很多“可拆卸的”锚固系统与混凝土一起使用。最普通的这种系统包括钉子或螺钉，这两者都需要预先钻一个导向孔。当使用标准钉子，如8号普通钉子，8号双头钉子，16号普通钉子，16号双头钉子或类似钉子时，导向孔通常被钻成直径稍小于钉子的直径以便于当钉子被敲入孔内时在钉子与混凝土之间提供紧密的摩擦配合。这种应用所存在的普遍问题是，当将钉子从混凝土中拆除时，通常会损害混凝土的表面。
已知对混凝土表面造成的最普通的损害是产生碎石片，由于将钉子向上拉时，导向孔的圆周的混凝土表面被钉子的摩擦力向上拉并且脱离，在混凝土表面留下了凹痕和坑，因此产生了碎片。当导向孔的直径略小于钉子的直径时，碎片通常围绕整个导向孔的周围产生。由于会形成不漂亮的表面，因此在混凝土表面产生碎片是不合需要的，并且由于补片通常会脱落，因此在破碎的表面进行修补是困难的。
力图减少或消除碎片，很多承包商将会钻一个直径稍微大于所使用钉子直径的导向孔。由于孔的直径大于钉子的直径，因此需要将(比钉子和混凝土)更软的材料，例如细麻布调整绳或线，插入孔内从而在钉子和混凝土之间提供摩擦配合。插入更软的材料非常耗费时间并且需要承包商手头有这些材料的充足供应。另外，由于更软的材料通常位于钉子的一侧而钉子的另一侧被挤压在混凝土上，因此当将钉子拆除时，经常还会出现碎片。当将钉子拆除时，碎片出现在钉子压靠的混凝土一侧。在某些情况下，承包商将使用包括钉子杆靠近钉子端部的向外伸出的部分的特殊设计的钉子。向外突出部分提供了钉子和导向孔壁之间的摩擦接触并以与上面所述更软材料的相同方式起作用。这种特殊设计的钉子与标准钉子相比非常昂贵，并也会产生与上面讨论的一侧碎片相同的问题。
作为钉子的一种可替换的方式，当需要拆除锚件时，现在很多承包商使用锚定螺钉。一种螺钉锚定系统的典型例子为现在通过“Tapcon”进行销售。该系统包括一个钻头，一个六角(hex或Phillips)驱动装置和管套，以及螺钉。在操作中，承包商先用直径小于螺钉直径的钻头钻一个导向孔。承包商然后使管套在钻头上滑动以便于六角驱动装置被钻机驱动。承包商再使用驱动装置驱动螺钉进入导向孔中。当需要将螺钉拆除时，承包商逆向旋转驱动装置。虽然当将螺钉反向取出导向孔时该系统能够减少混凝土表面的破碎，但是当反向旋转螺钉时仍然常会出现破裂的碎片，并且存在其他的缺点。螺钉与标准钉子的价格(每个少于0.01美元)相比相对昂贵(约0.18美元)。由于不仅要钻需要很少扭矩的导向孔，而且还需要要求很大扭矩的驱动和反向旋转螺钉，因此承包商的钻机磨损很大。驱动和反向旋转螺钉需要大量的时间。另外，螺钉的头经常剥落，使反向旋转螺钉不可能，并且当螺钉必须被强有力地从混凝土中取出时，会使混凝土表面产生破碎。因此，提供一种能够拆除却又不会在混凝土表面产生破碎的低成本的混凝土锚固系统是非常有意义的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于锚固的，尤其是锚固于在压力下相对脆性的材料的系统、装置和方法，所述脆性材料例如为混凝土，石块，砖石建筑和水泥材料。本发明的另一个目的是提供一种低成本的锚固系统、装置和方法。本发明还有一个目的是提供一种用于锚固的，尤其是锚固于混凝土和其他“脆性”材料的、该锚固可被拆除而又不会在所述材料表面产生碎片的系统、装置和方法。
本发明的目的通过使用两级砖石建筑钻头实现。该钻头包括具有不同切削直径的两个砖石建筑切削表面/段。第一切削表面位于钻头外端并具有第一直径。第二切削表面位于沿着钻头杆距离钻头该端一定距离并具有大于第一直径的第二直径。在操作时，将钻头插入钻机中并且将钻头末端压靠在将要钻孔的材料(例如混凝土地板)表面。第一切削表面将切削一个具有第一直径的孔。当钻头切入材料时，第二切削表面将前进并且最终将孔的一部分扩大至第二直径。当钻头被取出时，在材料内留下了具有两个同心直径的孔。第一较窄直径的孔将在材料内延伸至钻头的末端被驱动的深度。第二较大的直径将会从表面延伸至第二切削表面被驱动的深度。
在本发明的一个优选实施例中，深度计在离开第二切削表面一定距离的第一切削表面的相对方向定位于钻头杆上。深度计可被固定或可被重新定位/调节。在一个实施例中，深度计为从钻头杆向外伸出从而一旦深度计接触被钻材料的表面时阻止钻头前进的部件。
本发明的锚固系统和方法的优选实施例使用了上述的两级钻头。在本发明的方法中，被锚固的物件被放置于混凝土表面，例如物件为木制模板，窗侧(reveal)或类似物。第一个孔钻穿所述模板并进入混凝土表面至第一深度。钻直径大于第一孔直径并且具有与第一孔相同中心点的第二孔至小于第一深度的第二深度(尽管术语第一和第二用于描述本发明的孔，但是我们将会理解本发明的钻孔顺序可以相反而不会背离本发明的范围；然而，应该理解通过钻较窄的第一孔，较宽的孔可自动定心)。然后驱动标准钉子穿过被锚固的模板中的孔并进入混凝土中的孔。第一孔的直径略小于，等于，或略大于钉子杆的直径，以便在钉子和混凝土之间提供所需要的摩擦力。第二孔的直径大于钉子杆的直径，这样可在钉子杆表面和在混凝土表面的第二孔的圆周提供间隙(relief)。第二孔的直径小于钉子头部的直径以便阻止钉子头被驱动进入模板中的孔内。第二孔的深度可以不同以便当定位于孔内时为钉子提供所需大小的摩擦力。增加第二孔的深度就增加了间隙的大小，减少了作用在钉子上的摩擦力。替代地，减少第二孔的深度就减少了间隙的大小，增加了作用在钉子上的摩擦力。当需要拆除模板时，用锤子或撬棍将钉子拆除。由于钉子杆从未接触延伸至混凝土表面的第二孔周边，因此不会出现碎片。孔可很容易地用混凝土补丁填满。在某些情况下，由于孔的干净边缘不会产生难看的表面，孔的干净边缘甚至不需要修补。
本发明比现有技术的锚固系统节约了大量时间。在本发明中，安装和锚固所需要的一切是钻一个两级导向孔和驱动标准钉子进入孔中。这比需要单独将更软的材料插入孔中的现有技术的系统和需要将锚件旋入混凝土的系统节约了大量时间。本发明仅仅需要使用撬棍的移除，拆卸或锚固比现有技术锚定螺钉的拆卸节约了大量时间，以及消除了现有技术中有时通过锚定螺栓和几乎总是通过钉子锚固系统产生的碎片。除了拆卸和安装锚件节省大量时间外，本发明也相当大地节约了成本并使施工方便。本发明使用大多数承包商以低成本大批量购买的标准钉子。除了本发明的钻头，承包商安装和移除锚件不需要购买任何特殊工具；相反，承包商仅仅使用普通的锤子和/或撬棍。另外，由于没有使用高扭矩的驱动和反向旋转螺钉，承包商钻机的寿命将显著增加。
前述的和其它目的用于解释本发明而不具有限制意义。本发明很多可能的实施例将被给出并且在研究了下面的包含其一部分的说明书和附图之后将会非常清楚。可以采用本发明的各种特点和子组合而不用参考其他的特点和子组合。从下面结合附图的描述中，本发明的其他目的和优点将从下列说明书及结合附图很明显，其中通过说明和示例、本发明的实施例和它的不同特点来阐明。
作为申请人认为应用本发明原理的最好模式的说明，本发明的优选实施例将在下面的描述中说明并且在附图中说明，在所附权利要求中特别和清楚地指出并阐述。
图1为本发明两级钻头的一个实施例的前视图； 图2为本发明两级钻头的可替换实施例的前视图； 图3为通过使用本发明方法将2×4的模板锚固于混凝土表面的钉子的前视图； 图4示出了通过使用本发明方法将2×4的模板锚固于混凝土表面的钉子的可替换实施例的前视图； 图5a，5b，5c，5c(i)，5c(ii)，5d，5d(i)和5d(ii)示出了本发明的两级钻头和相应刀具的另一个可替换实施例的不同视图； 图6a，6b，6c，6c(i)，6c(ii)，6d和6d(i)示出了本发明两级钻头和相应刀具的另一个可替换实施例的不同视图； 图7a，7b，7c，7c(i)，7c(ii)，7d，7d(i)和7d(ii)示出了本发明两级钻头和相应刀具的另一个可替换实施例的不同视图； 图8a，8b，8b(i)，8c和8c(i)示出了本发明的两级钻头和相应刀具的另一个可替换实施例的不同视图； 图9示出了用于本发明两级钻头的第二个分级刀具实施例的截面顶视图； 图10示出了用于本发明两级钻头的第二个分级刀具的另一个实施例的截面顶视图；
具体实施例方式根据需要，在此公开本发明的详细实施例。然而，应该理解这里所公开的实施例仅仅用于说明本发明的原理，本发明的原理可以不同的形式体现。因此，这里详细公开的特殊结构和功能不是解释为限定，而是仅仅作为权利要求的基础和作为教导本领域的技术人员将本发明不同地应用于任何实际上适合的详细结构的相应基础。
参考图1，其示出了本发明两级钻头的一个实施例的前视图，其中钻头10包括钻头柄/钻头杆20，钻头杆20上的第一级刀具30，在钻头杆20上与第一级刀具30间隔开的第二级刀具40，和位于钻头杆20上在第一级刀具30相反方向的与第二级刀具40间隔开的深度计50。如图1中所示，第一级刀具30具有小于第二级刀具40的第二切削直径的第一切削直径。在图1中所示的钻头10的实施例中，钻头杆20在第二级刀具40处直径增大以便于凹槽62具有大于凹槽60的直径。图2示出了本发明两级钻头的一个可替换实施例的前视图，其中钻头10的钻头杆20在钻头10的整个长度上具有单一的直径。如图2中所示，第二级刀具40从钻头杆20向外突出，凹槽62和64具有同样的直径。
图3和图4示出了通过使用本发明的方法将2×4的模板(atwo-by-four form)锚固于混凝土表面的钉子的几个前视图。如图3和图4中所示，在一种材料(如混凝土板100)上钻第一级孔130至第一深度。然后钻第二级孔140至小于第一级孔深度的第二深度。第二级孔140与第一级孔130同心钻成，以便于当将钉子110定位于第一级孔130中时钉子110不会接触到环绕第二级孔140周围的任何材料。第一孔130的直径略小于钉子110的钉杆的直径，从而在所述钉子和混凝土之间提供所需要的摩擦配合。第二孔140的直径大于钉子110的钉杆直径，这样就在钉子杆表面和第二孔位于混凝土表面的孔的圆周提供了间隙。
在图3中，第二孔140的直径大于钉子头部112的直径，这样如果没有提供附加的止位，那么钉子头将被驱动进第二孔140内。在图3所述的实施例中，钉子110通过没有钻导向孔的模板120，或者使用与钻第二孔140不同的钻头钻一个导向孔通过模板120。当使用本发明将物件(如木制模板)锚固于一种材料时，通常会在一个物件上使用多个锚件。同样的，首先在将被用于固定物件的材料上钻孔，然后对要被固定的物件钻穿孔是很麻烦的。同样，将钉子在物件(即一个2×4的模板)表面对直并且将钉子敲入物件并进入物件相对侧的孔中是困难的。因此，最好同时钻一个通过物件并且通过用于锚固物件的材料的孔。因此，如图4中所示，在本发明的一个优选实施例中，第二孔140的直径小于钉子110的头部112的直径，以便防止在钻第二和/或第一孔130和140时钉子头部被敲入模板上的钻孔内。
当钉子位于第一孔130中时，图3和图4中的第二孔140的深度可以改变，从而为钉子110的表面提供所需要的摩擦力。增加第二孔140深度就增大了间隙部分的尺寸，减少可被敲入第一孔130的钉子110的长度并因此减少了作用在钉子110表面的摩擦力。替代地，减少第二孔140的深度就减少了间隙部分的尺寸，增加被敲入第一孔130内的钉子110的长度并因此增加了作用在钉子110表面的摩擦力。
在本发明中，当需要将模板120拆卸时，用撬棍或锤子将钉子110取下即可。由于钉子110的杆没有与延伸到混凝土100表面的第二孔140周围接触，因此不会出现碎片。所述孔可很容易被混凝土片填满。在某些情况下，由于干净边缘不会导致令人不快的表面，因此所述孔的干净边缘甚至不需要修补。
第一级孔130的深度足够大，至少允许钉子110的尖端穿过2×4的模板120并且通过第一孔130而没有到混凝土100底部。第二级孔140的深度足够允许钉子110定位于所述孔中，并且当将钉子拆除时能够从孔中除去而不会在孔四周的表面上产生碎片，然而小于钉子110的钉杆的长度，从而允许钉子110伸入第一级孔130内。第二级孔140在混凝土100内的深度可以相应增加或减少以便增加或减少钉子110和混凝土100之间的摩擦力。
可以理解，关于在上文参考附图1和2的描述，以及将在下文参考附图5-10的描述的钻头10用于本发明的方法中是理想的。然而，可以理解，多个单级钻头的使用并不背离本发明方法的精神和范围。另外，可以理解，颠倒本发明的钻孔顺序不会偏离本发明的范围。尽管如此，首先钻更窄和更深的孔(第一级孔130)提供了自动定心更宽，更浅的孔(第二级孔140)的显著优点。
在与16号双头钉子一起使用的本发明两级钻头10的一个优选实施例中，第一级刀具30包括0.156英寸的切削直径从而将第一级孔130的直径钻至0.156英寸，第二级刀具40包括0.170英寸的切削直径从而将第二级孔140的直径钻至0.170英寸。由于16号双头钉子的钉杆直径约为0.166英寸，因此钉子110会被在第一级孔130处的混凝土100可摩擦地夹持并且将不会与在第二级孔140处的混凝土100接触。该实施例的钻头杆20具有约5英寸的长度。第一级刀具30尖端和第二级刀具40之间的长度约为11/8英寸，第二级刀具40尖端和深度计50之间的长度约为19/8英寸。这在钻头杆20顶部留下了约5/4英寸的长度，以便于钻头夹盘能够夹住钻头杆而不会妨碍深度计50。另外，第一级刀具30和深度计50之间的长度提供了总计15/4英寸的切削深度，这允许在第一级孔130底部提供了附加的3/4的间隙，从而允许使用具有比双头钉子(对于16号双头钉子，从钉子头部到尖端约3英寸的穿透深度)更长穿透长度的普通钉子而不需要任何深度校正。
图5-7示出了两级钻头实施例的不同视图，其中第二级刀具40设置在机加工穿过钻头10的钻头杆20的槽22内。在附图5-7的每张附图中，类似的图号(即5a，6a等)用于表示每个实施例的相应视图。图5a，6a和7a表示着眼于第二级刀具40的表面并示出用于第一级钻头30的槽24的钻头10的前视图。图5b，6b和7b表示从图5a，6a和7a的方向旋转90度的钻头10的前视图，以便于说明用于第二级刀具40的槽22并着眼于第一级刀具30的表面。狭槽22和凹槽24都是在钻头杆20内机加工形成的，刀具30和40分别设置在凹槽24和狭槽22内并且用铜焊或焊接到钻头杆20上。在与16号双头或16号普通钉子一起使用的本发明的一个优选实施例中，深度计50为一个具有3/8英寸外径和0.135英寸内径的3/64英寸厚的垫圈，其被铜焊或焊接于具有0.135英寸外径的钻头杆20上。
图5c，6c和7c示出了本发明刀具30的一个实施例的表面，其类似于具有锥形切削刃的现有钻头的刀具。图5c(i)，6c(i)和7c(i)示出了图5c，6c和7c中刀具30尖端的平面图。图5c(ii)，6c(ii)和7c(ii)示出了5c，6c和7c中刀具30侧边的正视图。在该优选实施例中，刀具30的高度和宽度均为0.156英寸。刀具30从中心尖端32以30度的角度锥形向下并且包括相对的锥形切削刃34和36。图5d，6d和7d示出了本发明第二级刀具40不同实施例的表面。在图5d中，刀具40包括两个部分锥形的边缘或成角度的拐角42和44，其分别包括相对的锥形切割面48和46(图5d(i)和5d(ii)说明的)。在图6d中，刀具40包括分别包括非锥形切割面48和46(图6d(i)和6d(ii)说明的)的两个部分锥形的边缘或成角度的拐角42和44。在图7d中，刀具40包括以与图5到图7中描述的刀具30相同的方式从中心点锥形向下的两个边缘42和44。
图8a，8b，8b(i)，8c和8c(i)示出了本发明两级钻头一个实施例的不同视图，其中第二级刀具40象两个翼一样连接到钻头10的杆20上，其中杆20上不包括沟槽。图8a示出了表现刀具30和40表面的钻头10的正视图。图8b(i)，和8b(ii)分别示出了刀具30的顶视图和正视图。如图8b(i)和8b(ii)中所示，刀具30大致为三角形并且包括双锥形面32和34。刀具40由铜焊或焊接于杆20上的两个单独的翼组成。图8c(i)和8c(ii)分别示出了刀具40一个翼的顶视图和正视图。刀具40的每个翼包括一个锥形的前尖端41和两个锥形的顶面42和44。
图9示出了包括两个以上如图8所示的独立翼、用于本发明两级钻头的第二级刀具40的一个实施例的截面顶视图。如图9所示，每个翼定位在部分地机加工于钻头杆20内的狭槽或凹槽22内，这样刀具40的每个翼大致从钻头杆20径向突出。图10示出了一个可替换的实施例，其中刀具40的每个翼大致在钻头杆20切线方向向外伸出。图10中所示的实施例需要槽22较少地贯穿入钻头杆20内，使钻头杆20的强度比图9中所示的实施例增加了。
在图5-8示出的本发明钻头10的优选实施例中，深度计50为永久铜焊于或焊接于钻头杆20的环形圈或垫圈。然而，深度计50的可替换实施例可调节地连接于钻头杆20上，从而允许对于不同长度的钉子使用一个钻头，或允许使用者增加或减少第二级孔140的长度从而取得所需要的摩擦力或用于摩擦力大小不同的多种材料。另外，由于这些不同的物件将具有不同的厚度，可调节的深度计将允许通过单个钻头锚固更多的物件，例如模板，窗侧等。在一个实施例中，一种可调节的深度计为包括将所述深度计保持于钻杆上的固定螺钉的环形圈。在一个可替换的实施例中，所述深度计为钻头杆的夹具的一部分，例如一个钻头夹盘或夹盘和钻头之间的中间部件。在一个这样的实施例中，所述钻头包括旋入钻头夹盘的左旋阴螺纹的左旋阳螺纹。
在本发明的优选实施例中，所述两级钻头为砖石工程钻头，其中第一级刀具30和第二级刀具40都被设计用于切削例如混凝土，石块，砖石建筑和水泥材料。本发明用于这样的“脆性”(在压力下)材料是理想的，当现有技术的锚件被取出时，他们将正常地在它们的表面破碎石块。然而，可以理解，本发明的钻头以及本发明的锚固方法可被用于任何希望刀具的材料，因此不限于使用砖石建筑钻头和刀具。另外，尽管在锚固于大致水平方向材料的方面对本发明进行了讨论，但是可以理解，锚固于任何方向的材料，无论是水平的，垂直的或其他方向的材料，都可以实现而不会背离本发明的精神和范围。另外，尽管结合通常具有连续杆径的钉子的锚件对本发明的优选实施例进行了讨论，但是也可以使用例如螺钉的其他锚件而不会背离本发明的范围。
可以理解，这里公开的钻头10的任何实施例可以使用其他实施例部件的任何组合。例如，本发明图8中公开的钻头10的实施例和相应的刀具排列可以包含图1-2和图5-7中公开的开槽。另外，开槽的类型可以不同而不会背离本发明。如进一步的实施例中，可以结合图8-10中公开的翼形第二级刀具40使用图5-7中任一所示的第二级刀具40的刀刃。
在一个优选实施例中，本发明的钻头杆20由M2等级或等同的高速钢制成，刀具30和40由M10等级或等同的碳化钨制成并被粘结或铜焊于钻头杆20上。尽管如此，本发明的钻头/刀具可由任何材料制成和现在已知的或此后将公开的用于钻头的任何方式加工，并且可用于冲击，非冲击，注入金刚石的，或另外的其他类型的钻头。
在上述的描述中，为了简洁，清楚和便于理解而使用了某些术语；但是没有暗含超越现有技术需要的不必要的限制，由于这些术语用于描述的目的并打算用于更广泛的解释。另外，对本发明的描述和说明是作为例子，本发明的范围不限制于描述和说明的精确的细节。
尽管参考典型的实施例在前面对本发明进行了详细的描述，并且对预期实现本发明的最好的模式进行了说明和描述，但是可以理解，除了这里特别提出的外，本领域的技术人员对本发明所包含的和它的结构作出的变化，改变和修改不会背离本发明的精神和范围，并且这些改变，修改和变化被认为是涵盖于本发明的总的范围内。因此，这里所要求和公开的基本原则的精神和范围将会覆盖本发明以及任何和所有的改变，修改，变化或等同物。因此，本发明的范围仅由所附权利要求限制，在上面的描述以及相关附图中包含的所有内容应该作为解释并不作为限制意义。
现在已经描述了本发明的特点，发现以及原则，本发明构造和使用的方式，构造特点，取得的有利的新的有用效果；在所附的权利要求中阐明了新的和有用的结构，装置，部件，排列，零件和组合。
同样可以理解，下面的权利要求预计覆盖这里公开的本发明的所有的一般的和特殊的特征，根据语言表达，本发明范围的所有陈述被认为落入其间。
权利要求
1.一种加工供锚件使用的孔的钻头，所述钻头包括第一刀具，第一刀具包括第一直径，其大小使得在所述锚件和由所述第一刀具加工的孔的圆周之间提供摩擦接触；和与所述第一刀具间隔开的第二刀具，所述第二刀具包括大于所述第一直径的第二直径，其大小使得在所述锚件和由所述第二刀具加工的孔的圆周之间提供间隙。
2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述锚件为钉子。
3.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述第一直径大致小于或等于锚杆直径，而所述第二直径大致大于锚杆直径。
4.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述第二直径大致小于锚件的头部直径。
5.根据权利要求1所述的钻头，进一步包括与所述第二刀具间隔开、与所述第一刀具相对的深度计。
6.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述深度计包括永久连接于钻头杆的环形凸缘。
7.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述深度计包括钻头用夹具。
8.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述深度计可调节地连接于钻头杆。
9.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述深度计和所述第一刀具之间的长度等于或大于锚件的长度。
10.根据权利要求9所述的钻头，其特征在于，所述深度计和所述第一刀具之间的长度大于锚件的长度。
11.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述深度计和所述第二刀具之间的长度小于锚件的长度。
12.根据权利要求11所述的钻头，其特征在于，选择所述深度计和所述第二刀具之间的长度，以便当锚件位于孔中时为锚件提供预期大小的摩擦力。
13.一种用于锚固具有大致连续的杆直径的钉子的钻头，所述钻头包括第一刀具，第一刀具包括第一直径，其大小使得在所述钉子杆和由所述第一刀具加工的孔的圆周之间提供摩擦接触；和与所述第一刀具间隔开的第二刀具，所述第二刀具包括大于所述第一直径的第二直径，其大小使得在所述钉子杆和由所述第二刀具加工的孔的圆周之间提供间隙。
14.根据权利要求13所述的钻头，其特征在于，所述第一直径大致小于或等于钉子杆直径，所述第二直径大致大于钉子杆直径。
15.根据权利要求13所述的钻头，其特征在于，所述钉子包括杆直径约为0.166英寸的16号双头或16号普通钉子，其中所述第一直径约为0.156英寸，其中所述第二直径约为0.170英寸。
16.一种加工供锚件使用的孔的钻头，所述钻头包括包括第一直径的第一刀具；与所述第一刀具间隔开的第二刀具，所述第二刀具包括大于所述第一直径并小于锚件头部直径的第二直径；和与所述第二刀具间隔开的深度计。
17.根据权利要求16所述的钻头，其特征在于，所述深度计包括永久连接于钻头杆的环形凸缘。
18.如权利要求16所述的钻头，其特征在于，所述深度计包括钻头用夹具。
19.根据权利要求16所述的钻头，其特征在于，所述深度计和所述第一刀具之间的长度等于或大于锚件的长度。
20.根据权利要求19所述的钻头，其特征在于，所述深度计和所述第一刀具之间的长度大于锚件的长度。
21.根据权利要求16所述的钻头，其特征在于，所述深度计和所述第二刀具之间的长度小于锚件的长度。
22.根据权利要求21所述的钻头，其特征在于，选择所述深度计和所述第二刀具之间的所述长度，以便当锚件位于孔中时为锚件提供预期大小的摩擦力。
23.一种锚固方法，包括步骤在材料内切削包括第一直径的孔至第一深度；在材料内切削包括大致与第一直径的孔同心的第二直径的孔至第二深度；和将钉子杆定位于所述第一和第二直径的孔内。
24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括在定位钉子杆的步骤前，驱动钉子穿过待锚固于该材料的物件的步骤。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述驱动钉子穿过物件的步骤包括将钉子杆插过物件上预先钻的孔的步骤。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述预先钻的孔是在在材料内切削第一和第二直径孔的所述步骤过程中完成的。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一直径小于第二直径。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一直径小于或等于钉子杆直径。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述第二直径大于钉子杆直径。
30.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一深度大于或等于钉子杆长度。
31.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第二深度小于钉子杆长度。
32.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述切削第一和第二直径孔的步骤通过单个两级钻头实现。
33.一种可拆卸锚固的方法，包括步骤在材料内切削包括第一直径的孔至第一深度，所述第一直径大致小于或等于锚件直径；在材料内切削包括大致与第一直径孔同心的第二直径孔至第二深度，所述第二直径大致大于锚件直径；将锚件定位于第一和第二直径的孔内，以便于锚件与在第一直径孔的圆周之间的材料摩擦结合；和当不再需要锚件时，将所述锚件从第一和第二直径孔内拆除。
全文摘要
本发明提供了一种锚固的系统，装置和方法。该系统包括两级钻头和锚固于所述钻头钻出的两级孔内的方法。本发明的装置包括用于在例如混凝土，石块，砖石建筑或水泥或其他材料上钻入适于普通钉子的导向孔的两级钻头。本发明的方法包括在待锚固物件的材料内钻第一孔，钻与第一孔同心的第二孔，和将锚件放入孔内的步骤。
文档编号E21B10/44GK101040099SQ200480040287
公开日2007年9月19日 申请日期2004年11月12日 优先权日2003年11月12日
发明者唐纳德·纳德勒 申请人:唐纳德·纳德勒