擴底鉆頭及使用該擴底鉆頭進行混凝土結構后錨固的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及混凝土結構后錨固技術領域，具體涉及一種擴底鉆頭及使用擴底鉆頭進行混凝土結構后錨固連接的方法。
【背景技術】
[0002]后錨固技術在道路、鐵路、橋梁、鋼結構安裝固定及重型機械設備等高負載的安裝固定中得到了廣泛的應用。其安裝過程如下:首先在混凝土基材上打完直孔，再用專用擴孔鉆頭在直孔的底部進行擴孔，擴孔的型腔與錨栓頭部膨脹后的幾何形狀一致，后擴孔錨栓頭部膨脹開后與混凝土型腔緊密配合形成機械鎖固機構。
[0003]目前，擴孔鉆頭一般采用齒輪、齒條的傳動方式來實現鉆頭端部刀片的擴張與收縮，這種形式的擴孔鉆頭結構復雜、造價高，因而增加使用成本。
[0004]目前采用的后擴孔錨栓，一般為自切底錨栓。擴孔操作是通過在每顆錨栓膨脹套上增加能夠進行擴孔的耐磨削材料；在進行錨栓連接時，使用特殊鉆頭達到同時擴孔與錨栓錨固兩個工作。這種錨栓的成本是普通膨脹錨栓的四倍左右。
[0005]因此有必要設計一種擴底鉆頭及使用擴底鉆頭進行混凝土結構后錨固連接的方法，以克服上述問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種結構簡單、造價低廉的擴底鉆頭，其可有效降低后錨固連接成本，同時提高后錨固連接的可靠性。
[0007]本發明是這樣實現的:
本發明提供一種擴底鉆頭，包括鉆桿、活動刀片和頂推裝置。所述頂推裝置包括圓形底盤、中心桿和滑動墊片，所述圓形底盤、中心桿和鉆桿同軸設置，所述圓形底盤設于所述鉆桿下方，所述圓形底盤直徑與所述鉆桿直徑相同；所述鉆桿底部設有盲孔，所述中心桿頂部設于所述盲孔內，所述中心桿底端與所述圓形底盤連接；所述盲孔的開口端設有阻止所述中心桿上端離開所述盲孔的限位機構。
[0008]所述活動刀片包括刀身和滑塊，所述刀身包括刀刃和刀背，所述刀身底部寬度大于刀身頂部寬度，所述刀刃自刀身頂部向刀身底部傾斜設置；所述滑塊設于刀身頂部，所述滑塊自刀刃側向刀背側斜向下傾斜；所述鉆桿底部沿徑向設有滑槽，所述滑槽頂端自鉆桿外表面至鉆桿軸線方向斜向下傾斜且斜率與所述滑塊的斜率相同；所述滑塊與所述滑槽頂端接觸，所述刀身底部置于所述圓形底盤上，所述刀刃遠離所述中心桿設置，所述活動刀片在所述滑槽內滑動。
[0009]所述滑動墊片沿中軸線設有容所述中心桿穿過的通孔，所述滑動墊片設于所述刀身底部與所述圓形底盤之間，所述滑動墊片與圓形底盤之間設有滑動介質。
[0010]進一步地，所述滑塊寬度大于所述刀身的厚度，所述滑塊與刀身連接成T型件，所述滑槽對應設為T型槽。[0011 ] 進一步地，所述T型槽包括斜槽和豎直槽，所述斜槽寬度與所述滑塊寬度相同，所述豎直槽寬度與所述刀身厚度相同。
[0012]進一步地，所述活動刀片為兩片，在鉆桿底部對應設置兩個所述滑槽，所述兩個滑槽沿所述鉆桿軸線對稱設置。
[0013]進一步地，所述中心桿為螺桿，所述螺桿包括設于上部的螺紋段和設于下部的直桿，所述直桿的直徑小于所述螺紋段的直徑；所述盲孔為臺階孔，所述盲孔的開口端為小孔徑段，所述小孔徑段的直徑與所述螺紋段的直徑相同，所述限位機構為設于所述小孔徑段上的內螺紋。
[0014]進一步地，所述滑動墊片與所述圓形底盤之間涂抹有潤滑油。
[0015]進一步地，所述圓形底盤底部設有至少一道凹槽。
[0016]進一步地，所述鉆桿外表面設有兩條導渣槽，所述兩條導渣槽為雙螺旋結構。
[0017]進一步地，所述滑槽頂端與所述鉆桿軸線的夾角為45°。
[0018]本發明還提供一種使用如上所述的擴底鉆頭進行混凝土結構后錨固的方法，包括以下步驟:
STl:使用普通鉆頭鉆成等徑圓孔。
[0019]ST2:將所述擴底鉆頭放入所述圓孔內，所述圓形底盤底部與所述圓孔底部接觸；下壓所述鉆桿，使所述活動刀片在所述滑槽內滑動至與所述圓孔壁接觸，旋轉所述鉆桿進行擴孔，形成擴大孔。
[0020]ST3:提起所述鉆桿至所述圓形底盤離開所述圓孔。
[0021]ST4:選用與所述圓孔直徑相適配的普通膨脹螺栓，將所述普通膨脹螺栓放入所述擴大孔內；所述普通膨脹螺栓包括膨脹套和螺桿，在所述螺桿頂端套接空心管，錘擊所述空心管，使所述膨脹套底部進入所述擴大孔的底部。
[0022]ST5:將需要被緊固的部件套裝在所述螺桿上，并通過螺母固定。
[0023]本發明具有以下有益效果:通過鉆桿、活動刀片和頂推裝置間的巧妙結合，使鉆頭端部形成一個活動機構，只需施加小量的沿鉆桿軸向的力，即可實現活動刀片沿孔徑向擴張。結構簡單，制作成本低，使用簡便，工人不需培訓即可操作，有效提高工作效率。圓形底盤與滑動墊片的組合作用，有效隔離活動刀片與孔底混凝土，從而在鉆頭旋轉時，活動刀片不會切削孔底混凝土，保證擴孔的完整性和擴孔操作的可靠性。設置限位機構使得活動刀片在停機向外提拉鉆桿時不會掉落在擴孔內，使用可靠。
[0024]本發明還具有以下有益效果:采用本發明提供的擴底鉆頭進行混凝土結構后錨固，只需采用普通膨脹錨栓即可實現擴孔型錨栓連接，有效降低后錨固連接成本，且提高后錨固連接的可靠性。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0026]圖1為本發明實施例提供的擴底鉆頭的結構示意圖； 圖2為本發明實施例提供的擴底鉆頭的活動刀片外擴的結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的擴底鉆頭的底部結構示意圖；
圖4為圖3沿A-A的剖視示意圖；
圖5為本發明實施例提供的活動刀片的主視示意圖；
圖6為本發明實施例提供的活動刀片的側視示意圖；
圖7為本發明實施例提供的頂推裝置的結構示意圖；
圖8為本發明實施例提供的頂推裝置的俯視示意圖；
圖9為本發明實施例提供的滑動墊片的結構示意圖；
圖10為本發明實施例提供的鉆桿的結構示意圖；
圖11為本發明實施例提供的鉆桿的仰視示意圖；
圖12-16為本發明實施例提供的使用擴底鉆頭進行擴孔的示意圖；
圖17-19為本發明實施例提供的擴孔后進行錨栓緊固的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0028]如圖1-圖11，本發明實施例提供一種擴底鉆頭，該擴底鉆頭包括鉆桿1、活動刀片3和頂推裝置。所述頂推裝置包括圓形底盤5、中心桿6和滑動墊片4，所述圓形底盤5、中心桿6和鉆桿I同軸設置，所述圓形底盤5設于所述鉆桿I下方，所述圓形底盤5直徑與所述鉆桿I直徑相同；所述鉆桿I底部設有盲孔2，所述中心桿6頂部設于所述盲孔2內，所述中心桿6底端與所述圓形底盤5連接；所述盲孔2的開口端設有阻止所述中心桿6上端離開所述盲孔2的限位機構。
[0029]其中，限位機構可采取以下結構:
所述中心桿6為螺桿，所述螺桿包括設于上部的螺紋段61和設于下部的直桿62，所述直桿62的直徑小于所述螺紋段61的直徑。所述盲孔2為臺階孔，所述盲孔2的開口端為小孔徑段21，所述小孔徑段21的直徑與所述螺紋段61的直徑相同，所述限位機構為設于所述小孔徑段21上的內螺紋。使用前，螺桿的螺紋段61旋轉通過小孔徑段21上的內螺紋后進入盲孔2內的大孔徑段，從而部分螺桿在盲孔2內，部分螺桿在盲孔2外；由于大孔徑段的直徑大于螺紋段61以及直桿62的直徑，因此螺桿可在盲孔2內自由上下運動，帶動圓形底盤5升降。所述的螺紋段61可以是加工的細牙螺紋，即螺紋段61的直徑略大于直桿62的直徑，從而螺桿在升降過程中受到小孔徑段21的限制，不會產生較大的橫向擺動。采取這種結構時，所述的圓形底盤5與中心桿6可以是一體成型的設備，如端頭螺釘。
[0030]如圖1-圖11，所述活動刀片3包括刀身32和滑塊31，所述刀身32包括刀刃33和刀背，所述刀身32底部寬度大于刀身32頂部寬度，所述刀刃33自刀身32頂部向刀身32底部傾斜設置；所述滑塊31設于刀身32頂部，所述滑塊31自刀刃33側向刀背側斜向下傾斜；所述鉆桿I底部沿徑向設有滑槽，所述滑槽頂端自鉆桿I外表面至鉆桿I軸線方向斜向下傾斜且斜率與所述滑塊31的斜率相同；所述滑塊31與所述滑槽頂端接觸，所述刀身32底部置于所述圓形底盤5上，所述刀刃33遠離所述中心桿6設置，所述活動刀片3在所述滑槽內滑動。該滑槽沿鉆桿I底部和對應側的鉆桿I外表面均開口，活動刀片3頂端通過滑塊31與滑槽接觸，活動刀片3底端置于圓形底盤5上，從而圓形底盤5升降過程中帶動活動刀片3在滑槽內滑動。其原理是:鉆桿I下壓，圓形底盤5受到地面的反作用力，