[其他]地腳螺栓裝置

無效

• 申請號: 87105613
• 申請日: 1987-08-11
• 公開（公告）號: CN87105613A
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發明（設計）人: 沃爾特·約翰·西蒙斯;杰克·沃納·利利斯;羅納德·德韋恩·昂格爾
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 張東明

本發明涉及地腳螺栓裝置，更具體地涉及用于裝有可凝固的粘接材料的鉆孔中的延遲拉力螺栓裝置，這種裝置在系緊重型機械、建筑構件和礦頂支撐件中是很有用的。

在礦頂支撐件和相近的緊裝置中使用和可凝固的粘接材料結合的機械式膨脹系統來拉緊螺栓是眾所周知的。這種普通的粘接材料設置在隔開的包裝中，其中樹脂以及用于樹脂的催化劑是分開的。這樣的系統公開于美國專利4，280，943號中。但樹脂和催化劑的適當混合以及地腳螺栓的最終拉緊就成問題。樹脂和催化劑的混合必須在非常短的時間內進行，螺栓裝置插入鉆孔中并以高速旋轉來實現混合。

在一些應用機械式膨脹元件和可凝固的粘接材料的裝置中，拉緊幾乎在螺栓旋轉開始后就立刻進行，在這種裝置中大部分的拉緊是在樹脂軟化狀態時進行的，而在其它裝置中拉緊延遲到樹脂開始硬化時才進行。

典型的礦頂螺栓包括一個長螺桿、一個錨固裝置、一個支撐件，例如頂板和一個位于螺栓頭和頂板間的淬硬平墊圈。淬硬墊圈的用途記錄在美國材料試驗學會標準F432-83和30聯邦規章條例（CFR）75篇中。

具有各種輪廓形狀的地腳螺栓被用來促進混合，錨固裝置的一種類型的例證是美國專利4，393，638中顯示的那種，具有螺旋形狀的槽和脊的錐形螺栓是用來促進樹脂的混合并迫使樹脂進入孔的內底端，在美國專利4，564，315中展示了一個在靠近其端部具有螺旋槽的螺栓。這類裝置都需切削加工或成型并且生產起來也較昂貴。

螺栓的拉緊是使用各種螺栓桿和膨脹外殼結構來實現的，在美國專利4，413，930中顯示的螺栓桿和外殼組合體，通過送入一個偏心塞而拉緊，該塞是通過錨固外殼而旋上螺栓桿。當螺栓是處在拉緊狀態時外殼上的膨脹指抓緊孔壁，使其定位。這種機械式裝置，雖然很有效拉緊螺栓，但卻在鉆孔壁上產生可斷裂孔壁的高集中的載荷。美國專利4，655，645展示了一個固定在螺栓上的預制的螺旋桿的組合件。螺旋桿是和膨脹外殼或聯接裝置結合使用，預制螺旋桿是一附加的費用。

在拉緊螺栓的過程中，由于支撐裝置和圍繞鉆孔的表面間的摩擦力，有相當一部分用于拉緊螺栓的能量消耗在螺栓頭上，除非設置一個機構來減小這個摩擦力。這個能量損失導致加熱螺栓頭，引起拉緊度的降低（否則的話是可以達到的）和各個螺栓拉緊程度不一致。

根據本發明，提供有一個簡化結構的地腳螺栓裝置，該裝置可提供良好的樹脂混合以及拉緊特性的組合而不需偏心塞或膨脹指爪。為促進混合，一個基本直的桿或金屬絲裝在一個在其一端具有一個頭部和支撐裝置而在其另一端有一個適于接納一個螺帽的螺紋部分的螺栓上，桿或金屬絲是以不同強度的焊接或其它方式而固定到螺帽和螺栓上，焊接點選擇或桿沿螺栓的長度上成直線或稍稍螺旋形，為防止螺栓頭在拉緊過程中被拉入鉆孔中，螺栓頭可有一增大的臺肩，或頂板、墊圈或其組合件可位于螺栓的頭部端。當該地腳螺栓裝置被壓入一容有隔開包裝的可凝固的粘接材料的鉆孔中并且螺栓旋轉時，螺栓、桿和螺帽作為一個整體來旋轉，混合樹脂和催化劑。當樹脂凝固時，桿上的滯動力就增加，并且最終桿在其最弱點開裂或分離。當桿開裂成自由時，該自由長度盤繞在螺栓桿上，使得催化劑和樹脂的混合體向著鉆孔的頂部運動。此刻，螺帽和螺栓相互自由旋轉。當部分凝固的樹脂強硬到足以阻止螺帽旋轉時，螺栓就自己旋入螺帽中，螺帽被向下拉入部分凝固的樹脂中，使得樹脂成壓縮狀態并使樹脂擴展到鉆孔壁上。螺帽向下移動直到樹脂達到一個足夠的凝固強度來停止其運動。這就停止了螺栓的旋轉。此時安裝完畢，并且螺栓處于拉緊狀態。

在一個最佳實施例中，螺栓設有支撐裝置，該裝置在螺栓完全插入鉆孔時起止推軸承的作用。該支撐裝置可包括有具有貼接平面的零件組合件，例如，二個放置在螺栓頭的臺肩上的墊圈。零件的形狀應選擇成可在螺栓拉緊時防止螺栓頭被拉入鉆孔，以及把由拉緊螺栓所產生的壓力散布在一個較大區域。至少支撐件的二個接觸表面涂有一層潛潤滑材料，涂層可根據使用的材料在厚度上從大約0.1mm到大約2.0mm之間變化，涂層的厚度并不重要。最好這二個接觸表面可由潤滑材料松開地互相粘接，當這個螺栓裝置旋轉時，由于螺栓頭和支撐裝置之間的摩擦力，在支撐裝置內就產生熱，當溫度上升時，潛潤滑材料就活化、熔解并起潤滑劑的作用。此時當螺栓在鉆孔中被拉緊時支撐裝置起一個潤滑止推軸承的作用。