АНКЕРНЫЙ БОЛТ
ANCHOR BOLT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к анкерному болту, который закрепляется в скважине, например, в скальной породе или бетонной стене.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Например, как описано в Патентной Публикации 1, анкерный болт помещается в скважину, пробуренную в скальной породе и т.п. с помощью дрели и т.п., и закрепляется в ней.
[0003] Более точно, в анкерном болте, описанном в Патентной Публикации 1, С-образная гильза с внутренней поверхностью, наклоненной так, чтобы образовывать коническую поверхность, зацепляется с окружной поверхностью конического элемента, чей диаметр возрастает по направлению к верхней концевой поверхности конического элемента (по направлению вправо на Фигуре 2 в Патентной Публикации 1). Более того, наружная резьба, выполненная на стержне, входит в резьбовое зацепление с внутренней резьбой, выполненной вдоль центральной оси конического элемента.
[0004] Затем, после того как анкерный болт помещается в скважину, пробуренную, например, в скальной породе, стержень поворачивается так, чтобы оказывать натягивающее усилие на конический элемент в направлении удаления стержня из скважины. Таким образом, конический элемент перемещается по направлению к отверстию скважины (налево на Фиг.2 в Патентной Публикации 1), окружная поверхность конического элемента прижимает гильзу по направлению к внутренней поверхности скважины, и наружная окружная поверхность гильзы прижимается к внутренней окружной поверхности скважины, так что анкерный болт удерживается (фиксируется), например, в скальной породе.
ПУБЛИКАЦИЯ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0005] Патентная Публикация 1: Японская Выложенная Публикация № S54-159553
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В анкерном болте, описанном в Патентной Публикации 1, поскольку гильза расположена лишь на вершине стержня, и анкерный болт крепится, например, к скальной породе с помощью только одной гильзы, фиксация анкерного болта может быть недостаточной.
[0007] Более того, поскольку существует зазор между гильзой и внутренней окружной поверхностью скважины, когда анкерный болт помещен в скважину (см. Фиг.2 Патентной Публикации 1), когда стержень поворачивается, конический элемент и гильза следуют за поворачивающимся стержнем, и гильза не может быть должным образом прижата окружной поверхностью конического элемента, так что анкерный болт не может быть прочно зафиксирован, например, в скальной породе.
[0008] Более того, в анкерном болте, описанном в Патентной Публикации 1, стержень может быть длинным, например, для какого-либо предположительного назначения, и в этом случае будет нелегко переносить и хранить стержень.
[0009] Более того, в анкерном болте, описанном в Патентной Публикации 1, кромка вершины (с правой стороны на Фиг.2 в Патентной Публикации 1) конического элемента выполнена под острым углом так, что вершина становится тоньше по мере приближения к кромке. Таким образом, как сказано выше, когда конический элемент перемещается по направлению к отверстию скважины, кромка конического элемента возможно отклоняется к дну скважины из-за трения с внутренней окружной поверхностью гильзы. Напряжение в коническом элементе делает затруднительным удовлетворительный контакт вершины конического элемента с внутренней окружной поверхностью гильзы, и гильза не может быть достаточно прижата к внутренней окружной поверхности скважины с помощью конического элемента, поэтому анкерный болт не может быть прочно прикреплен, например, к скальной породе.
[0010] Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанного недостатка и обеспечение анкерного болта, который прочно прикрепляется, например, к скальной породе.
[0011] Задачей настоящего изобретения также является устранение указанного недостатка и обеспечения анкерного болта, который прочно прикрепляется, например, к скальной породе и который можно легко переносить и хранить.
[0012] Для преодоления вышеуказанного недостатка, настоящее изобретение относится к анкерному болту, который закрепляется в скважине 2, выполненной в поверхности 1 стены, содержащему: цилиндрический стержень 3; распорные приспособления 5, расположенные в по меньшей мере двух местах вдоль продольного направления стержня 3 для крепления анкерного болта к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2; при этом стержень 3 разделяется на множество участков стержня 3a, 3b, 3c, 3d, каждый участок стержня 3a, 3b, 3c, 3d имеет наружную резьбу 6 по меньшей мере на его части вдоль продольного направления участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, при этом участки стержня 3a, 3b, 3c, 3d соединяются друг с другом с помощью соединения 8, при этом каждое распорное приспособление 5 имеет сужающийся элемент 12 и распорный элемент 13, помещенный на сужающийся элемент 12, сужающийся элемент 12 имеет внутреннюю резьбу 11, выполненную вдоль центральной оси сужающегося элемента 12, которая зацепляется по резьбе с наружной резьбой 6 стержня 3, и множество наклонных поверхностей 15 наружной окружной поверхности сужающегося элемента 12, при этом распорный элемент 13 имеет множество упорных частей 16 и перемычку 17, соединяющую вершины упорных частей 16 друг с другом, упорные части 16 имеет внутреннюю поверхность 19, которая может контактировать по поверхности с наклонной поверхностью 15 сужающегося элемента 12, при этом каждая наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 наклонена так, чтобы приближаться к центральной оси сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания анкерного болта, при этом упорная часть 16 распорного элемента 13 имеет такую конфигурацию, чтобы отдаляться от стержня 3 по направлению к свободному концу упорной части 16, при этом, когда анкерный болт помещен своей вершиной в скважину 2, распорный элемент 13 вводится в скважину 2 в состоянии упругой деформации, и свободный конец упорных частей 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, и при этом, когда в таком состоянии распорного элемента 13, сужающийся элемент 12 перемещается по направлению к концу основания анкерного болта, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 контактирует по поверхности с внутренней поверхностью 19 упорной части 16, и наружная окружная поверхность 20 упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2.
[0013] Поверхность 1 стены включает в себя поверхность стены, например потолка или боковой стены строительной инженерной конструкции, такой как туннель, и архитектурной конструкции, скальной породы и т.д. Наружная резьба 6 каждого участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d включает в себя разные типы наружной резьбы 6, которая может быть выполнена на всем протяжении в продольном направлении участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d или лишь на концах в продольном направлении участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d. Даже если наружная резьба 6 выполнена лишь на концах участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, наружная резьба 6 имеет такую длину, чтобы поддерживать состояние резьбового зацепления с внутренней резьбой 11 сужающегося элемента 12. Распорные приспособления 5 могут быть расположены не на всех участках стержня 3a, 3b, 3c, 3d.
[0014] Стержень 3 может вытягиваться по направлению к концу основания скважины 2 так, чтобы перемещать сужающийся элемент 12 по направлению к концу основания анкерного болта, или стержень 3 может поворачиваться с помощью воздействия винта для перемещения сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания анкерного болта. Чем больше количество упорных частей 16 распорного элемента 13, тем шире могут быть области контакта между наружной окружной поверхностью 20 упорных частей 16 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2, но при этом усложняется конструкция анкерного болта, поэтому количество упорных частей 16 должно быть установлено с учетом области контакта и конструкции анкерного болта. Предпочтительно, чтобы перемычка 17 распорного элемента 13 была оборудована отверстием 21, через которое проходит стержень 3, для того, чтобы расположить распорное приспособление 5 на промежуточном участке в продольном направлении стержня 3.
[0015] Более того, участок 3b, 3c стержня может быть оборудован вырезом 22 для зацепления с инструментом.
[0016] Более того, для преодоления вышеуказанного недостатка, анкерный болт в соответствии с настоящим изобретением закрепляется в скважине 2, выполненной в поверхности 1 стены, и содержит: цилиндрический стержень 3, имеющий на своей наружной окружной поверхности наружную резьбу 6, и распорные приспособления 5, расположенные в по меньшей мере двух местах вдоль продольного направления стержня 3 для фиксации анкерного болта на внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, при этом каждое распорное приспособление 5 имеет сужающийся элемент 12 и распорный элемент 13, помещенный поверх сужающегося элемента 12, и сужающийся элемент 12 имеет внутреннюю резьбу 11, выполненную вдоль центральной оси сужающегося элемента, для резьбового соединения с наружной резьбой 6 стержня 3, и множество наклонных поверхностей 15 на наружной окружной поверхности сужающегося элемента 12; при этом распорный элемент 13 имеет множество упорных частей 16 и перемычку 17, соединяющую вершины упорных частей 16 друг с другом, упорная часть 16 имеет плоскую внутреннюю поверхность 19, которая может образовывать поверхностный контакт с наклонной поверхностью 15 сужающегося элемента 12, при этом каждая наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 наклонена так, чтобы приближаться к центральной оси сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания анкерного болта, при этом окружная поверхность 14 вершины, которая располагается на вершине сужающегося элемента 12 и по меньшей мере ближе к вершине, чем наклонная поверхность 15, выполнена как вертикальная поверхность вдоль центральной оси сужающегося элемента 12, и при этом, когда сужающийся элемент 12 перемещается по направлению к концу основания скважины 2 в состоянии, когда анкерный болт помещен в скважину 2, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 прижимается поверхностью к внутренней поверхности 19 опорной части 16, и наружная окружная поверхность 20 упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2.
[0017] Поверхность 1 стены включает в себя поверхность стены, например потолок или боковую стену строительной инженерной конструкции, такой как туннель, и архитектурной конструкции, скальную породу и т.д. Более того, стержень 3 может быть вытянут в направлении конца основания скважины 2 для перемещения сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания скважины 2, или стержень 3 может быть повернут с помощью винта для перемещения сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания скважины 2. Чем больше количество упорных частей 16 распорного элемента 13, тем больше область контакта между наружной окружной поверхностью 20 упорной части 16 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2, но при этом усложняется конструкция анкерного болта, и поэтому количество упорных частей 16 должно быть установлено, например, на уровне четырех, принимая во внимание площадь контакта и конструкцию анкерного болта. Предпочтительно, чтобы перемычка 17 распорного элемента 13 была оборудована отверстием 21, через которое проходит стержень 3, для того, чтобы расположить распорное приспособление 5 в промежуточном положении стержня 3.
[0018] На вершине сужающегося элемента 12 лишь по меньшей мере на стороне вершины относительно наклонной поверхности 15 может быть выполнена перпендикулярная поверхность, и вся вершина сужающегося элемента 12 может представлять собой призматическую колонну или цилиндр. Что касается окружной поверхности 14 вершины сужающегося элемента 12, если продольный размер сужающегося элемента 12 слишком большой, область контакта между наклонной поверхностью 15 сужающегося элемента 12 и внутренней поверхностью 19 упорной части 16 станет слишком малой, и если продольный размер окружной поверхности вершины 14 слишком мал, эффект предотвращения отклонения кромки вершины сужающегося элемента 12 будет снижен, и поэтому, с учетом данного факта, должен быть установлен размер окружной поверхности 14 вершины. Размер окружной поверхности 14 вершины в продольном направлении устанавливается, например, в диапазоне от 1 до 10 мм. Предпочтительно, чтобы вся наружная окружная поверхность 20 упорной части 16 прижимались к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 в состоянии поверхностного контакта, но вся наружная окружная поверхность не обязательно должна образовывать с ней поверхностный контакт.
[0019] Стержень 3 разделен на множество участков стержня 3a, 3b, 3c, 3d, каждый участок стержня 3a, 3b, 3c, 3d имеет наружную резьбу 6 по меньшей мере на своей части вдоль продольного направления участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, участки стержня 3a, 3b, 3c, 3d соединяются друг с другом с помощью соединения 8, и наружная резьба 6 по меньшей мере двух 3a, 3b, 3c из участков стержней 3a, 3b, 3c, 3d образует резьбовое соединение с сужающимися элементами 12 соответствующих распорных приспособлений 5.
[0020] Наружная резьба 6 каждого участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d включает в себя разные типы наружной резьбы 6, которая может быть выполнена на всем продольном протяжении участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d или лишь на конца в продольном направлении участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d. Даже если наружная резьба 6 выполнена лишь на концах участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, наружная резьба 6 имеет такую длину, чтобы поддерживать состояние резьбового зацепления с внутренней резьбой 11 сужающегося элемента 12. Распорные приспособления 5 могут не быть расположены на всех участках стержня 3a, 3b, 3c, 3d. Соединение 8 включает в себя те виды соединений 8, которые могут иметь внутреннюю резьбу, образующую резьбовое зацепление с наружной резьбой 8 участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, или могут иметь вырез, в который помещается выступ, выполненный на наружной окружной стенке участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, для удерживания участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d.
[0021] Упорная часть 16 распорного элемента 13 имеет такую конфигурацию, чтобы отдаляться от стержня 3 в направлении свободного конца упорной части 16, и когда анкерный болт помещается в скважину 2, распорный элемент 13 помещается в скважину 2, распорный элемент 13 помещается в скважину 2 в состоянии упругой деформации, и сила упругого восстановления позволяет свободному концу упорной части 16 прижиматься к внутренней окружной стенке 26 скважины 2.
[0022] Более того, перемычка 17 состоит из основного корпуса 17а, расположенного на вершине распорного приспособления 5, и множества соединительных частей 17b, соединяющих основной корпус 17а с вершиной каждой опорной части 16, основной корпус 17а и соединительные части 17b выполнены как одно целое, и по меньшей мере каждая соединительная часть 17b перемычки 17 является упругодеформируемой. В этом случае, перемычка 17 может позволять свободному концу упорной части 16 надлежащим образом прижиматься к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 благодаря силе упругого восстановления перемычки 17, когда анкерный болт помещается в скважину 2, и обладает упругими свойствами для сохранения положения свободного конца упорной части 16 вдали от стержня 3 до того, как анкерный болт будет помещен в скважину 2.
ДЕЙСТВИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0023] В анкерном болте в соответствии с настоящим изобретением, поскольку упорная часть 16 распорного элемента 13 отдаляется от стержня в направлении свободного конца упорной части 16, когда анкерной болт помещается в скважину 2, распорный элемент 13 упруго деформирован, свободный конец упорной части 16 распорного элемента 13 помещается в скважину 2 в состоянии приближения к стержню 3, и благодаря силе упругого восстановления, свободный конец упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2. В этом состоянии, когда сужающийся элемент 12 перемещается по направлению к концу основания скважины 2 (анкерного болта), свободный конец упорной части 16 захватывается (удерживается) внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2 и распорный элемент 13 не может перемещаться по направлению к концу основания анкерного болта вместе с сужающимся элементом 12, например, для удаления из скважины 2. Более того, поскольку упорная часть 16 удерживается на внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, может быть получен эффект ограничения следования сужающегося элемента 12 за поворотом стержня 3.
[0024] Поэтому, когда сужающийся элемент 12 перемещается по направлению к концу основания анкерного болта, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 может быть прочно прижата к внутренней поверхности 19 упорной части 16. В результате, упорная часть 16 прочно прижимается к внутренней окружной поверхности 28 скважины 2 с помощью сужающегося элемента 12, наружная окружная поверхность 20 упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 в состоянии прижатия поверхностей или поверхностного контакта, и трение между поверхностями, а именно, наружной окружной поверхностью 20 упорной части 16 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2, позволяет прочно закрепить анкерный болт в скважине 2.
[0025] В анкерном болте в соответствии с настоящим изобретением, поскольку множество распорных приспособлений 5 помещается в скважину 2 вместе со стержнем 3, области контакта между наружной окружной поверхностью 20 упорной части 16 распорного элемента 13 распорного приспособления 5 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2 может быть увеличена по сравнению с анкерным болтом, в котором на стержне 3 расположено лишь одно распорное приспособление 5, и поэтому анкерный болт может быть прочно закреплен в скважине 2.
[0026] Поскольку стержень 3 состоит из множества отдельных участков стержня 3a, 3b, 3c, 3d, участки стержня 3a, 3b, 3c, 3d могут переноситься и храниться по отдельности, таким образом, повышая удобство переноски и хранения. Более того, поскольку длина стержня 3 может быть отрегулирована путем надлежащей комбинации участков стержня 3a, 3b, 3c, 3d, нет необходимости в подготовке множества типов стержней 3 с разными длинами, таким образом можно уменьшить время и усилия для управления с анкерным болтом.
[0027] Если участок стержня 3b, 3c оборудован вырезами для зацепления с инструментом, когда участки стержня 3a, 3b, 3c, 3d соединяются друг с другом с помощью соединений 8, в состоянии, когда инструмент зацепляется с вырезом 22 одного участка стержня, и указанный участок стержня удерживается инструментом.
[0028] Более того, в анкерном болте в соответствии с настоящим изобретением, поскольку плоская наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 и плоская внутренняя поверхность 19 упорной части 16 распорного элемента 13 контактируют по поверхности друг с другом, сужающийся элемент 12 не может вращаться в окружном направлении относительно упорной части 16.
[0029] Таким образом, в состоянии, когда упорная часть 16 удерживается на внутренней окружной поверхности 26 упорной части 16 благодаря введению анкерного болта в скважину 2, даже в случае, например, поворота стержня 3, упорная часть 16 предотвращает поворот сужающегося элемента 12 вслед за стержнем. Поэтому, путем поворота стержня 3, сужающийся элемент 12 может быть точно перемещен по направлению к концу основания скважины, благодаря винтовому воздействию, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 входит в надлежащее поверхностное прижатие к внутренней поверхности 19 упорной части 16, и наружная окружная поверхность 20 упорной части 16 может быть прочно прижата к внутренней окружной поверхности 26 скважины в состоянии поверхностного контакта. В результате, анкерный болт может закрепляться (удерживаться) в скважине 2 благодаря трению между поверхностями, а именно - наружной окружной поверхностью 20 упорной части 16 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2.
[0030] Более того, поскольку окружная поверхность 14 вершины сужающегося элемента 12 выполнена как вертикальная поверхность вдоль центральной оси сужающегося элемента 12, вершине сужающегося элемента 12 сложно контактировать с внутренней поверхностью 19 опорной части и она сильно не утончается. Поэтому, даже если сужающийся элемент 12 и внутренняя поверхность 19 упорной части 16 образуют трение друг о друга путем перемещения сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания скважины 2 (анкерного болта), крайний участок вершины сужающегося элемента 12 не может отклоняться к задней части скважины 2 (к вершине анкерного болта). По этой причине нагрузка (деформация) сужающегося элемента 12 ограничивается, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 надлежащим образом прижата к внутренней поверхности 19 упорной части 16, упорная часть 16 надлежащим образом прижата в направлении внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, и сужающийся элемент 12 может точно протолкнуть упорную часть 16 по направлению к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, так чтобы анкерный болт мог быть прочно закреплен, например, в скальной породе.
[0031] Когда основной корпус 17а и каждая соединительная часть 17b перемычки 17 выполнены как одно целое, и по меньшей мере каждая соединительная часть 17b перемычки 17 является упругодеформируемой, перемычка 17 может быть выполнена намного проще, чем перемычка, в которой основной корпус 17а и соединительные части 17b выполнены отдельно. Более того, поскольку по меньшей мере соединительные части 17b для соединения упорных частей 16 являются упругодеформируемыми, упорная часть 16 может быть точно приведена близко к стержню 3, даже если упорная часть 16 состоит из, например, материала, который сложно деформировать.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0032] Фиг.1 представляет вид в перспективе, изображающий первое воплощение анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 представляет вид в продольном разрезе вершины первого воплощения анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 представляет вид в продольном разрезе промежуточного участка первого воплощения анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4 изображает вид в продольном разрезе первого воплощения анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением, поясняющий процедуру крепления анкерного болта в скважине.
Фиг.5 изображает вид в продольном разрезе первого воплощения анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением, поясняющий процедуру крепления анкерного болта в скважине.
Фиг.6 изображает вид в перспективе сужающегося элемента второго воплощения анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением.
ОПИСАНИЕ ВОПЛОЩЕНИЙ
[0033] Одно воплощение анкерного болта в соответствии с настоящим изобретением будет описано со ссылкой на Фиг.1-5. Анкерный болт 100 в соответствии с настоящим изобретением имеет такую конфигурацию, чтобы помещаться в скважину 2, пробуренную (выполненную), например, в поверхности 1 стены (Фиг.4) бетонного потолка (в состоянии, показанном на Фиг.5), и закрепляться в ней.
[0034] Как показано на Фиг.1, анкерный болт имеет, на вершине (слева на Фиг.1) цилиндрического стержня 3 и в двух промежуточных положениях вдоль продольного направления (направления слева направо на Фиг.1) стержня 3, соответствующие распорные приспособления 5 для закрепления анкерного болта на внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, которая представляет собой цилиндрическую поверхность.
[0035] Как показано на Фиг.1 и 4, стержень 3 разделен на четыре участка цилиндрического стержня 3a, 3b, 3c, 3d, и верхний участок стержня 3а расположен около вершины (слева на Фиг.1) анкерного болта, и участок стержня на конце основания 3d расположен около конца основания (справа на Фиг.1) анкерного болта, имеют наружную резьбу 6 полностью вдоль их продольного направления (направления сверху вниз на Фиг.4).
[0036] Два промежуточных участка стержня 3b, 3c, расположенные посредине стержня 3, имеют наружную резьбу 6, выполненную на их противоположных концах в их продольном направлении (направлении сверху вниз на Фиг.4). Участки стержней 3a, 3b, 3c, 3d соединяются друг с другом с помощью соединений 8. Два промежуточных участка стержня 3b, 3c имеют одинаковую форму и одинаковую длину.
[0037] Каждое соединение 8 имеет форму восьмиугольной колонны и имеет сплошную внутреннюю резьбу 9 вдоль центральной оси, и внутренняя резьба 9 зацепляется с наружной резьбой 6 смежных участков стержня 3a, 3b, 3c, 3d.
[0038] Более точно, соединение (верхнее соединение) 8, расположенное около вершины (верхнего конца на Фиг.4) анкерного болта, по резьбе зацепляется со стороной конца основания наружной резьбы 6 верхнего участка стержня 3а и по резьбе зацепляется с наружной резьбой на верхней стороне первого промежуточного участка стержня 3b, который представляет собой один из двух промежуточных участков стержня 3b, 3c, ближний к вершине (верхний на Фиг.4) анкерного болта. Соединение (промежуточное соединение) 8, расположенное посредине анкерного болта, по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 стороны конца основания первого промежуточного участка стержня 3b и по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 верхней стороны второго промежуточного участка стержня 3с, который представляет собой один из двух промежуточных участков стержня 3b, 3c около конца основания (снизу на Фиг.4) анкерного болта. Соединение (соединение на конце основания) 8, расположенное ближе к концу основания (нижний конец на Фиг.4) анкерного болта, по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 на стороне конца основания второго промежуточного участка стержня 3с и по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 на верхней стороне участка стержня 3d на конце основания.
[0039] Как показано на Фиг.1-4, каждое распорное приспособление 5 имеет сужающийся элемент 12, имеющий сплошную внутреннюю резьбу 11 вдоль своей центральной оси, и распорный элемент 13, помещенный поверх сужающегося элемента 12, и внутренняя резьба 11 сужающихся элементов 12 по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 участков стержней 3a, 3b, 3c, 3d стержня 3.
[0040] Более точно, сужающийся элемент 12 распорного приспособления (верхнего распорного приспособления) 5а около вершины (слева на Фиг.1) по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 верхнего участка стержня 3а. Сужающийся элемент 12 распорного приспособления (промежуточного распорного приспособления) 5b, расположенного в промежуточном положении, по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 на конце со стороны основания первого промежуточного участка стержня 3b. Сужающийся элемент 12 распорного приспособления (распорного приспособления на конце основания) 5с, вблизи конца основания (справа на Фиг.1) по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 на конце основания второго промежуточного участка стержня 3с.
[0041] Наружная окружная поверхность сужающегося элемента 12 имеет цилиндрическую поверхность и плоские наклонные поверхности 15 с четырех сторон наружной окружной поверхности сужающегося элемента 12 (см. Фиг.2 и 4). Наклонные поверхности 15 с четырех сторон равномерно разнесены в окружном направлении сужающегося элемента 12. Каждая наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 наклонена так, чтобы приближаться к центральной оси сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания (вниз на Фиг.4) анкерного болта.
[0042] Как показано на Фиг. 2 и 3, распорный элемент 13 имеет четыре упорных части 16, расположенных так, чтобы быть обращенными к соответствующим наклонным поверхностям 15 сужающегося элемента 12, и перемычку 17, соединяющую вершины (верхнюю сторону на Фиг.4) упорных частей 16 друг с другом. Внутренняя поверхность 19 каждой упорной части 16 распорного элемента 13 является плоской и предназначена для обеспечения возможности поверхностного контакта (упора) с каждой наклонной поверхностью 15 сужающегося элемента 12.
[0043] В состоянии, когда внутренняя поверхность 19 упорной части 16 входит в поверхностный контакт с наклонной поверхностью 15 сужающегося элемента 12 (в состоянии, показанном на Фиг.6), внутренняя поверхность 19 наклонена так, чтобы приближаться к центральной оси сужающегося элемента 12 по направлению к концу основания (вниз на Фиг.4) анкерного болта (см. Фиг.5). Угол наклона внутренней поверхности 19 каждой упорной части 16 распорного элемента 13 по существу равен углу наклона каждой наклонной поверхности 15 сужающегося элемента 12.
[0044] Наружная окружная поверхность 20 каждой упорной части 16 распорного элемента 13 выполнена как цилиндрическая поверхность и предназначена для поверхностного прижатия (а именно, прижатия в состоянии поверхностного контакта) или придавливания к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 (см. Фиг.5).
[0045] Перемычка 17 состоит из плоского основного корпуса 17а, расположенного на вершине распорного приспособления 5, и четырех плоских соединительных частей 17b, соединяющих основной корпус 17а с вершиной каждой упорной части 16. Каждая упорная часть 16 распорного элемента 13 выполнена так, чтобы отдаляться от стержня 3 по направлению к свободному концу (вниз на Фиг.2 и 3) упорной части 16е. Более того, когда анкерный болт помещается от своей вершины в скважину 2, распорный элемент 13 вводится в скважину 2 в состоянии упругой деформации, и свободный конец упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2. Основные корпуса 17а перемычек 17 промежуточного распорного приспособления 5b и распорного приспособления 5с на конце основания имеют соответствующие отверстия 21, сквозь которые проходят промежуточные участки стержня 3b, 3c.
[0046] Набор из двух вырезов 22, 22 для зацепления с инструментом, таким как гаечный ключ (вилочный ключ), оборудован на каждом из двух промежуточных участков стержня 3b, 3c и ближе к центру, чем наружная резьба 6, в продольном направлении. Вырезы 22, 22 каждого набора расположены симметрично относительно центральной оси промежуточных участков стержня 3b, 3c. Таким образом, когда промежуточные участки 3b, 3c стержня по резьбе зацепляются с соединением 8, инструмент зацепляется с вырезами 22, 22 для поворота, например, промежуточных участков стержня 3b, 3c так, чтобы указанные промежуточные участки стержня 3b, 3c могли с легкостью войти в резьбовое зацепление с внутренней резьбой 9 соединений 8.
[0047] Элементы оборудования, линии и т.д. (не показанные) присоединены к участку стержня 3d на конце основания. Каждый элемент анкерного болта состоит, например, из нержавеющей стали. Нижний участок (на стороне основания) наружной окружной поверхности 20 каждой упорной части 16 распорного элемента 13 оборудован множеством (тремя в настоящем воплощении) пазов 23, расположенных друг за другом и равномерно разнесенными в продольном направлении (в направлении сверху вниз на Фиг.2 и 3) упорной части 16, указанные пазы 23 простираются в окружном направлении на наружной окружной поверхности 20 каждой упорной части 16 (см.Фиг.1). Когда анкерный болт помещается в скважину 2, как сказано выше, не только свободный конец упорной части 16, но также кромки пазов 23 могут зацепляться о внутреннюю окружную поверхность 26 скважины 2.
[0048] В этой связи, пазы 23 могут быть наклонены относительно направления сверху вниз на наружной окружной поверхности 20 упорной части, и вместо или в дополнении к пазам 23, наружная окружная поверхность 20 упорной части 16 может быть оборудована выступами (не показано). Для того чтобы предотвратить ослабление соединений 8 относительно наружной резьбы 6 на участках стержня 3a, 3b, 3c, 3d, соединения 8 могут быть защищены от ослабления, например, с помощью контргаек (не показано).
[0049] Далее будет приведен пример процедуры сборки анкерного болта. Во-первых, сужающийся элемент 12 верхнего распорного приспособления 5а по резьбе соединяется с наружной резьбой верхнего участка стержня 3а, и распорный элемент 13 верхнего распорного приспособления 5а помещается поверх сужающегося элемента 12 верхнего распорного приспособления 5а.
[0050] Более того, сужающийся элемент 12 промежуточного распорного приспособления 5b по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 стороны конца основания первого промежуточного участка стержня 3b, первый промежуточный участок стержня 3b проходит сквозь отверстие 21 в перемычке 17 промежуточного распорного приспособления 5b, и распорный элемент 13 промежуточного распорного приспособления 5b затем помещается поверх сужающегося элемента 12 промежуточного распорного приспособления 5b. Более того, сужающийся элемент 12 распорного приспособления 5с на конце основания по резьбе зацепляется с наружной резьбой 6 на стороне конца основания второго промежуточного участка стержня 3с, промежуточный участок стержня 3с проходит сквозь отверстие 21 перемычки 17 распорного приспособления 5с на конце основания, и распорный элемент 14 распорного приспособления 5с на конце основания помещается поверх сужающегося элемента 12 распорного приспособления 5с на конце основания.
[0051] Участки стержня 3a, 3b, 3c, 3d соединяются друг с другом с помощью соединений 8 для того, чтобы сборка анкерного болта, показанного на Фиг.1, была завершена.
[0052] Собранный анкерный болт, например, удерживается рукой рабочего в состоянии, в котором верхнее распорное приспособление 5а сориентировано вверх, и анкерный болт помещается в скважину 2 до тех пор, пока основной корпус 17а перемычки 17 верхнего распорного приспособления 5а не обопрется на верхнюю поверхность 25 скважины 2 (см. Фиг.4 и 5).
[0053] Затем, стержень 3 протягивается в направлении конца основания (вниз на Фиг.5) скважины 2 (анкерного болта), так чтобы стержень 3 и сужающийся элемент 12 распорного приспособления 5 опускались (перемещались) по направлению к концу основания скважины 2 (анкерного болта). В это время, поскольку каждый распорный элемент 13 помещен в скважину 2 в состоянии упругой деформации и сторона свободного конца (свободный конец упорной части 16 и/или кромки пазов 23) каждой упорной части 16 прижимается (зацепляется) к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 благодаря силе упругого восстановления, перемещение вниз каждой упорной части 16 (распорного элемента 13) ограничивается, упорная часть 16 распорного элемента 13 не может следовать за перемещением вниз сужающегося элемента 12 и не может опускаться, при этом каждая наклонная поверхность 15 может образовывать надлежащий поверхностный контакт (а именно, быть прижата в состоянии поверхностного контакта) к внутренней поверхности 19 каждой упорной части 16, внутренняя поверхность 19 каждой упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 благодаря каждой наклонной поверхности 15, и каждая упорная часть 16 может быть прочно прижата к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 благодаря каждой наклонной поверхности 15.
[0054] Таким образом, наружная окружная поверхность 20 каждой упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, а именно, прижимается в состоянии поверхностного контакта, и трение между поверхностями, а именно - наружной окружной поверхностью 20 каждой упорной части 16 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2 позволяет закреплять (временно закреплять) анкерный болт в скважине 2.
[0055] Скоба 28 (Фиг.5) для крепления элементов оборудования, линий и т.д., которые не показаны, прикреплена к наружной резьбе 6 на конце основания участка стержня 3d анкерного болта, и гайка 29 (Фиг.5) по резьбе зацепляется (соединяется) с наружной резьбой 6 под скобой 28. Затем, гайка 29 поворачивается (соединяется) с инструментом, таким как гаечный (вилочный) ключ, и гайка 29 прижимается к участкам вокруг нижней кромки скважины 2 с помощью скобы 28. Гайка 29 дополнительно заворачивается так, что стержень 3 дополнительно вытягивается вниз благодаря гайке 29, и стержень 3 и сужающийся элемент 12 каждого распорного приспособления 5 дополнительно опускаются по направлению к концу основания скважины 2.
[0056] Таким образом, внутренняя поверхность 19 каждой упорной части 16 дополнительно прижимается (в состоянии поверхностного прижатия) к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 с помощью каждой наклонной поверхности 15 сужающегося элемента 12, наружная окружная поверхность 20 каждой упорной части 16 прочно поверхностно прижата (прижата) к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, анкерный болт закрепляется в скважине 2 более прочно, и анкерный болт точно не сможет быть удален из скважины 2. В этой связи, вместо скобы 28, на гайку 29 может быть установлена шайба (не показано).
[0057] Даже если стержень 3 анкерного болта, закрепленный в скважине 2, вытягивается вниз под действием веса предмета оборудования и т.д. (внешней силы), поскольку сужающийся элемент 12 следует за этим вытягиванием для прочного прижатия внутренней поверхности 19 каждой упорной части 16, наружная окружная поверхность 20 каждой упорной части 16 прочно поверхностно прижимается (прижимается) к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2. Таким образом можно надежно предотвратить удаление анкерного болта из скважины 2.
[0058] Как показано на Фигуре 6, в сужающемся элементе во втором воплощении анкерного болта, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 не выполнена до вершины (верхнего конца на Фиг.6) сужающегося элемента 12, и наружная окружная поверхность вершины сужающегося элемента 12 представляет собой цилиндрическую поверхность. Более точно, наружная окружная поверхность (верхняя окружная поверхность) 14 вершины сужающегося элемента 12, расположенная выше, чем наклонная поверхность 15, образует вертикальную поверхность вдоль центральной оси сужающегося элемента 12, которая изогнута в окружном направлении.
[0059] Таким образом, вершине сужающегося элемента 12 сложно контактировать с внутренней поверхностью 19 упорной части 16 (см. Фиг.6), толщина (в направлении сверху вниз на Фиг.6) крайнего участка вершины сужающегося элемента 12 становится больше, и по этой причине крайний участок вершины сужающегося элемента 12 сложно отклонить (деформировать).
[0060] Более того, в распорном элементе, предпочтительно, чтобы каждая соединительная часть 17b перемычки 17 простиралась от кромки основного корпуса 17а по направлению к концу основания анкерного болта, и вершина упорной части 16 была прикреплена к свободному концу соединительной части 17b. Предпочтительно, чтобы основной корпус 17а и каждая соединительная часть 17b перемычки 17 были выполнены как одно целое и могли упруго деформироваться.
[0061] Например, путем установки боковой обжимной шпильки на верхней стороне упорной части 16, формирующей отверстие на свободном конце соединительной части 17b перемычки 17, прохождения обжимной шпильки через отверстие в соединительной части 17, и обжимки обжимной шпильки, упорная часть 16 может быть прикреплена к соединительной части 17b. В этой связи, упорная часть 16 может быть прикреплена к соединительной части 17b с помощью заклепки, винта или точечной сварки.
[0062] Когда анкерный болт помещается своей вершиной в скважину 2, анкерный болт входит в скважину 2 в состоянии, когда перемычка 17 распорного элемента 13 упруго деформирована, свободный конец упорной части 16 приближается к сужающемуся элемент 12 (см. Фиг.5), и благодаря силе упругого восстановления, свободный конец упорной части 16 прижимается к внутренней окружной поверхности 2 скважины 2. Основной корпус 17а каждой перемычки 17 промежуточного распорного приспособления 5b и распорного приспособления 5с на конце основания оборудован отверстием 21 (Фиг.3), через которое проходят промежуточные участки стержня 3b, 3c.
[0063] Затем, когда сужающийся элемент 12 перемещается по направлению к концу основания анкерного болта благодаря винтовому воздействию, например, путем вращения стержня 3, внутренняя поверхность 18 каждой упорной части 16 дополнительно прижимается в состоянии поверхностного прижатия к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 благодаря каждой наклонной поверхности 15 сужающегося элемента 12, наружная окружная поверхность 20 каждой упорной части 16 прочно прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 и анкерный болт закрепляется в скважине 2 более прочно.
[0064] Затем, гайка 29 соединяется с инструментом, таким как гаечный (вилочный) ключ, для соединения скобы 28 с анкерным болтом.
[0065] В этой связи, когда гайка 29 закрепляется, стержень 3 дополнительно вытягивается вниз, и стержень 3 и сужающийся элемент 12 каждого распорного приспособления 5 дополнительно опускаются по направлению к концу основания скважины 2.
[0066] В вышеописанном воплощении, стержень 3 разделен на четыре участка стержня 3a, 3b, 3c, 3d, и три распорных приспособления 5 размещены на стержне 3, но стержень 3 может быть поделен на два, три, пять или более частей, и два, четыре или более распорных приспособлений 5 может быть размещено на стержне 3.
[0067] В вышеописанном воплощении, четыре упорные части 16 расположены в распорном элемент 13 каждого распорного приспособления 5, но, например, может быть оборудовано лишь две упорные части 16. В этом случае, например, лишь две наклонные поверхности 15 могут быть оборудованы в сужающемся элементе 12. Более того, три упорные части 16 могут быть размещены вокруг сужающегося элемента 12. В этом случае, три наклонных поверхности 15 могут быть оборудованы в сужающемся элементе 12.
[0068] Таким образом, поскольку количество распорных приспособлений 5, которые помещаются в скважину 2 вместе со стержнем 3, составляет три, области контакта между упорными частями 16 распорного элемента 13 и внутренней окружной поверхностью 26 скважины 2 могут быть увеличены больше, чем когда на стержне 3 располагается лишь одно распорное приспособление 5, и поэтому анкерный болт может быть надежно закреплен в скважине 2.
[0069] Более того, плоская наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 контактирует по поверхности с плоской внутренней поверхностью 19 упорной части 16, так что сужающийся элемент 12 не может поворачиваться относительно упорной части 16 в окружном направлении. Более точно, когда анкерный болт помещается в скважину 2, упорная часть 16 удерживается на внутренней окружной поверхности 26 скважины 2, и поворот в окружном направлении сужающегося элемента 12 предотвращается упорной частью 16, так что даже когда стержень 3 поворачивается, сужающийся элемент 12 не может следовать за поворотом стержня 3. Таким образом, когда стержень 3 поворачивается, сужающийся элемент 12 перемещается (опускается) лишь в осевом направлении, так что внутренняя поверхность 19 каждой упорной части 16 надежно прижимается к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 при помощи каждой наклонной поверхности 15 сужающегося элемента 12.
[0070] В этой связи, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 и внутренняя поверхность 19 упорной части 16 могут представлять собой слегка изогнутые поверхности при условии, что упорная часть 16 препятствует повороту в окружном направлении сужающегося элемента 12.
[0071] Поскольку верхняя окружная поверхность 14 сужающегося элемента 12 образует вертикальную поверхность вдоль центральной оси сужающегося элемента 12, вершине сужающегося элемента 12 сложно контактировать с внутренней поверхностью 19 упорной части 16 и участок кромки вершины сужающегося элемента 12 не становится тонким. Поэтому даже если сужающийся элемент 12 и внутренняя поверхность 19 упорной части 16 трутся друг о друга из-за перемещения сужающегося элемента 12 в направлении конца основания анкерного болта, участок кромки вершины сужающегося элемента 12 не может быть отклонен в направлении вершины анкерного болта. По этой причине, нагрузка (деформация) сужающегося элемента 12 может быть ограничена, наклонная поверхность 15 сужающегося элемента 12 надлежащим образом прижата поверхностью к внутренней поверхности 19 упорной части 16, и упорная часть 16 может быть достаточным образом прижата к внутренней окружной поверхности 26 скважины 2 с помощью сужающегося элемента 12.
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
[0072] 1: поверхность стены
2: скважина
3: стержень
3a, 3b, 3c, 3d: участок стержня
5: распорное приспособление
6: наружная резьба на участке стержня
8: соединение
11: внутренняя резьба на сужающемся элементе
12: сужающийся элемент
13: распорный элемент
14: вертикальная поверхность сужающегося элемента
15: наклонная поверхность сужающегося элемента
16: упорная часть
17: перемычка
17a: корпус перемычки
17b: соединительный участок перемычки
19: внутренняя поверхность упорной части
20: наружная поверхность упорной части
21: вырез в участке стержня
26: внутренняя окружная поверхность скважины