一种自切底锚栓的制作方法

本发明涉及混凝土结构后锚固，具体为一种具有防止锚栓套筒脱落结构和新型切底刀头设计的自切底型机械锚栓。

背景技术：

1、自切底型机械锚栓属于混凝土结构后锚固技术之一，其原理是将自切底型机械锚栓放置于混凝土直孔中，通过专用安装工具旋转或敲击锚栓套筒，借助套筒前端的切底刀头切削混凝土直孔，在混凝土直孔底部形成锥形孔，将锚栓锚固于混凝土中，其具有安装简单，施工成本低的优点，广泛应用于建筑工程中。

2、现有自切底型机械锚栓采用在套筒筒身冲孔的方式防止套筒与锚杆之间在运输及仰面安装初始阶段脱落，筒身冲孔削弱了套筒局部的强度和整体刚度，对切底刀头切削混凝土有影响。另外，自切底型机械锚栓通过套筒前端的切底刀头切屑混凝土形成锥形孔，切底刀头在锚杆的锥形头作用下径向张开与锥形孔形成机械锁键作用，锥形孔的成孔质量对锚栓的承载力至关重要，现有自切底型机械锚栓的切底刀头采用套筒自身几何刃口或对称焊接两片硬质合金刀刃结构，存在切削效率低、锥形孔成孔不佳的问题，从而导致锚栓的承载力下降及位移增加。

技术实现思路

1、本发明针现有自切底型机械锚栓的不足，提出一种具有防止套筒脱落结构和新型刀头的自切底型机械锚栓，其具有成孔质量好、成孔效率高、承载性能好的优点。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种自切底锚栓，由锥形头锚杆和依次套装在锥形头锚杆上的套筒、垫圈及螺母组成，其特征在于：

4、锥形头锚杆底部为锥形或喇叭状，中部为无螺纹段，顶部为螺纹段；

5、套筒为空心圆柱体，套筒顶端设置与安装工具匹配的卡槽，底端设置切底刀头；所述卡槽内设置防止套筒脱落结构，防止套筒脱落结构是通过对卡槽内管壁局部冲压、在卡槽内套筒外壁形成的凹坑、内壁形成凸点，凸点处筒内径小于锥形头锚杆螺纹段直径、大于无螺纹段直径；所述切底刀头由套筒轴线方向设置的2～8条平行狭缝将切底刀头均匀分成2～8个刀片，刀片顶部间隔设置有硬质合金或金刚石材质的刀刃。

6、本发明自切底锚栓在所述切底刀头套管外壁表面设置有至少一圈周向布置的环向刃。

7、进一步所述刀刃轴向突出于刀片端面0.1～5mm，径向突出于刀片外表面0.1～2mm。所述刀刃中置、偏置或相对于刀片中线呈-60°至60°斜置于刀片中线布置。优选采用中置或偏置于刀片中线布置。

8、进一步所述套筒外径小于混凝土安装孔直径，内径大于锥形头螺杆螺纹段的直径；套筒底端的切底刀头后侧表面沿周向设置环槽结构的变形槽，变形槽区域的套筒壁厚沿着轴线从卡槽往刀头方向逐渐减薄；变形槽内安装非金属材质支撑环。

9、进一步所述防止套筒脱落结构为采用对卡槽一侧或两侧局部冲压形成凹坑和凸点；凹坑和凸点形状为圆形、半圆或矩形。

10、本发明的自切底型锚栓，与现有技术相比，具有如下有益性：

11、现有自切底型锚栓采用套筒筒身冲孔方式防止锥形头锚杆与套筒之间分离，筒身冲孔削弱了套筒的局部强度和整体刚度，导致锚栓安装时筒身传递至刀片上的载荷不均匀，使得几个刀片的张开程度不一致，从而影响锥形孔的成孔质量，本发明的新型防止套筒脱落结构设置于套筒顶端的卡槽内，不会破坏套筒的整体刚度，锚栓安装时，套筒传递至刀片上的载荷更均匀，刀片的张开程度更加趋于一致，可提高锥形孔的成孔质量。

12、本发明的新型切底刀头其刀片上间隔布置有硬质合金或金刚石材质的刀刃，相比与现有自切底锚栓对称布置两个刀刃的结构，可提高自切底锚栓的切削效率，刀刃偏置或倾斜布置于刀片中线，可为刀刃切削混凝土时提供额外的支撑力，有效解决现有自切底锚栓刀刃切削混凝土时因支撑力不足而出现的刀片断裂或刀刃崩落现象。

13、本发明的新型刀头上增加一圈及以上的环向刃，可在刀刃切削混凝土时提供额外的切削作用。在锚栓受力时，环向刃嵌入混凝土孔壁中，可有效阻止自切底锚栓相对混凝土孔的滑移，提供额外的承载力。

14、其工作原理为：

15、工作原理为：将锚栓置入预先钻好的混凝土直孔中，使用适配的冲击钻及安装工具，安装工具一端与冲击钻连接，另一端与套筒顶端的卡槽匹配，冲击钻通过专用安装工件驱动套筒旋转并向混凝土孔底部推进，在此过程中套筒底部的切底刀头径向张开，切底刀头的刀刃和环向刃同步切屑混凝土孔壁。随着套筒的推进及径向张开，切底刀头将混凝土直孔底部逐步切削扩成锥形孔，径向张开的切底刀头与混凝土孔底部的锥形孔形成机械锁键效应，刀头上分布的环向刃进一步嵌入混凝土孔壁中与混凝土形成机械锁键效应，提升锚固作用。

技术特征：

1.一种自切底锚栓，由锥形头锚杆和依次套装在锥形头锚杆上的套筒、垫圈及螺母组成，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的自切底锚栓，其特征在于：所述切底刀头套管外壁表面设置有至少一圈周向布置的环向刃。

3.根据权利要求2所述的自切底锚栓，其特征在于：所述刀刃轴向突出于刀片端面0.1～5mm，径向突出于刀片外表面0.1～2mm。

4.根据权利要求3所述的自切底锚栓，其特征在于：所述刀刃中置、偏置或相对于刀片中线呈-60°至60°斜置于刀片中线布置。

5.根据权利要求2所述的自切底锚栓，其特征在于：所述套筒外径小于混凝土安装孔直径，内径大于锥形头螺杆螺纹段的直径；套筒底端的切底刀头后侧表面沿周向设置环槽结构的变形槽，变形槽区域的套筒壁厚沿着轴线从卡槽往刀头方向逐渐减薄；变形槽内安装非金属材质支撑环。

6.根据权利要求2所述的自切底锚栓，其特征在于：所述防止套筒脱落结构为采用对卡槽一侧或两侧局部冲压形成凹坑和凸点；凹坑和凸点形状为圆形、半圆或矩形。

技术总结本发明公开了一种自切底型锚栓，由锥形头锚杆和依次套装在锚杆上的套筒、垫圈及螺母组成，锚杆底部为锥形或喇叭状，中部为无螺纹段，顶部为螺纹段；套筒为空心圆柱体，套筒顶端设置与安装工具匹配的卡槽，底端设置切底刀头；卡槽内设置防止套筒脱落结构，该是通过对卡槽内管壁局部冲压、在卡槽内套筒外壁形成的凹坑、内壁形成凸点，凸点处筒内径小于锥形头锚杆螺纹段直径、大于无螺纹段直径；切底刀头由套筒轴线方向设置的2～8条平行狭缝将切底刀头均匀分成2～8个刀片，刀片顶部间隔设置有硬质合金或金刚石材质的刀刃。本发明自切底锚栓具有防止套筒脱落结构和新型刀头的自切底型机械锚栓，其具有成孔质量好、成孔效率高、承载性能好的优点。技术研发人员：左世斌,李奇,范亚锋,贾云龙,袁方,张宇淏,董帅,张钦受保护的技术使用者：眉山中车紧固件科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23