錐孔專用鑽頭及錐孔應用的方法

2023-05-17 21:25:31

專利名稱：錐孔專用鑽頭及錐孔應用的方法
技術領域：
本發明涉及用於鑽孔的刀具，也涉及錨固技術和植筋技術，具體而言涉及錨孔的
鑽頭及其在後錨固技術或植筋技術的應用方法。
背景技術：
眾所周知，錨固是將錨栓固定在錨孔之中，後錨固是將錨栓錨固在混凝土結構上 的技術。為了防止荷載下出現諸如錨栓破壞、混凝土錐體破壞、混凝土邊沿破壞、剪撬破壞、 劈裂破壞、拔出破壞、穿出破壞等等破壞，近年來人們在現有技術的基礎上，不斷開發新的 鑽頭以及新的後錨固技術和植筋技術。已有許多相關的中國專利和專利申請件，典型的如 98208074. 3號"異形鑽頭"、00212069. 0號"一種爆擴錨杆"、03137329. 1號"外保溫後錨固 粘貼面磚牆體及施工工藝"、200420061503. 1號"一種擴孔用鑽花"、200520097671. 0號"平 頭快速安裝混凝土用錨固螺栓"200620078859. 5號"雙錨錨栓裝置"、200710018555. 9號 "板材植絲背栓連接裝置"、200810203423. 8號"無機後錨固植筋膠施工方法"等。但這些技 術方案。所用的孔均為直徑相等的孔，可以採用普通鑽頭開孔；僅有少數技術採用了內部擴 孔的做法。迄今為止，尚無錐形孔專用鑽頭的相關專利，也無錐形孔應用的相關專利，也沒 有相關技術的報導。

發明內容
本發明的目的在於提供一種錐孔專用鑽頭，可以在多種基材的直孔上鑽出錐形錨 孔或錐形植筋孔。 本發明的又一 目的是提供錐孔應用的方法，使其能夠提高後錨固技術和植筋技術 的強度。 為達到發明目的，發明人針對現有的錨固技術和植筋技術進行了反覆的研究與試 驗，提供的錐孔專用鑽頭由鑽柄、刃面、定位圈和柔性限位環組成，鑽柄、刃面製作為整體； 定位圈和柔性限位器也製作為整體，套在鑽柄之上；刃面的外沿線與鑽頭的軸線夾角為銳 角；刃面鑲有半螺旋狀的刃鋒，頂端為刃尖。 上述刃面外沿線與鑽頭軸線夾角的角度為5° 30° 。 上述刃鋒帶有或不帶有鋸齒，帶有鋸齒的刃鋒可鑽出帶楞的錐孔，用於錨固或植 筋可進一步提高緊固強度。 由鑽柄、刃面、定位圈和柔性限位環組成，鑽柄、刃面製作為整體；定位圈和柔性限 位器也製作為整體，套在鑽柄之上；刃面的外沿線與鑽頭的軸線夾角為銳角；刃面鑲有半 螺旋狀的刃鋒，頂端為刃尖。 上述定位圈和柔性限位環是用橡膠材料或橡塑材料製成的。 錐孔專用鑽頭的作用原理是在該鑽頭插入一個已經鑽成功的直孔裡時，鑽柄的 根部的柔性限位器滑動到直孔口，定位圈正好將鑽柄固定在孔內，鑽頭的軸心與直孔埠 的圓心被限定在同一軸線上；當鑽頭高速旋轉時，鑽頭的軸心必然產生向心力，截面為直角
3三角形的鑽頭會逐漸將直孔孔壁沿底端擴大，把一個直孔擴鑽成一個很規則的由淺而深逐 漸擴大的魚尾形錐孔，而不僅僅是將孔的底部擴大少許；用該鑽頭鑽成的錐孔，底部直徑不 會大於口部直徑的2倍。用錐孔專用鑽頭鑽成的錐孔，其孔的錐度會因錐孔的深度變化而 變化；孔淺，其孔的錐形斜度就大；孔深，其孔的錐形斜度就小。 發明人指出錨栓或植筋也可以擴脹成一個正錐體，與錐孔完美緊配，這種錨固形
式的抗拔出能力至少提高一倍以上。 發明人提供的錐孔應用的方法包括 ①在後錨固技術上，採用錐孔專用鑽頭在基材上鑽出錐形錨孔；將帶有尼龍套筒 的膨脹型專用錨栓壓入錐形錨孔，使其膨脹形成的幾何形狀與錐形錨孔相吻合，錨栓的表 面與錐孔的緊密結合起錨固作用。 ②在植筋技術上，採用錐孔專用鑽頭在基材上鑽出錐形植筋孔；將所需的筋材根 部開口後插入錐形植筋孔，用楔子將筋材的開口脹開形成錐形，注入錨固膠，待其凝固後， 植筋表面與錐孔的緊密結合，抗拔出能力更加強。 上述①中所述錨栓帶有的尼龍套筒的外表面帶有肋剌；所述錨栓的材質是碳素 鋼，或合金鋼，或不鏽鋼。 上述②中所述筋材是圓形鋼筋或螺紋鋼筋，其端頭為帶有或不帶有十字開口的圓 形；所述錨固膠是環氧樹脂，其性能應達到《混凝土結構後錨固技術規程》所規定的各項指 標。 發明人指出，對於後錨固技術而言，由於採用了錐孔、使用帶有尼龍套筒的膨脹型 專用錨栓，使整個錨栓與錨孔的各個方向實現了全面接觸，剛柔相濟，摩擦係數加大，其錨 固質量要求比《混凝土結構後錨固技術規程》所規定的指標更優；對於植筋技術來說，由於 採用了錐孔加上錨固膠，鋼筋與錨固膠形成錐體，植入的鋼筋更為牢固。 本發明所提供的錐孔專用鑽頭，可將直孔鑽成錐孔；錐孔在錨固技術和植筋技術 的應用，可以大幅度提高錨固強度和植筋的牢固度。本發明的方法，不僅可以在緻密的基材 上使用，也可在較為疏鬆的基材上使用，例如可用於使用輕質發泡建築材料的建築物；還可 提高錨固件或植筋的預緊力、承載力、抗拔力等性能，尤其可大幅度提高受拉承載力，提高 強度。


圖1為帶有鋸齒的錐孔專用鑽頭截面示意圖，圖2為不帶有鋸齒的錐孔專用鑽頭 截面示意圖，圖3為錐形孔示意圖，圖4為錐形孔在錨固技術的應用示意圖；圖5為錐形孔 在植筋技術的應用示意圖。圖中1為鑽杆，2為刃面，3為鋸齒，4為刃鋒，5為限位環，6為 定位圈，7為刃尖，8為尼龍套筒，9為筋材，10為基材，11為錨固膠，12為預埋楔子，13為螺 母，14為錨栓。
具體實施例方式
實施例l :如圖2的錐孔專用鑽頭，它由鑽柄1、刃面2、定位圈6和柔性限位環5組 成，鑽柄1、刃面2製作為整體；定位圈6和柔性限位器5也製作為整體，套在鑽柄1之上； 刃面2的外沿線與鑽頭的軸線夾角為20。銳角；刃面2鑲有半螺旋狀的刃鋒4，頂端為刃尖7。刃鋒4帶有鋸齒3，用Ygll合金鋼材製成。鑽柄l直徑20mm，鑽頭總長220mm，鑽頭的直 角邊長40mm，刃鋒4的斜邊長100mm。鑽柄1用9CrSi合金結構鋼製成，刃面2鑲有Ygll 硬質合金鋼刃鋒4。定位圈6和柔性限位環5用橡膠製成。 實施例2 :如圖2的錐孔專用鑽頭，刃鋒4沒有鋸齒，鑽柄1用40Cr鋼製成，定位 圈6和柔性限位環5用橡塑材料製成。其餘同實施例1。 實施例3 :錐孔在錨固技術上的應用，基材10為混凝土，在混凝土上採用錐形錨孔 專用鑽頭鑽出錐形錨孔，錐孔的長度為16mm，錐孔進口直徑2mm，錐形底直徑4mm，如圖3 ;使 用帶有尼龍套筒8的膨脹型專用錨栓7，尼龍套筒8的外表有肋剌；將帶有尼龍套筒8的膨 脹型專用錨栓14壓入錐形錨孔，使其膨脹形成的幾何形狀與錐形錨孔相吻合，錨栓7的表 面與錐孔緊密結合起錨固作用，錨栓7的頂端有螺母13。 實施例4 :錐孔專用鑽頭在植筋技術上的應用，筋材9為螺紋鋼筋，在基材10上採 用錐孔專用鑽頭鑽出錐孔，其長度為32mm，錐孔進口直徑4mm，錐形底直徑8mm，如圖3 ;將所 需的筋材9為端頭帶有十字開口的螺紋鋼筋，螺紋鋼筋插入錐形植筋孔內，預埋楔子12將 螺紋鋼筋的十字開口脹開，注入錨固膠ll，如圖4，待其凝固後，螺紋鋼筋表面與錐孔緊密
^口 口 。
權利要求
一種錐孔專用鑽頭，其特徵在於它由鑽柄、刃面、定位圈和柔性限位環組成，鑽柄、刃面製作為整體；定位圈和柔性限位器也製作為整體，套在鑽柄之上；刃面的外沿線與鑽頭的軸線夾角為銳角；刃面鑲有半螺旋狀的刃鋒，頂端為刃尖。
2. 如權利要求1所述的錐孔專用鑽頭，其特徵是所述刃面外沿線與鑽頭軸線夾角的角 度為5° 30° 。
3. 如權利要求1所述的錐孔專用鑽頭，其特徵是所述錐孔專用鑽頭的刃面帶有或不帶 有鋸齒。
4. 如權利要求1所述的錐孔專用鑽頭，其特徵是所述錐孔專用鑽頭的鑽柄可以用45號 鋼、40Cr鋼或9CrSi鋼做成，鑲硬質合金鋼刃鋒。
5. 如權利要求1所述的錐孔專用鑽頭，其特徵在於所述定位圈和柔性限位環用橡膠、 塑料、橡塑材料中的一種製成。
6. 用權利要求1所述的錐孔專用鑽頭鑽出的錐孔應用的方法，其特徵包括① 在後錨固技術上，採用錐孔專用鑽頭在基材上鑽出錐形錨孔；將帶有尼龍套筒的膨 脹型專用錨栓壓入錐形錨孔，使其膨脹形成的幾何形狀與錐形錨孔相吻合，錨栓的表面與 錐孔的緊密結合起錨固作用；② 在植筋技術上，採用錐孔專用鑽頭在基材上鑽出錐形植筋孔；將所需的筋材根部開 口後插入錐形植筋孔，用楔子將筋材的開口脹開形成錐形，注入錨固膠，待其凝固後，植筋 表面與錐孔的緊密結合，抗拔出能力更加強。
7. 按照權利要求6所述的應用方法，其特徵在於方法①中所述錨栓帶有的尼龍套筒的 外表面帶有肋剌；所述錨栓的材質是碳素鋼，或合金鋼，或不鏽鋼。
8. 按照權利要求6所述的應用方法，其特徵在於所述筋材是圓形鋼筋或螺紋鋼筋，其 端頭帶有或不帶有十字開口 ；所述錨固膠是環氧樹脂。
全文摘要
本發明公開了錐孔專用鑽頭及其應用的方法，錐孔專用鑽頭由鑽柄、刃面、定位圈和柔性限位環組成，鑽柄、刃面製作為整體；定位圈和柔性限位器也製作為整體，套在鑽柄之上；刃面的外沿線與鑽頭的軸線夾角為銳角；刃面鑲有半螺旋狀的刃鋒，頂端為刃尖。應用方法包括①將帶有尼龍套筒的膨脹型專用錨栓壓入錐形錨孔，使其膨脹形成的幾何形狀與錐形錨孔相吻合，錨栓的表面與錐孔的緊密結合起錨固作用。②將所需筋材根部開口後插入錐形植筋孔，用楔子將筋材開口脹開形成錐形，注入錨固膠，凝固後植筋表面與錐孔即緊密結合。本發明的鑽頭鑽出的錐孔能大幅度提高錨固強度和植筋的牢固度，大幅度提高錨固件或植筋的預緊力、承載力、抗拔力和受拉承載力。
文檔編號E04G21/12GK101775961SQ20091026377
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者姜靜怡 申請人:貴州怡力市政建築裝飾工程有限公司