СПОСОБ УСТАНОВКИ АНКЕРНОГО КРЕПЛЕНИЯ И АНКЕРНОЕ КРЕПЛЕНИЕ Российский патент 2024 года по МПК F16B13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Анкерное крепление и способ его установки относятся к области строительства и могут найти применение при монтаже навесных конструкций или других элементов конструкции здания, строительных лесов и металлических каркасов, а также для монтажа изоляционных материалов, например, дополнительного утепления и звукоизоляции к базовым материалам конструкций и зданий, имеющим пористую или структурированную поверхность.

Уровень техники

Известен способ установки анкерного устройства, включающий подготовку отверстия в базовом материале, установку в подготовленное отверстие капсулы с отвердителем, а затем анкерного дюбеля и капсулы с клеевой массой, и последующую установку анкерного болта в отверстие и его затягивание, причем свободный конец установленного в подготовленное отверстие болта снабжен пазами (патент JPH 08247119, F16B 13/04).

Недостатком известного способа является низкая надежность крепления анкерного болта при установке в базовый материал с низкой несущей способностью, например, в гипс или пенобетон.

Известен способ анкерного крепления, включающий подготовку отверстия в базовом пористом материале, установку в подготовленное отверстие полого удерживающего устройства в виде анкерной втулки с продольными выходными отверстиями, подачу строительного связующего раствора и введение в заполненную этим раствором анкерную втулку, анкерного стержня (патент RU 2363864, F16B 13/14, Е04В 1/41).

Недостатком данного способа является недостаточная площадь контакта строительного связующего раствора с базовым пористым материалом ввиду неполного проникновения связующего раствора в полость между анкерной втулкой и базовым пористым материалом, и как следствие, низкая надежность анкерного крепления ввиду невысокой несущей способности базового пористого материала в зоне, прилегающей к подготовленному отверстию. Кроме того, данный способ применим для сквозного монтажа анкерного крепления.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ установки анкерного крепления, включающий подготовку отверстия в базовом материале, установку в подготовленное отверстие анкерного дюбеля и введение в него анкерного стержня с применением строительного связующего раствора, который через установленный в пористом газобетонном материале дюбель и заполняет собой полости дюбеля, зазоры между дюбелем и газобетоном по соединенным микро- и макропорам, и последующим его отверждением, что повышает несущую способность анкерного крепления (патент RU 2580494 F16B 11/00).

Недостатком способа-прототипа является его высокая трудозатратность и продолжительность.

Наиболее близким к заявляемому анкерному креплению является составной анкерный дюбель, состоящий из распорной части, представляющей собой стержень с продольным отверстием, и соосно вставленной в нее одним из концов дальней части, представляющей собой стержень с продольным отверстием и прижимной пластиной на другом конце, а также распорный элемент (патент RU 137802, F16B 13/10).

Недостатком известного устройства является ограниченная возможность его применения.

Раскрытие сущности изобретения

Целью настоящего изобретения является повышение надежности анкерного крепления, в частности, в базовом материале пониженной плотности, газо- или пенобетоне, пористом кирпиче и др.

Технический результат заключается в повышении несущей нагрузки анкера за счет распределения нагрузки на большей площади наиболее нагруженного участка, прилегающего к поверхности базового материала.

Технический результат достигается способом установки анкерного крепления, который включает подготовку отверстия в базовом материале, установку в подготовленное отверстие анкерного дюбеля и введение в него анкерного стержня, при этом отверстие в базовом материале выполняют двухступенчатым, с прилегающим к поверхности базового материала ближним участком большего диаметра относительно дальнего от поверхности участка, и в ближнем участке устанавливают манжету со сквозным осевым отверстием, через которое вводят анкерный стержень вплоть до плотного контакта дюбеля с дальним участком отверстия.

В предложенном способе за счет манжеты дюбеля происходит распределение основной поперечной нагрузки на большей поверхности базового материала.

Кроме того, манжета, жестко связанная с соосной цилиндрической частью дюбеля через анкерный стержень, позволяет устанавливать изоляционный материал на толщину манжеты.

Форма манжеты, также играющая важную роль при распределении нагрузки, определяется свойствами закрепляемого материала. Манжета дюбеля может иметь форму усеченного конуса или цилиндра.

Максимальный технический результат достигается при диаметре манжеты дюбеля, и соответственно ближнего участка отверстия, превышающем диаметр цилиндрической части дюбеля, и соответственно, дальнего участка отверстия на 20-100%.

Кроме того, анкерный дюбель выполнен из полимерного материала и содержит жестко связанные или выполненные воедино цилиндрическую часть и манжету со сквозным осевым отверстием для введения анкерного стержня.

Кроме того, отверстие в базовом материале сначала делают обычным сверлом на глубину установки цилиндрической части анкерного дюбеля, а затем - насадкой с центровочным устройством для получения отверстия под манжету анкерного дюбеля.

Кроме того, перед установкой в базовый материал на наружную поверхность цилиндрической части анкерного дюбеля наносится закрепляющий состав.

Кроме того, на цилиндрической части дюбеля, по меньшей мере на ее части имеются продольно проходящие прорези и/или выемки и/или канавки, что снижает вероятность проворачивания дюбеля при вкручивании распорного элемента.

Кроме того, анкерный стержень имеет потайную головку.

Кроме того, головка анкерного стержня имеет конфигурацию крючка или петли.

Поворот головки анкерного стержня в нужном положении относительно продольной оси может быть зафиксирован контргайкой, расположенной вместе с распределительной шайбой, на внешней резьбе перед головкой.

Технический результат так же достигается анкерным креплением, применяющимся при реализации заявленного способа, и представляющим собой анкерный дюбель, состоящий из цилиндрической части и соосной манжеты, имеющей больший внешний диаметр относительно цилиндрической части, а также распорный элемент в виде анкерного стержня для введения через сквозное осевое отверстие анкерного дюбеля, которое используют при реализации заявленного способа.

Краткое описание чертежей

Ниже приведены варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию фигуры 1-11, на которых схематически показано:

Фиг. 1 - продольный разрез двухступенчатого отверстия в базовом материале, выполненного для установки дюбеля с манжетой цилиндрической формы.

Фиг. 2 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного в базовом материале, для дюбеля с манжетой цилиндрической формы, с установленной в него цилиндрической частью дюбеля.

Фиг. 3 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного в базовом материале, с установленными в нем цилиндрической частью дюбеля и манжетой цилиндрической формы, поверх цилиндрической части.

Фиг. 4 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного в базовом материале, с установленными в нем цилиндрической частью дюбеля, манжетой цилиндрической формы и анкерным стержнем.

Фиг. 5 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, выполненного в базовом материале, для установки дюбеля с манжетой усечено-конической формы.

Фиг. 6 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного в базовом материале, с установленными в нем цилиндрической частью дюбеля и, после его, - с манжетой усечено-конической формы.

Фиг. 7 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного в базовом материале, с установленными в нем цилиндрической частью дюбеля и притянутой анкерным стержнем манжетой усечено-конической формы.

Фиг. 8 - продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного в базовом материале и изоляционном материале, с установленными в нем цилиндрической частью дюбеля и манжетой усечено- конической формы с креплением анкерным стержнем и манжетой изоляционного материала.

Фиг. 9 - продольный разрез двухступенчатого отверстия в базовом материале с установленным в нем дюбелем, представляющим собой выполненную воедино цилиндрическую часть дюбеля и манжету цилиндрической формы, с введенным в него анкерным стержнем, на внешней резьбе которого расположены шайба и контргайка.

Фиг. 10 - продольный разрез двухступенчатого отверстия в базовом материале и изоляционном материале с установленным в нем дюбелем, представляющим собой выполненные воедино цилиндрическую часть дюбеля и манжету усечено-конической формы с введенным в него анкерным стержнем, на внешней резьбе которого расположены шайба и контргайка.

Фиг. 11 - этапы осуществления способа анкерного крепления в базовом материале.

Осуществление изобретения

Заявленный способ установки анкерного крепления предпочтительно включает:

- подготовку двухступенчатого отверстия для установки анкерного дюбеля в базовом материале, которую предпочтительно, но не обязательно, осуществляют в два этапа - сначала отверстие просверливается обычным сверлом на глубину установки цилиндрической части дюбеля, а затем насадкой с центровочным устройством для получения отверстия большего диаметра под манжету дюбеля соответствующей формы (усечено-конической, цилиндрической);

- установку на участке отверстия, ближнем к поверхности базового материала, манжеты дюбеля, которая устанавливается с натягом;

- установку цилиндрической части дюбеля через сквозное осевое отверстие манжеты вплоть до плотного контакта дюбеля с дальним участком (меньшего диаметра) двухступенчатого отверстия;

- установку анкерного стержня, который ввинчивается, проходя по осевому отверстию цилиндрической части дюбеля, и распирая цилиндрическую часть дюбеля, плотно притягивает ее и манжету к соответствующим участкам отверстия.

Устанавливаемый анкерный дюбель, выполненный из полимерного материала, состоит из скрепляемых анкерным стержнем цилиндрической части дюбеля и соосной манжеты, внешний диаметр которой превышает диаметр цилиндрической части дюбеля.

В одном из вариантов реализации заявленного способа сначала в дальнем участке (меньшего диаметра) двухступенчатого отверстия устанавливают дюбель, а затем в отверстие на участке большего диаметра вставляют манжету, надевая ее с натягом на цилиндрическую часть или с прижимом к ней.

Возможен вариант применения предлагаемого способа с креплением дополнительного материала (например, звукоизоляции), когда анкерный стержень по сквозному осевому отверстию проходит через манжету, сквозь прикрепляемый материал, и продолжается в установленной в базовом материале цилиндрической части анкерного дюбеля.

Другой вариант способа установки анкерного крепления относится к случаю, когда цилиндрическая часть и манжета дюбеля выполнены воедино, т.е. дюбель выполнен одноэлементным. Через сквозное осевое отверстие дюбеля проходит анкерный стержень, распирая цилиндрическую часть дюбеля и жестко фиксируя положение анкера в базовом материале конструкции. При этом варианте дюбель также может устанавливаться после изоляционного материала таким образом, что манжета дюбеля прижимает изоляционный материал к базовому материалу.

Манжета дюбеля может быть выполнена в форме усеченного конуса или цилиндра и иметь внешний диаметр на 20-100% больше диаметра цилиндрической части дюбеля.

На цилиндрической части дюбеля, по меньшей мере на ее части, могут быть выполнены продольно проходящие прорези и/или выемки и/или канавки.

В другом варианте способа перед установкой в базовый материал на наружную поверхность цилиндрической части анкерного дюбеля наносится закрепляющий состав.

В качестве закрепляющего состава для анкеровки в базовом материале могут применяться составы на основе эпоксидных, полиэфирных, винилэфирных, эпоксиакрилатных смол и цементные составы - строительные связующие растворы.

Подходящий закрепляющий состав выбирают исходя из условия, что прочностные характеристики применяемого состава должны быть не ниже, чем у материала основания. При этом время застывания закрепляющего состава зависит от его химического состава и условий окружающей среды, таких как влажность и температура.

В другом варианте реализации способа для лучшего восприятия и распределения нагрузки анкером на части анкерного стержня, обращенной к креплению внешних элементов, перед его головкой может иметься внешняя резьба, на которой расположены распределительная шайба и контргайка, позволяющая установить и зафиксировать оптимальное для восприятия нагрузки, положение головки анкерного стержня относительно продольной оси. Головка анкерного стержня может иметь конфигурацию, например, крючка или петли.

На фигуре 1 представлен продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного для установки в базовом материале 1 анкерного дюбеля с манжетой цилиндрической формы, которое выполняют в два этапа: сначала сверлится отверстие на 2 глубину установки цилиндрической части дюбеля (дальний участок) обычным сверлом, а затем отверстие 3 под манжету дюбеля (ближний участок) сверлится соответствующим центрированным сверлом.

Диаметр ближнего к поверхности участка отверстия под манжету дюбеля превышает диаметр отверстия, выполненного под цилиндрическую часть дюбеля, на 100%.

На фигуре 2 представлен продольный разрез отверстия, подготовленного для установки анкерного дюбеля с цилиндрической манжетой с установленной в подготовленное отверстие цилиндрической частью дюбеля 4 со сквозным осевым отверстием. В ближний к поверхности участок отверстия, подготовленного в базовом материале 1, манжета не установлена.

На фигуре 3 представлен продольный разрез подготовленного отверстия с установленным в базовом материале 1 анкерным дюбелем, состоящим из цилиндрической части дюбеля 4 со сквозным осевым отверстием и установленной на цилиндрической части дюбеля, на участке отверстия большего диаметра манжеты 5 цилиндрической формы.

На фигуре 4 представлен продольный разрез подготовленного отверстия с установленным в базовом материале 1 анкерным дюбелем, состоящим из цилиндрической части дюбеля 4 и манжеты дюбеля 5 цилиндрической формы, с проходящим по сквозному осевому отверстию дюбеля анкерным стержнем с головкой, имеющей конфигурацию крючка 6.

Анкерный стержень проходя по сквозному осевому отверстию через манжету продолжается в цилиндрической части анкерного дюбеля и плотно притягивает ее к манжете, а манжету - к базовому материалу.

На фигуре 5 представлен продольный разрез двухступенчатого отверстия, подготовленного для установки в базовом материале 1 анкерного дюбеля с манжетой усечено-конической формы, которое выполняют в два этапа: сначала сверлится отверстие 2 на глубину установки цилиндрической части дюбеля (дальний участок) обычным сверлом, а затем отверстие 3 под манжету дюбеля (ближний участок) сверлится соответствующим центрированным сверлом.

Возможно также выполнения такого отверстия одним сверлом двухступенчатой конфигурации.

Диаметр ближнего к поверхности участка отверстия под манжету дюбеля превышает диаметр отверстия, выполненного под цилиндрическую часть дюбеля, на 100%.

На фигуре 6 представлен продольный разрез подготовленного отверстия с установленным в базовом материале 1 анкерным дюбелем, состоящим из цилиндрической части дюбеля 4 со сквозным осевым отверстием и установленной на участке отверстия большего диаметра манжетой 5 усечено-конической формы.

На фигуре 7 представлен продольный разрез подготовленного отверстия с установленным в базовом материале 1 анкерным дюбелем, состоящим из цилиндрической части дюбеля 4 и манжеты 5 усечено-конической формы, с проходящим по сквозному осевому отверстию дюбеля анкерным стержнем с головкой, имеющей конфигурацию крючка 6.

Анкерный стержень проходя по сквозному осевому отверстию через манжету продолжается в цилиндрической части анкерного дюбеля и плотно притягивает ее к манжете, а манжету - к базовому материалу.

На фигуре 8 представлен продольный разрез подготовленного отверстия с установленным в базовом материале 1 и изоляционном материале 7 анкерным дюбелем, состоящим из цилиндрической части дюбеля 4 и манжеты 5 усечено-конической формы, которая прижимает изоляционный материал 7 к базовому материал, с проходящим по сквозному осевому отверстию дюбеля анкерным стержнем с потайной головкой 8.

Манжета дюбеля устанавливается в подготовленное отверстие после установки изоляционного материала таким образом, что, пройдя через отверстие в слое изоляционного материала, она встает в отверстие в базовом материале на участке большего диаметра. Анкерный стержень проходя по сквозному осевому отверстию через манжету сквозь прикрепляемый изоляционный материал, продолжается в цилиндрической части анкерного дюбеля, установленной в базовом материале, и плотно притягивает ее к манжете. Таким образом изоляционный материал крепится к базовому материалу.

На фигуре 9 представлен продольный разрез двухступенчатого отверстия с установленным в базовом материале 1 анкерным дюбелем 10, представляющим собой выполненные воедино цилиндрическую часть и манжету цилиндрической формы, с проходящим по сквозному осевому отверстию дюбеля анкерным стержнем с головкой, имеющей конфигурацию петли 9, на внешней резьбе которого расположены распределительная шайба 11 и контргайка 12, фиксирующая поворот головки в нужном положении относительно продольной оси.

На фигуре 10 представлен продольный разрез двухступенчатого отверстия с установленным в базовом материале 1 и изоляционном материале 7 анкерным дюбелем 13, представляющим собой выполненные воедино цилиндрическую часть и манжету усечено-конической формы, с проходящим по сквозному осевому отверстию дюбеля анкерным стержнем с головкой, имеющей конфигурацию крючка 6, на внешней резьбе которого расположены распределительная шайба 11 и контргайка 12, фиксирующая поворот головки в нужном положении относительно продольной оси.

Дюбель устанавливается в подготовленное отверстие после изоляционного материала 7 таким образом, что манжета дюбеля прижимает его к базовому материалу, а затем вводится анкерный стержень.

На фигуре 11 представлен предпочтительный вариант предлагаемого способа анкерного крепления, где

этап I и этап II - подготовка отверстия для установки анкерного дюбеля в базовом материале, а именно,

- этап I выполнение отверстия под цилиндрическую часть дюбеля в базовом материале здания 1 перфоратором 14 с обычным сверлом 15 на глубину установки цилиндрической части дюбеля;

- этап II - выполнение отверстия под манжету дюбеля, имеющую форму усеченного цилиндра, в базовом материале 1 перфоратором 14 с соответствующим центрированным сверлом 16;

- этап III - установка в отверстие базового материала анкерного дюбеля 10, представляющим собой выполненные воедино цилиндрическую часть и манжету цилиндрической формы, причем на внешнюю поверхность цилиндрической части предварительно нанесен закрепляющий состав 17;

- этап IV - установка анкерного стержня 9, который проходит по осевому отверстию манжеты, ввинчивается в осевое отверстие цилиндрической части дюбеля и стягивает манжету и цилиндрическую часть.

Так же на анкерном стержне перед его головкой может иметься внешняя резьба, на которой расположены распределительная шайба 11 и контргайка 12, позволяющая установить и зафиксировать оптимальное для восприятия нагрузки, положение головки анкерного стержня относительно продольной оси.

Группа изобретений относится к области строительства и может найти применение при монтаже навесных конструкций или других элементов конструкции здания, строительных лесов и металлических каркасов, а также для монтажа изоляционных материалов. Сущность: осуществляют подготовку отверстия в базовом материале, установку в подготовленное отверстие анкерного дюбеля и введение в него анкерного стержня. Отверстие в базовом материале делают двухступенчатым, с ближним, прилегающим к поверхности базового материала, участком большего диаметра относительно дальнего от поверхности участка. В ближнем участке устанавливают с натягом манжету дюбеля со сквозным осевым отверстием, через которое вводят дюбель и анкерный стержень с распором манжеты. Анкерное крепление содержит анкерный дюбель, состоящий из цилиндрической части и соосной манжеты, имеющей больший внешний диаметр относительно цилиндрической части, а также распорный элемент в виде анкерного стержня, предназначенный для введения через сквозное осевое отверстие анкерного дюбеля с распором манжеты. Технический результат: повышение несущей нагрузки анкера. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ установки анкерного крепления, включающий подготовку отверстия в базовом материале, установку в подготовленное отверстие анкерного дюбеля и введение в него анкерного стержня, отличающийся тем, что отверстие в базовом материале делают двухступенчатым, с ближним, прилегающим к поверхности базового материала, участком большего диаметра относительно дальнего от поверхности участка, и в ближнем участке устанавливают с натягом манжету дюбеля со сквозным осевым отверстием, через которое вводят дюбель и анкерный стержень с распором манжеты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр ближнего участка отверстия больше диаметра дальнего участка отверстия на 20-100%.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анкерный дюбель выполнен из полимерного материала и содержит жестко соединенные или выполненные воедино цилиндрическую часть и манжету со сквозным осевым отверстием для введения анкерного стержня.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что манжета анкерного дюбеля имеет форму усеченного конуса или цилиндра.

5. Анкерное крепление, представляющее собой анкерный дюбель, состоящий из цилиндрической части и соосной манжеты, имеющей больший внешний диаметр относительно цилиндрической части, а также распорный элемент в виде анкерного стержня для введения через сквозное осевое отверстие анкерного дюбеля с распором манжеты.