特別在爆裂混凝土測試條件下，呈現高拔出阻力的錨栓和環形槽膨脹套筒組件的制作方法

專利名稱：特別在爆裂混凝土測試條件下，呈現高拔出阻力的錨栓和環形槽膨脹套筒組件的制作方法
技術領域：
本發明大體上涉及一種用于混凝土鉆孔中的楔形錨固裝置組件，特別涉及一種新 的、改進的爆裂混凝土楔形錨固裝置組件，包括一個軸向拉伸的錨栓和一個環狀螺紋或環 狀槽的膨脹套筒或膨脹夾，環狀地繞錨栓設置，其中環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹 夾上有環狀螺紋、凹槽或齒狀物的連續排列(array)，包括在環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒 或膨脹夾的頭部外圍周邊表面上設置的預定數量的螺紋、凹槽或齒狀物，其中環狀螺紋或 環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾可由金屬片材或板材制成，被加工成環狀螺紋或環狀槽的膨脹 套筒或膨脹夾，從而有大致呈C形橫截面的造型，可使環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨 脹夾在軸向拉伸的錨栓從中被拉出時，通過被有效地打開而擴張。在環狀槽膨脹套筒或膨脹夾內部周邊表面的前端部分，以及在軸向拉伸的錨栓的 外部周邊表面的前端部分，有預設的傾斜面，所有這些特征有效地組合、有助于實現在軸向 拉伸的錨栓和環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾之間產生最大干擾面積(Μ. I.A.)和 最大干擾體積(M. I. V.)，從而相應地在環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾和形成于混 凝土基板或底座中的鉆孔內部周邊側壁之間產生最大干擾面積(Μ. I.A.)和最大干擾體積 (Μ. I. V.),從而將環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒推進到形成于混凝土基板或底座的混凝土 鉆孔中的錨固位置。其中，進一步，環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾上的每個螺紋、 齒狀物和槽均具有預定的深度尺寸，可有效保證其與鉆孔邊壁部分的接合與扣合，而不受 混凝土基板或底座輕微膨脹或收縮的影響。
背景技術：
用于比如混凝土基板或底座預鉆孔中的錨固組件，在本領域和行業內當然是眾所 周知的。公開的這樣的錨固組件的例子有，比如，1999年6月15日授權給Popp等人的美國 專利5，911，550，1990年5月29日授權給Bergner的美國專利4，929，134，1990年2月27 日授權給Barthomeuf等人的美國專利4，904, 135，1988年1月19日授權給Peterken的美 國專利4，720，224，1914年10月27日授權給Johnson的美國專利1，115，205和1911年8 月15日授權給Caywood的美國專利1，000，715。明顯地，在混凝土基板或底座中使用這樣 的錨固組件，理想的是發展、使用這樣的錨固組件其通過結構部件或特征來有效地保證保持錨固組件的性能或拔出阻力特征不妥協(not be compromised)，借此錨固組件能長時間 牢靠地固定或穩固地嵌在混凝土基板或底座中而不受多種不定的、易變的外界環境條件的 出現、存在或發展的影響。在這樣的情況下，不僅是錨固組件表現出了理想的長時間的使用 壽命，另外，通過這樣的錨固組件固定在混凝土基板或底座中的結構部件，也會牢靠地、可 靠地固定或穩固在(affixed or secured)在下面的混凝土基板或底座中。
有效測定或測試這樣的錨固組件性能的方法包括一個行業接受的操作技巧，也就 是通常所說的爆裂混凝土測試，該方法大體上在實驗室測試條件下，在壓縮的時間范圍內 模擬真實環境。按照這樣的操作試驗，參看圖1，混凝土塊10具有多個固定在其中、橫向拉 伸的鋼筋12。液壓泵14可操作地通過合適的液壓連接件18連接在多個鋼筋12的每一個 的第一端部16上，裂紋引發器20，可能包括，比如楔塊式設備、板(plates)、液壓脹合管或 者類似物，沿混凝土塊10橫向長度，共同按照預設位置設置在混凝土塊10內部，從而在多 個橫向間隔的位置有效地在混凝土塊10內部引起或引發縱向延伸的裂紋22的發展或延 長，當液壓泵14可操作地在拉和推操作模式中循環時，從而推力或拉力被交替地施加在所 述鋼筋12的第一端部16上。在這樣的情況下，鋼筋12承受著膨脹和壓縮，從而，裂紋22 在“打開”和“關閉”位置之間循環地膨脹或壓縮。多個線位移差動變壓器(LVDTs)24可操 作地連接在每個縱向延伸的裂紋22上，從而，作為液壓泵14對鋼筋12的第一端部16施加 拉力或推力的結果，在裂紋22在“打開”和“關閉”位置之間循環地膨脹或壓縮時，實際測 量每個裂紋22的尺寸。繼續進一步，參看圖2，當液壓泵14被操作設置在該液壓泵的模式中借此以推力 施加在鋼筋12的第一端部16上，從而有效地導致裂紋22位于其“關閉”的位置，混凝土塊 10的每個裂紋區域22a鉆或挖有孔26，錨固組件28被安裝在每個鉆孔26中。每個錨固組 件28按其規格被扭轉，然后，預設的持續負載按圖示箭頭L方向通過合適的彈簧式或液壓 泵負載組件或撐架30被施加在每個錨固組件28上，所述彈簧式或液壓泵負載組件或撐架 具有一個合適的負載單元機構，未在圖中顯示，該負載單元機構可操作地連接在所述負載 組件或撐架上，從而實際上測量施加在每個錨固組件28上的負載的大小。繼而，液壓泵14被循環操作以使每個裂紋22以預設量被“打開”或“關閉”，所述 預設量可以是，比如，經過預設時間進行一千(1000)周期達到0. 012英寸(0. 012”)，預設時 間可以是，比如三或四小時，在此期間每個錨固組件28可以有效地按要求展現其充分的拔 出阻力，不允許在混凝土塊10內向上或相對混凝土塊10被拉出大于0. 120英寸(0. 120”) 的距離；否則該特定的錨固組件28被認為是失敗的從而無法按其使用目的被接受。為監 測每一個錨固組件28的移動，還需要第二線位移差動變壓器(LVDT) 32，可操作地連接在彈 簧負載式或液壓泵負載組件或托架30上，用于測量每個錨固組件28子混凝土塊10內的位 移。值得注意的是，比如，錨固組件28在混凝土塊10中的循環測試，其中混凝土塊10的裂 紋區域22在一千(1000)次/周期期間被循環地“打開”和“關閉”，被設計成模擬，比如，環 境條件，其中，比如，混凝土底座或基板可能會受到在環境溫度條件下的差異影響而膨脹或 收縮。如前面提到(afore noted)的、分別授權給Popp等人，Bergner,Barthomeuf等人， Peterken, Johnson 和 Caywood 的美國專利 5，911，550，4，929，134，4，904，135，4，720，224， 1，115，205和1，000，715所描述的那樣，它們直接指出、公開了各種用于混凝土或類似鉆孔的錨固組件，另外需要指出的是這些錨固組件中沒有一個錨固組件被直接指出是特別構造 為能毫無疑問地滿足或符合前面提到的爆裂混凝土測試步驟的錨固組件，以保證每個錨固 組件不僅不會失敗而且能理想地展現其高拔出阻力和長使用壽命，而且另外，通過該錨固 組件被固定在混凝土基板或底座中的結構件能牢靠地、可靠地被固定或穩固在下面的混凝 土基板或底座中。因此在本領域中存在一種需求，需求一種新的、改進的錨固組件，其被特別構造為 能毫無疑問地滿足或符合前面提到的爆裂混凝土測試步驟的錨固組件，從而保證每個錨固 組件不僅不會失敗而且能理想地展現其高拔出阻力和長使用壽命，而且另外，通過該錨固 組件被固定在混凝土基板或底座中的結構件，能牢靠地、可靠地被固定或穩固在下面的混 凝土基板或底座中。

發明內容
上述目的和其他目的均能通過本發明的教導和原理，通過提供一種新的、改進的 楔形錨固組件來實現，其包括軸向拉伸的錨栓和環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾， 環繞軸向拉伸的錨栓放置。所述環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾上有環狀螺紋、凹 槽或齒狀物的連續排列(array)，包括在環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾的頭部外 圍周邊表面上設置有預定數量的螺紋、凹槽或齒狀物，而不是延伸在整個膨脹套筒或膨脹 夾的軸向長度上。另外，所述環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾可由金屬片材或板材 制成，被加工成大致呈C形橫截面的設置的環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾，從而 可使環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾在軸向拉伸的錨栓被從中拉出時通過被有效 地打開而擴張。還要指出，環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾上的每個螺紋、齒狀物和槽均 具有一定的預定深度，從其根部到頂部可測量出該深度，其大于混凝土塊的裂紋部分在爆 裂混凝土試驗條件或步驟下被“打開”的距離，從而保證膨脹套筒或膨脹夾上的螺紋、齒狀 物和槽能有效地嵌在形成于混凝土塊中的鉆孔邊壁上。另外，環狀槽膨脹套筒或膨脹夾內 部周邊表面，在其前端部分，和軸向拉伸的錨栓，在其前端部分，有預設的傾斜面。所有這些 本發明的新的、改進的膨脹套筒或膨脹夾的不同特征有效地組合并有助于實現在軸向拉伸 的錨栓和環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾之間產生最大干擾面積(Μ. I.A.)和最大 干擾體積(M. I. V.)，從而在環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾和位于混凝土基板或底 座中鉆孔的內部周邊側壁之間產生最大干擾面積(M. I. A.)和最大干擾體積(M. I. V.)，以 便將環狀螺紋或環狀槽的膨脹套筒推進到形成于混凝土基板或底座的混凝土鉆孔中的錨 固位置，借此所述膨脹套筒或膨脹夾部件展現出增強的拔出阻力特性。


本發明的各種特征和隨之而來的優點將會通過下述結合相應附圖的詳細描述來 更詳細展現，在附圖中，同樣的參考字符表示不同視圖中相同或相應的零部件，其中圖1是可操作地連接有各種結構件的混凝土塊的示意圖，可使混凝土塊進行爆裂 混凝土試驗；圖2是圖1所示混凝土塊局部的示意圖，其中錨栓和膨脹套筒組件被塞入 形成于爆裂混凝土區域的一個鉆孔中，以準備進行爆裂混凝測試步驟；圖3是根據本發明的原理和教導建造的新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的側視 圖，本發明還公開了與之配合的零部件；圖4是圖3所示新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的中的錨栓部件的側視圖，詳細 地圖示了根據本發明的新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的中的錨栓部件的各種結構特征 特性；
圖5所示為圖3中所示制成新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的中的新的、改進的 膨脹套筒部件的片材或板材的側視圖，膨脹套筒部件可以通過將片材或板材卷折或成型而 制成，可使完成的膨脹套筒部件具有大致呈管狀的造型，其中片材或片材的相對側邊部分 會沿縱向或軸向延伸的接縫部分相互配合(mated together)；圖6為圖5所示片材或板材的俯視平面圖，其中所述片材或板材被按以下方式卷 折或成型片材或片材的相對側邊部分會沿縱向或軸向延伸的接縫部分相互配合，借此， 新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的新的、改進的膨脹套筒部件將具有其基本呈管狀的造 型；圖7是圖5所示片材或板材的端視圖，在所述板材或片材被卷折或成型為新的、改 進的錨栓和膨脹套筒組件的新的、改進的膨脹套筒部件之前，圖示了其中各種結構特征；圖8所示為圖7所示片材或板材的放大的端視圖，在所述板材或片材被卷折或成 型為新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的新的、改進的膨脹套筒部件之前，更清楚地顯示了 其中各種結構特征的細節；圖8a與圖5類似，但，圖示了制成圖3所示第二個實施例的新的、改進的錨栓和膨 脹套筒組件的新的、改進的膨脹套筒部件的板材或片材的側視圖，膨脹套筒部件可以通過 將片材或板材卷折或成型而制成，可使完成的膨脹套筒部件具有大致呈管狀的造型，其中 片材或片材的相對側邊部分會沿縱向或軸向延伸的接縫部分相互配合，其中多個沿圓周方 向間隔排列、呈三角狀的倒鉤(barb)相對于制成新的、改進的膨脹套筒部件的片材或板材 的縱軸有角度偏移(angularly offset)；圖9a_9k是圖3所示本發明新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的新的、改進的錨栓 部件相對于新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的膨脹套筒部件逐步漸進移動的示意圖，借 此當錨栓部件相對新的、改進的膨脹套筒部件逐步漸進移動時，在錨栓部件和新的、改進的 膨脹套筒部件之間可以實現產生不同的干擾面積量；圖10是說明在錨栓部件和新的、改進的膨脹套筒部件之間逐步產生的干擾面積 量的曲線圖，根據錨栓部件相對于新的、改進的膨脹套筒部件漸進的位移，當錨栓部件逐漸 被從新的、改進的膨脹套筒部件中以漸進的方式被拉出時，在錨栓部件和新的、改進的膨脹 套筒部件之間逐步產生干擾面積，接著，在環狀槽的膨脹套筒或膨脹夾與形成于混凝土基 板或底座中的鉆孔的內部周邊側壁之間逐步產生干擾面積，如圖9a_9k所示的那樣；圖11為與圖8a類似的側視圖，但，圖示制成新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的 新的、改進的膨脹套筒部件的片材或板材的第三個實施例的；和圖12與圖3類似，圖示為錨栓和膨脹套筒組件的側視圖，但，圖示為第四個實施例 的膨脹套筒部件。
具體實施例方式現在參看附圖 ，更具體而言，參看其中的圖3，圖示為新的、改進的錨栓和膨脹套筒 組件，其可按本發明的原理和教導而制成，其被公開和大體以參考字符110表示，包括錨栓 或螺紋釘部件112和膨脹套筒部件114。更具體地，值得注意的是另外參看圖4，可見錨栓 或螺紋釘部件112包括柄部116和頭部118。螺紋釘部件112的柄部116的后半部分外圍 如120處有螺紋，從而可以眾所周知的方式作為承重件或者負載件，而螺紋釘部件112的柄 部116的前半部分沒有螺紋，并包括含有相對較大半徑的在后設置的部分122和相對較小 半徑的在前設置的部分124。環狀法蘭部件126設置于較大半徑的在后設置的部分122和 相對較小半徑的在前設置的部分124的連接處，從而可以有效地界定一個環狀肩部，如圖3 所示和在下文中將會更明顯的那樣，在將膨脹套筒部件114擴張地安裝在混凝土基板或底 座中的鉆孔中之前，膨脹套筒部件114的后端部適于抵靠或緊靠環狀肩部安裝。更進一步，可見錨栓部件的頭部118包括圓柱形最前端部分128和截頭圓錐型楔 形部分130，其被設置在頭部118的圓柱形最前端部分128和柄部116設置在前的相對較小 直徑部分124之間，并完整地連接在一起。最后指出的是錨栓112的頭部118的截頭圓錐型 楔形部分130的外部環形或周邊表面部分基本是光滑的、連續的、平面的且具有相對錨栓 部件112的縱軸132的傾斜角，如箭頭A表示的那樣，大約10°，這樣設置的目的將會在下 文中完整描述，盡管進一步值得注意的是這樣的特殊角度是基于或相關于半英寸(0. 500”) 直徑的栓，而相關于其他尺寸的錨栓可使用其他角度的表面。現在參看圖5-8，可見膨脹套筒部件114適于用厚度尺寸大約為0.058英 寸(0.058”)的金屬片材或板材制成，其中，再次說明，這樣的尺寸基于、適合于半英寸 (0. 500”)直徑的錨栓，但，具有其他厚度尺寸的膨脹套筒組件可以被用于其他尺寸的錨栓。 膨脹套筒部件114可以由，例如，合適的鍍鋅低碳鋼制成。由具有前述的厚度尺寸的金屬材 料制成的膨脹套筒部件114，可允許膨脹套筒部件114在作用力下沿例如圖6所示箭頭F示 意方向被卷折為環狀或管狀結構，借此膨脹套筒部件114的相對兩側邊部分134、136能被 相互彼此收攏或基本接觸從而產生縱向或軸向的縫接部分。可選擇地，膨脹螺栓可以由合 適的低碳鋼組合物制成，然后，被鍍上鋅-錫鍍層，這將會在下文更充分地進行描述。所述 鋅_錫鍍層允許膨脹套筒部件114相對于混凝土基板或底座中的鉆孔展現出理想大小的摩 擦力，也允許錨栓或螺紋釘部件112相對于膨脹套筒部件114以受控的理想的方式移動。構造成管狀結構的膨脹套筒部件114實際上具有基本呈C形的橫截面造型，而不 是完整的(solid)的管狀或環狀膨脹套筒部件，這是本發明的新的、改進的膨脹套筒部件 114理想的發明特點，因為這樣的結構可使膨脹套筒部件114在新的、改進的錨栓和膨脹套 筒組件110的錨栓部件112相對于膨脹套筒部件114移動時，迅速打開并徑向地向外擴張。 錨栓部件112與膨脹套筒部件114之間的相對移動導致錨栓部件112的頭部118被用力地 將膨脹套筒部件114擴張至接觸并壓碎限定混凝土基板或底座中鉆孔的混凝土壁的內部 周邊表面部分，這些將在下文中更詳細地描述。這與典型的完整管狀或環狀膨脹套筒部件 進行比較，典型的完整管狀或環狀膨脹套筒部件在實現膨脹套筒部件114擴張至接觸并壓 碎限定混凝土基板或底座中鉆孔的混凝土壁的內部周邊表面部分之前，首先由錨栓部件經 受塑料形變。繼續進一步，在圖5中還值得注意的是膨脹套筒部件114具有縱向或軸向長度尺寸L，當應用于、聯系于半英寸(0. 500”)直徑的錨栓時，該長度尺寸可以包括，例如，0.866 英寸(0. 866”)，，在膨脹套筒部件114的最前端外表面上有多個環狀槽、齒狀物或螺紋138， 也能從圖7、8中清楚地看到。更具體地，所述多個環狀槽、齒狀物或螺紋138包括，例如，五 個連續地環狀延伸的環狀槽、齒狀物或螺紋138，所述五個連續地環狀延伸的環狀槽、齒狀 物或螺紋138只在膨脹套筒部件114的最前端四分之一部分有，從而五個連續地環狀延伸 的環狀槽、齒狀物或螺紋138在縱向或軸向上的延伸部分大約0.200英寸(0.200”)。只在 膨脹套筒部件114的最前端四分之一部分提供五個連續地環狀延伸的環狀槽、齒狀物或螺 紋138，而不是在膨脹套筒部件114的整個縱向或軸向長度上提供這樣的環狀槽、齒狀物或 螺紋，還包括新的、改進的膨脹套筒部件114的另一個理想的結構特征，正如接下來會全面 討論和圖示的那樣，這樣的結構可使新的、改進的膨脹套筒部件114與限定混凝土基板或 底座中鉆孔的混凝土壁的內部周邊表面部分之間實現預設的最大干擾面積并有效地壓碎 它。
還可以從圖5-7中看到，多個沿圓周方向間隔排列、呈三角狀的倒鉤(barb) 140位 于膨脹套筒部件114的最后端部外表面部分上。在這樣的情況下，當錨栓和膨脹套筒組件 110被塞入由混凝土基板或底座界定的鉆孔中時，多個倒鉤140將會有效地咬合，或嵌入限 混凝土基板或底座中鉆孔的混凝土壁的內部周邊表面部分中，從而借此防止膨脹套筒部件 114在位于混凝土基板或底座中的鉆孔中的轉動和反向移動。可選擇地，在圖8a中值得注 意的是，公開了制成如圖3所示的新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件的新的、改進的膨脹套 筒部件214的第二個實施例的片材或板材，可通過這樣卷折或成型加工所述片材或板材 完成的膨脹套筒部件具有大致呈管狀的造型，其中片材或片材的相對側邊部分會沿縱向或 軸向的接縫部分相互配合。值得注意的是，除了接下來將會簡潔描述的部分外，第二個實施 例的膨脹套筒部件214與公開的，例如，圖5所示第一個實施例的膨脹套筒部件114大體上 一樣，相應地，與第一個實施例的膨脹套筒部件114的組成部分相對應的第二個實施例的 膨脹套筒部件214的組成部分將以相應的參考標號標示，200系列的參考標號除外。更具體地，值得注意的是第二個實施例的膨脹套筒部件214與第一個實施例的膨 脹套筒部件114之間一個最大的區別是制成膨脹套筒部件114、214的各自的片材或板材上 的倒鉤140、240的方向或位置不一樣。更具體地，第一個實施例的膨脹套筒部件114的多 個沿圓周方向間隔排列、呈三角狀的倒鉤(barb) 140具有基本呈縱向的軸線142，其大致與 制成膨脹套筒部件114的片材或板材的縱軸144對齊或平行，而第二個實施例的膨脹套筒 部件214的多個沿圓周方向間隔排列、呈三角狀的倒鉤(barb) 240具有與制成膨脹套筒部 件214的片材或板材的縱軸244偏移角度A，比如，20度的軸線242。其原因是當錨栓和膨 脹套筒組件被塞入由位于混凝土基板或底座中的鉆孔中時，多個角度偏移的倒鉤240不僅 可以有效地咬合在或嵌在限定位于混凝土基板或底座中鉆孔的混凝土壁的內部周邊表面 部分中，從而借此防止膨脹套筒部件214在位于混凝土基板或底座中的鉆孔中的轉動和反 向移動，正如多個倒鉤140的作用一樣，而且另外，由于這樣角度偏移的倒鉤240能實際上 在位于混凝土基板或底座中的鉆孔中形成槽，所述槽設置在偏離鉆孔縱軸一定角度的位置 上，從而膨脹套筒部件214實際自身倒退出鉆孔的趨勢以及錨栓和膨脹套筒組件脫離鉆孔 的趨勢被極大地抵消了，因為膨脹套筒部件214必須有效經受反向角轉動，這不是嵌在混 凝土基板或底座的鉆孔中的錨栓和膨脹套筒組件通常在隨之產生(attendant)的自然力量下會發生的。因而，錨栓和膨脹套筒組件將會展示其增強的拔出阻力特性。
還能從圖8中附加地看到，多個環狀的槽、齒狀物或螺紋138的每一個都有向前、 向后設置的法蘭表面部分，它們相互之間呈60度角，鑒于膨脹套筒部件114的槽、齒狀物或 螺紋138是按照每英寸二十八(28)個螺紋的螺紋成型技術成型的，槽、齒狀物或螺紋138 之間的螺距P，被定義為連續的槽、齒狀物或螺紋之間測量出的距離，比如，在槽、齒狀物或 螺紋138的連續根部之間，大約為0. 039英寸(0. 039”)。盡管優選是每英寸二十八(28) 個螺紋，但也可以二十(20)個至三十二(32)個范圍內選擇。另外，進一步值得注意的是， 與本發明的另一個理想的特征相一致，每一個環狀槽、齒狀物或螺紋138均具有徑向深度 尺寸D，該深度尺寸為每個槽、齒狀物或螺紋根部與該槽、齒狀物或螺紋頂部的距離，范圍在 0.015-0. 050 英寸(0. 015-0. 050")之間。這樣的深度尺寸的重要性在于，例如，當新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110被 塞入位于混凝土基板或底座的鉆孔中、和當對新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110進行 前面提到的爆裂混凝土試驗步驟時，其中，例如前文提到的那樣，所述爆裂混凝土被循環置 于“打開”和“關閉”狀態之間，包括，例如0. 012英寸(0. 012”)的預設量或位移，環狀的槽、 齒狀物和螺紋138將會實際上保持嵌在早先形成于混凝土基板或底座中的鉆孔內部周邊 側壁部分中。如前文所述，這樣的測試步驟是為了模擬真實世界的條件以保證使用在現場 的錨固組件能展現令人滿意的使用特性，而不會表現出或者經歷失敗(will not exhibit or experience failure)。可選地，值得注意的是不同的環狀延伸的槽、齒狀物或螺紋138有不同的徑向深 度尺寸D，即測量的每個槽、齒狀物或螺紋根部與該槽、齒狀物或螺紋頂部的距離，然而，所 述徑向深度尺寸仍然是足夠大的，以保證槽、齒狀物或螺紋不僅能在爆裂混凝土試驗步驟 中保持嵌在混凝土塊10的內部周邊側壁部分中，而且重要地，槽、齒狀物或螺紋能在混凝 土基板或底座經受膨脹和收縮的真實變化的環境條件中保持嵌入在混凝土基板或底座的 內部周邊側壁部分中。另外，徑向向外延伸的多個環狀延伸的槽、齒狀物或螺紋138的延 伸部分(extents)或頂部不會延伸到新的、改進的膨脹套筒部件114的主體部分的外部。 這包括另外一個新的、改進的膨脹套筒部件114的理想特征當新的、改進的錨栓和膨脹套 筒組件110被塞入混凝土基板或底座界定的鉆孔中時，多個環狀延伸的槽、齒狀物或螺紋 138的徑向向外延伸的的延伸部分(extents)或頂部不會不利地、有害地和不理想地挖出 (gouge)或磨損位于混凝土基板或底座中的鉆孔的內部側壁表面部分。繼續進一步，還可以看到新的、改進的膨脹套筒部件114的內部周邊表面部分在 其最前面部分，相對從膨脹套筒部件114的后端或上游端部向膨脹套筒部件114的前端或 下游端部延伸的縱向或軸向方向徑向向外傾斜，如圖中146部分所示那樣。更具體地，膨脹 套筒部件114的傾斜的內部周邊表面部分146相對平行于膨脹套筒部件114縱軸的直線或 平面，如箭頭B所示，大約10度，也就是基本上與錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形 部分130的外部周邊表面相對于錨栓部件112的縱軸132的傾斜角度相同。相應地，膨脹 套筒部件114的傾斜內部周邊表面部分146和錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部 分130的外部周邊表面共同配合形成基本或大致配合的傾斜表面。另外，為配合錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的外部周邊表面， 膨脹套筒部件114的傾斜內部周邊表面部分146基本是光滑、連續、平面的，從而，錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的外部周邊表面和膨脹套筒部件114的傾斜內部 周邊表面部分146，可以一起在它們的縱向和角度范圍內限定或形成最大的可能的共同圓 錐表面面積。上述的重要性(更值得注意的是下文將有更完整的描述)在于，當膨脹套筒 部件114和錨栓部件112被組配在一起形成如圖3所公開的新的、改進的錨栓和膨脹套筒 組件時，當錨栓部件112隨后相對于膨脹套筒部件114軸向移動時，以便使膨脹套筒部件 114相對于容納新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的鉆孔內部側壁部分徑向向外膨脹， 錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130會立刻導致膨脹套筒部件114相對于容 納新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的鉆孔內部邊壁部分徑向向外膨脹。 值得注意的是如果膨脹套筒部件114的傾斜內部周邊表面部分146的角度偏移B 極大地小于錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的外部周邊表面的角度偏移 A，會導致不匹配，那么可能使如圖3所示的將膨脹套筒部件114套上錨栓部件112的初始 變得有點困難，或者，也就是說，錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的外部 周邊表面會在開始時導致膨脹套筒部件114的前端部分146有些徑向向外變形。可選地，如 果膨脹套筒部件114的傾斜內部周邊表面部分146的角度偏移B極大地大于錨栓部件112 的頭部118之截頭錐型楔形部分130的外部周邊表面的角度偏移A，那么錨栓部件112將會 在錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的外部周邊表面與膨脹套筒部件114 的傾斜內部周邊表面部分146接觸之前，經受相對于膨脹套筒部件114的相對后部方向的 更多的軸向位移。最后參看圖9a_9k和圖10，本發明的新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的操作 屬性、優點和特點、展示方法都將根據安裝于形成在混凝土基板或底座界定的鉆孔中的新 的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110被公開和描述。更具體地，圖9a-9k示意地公開和圖示 了新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110，其中，新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的錨 栓部件112以增量為十分之一英寸且連續的方式相對于新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件 110的膨脹套筒部件114移動，而圖10以圖表圖示了新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110 的錨栓部件112與新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的膨脹套筒部件114之間產生的 全部干擾面積，相應地，或接著，根據新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的錨栓部件112 相對于新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的膨脹套筒部件114軸向位移，在新的、改進 的錨栓和膨脹套筒組件110的膨脹套筒部件114與在混凝土基板或底座界定的鉆孔之間也 產生了全部干擾面積。更具體地，再進一步，值得注意的是在安裝過程開始時，新的、改進的錨栓和膨脹 套筒組件110的膨脹套筒部件114靠近新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的錨栓部件 112設置，從而膨脹套筒部件114的后端或上游端部將會套入，或鄰接(in abutment with) 新的、改進的錨栓部件112的環狀領部(annular collar)或法蘭肩構件126。此時，膨脹 套筒部件114的傾斜內部周邊表面146被套入或實質性地表面接觸到相似傾斜的錨栓部件 112的外部周邊表面130。相應地，沒有干擾面積力(interference area forces)產生。然 而，當錨栓部件112開始相對于膨脹套筒部件114軸向向后移動時，錨栓部件112的傾斜外 部周邊表面130的前端或下游端部的較大半徑部分將開始逐漸地接觸到膨脹套筒部件114 的傾斜內部周邊表面部分146從而開始初始地逐漸地導致C形膨脹套筒部件114處于“打 開”狀態并徑向向外膨脹。此時，本發明的新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的一些獨特的、新的特點、特征將會值得注意。首先，值得注意和描述的是，在錨栓部件1 12從如圖9a所示的起點增量運動到錨 栓部件112相對膨脹套筒部件114軸向移動了，比如0.600英寸(0.600”)的哪一點過程 中，這又是直徑為半英寸(0. 050”)的錨栓的特點，錨栓部件112逐漸接合膨脹套筒部件114 的傾斜內部圓周邊壁部分146，此時錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的 傾斜外部周邊表面的大直徑前部或下游端部，和錨栓部件112的頭部118的圓柱形最前端 128的大直徑前部或下游端部都會逐漸導致更多位于軸向的膨脹套筒部件114的環狀槽、 螺紋或齒狀物138的環形部分被徑向向外膨脹，并與限定于混凝土基板或底座中的鉆孔的 內部周邊側壁接觸。相應地，在新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的錨栓部件112和新 的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的膨脹套筒部件114之間產生的，同時在膨脹套筒部件 114和形成或界定在混凝土基板或底座中的鉆孔的內部周邊側壁之間產生的，沿軸向單面 (as taken along a single axialIy oriented plane)的總干擾面積將會連續增力口，如圖 9b-9k所示以陰影面積A的形式表示和如圖10的圖表表示的那樣。上述經常提到的現象，其原因在于以下事實錨栓部件112的頭部118之截頭錐 型楔形部分130的傾斜外部周邊表面的大直徑前部或下游端部和新的、改進的錨栓和膨脹 套筒組件110的錨栓部件112的頭部118的圓柱形最前端128的大直徑前部或下游端部都 會遇到和接觸到膨脹套筒部件114的前部或下游端部，此處設置有膨脹套筒部件114的環 狀槽、螺紋或齒狀物138，逐漸地越來越多的膨脹套筒部件114的環狀槽、螺紋或齒狀物138 的環狀的、位于軸向的徑向橫截面將會向外徑向擴張并接觸到界定在混凝土基板或底座中 的鉆孔的內部周邊側壁。這樣不斷增加的干擾體積在圖10中被有效地用圖表表達。更具 體地，值得注意的是圖10生動地圖示了界定于膨脹套筒部件114的環狀槽、螺紋或齒狀物 138和混凝土基板或底座界定的鉆孔的內部周邊側壁之間僅沿軸向單面的總干擾面積。然 而，該過程中的干擾體積可以當然在考慮了混凝土基板或底座界定的鉆孔的整個內部周邊 側壁，根據膨脹套筒部件114的整個三維360度的擴張來輕易地取得或計算出來。繼續且進一步，值得注意的第二點是只在膨脹套筒部件114的前部或下游端部上 提供預設數量的環狀槽、螺紋或齒狀物138，也就是，比如提供三個到八個環狀槽、螺紋或齒 狀物138，優選提供五個環狀槽、螺紋或齒狀物138，其結果是緩慢增加的限定在膨脹套筒 部件114的環狀槽、螺紋或齒狀物138和混凝土基板或底座限定的鉆孔的內部周邊側壁之 間的干擾面積或干擾體積，如圖10圖表所示的，具有預設的理想坡度，在新的、改進的錨栓 和膨脹套筒組件110的錨栓部件112相對于新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的膨脹 套筒部件114軸向移動大約0.600英寸(0.600”)時，能最終實現最大干擾面積(M. I. A.) 或最大干擾體積(Μ. I. V.)。其原因是，當錨栓部件112相對于膨脹套筒部件114軸向移動0. 600英寸 (0. 600”)時，錨栓部件112的頭部118的圓柱形最前端128的大直徑前部或下游端部跟著 錨栓部件112的頭部118之截頭錐型楔形部分130的傾斜外部周邊表面的大直徑前部或下 游端部，會接觸到膨脹套筒部件114的堅硬的、無槽、無螺紋、無齒狀物的后部或上游端部。 更具體地，值得注意的是所述新的、改進的膨脹套筒部件114的堅硬的、無槽、無螺紋、無齒 狀物的后部或上游端部限定了構成(comprising)膨脹套筒部件114的堅硬材料的更大的 面積或體積，該面積或體積大于限定在膨脹套筒部件114的環狀槽、螺紋或齒狀物138內的堅硬材料的面積或體積，相應地，界定在混凝土基板或底座中的鉆孔內部周邊側邊壁的較 大面積或體積，將會通過膨脹套筒部件114被接觸到或有效地通過膨脹套筒部件114被壓 碎。因此，限定在膨脹套筒部件114與混凝土基板或底座界定的鉆孔內部周邊側邊壁之間 的最大干擾面積(M. I. A.)或最大干擾體積(M. I. V.)可以實現。繼續進一步，最大干擾面積(M. I. A.)和最大干擾體積(M. I. V.)繼續保持直到錨 栓部件112相對于膨脹套筒部件114向后移動十分之八英寸(0.800”)的軸向位移，由于 在這個時間點，從圖9i和9j的比較可以看出，錨栓部件112的頭部118的截頭錐型楔形 部分130的后部或上游端部剛好準備并開始從膨脹套筒部件114的后部或上游端部中移 出。相應地，構成錨栓部件112的頭部118的截頭錐型楔形部分130，和錨栓部件112的頭 部118的圓柱形最前端128的大直徑前部或下游端部的最大量堅硬材料，也就是之前被迫 壓緊處置(disposed in forceful)、接觸到膨脹套筒部件114的堅硬材料，將不再被壓緊處 置(disposed)。相反，只有構成錨栓部件112的頭部118的截頭錐型楔形部分130，和錨栓 部件112的頭部118的圓柱形最前端128的大直徑前部或下游端部的減少量的堅硬材料， 將被壓緊處置(disposed in forceful)，接觸到膨脹套筒部件114的堅硬部分。實際上，構 成錨栓部件112的頭部118的截頭錐型楔形部分130，和錨栓部件112的頭部118的圓柱形 最前端128的大直徑前部或下游端部的堅硬材料的量，將會被迫壓緊處置，接觸到膨脹套 筒部件114的部分，當錨栓112繼續相對膨脹套筒部件114軸向向后移動時，所述被壓緊處 置的堅硬材料的量將會逐漸地減少，從而干擾面積量或干擾體積將會如圖9i，9k和圖10所 示逐漸減少并變小(taper off)。
在前面提到的干擾面積和干擾體積的產生方面，所述干擾面積和干擾體積被限定 在新的、改進的錨栓和膨脹套筒組件110的錨栓部件112與膨脹套筒部件114之間，也被限 定在膨脹套筒部件114與混凝土基板或底座界定的鉆孔的內部周邊側邊壁之間，值得注意 的是如果使用過分少于，比如少于三到八個的環狀槽、螺紋或齒狀物138也就是說，如果只 用一到兩個環狀槽、螺紋或齒狀物，那么當圖10中所示圖表的角度將會實際地變得更陡， 這其實表示最大干擾面積(M. I. A.)和最大干擾體積(M. I. V.)將會實際上在一個更短的時 間內實現，也就是說，較小螺紋軸向位移的情況下，鑒于膨脹套筒部件114的堅硬的、無槽、 無螺紋、無齒狀物的前部或下游端部將會更快地實際開始發揮作用和接觸到界定于混凝土 基板或底座內的鉆孔內部周邊側邊壁，則實際上其將充足數量的環狀槽、螺紋或齒狀物嵌 在界定于混凝土基板或底座內的鉆孔內部周邊側邊壁的能力不足，不足以提供充分的、必 要的保持力或者與爆裂混凝土試驗步驟相關的、需要的拔出阻力。可選地，如果使用大大多于例如三到八個的環狀槽、螺紋或齒狀物138，那么圖 10中所示圖表的斜度將會實際地變得更平坦，這其實表示最大干擾面積(Μ. I.A.)和最 大干擾體積(Μ. I. V.)將會實際上在一個更長的時間內實現，那么，提供充分的、必要的保 持力或者與爆裂混凝土試驗步驟相關的、需要的拔出阻力將不能實現。更具體地，假如最 后這個方案被實現到極端情況，其中膨脹套筒部件114的外表面完全都是環狀槽、螺紋或 齒狀物，而完全排除前面提到的上游端部區域內的堅硬的、無槽、無螺紋、無齒狀物，那么 前面提到的與限定于混凝土基板或底座內的鉆孔內部周邊側邊壁的爆裂接觸(crushed engagement)將會永遠無法實現，從而，接著，最大干擾面積(M. I. A.)或最大干擾體積 (M. I. V.)將永遠無法實現，因為鉆孔的內部周邊側壁將永遠無法碰到膨脹套筒部件114的無槽、無螺紋、無齒狀物的部分。
繼續進一步，發現在實施或進行爆裂混凝土試驗方面，如上文所提到的，必須要合 適地涂鍍膨脹套筒部件114。這是由于這樣的涂鍍直接影響產生于膨脹套筒部件114內部 周邊表面部分的摩擦力大小，比如，與錨栓部件112的頭部118的截頭錐型楔形部分130和 錨栓部件112的頭部118的圓柱形最前端128的大直徑前部或下游端部之間的摩擦力。該 摩擦力要足夠小以使錨栓部件112能以固定的速度相對于膨脹套筒部件114滑動，從而有 效實現平穩的拉出曲線，不過類似摩擦力也要足夠大以使錨栓部件112實際上不會，太容 易地相對于膨脹套筒部件114滑動，這實際上可以提供減少的最大拔出阻力值。常規地，有 機干潤滑劑將會被用在常規的膨脹套筒部件上，然而，這將很難制定一些具體的化學成分 以使獲得前面提到的膨脹套筒部件的理想的摩擦特性。相應地，參看圖11，根據本發明的原則和教導實現的第三個實施例的新的、改進的 膨脹套筒部件，其參考標號為314。所述膨脹套筒部件314基本與，比如圖8a所公開的膨脹 套筒部件114類似，因此，膨脹套筒部件314的一些詳細描述為簡潔起見在此省略。另外， 值得注意的是膨脹套筒部件314的一些零部件會與第一個實施例的膨脹套筒部件114的零 部件相對應，以300系列作為參考標號的除外。相應地，為替代常規干潤滑劑的使用，與本 發明的原則和教導相一致，整個膨脹套筒部件314將被涂鍍錫(Sn)和鋅(Zn)電鍍組合物 350，其被通過合適的鍍層處理應用于膨脹套筒部件314。通過改變錫(Sn)，它是更潤滑的 材料，在整個錫(Sn)鋅(Zn)電鍍組合物350中的百分比含量，將會得到、實現膨脹套筒部 件314相對于錨栓部件112的優化的摩擦特性。我們發現，比如，錫(Sn)在整個錫(Sn)鋅 (Zn)電鍍組合物350中的百分比范圍為50% -90%，優選為整個錫(Sn)鋅(Zn)電鍍組合 物350中的百分比范圍為65%-80%，可以提供膨脹套筒部件314的理想的摩擦特性。還發 現，錫(Sn)的具體含量百分比會根據錨栓部件112的尺寸和實際使用的膨脹套筒部件314 而變化。最后值得注意的是，當錨栓部件112實際被安裝到膨脹套筒部件錨栓和膨脹套筒 組件Iio的膨脹套筒部件114中時，重要的是膨脹套筒部件114不會在形成于，比如形成于 混凝土底座中的孔內軸向滑動。也就是說，當錨栓部件112相對于或在整個膨脹套筒部件 錨栓和膨脹套筒組件110的膨脹套筒部件114中被扭轉到預設程度以便將整個膨脹套筒部 件錨栓和膨脹套筒組件110固定在混凝土底座中，重要的是膨脹套筒部件114不能在混凝 土底座中軸向滑動。更具體地，所述膨脹套筒部件114只能徑向向外擴張以使其牢牢地固 定在混凝土底座中。常規膨脹套筒部件通過合適的可以展現相對高抗形變能力和屈服值的 材料制成。相應地，當這樣的膨脹套筒部件，在被塞入混凝土底座中被徑向壓縮時，制成膨 脹套筒部件的高抗形變能力和屈服值的材料自然地趨于使膨脹套筒部件迅速徑向向外膨 脹或“回彈(spring back)”從而使其重回原始狀態。相應地，這樣的膨脹套筒部件將會咬 合或接觸形成于混凝土底座中的孔的內部周邊側壁部分從而實現理想的拔出阻力。可選地，傳統的膨脹套筒部件可以提供有尖部或倒鉤，類似于位于本發明膨脹套 筒部件114上的倒鉤140，然而，由于這樣的傳統的膨脹套筒部件由前面提到的高抗形變能 力和屈服值的材料制成，因此會表現出相對高的硬度值，這樣的膨脹套筒部件的尖部或倒 鉤不會在安裝錨栓和膨脹套筒組件的過程中發生重大磨損，且能夠實際上接觸并咬合形成 于混凝土底座中的孔的內部周邊側壁部分從而實際上防止膨脹套筒組件軸向移動。然而，由于本發明的膨脹套筒組件由相對較低的抗形變能力或屈服值的材料制成，且具有相對較 低的硬度值，本發明的膨脹套筒組件114的倒鉤140在安裝入混凝土底座的孔中會有很大 的磨損。相應地，最后參看圖12，其基本對應，比如圖3，為基于本發明的原理和教導發展 的新的、改進的膨脹套筒部件的第四個實施例，用標號414來表示。膨脹套筒部件414與，比 如，圖5所示膨脹套筒部件114類似，因此，膨脹套筒部件414的一些詳細描述為簡潔起見 在此省略。另外，值得注意的是膨脹套筒部件414的一些零部件會與第一個實施例的膨脹 套筒部件114的零部件相對應，以類似的標號來表示，區以400系列作為參考標號的除外。更具體地，為形成膨脹套筒部件414以便展示前述的所有結構特征和功能特征， 比如，關于第一個膨脹套筒部件114，制造膨脹套筒部件114，214，314，414的材料，相比那 些傳統膨脹套筒部件的一些特征值，在保持基本彈性量的同時，具有相對較低的抗形變能 力或屈服值且具有相對較低的硬度值。相應地，膨脹套筒部件114，214，314不能有效地實 現前面提到的徑向向外膨脹或“彈回”的功能，而這些是傳統膨脹套筒部件的一些特征。因 此，為了能提供，比如，膨脹套筒部件414以實現或模擬真實的徑向向外膨脹或“彈回”的特 征，使其基本與傳統膨脹套筒部件在被塞入形成于混凝土底座的孔內時所表現出來的特征 相同，第四個實施例的膨脹套筒部件414結構上與上述三個膨脹套筒部件實施例114，214， 314不同。更具體地，在圖12中可以注意到，盡管膨脹套筒部件414的厚度尺寸t在其軸向 上保持不變，但膨脹套筒部件414以平滑、連續的方式沿其軸向稍微收窄，從而膨脹套筒部 件414的外部周邊表面的直徑D，在其右邊或稱尾部，在沿膨脹套筒部件414塞入混凝土底 座的方向上，大于膨脹套筒部件414在左邊或稱前端部分的外部周邊表面的直徑d，其相差 程度的范圍大概在，比如千分之十到千分之十五英寸(0. 010-0. 015”)之間。這種收窄結構 的結果是，由于制成膨脹套筒部件414的材料仍然具有相對較高的彈性特征，在膨脹套筒 部件414右邊或稱尾部的較大直徑D能與形成于混凝土基板或底座的鉆孔內部邊壁部分之 間實現較理想的接觸，借由這樣理想的拔出阻力值，其基本等于由前面提到的高抗形變能 力和屈服值的材料制成的傳統膨脹套筒部件實現的拔出阻力。因此，可見根據本發明的原理和教導，此處公開了一種新的、改進的錨栓組件，包 括軸向延伸的錨栓或螺釘和環狀圍繞于軸向延伸的錨栓或螺釘的環狀槽膨脹套筒或膨脹 夾，其中環狀槽膨脹套筒或膨脹夾具有連續分布的環狀槽、齒狀物或螺紋，預設數量的環狀 槽、齒狀物或螺紋分布在膨脹套筒或膨脹夾的前端外部周邊表面上，而不是延伸分布在整 個膨脹套筒或膨脹夾上。另外，環狀槽膨脹套筒或膨脹夾由金屬片材或板材制成，從而具有 基本呈C形的橫截面造型，可使環狀槽膨脹套筒或膨脹夾在軸向延伸的錨栓被拔出時能通 過有效地擴張被打開。另外，膨脹套筒或膨脹夾的每個齒狀物、螺紋或槽具有預設的深度尺 寸，所述尺寸從測量根部到頂部的距離得到，所述尺寸大于混凝土塊在爆裂混凝土測試步 驟中被打開的爆裂區域的距離，從而保證膨脹套筒或膨脹夾的齒狀物、螺紋或槽能在模擬 外界環境的膨脹與收縮爆裂混凝土測試步驟中有效地保持嵌在形成于混凝土塊中的鉆孔 的側邊壁中。進一步，膨脹套筒或膨脹夾的齒狀物、螺紋或 槽的內部周邊表面部分，在其前端， 和軸向延伸的錨栓的外部周邊表面，在其前端，具有預設配合的傾斜角度。本發明的新的、改進的膨脹套筒的各種性能特征有效地結合在一起并促進產生于軸向延伸的錨栓和環狀 槽膨脹套筒或膨脹夾之間最大干擾面積(M. I. A.)和最大干擾體積(M. I. V.)的實現，從而， 順序地，產生于環狀槽膨脹套筒或膨脹夾與位于混凝土基板或底座中的鉆孔的內部周邊側 邊壁之間，從而可將環狀槽膨脹套筒或膨脹夾推入其可靠固定在混凝土鉆孔中的錨固位置 (anchored disposition)，所述混凝土鉆孔形成于混凝土基板或底座中，借此所述膨脹套 筒或膨脹夾將能表現出其增強的抓力和拔出阻力特性。最后，與第三個實施例的膨脹套筒 部件一致，同樣涂鍍以錫-鋅(Sn-Zn)電鍍組合物，與第四個實施例的膨脹套筒部件一致， 同樣以預設角度成為錐形，從而膨脹套筒部件不會經受軸向位移且能增強整個膨脹套筒部 件錨栓和膨脹套筒組件110的拔出阻力。 明顯地，在上述教導下對于本發明可以有許多變型和改變。比如，每英寸內環狀 槽、齒狀物、螺紋的數量，環狀槽、齒狀物、螺紋的深度，膨脹套筒部件內部周邊表面前部傾 斜角度與錨栓部件頭部截頭錐形楔形部分的外部周邊表面的配合的特定角度，和錨栓或螺 紋釘的直徑都可以改變，最終目標是能實現限定于新的、改進的錨栓與膨脹套筒組件的錨 栓部件和膨脹套筒部件之間的、限定于膨脹套筒部件和位于混凝土底座或基板中的鉆孔的 內部周邊側邊壁之間的最大干擾 面積(M. I. A.)和最大干擾體積(Μ. I. V.)。因此可以理解 的是在下述權利要求的保護范圍內，本發明可以使用本文具體敘述之外的其他內容實現。
權利要求
1.一種適于錨固在位于混凝土基板內的鉆孔中的錨固組件，以符合爆裂混凝土測試標 準，包括具有縱軸的錨栓部件，所述錨栓部件的前端部分設置有增大的頭部；具有縱軸的膨脹套筒部件，其圍繞所述錨栓部件環狀設置；和多個僅在所述膨脹套筒部件前端外部周邊部分上設置的環形槽，而所述膨脹套筒部件 后端外部周邊部分是無槽且堅硬的，從而當所述錨栓部件被軸向向后移動通過所述膨脹套 筒部件時，所述錨栓部件的增大的頭部會開始逐漸地擴展所述膨脹套筒部件的前端部分， 以便所述多個環狀槽將會逐漸地被迫接觸到位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊側壁，以 逐漸限定膨脹套筒部件與位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊側壁之間的漸增的干擾面 積和干擾體積，隨后，所述錨栓的增大頭部將會逐漸擴張所述膨脹套筒部件的后端，以便所 述膨脹套筒部件的無槽且堅硬的部分將會被逐漸被迫接觸到位于混凝土基板內的鉆孔的 內部周邊側壁，從而實現膨脹套筒部件與位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊側壁之間的 最大干擾面積和最大干擾體積，從而增強所述錨栓組件與位于混凝土底座中的鉆孔間的抓 力和拔出阻力；其中所述膨脹套筒部件被鍍以錫-鋅(Sn-Zn)電鍍組合物以實現所述膨脹套筒部件與 所述錨栓部件之間的預設摩擦特性。
2.按照權利要求1所述的錨栓組件，其中所述錫-鋅(Sn-Zn)組合物含錫(Sn)的百分比范圍在整個錫-鋅(Sn-Zn)電鍍組合 物中為50% -90%。
3.按照權利要求2所述的錨栓組件，其中所述錫-鋅(Sn-Zn)組合物含錫(Sn)的百分比范圍在整個錫-鋅(Sn-Zn)電鍍組合 物中為65% -80%。
4.按照權利要求2所述的錨栓組件，其中所述錫-鋅(Sn-Zn)組合物含錫(Sn)的百分比范圍在整個錫-鋅(Sn-Zn)電鍍組合 物中會根據實際使用的錨栓部件和膨脹套筒部件的尺寸而變化。
5.按照權利要求2所述的錨栓組件，其中所述錫-鋅(Sn-Zn)組合物含錫(Sn)的百分比范圍在整個錫-鋅(Sn-Zn)電鍍組合 物中作為實際使用的錨栓部件和膨脹套筒部件尺寸的函數而變化。
6.按照權利要求1所述的錨栓組件，進一步包括倒鉤裝置，設置在圍繞所述錨栓部件環狀設置的所述膨脹套筒部件上，可有效地咬合 并嵌入位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊表面部分，從而防止所述膨脹套筒部件相對于 位于混凝土基板內鉆孔的旋轉。
7.按照權利要求6所述的錨栓組件，其中所述倒鉤裝置包括多個圓周間隔地位于圍繞所述錨栓部件環狀設置的所述膨脹套筒 部件上的倒鉤。
8.按照權利要求7所述的錨栓組件，其中所述多個倒鉤中的每一個都具有基本呈三角形的造型。
9.按照權利要求8所述的錨栓組件，其中所述多個倒鉤中的每一個都具有主縱軸，其基本平行于所述膨脹套筒部件的縱軸。
10.按照權利要求8所述的錨栓組件，其中所述多個倒鉤中的每一個都具有主縱軸，其與所述膨脹套筒部件的縱軸成一個預設角度。
11.按照權利要求10所述的錨栓組件，其中所述預設角度，即所述膨脹套筒部件的縱軸與多個倒鉤中每一個的角度偏差，大約為 20°。
12. 一種適于錨固在位于混凝土基板內的鉆孔中的錨固組件，以符合爆裂混凝土測試 標準，包括具有縱軸的錨栓部件，所述錨栓部件的前端部分設置有增大的頭部；具有縱軸的膨脹套筒部件，其圍繞所述錨栓部件環狀設置；和多個僅在所述膨脹套筒部件前端外部周邊部分上設置的環形槽，而所述膨脹套筒部件 后端外部周邊部分是無槽且堅硬的，從而當所述錨栓部件被軸向向后移動通過所述膨脹套 筒部件時，所述錨栓部件的增大的頭部會開始逐漸地擴展所述膨脹套筒部件的前端部分， 從而所述多個環狀槽將會逐漸地被迫接觸到位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊側壁，以 逐漸界定膨脹套筒部件與位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊側壁之間的漸增的干擾面 積和干擾體積，隨后，所述錨栓的增大頭部將會逐漸擴張所述膨脹套筒部件的后端，從而所 述膨脹套筒部件的無槽且堅硬的部分將會被逐漸被迫接觸到位于混凝土基板內的鉆孔的 內部周邊側壁，從而實現膨脹套筒部件與位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊側壁之間的 最大干擾面積和最大干擾體積，從而增強所述錨栓組件與位于混凝土底座中的鉆孔間的抓 力和拔出阻力；其中所述膨脹套筒部件以平坦、連續的方式沿其軸向有些微小錐形，從而在所述膨脹 套筒部件被塞入混凝土基板的方向上，所述膨脹套筒部件的后端外部周邊表面的直徑大于 所述膨脹套筒部件的前端外部周邊表面的直徑，從而增強所述錨栓組件相對于混凝土基板 的拔出阻力。
13.按照權利要求12所述的錨栓組件，其中所述膨脹套筒部件后端部分的直徑與所述膨脹套筒部件前端部分直徑的差距在千分 之十到千分之十五英寸(0.010-0.015”)的范圍內。
14.按照權利要求12所述的錨栓組件，其中所述膨脹套筒部件的整個厚度尺寸在其整個軸向長度上基本保持為一個常數。
15.按照權利要求12所述的錨栓組件，進一步包括倒鉤裝置，位于圍繞所述錨栓部件環狀設置的所述膨脹套筒部件上，可有效地咬合并 嵌入界定位于混凝土基板內的鉆孔的內部周邊表面部分，從而防止所述膨脹套筒部件相對 于位于混凝土基板內鉆孔的旋轉。
16.按照權利要求15所述的錨栓組件，其中所述倒鉤裝置包括多個周邊間隔地圍繞所述錨栓部件環狀設置的所述膨脹套筒部件 上的倒鉤。
17.按照權利要求16所述的錨栓組件，其中所述多個倒鉤中的每一個都具有基本呈三角形的造型。
18.按照權利要求17所述的錨栓組件，其中所述多個倒鉤中的每一個都具有主縱軸，其基本平行于所述膨脹套筒部件的縱軸。
19.按照權利要求17所述的錨栓組件，其中所述多個倒鉤中的每一個都具有主縱軸，其與所述膨脹套筒部件的縱軸成一個預設角度。
20.按照權利要求19所述的錨栓組件，其中所述預設角度，即所述膨脹套筒部件的縱軸與多個倒鉤中每一個的角度偏差，大約為 20°。全文摘要
一種楔形錨固裝置組件(110)，能符合爆裂混凝土測試標準，包括錨栓部件(112)和圍繞錨栓部件環狀設置的大致呈C形的膨脹套筒部件(114)。僅在膨脹套筒部件的頭部設置有多個凹槽(138)、螺紋或齒狀物。所述膨脹套筒部件可以被鍍以錫-鋅(Sn-Zn)組合物，并且該膨脹套筒部件尾部可以比其頭部有更大的直徑范圍(D)以增加拔出阻力。
文檔編號F16B13/06GK102007308SQ200980114691
公開日2011年4月6日 申請日期2009年2月5日 優先權日2008年2月29日
發明者唐納德·布魯姆菲爾德, 羅伯特·G·考博斯基, 邁克爾·斯塔洛日斯基, 馬修·J·雷特 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司