PL172767B1 - Anchoring means for securing a foundation bolt made of reinforcement bar in its associated drilled hole - Google Patents

Abstract

1. Kotwa do skal ze sruba z preta zbrojenio- wego, zawierajaca sprezysty korpus, wewnatrz któ- rego jest umieszczona sruba kotwowa w postaci preta zbrojeniowego, przy czym korpus ma wzdluz calej swojej dlugosci uksztaltowana szczeline, a na zewne- trznej powierzchni korpusu sa usytuowane ulozone promieniowo, wystajace na zewnatrz zaczepy, zas po wewnetrznej strome korpusu sa uksztaltowane zacze- py ustalajace, wystajace do wewnatrz korpusu i ulo- zone w styku z zewnetrzna czescia sruby kotwowej, znamienna tym, ze zaczepy ustalajace (4,5) sa pochy- lone wzgledem siebie w przeciwnych kierunkach, na- tomiast wzdluzna szczelina (1a) korpusu (1) ma szerokosc dostosowana do wprowadzania sruby ko- twowej (6) do wnetrza korpusu (1). F IG 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kotwa do skał ze śrubą z pręta zbrojeniowego.

Znane są kotwy zawierające klin z częścią rozprężną umieszczony przy końcu śruby kotwowej. Po ułożeniu śruby w wywiercony otwór, klin wchodzi do wnętrza części rozprężnej dociskając ją do powierzchni otworu i-klinując śrubę w odpowiednim położeniu. W tej konstrukcji wstępne naprężenie w śrubie podczas twardnienia betonu uzyskuje się za pomocą nakrętki zamocowanej na jednym z jej końców. Znane są również kotwy, które zaklinowuje się przy końcu otworu za pomocą oddzielnych klinów.

W opisie patentowym DE 32 04 417 ujawniono śrubę kotwową zawierającą oddzielny element kotwiący osadzony wokół śruby. Element kotwiący ma postać tuleji ustalającej z zębatymi występami ukształtowanymi na krawędzi. Tuleję umieszcza się na śrubie a wyginające się występy stykają się z wewnętrzną powierzchnią otworu, w którym umieszczona jest śruba. Występy ułożone są w kierunku końca śruby umieszczonego w pobliżu powierzchni otworu i blokują śrubę utrudniając jej wyciągnięcie z otworu.

Wadą tej konstrukcji jest to, że występy są słabe, i nie ma możliwości wstępnego naprężenia śruby przed stężeniem betonu. Występy jedynie przytrzymują samą śrubę w odpowiednim położeniu. Ponadto kotwy według tego opisu patentowego nie nadają się do zastosowania, dla śrub mających postać stalowych prętów zbrojeniowych.

172 767

Kotwa do skał ze śrubą z pręta zbrojeniowego, według wynalazku, zawierająca sprężysty korpus, wewnątrz którego jest umieszczona śruba kotwowa w postaci pręta zbrojeniowego, przy czym korpus ma wzdłuz całej swej długości ukształtowaną szczelinę, a na zewnętrznej powierzchni korpusu są usytuowane ułożone promieniowo, wystające na zewnątrz zaczepy, zaś po wewnętrznej strome korpusu są ukształtowane zaczepy ustalające, wystające do wewnątrz korpusu i ułożone w styku z zewnętrzną częścią śruby kotwowej charakteryzuje się tym, że zaczepy ustalające są pochylone względem siebie w przeciwnych kierunkach, natomiast wzdłużna szczelina korpusu ma szerokość dostosowaną do wprowadzania śruby kotwowej do wnętrza korpusu.

Korzystnie na tej samej wysokości w kierunku obwodowym korpusu, lecz po przeciwnych jego bokach, są usytuowane co najmniej trzy zaczepy ustalające, zaś w kierunku wzdłużnym korpusu zaczepy ustalające są umieszczone w co najmniej dwóch usytuowanych z odstępem punktach. Wokół korpusu po przeciwnych jego bokach, są usytuowane co najmniej trzy zewnętrzne zaczepy. Zewnętrzne zaczepy są rozmieszczone w kierunku wzdłużnym korpusu w co najmniej dwóch usytuowanych z odstępem punktach.

Korzystnie zewnętrzne zaczepy mają kształt zwężający się w kierunku na zewnątrz korpusu, przy czym koniec zaczepu usytuowany w pobliżu korpusu, ma największą szerokość, przy czym końce te są przeznaczone do osadzania na powierzchni wywierconego otworu. Korpus jest zaopatrzony w zewnętrzne zaczepy o co najmniej dwóch różnych długościach, przy czym zewnętrzne zaczepy usytuowane na tym samym poziomie w kierunku obwodowym korpusu mają jednakową długość. Zaczepy ustalające mają zaostrzone końce przez co umożliwiają zaczepienie o gładką powierzchnię śruby kotwowej.

Zaletą kotwy, według wynalazkujest to, że śruba kotwowa nadaje się do zastosowania z różnymi rodzajami śrub kotwowych, a zwłaszcza z prętami ze stali zbrojeniowej stosowanymi do betonu. Za pomocą kotwy śruba jest odpowiednio naprężona, bezpośrednio po jej umieszczeniu w otworze i przed stężeniem betonu. Ustawienie zaczepów ustalających w przeciwnych kierunkach względem siebie, zapobiega ślizganiu się kotwy w kierunku wzdłużnym śruby kotwowej oraz w kierunku przeciwnym do jej wyprowadzania, podczas gdy pozostałe zaczepy ustalające zapobiegają ślizganiu się śruby w kierunku przeciwnym względem kotwy przy wstępnym naprężeniu śruby kotwowej. Wykonanie kotwy w postaci płaskiego elementu zwiniętego w kształt zakrzywiony, zapewnia sprężyste ugięcie korpusu podczas umieszczania tego elementu wokół śruby kotwowej. Płaski element jest łatwy do założenia wokół śruby kotwowej poprzez nasunięcie jego na śrubę, od końca lub, korzystnie, z boku tak że sprężysta kotwa ugina się. Ukształtowana z boku elementu kotwiącego szczelina rozszerza się, umożliwiając umieszczenie śruby kotwowej, korzystnie z pręta ze stali zbrojeniowej. Inną zaletą kot© według wynalazkujest to, że zaczepy mają konieczną sztywność potrzebną do wytworzenia wstępnego naprężenia śruby kotwowej.

Kotwa według wynalazku jest prosta i łatwa do skonstruowania i dzięki temu koszty produkcji są małe.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kotwę do skał w widoku z góry, fig. 2 - kotwę z umieszczoną w niej śrubą kotwiącą w widoku z boku, fig. 3 - półwyrób do wykonania kotwy do skał, przed jego wygięciem w pożądany kształt.

Jak przedstawiono na fig. 1 kotwa do skał zawiera korpus 1 oraz wystające na zewnątrz od korpusu zaczepy 2 i 3. Kotwa zawiera również zaczepy ustalające 4, 5, wystające do wewnątrz zakrzywionego korpusu 1 (na fig. 1 przedstawiono tylko górne zaczepy ustalające).

Korpus 1 jest wygięty i otacza, umieszczoną w jego wnętrzu śrubę kotwową 6, którą korzystnie jest pręt zbrojeniowy, ułożony w odpowiednim położeniu. Korpus 1 ma po jednej stronie szczelinę la, o szerokości mniejszej od średnicy śruby kotwowej 6 w punkcie zamocowania kotwy. Korpus 1 korzystnie jest wykonany z materiału podatnego tak, że śruba kotwowa 6 korzystnie pręt zbrojeniowy, jest wprowadzany poprzez szczelinę la do wnętrza korpusu 1. Zewnętrzne zaczepy 2 i 3 są poszerzone na końcu usytuowanym w pobliżu korpusu 1, i zwężają się w stronę przeciwległych końców, przy czym końce te są elastyczne,

172 767 przy zachowaniu odpowiedniej niezawodności i sztywności, wytrzymując nawet duże obciążenia podczas ich umieszczania w wywierconym otworze. Ponadto kształt zewnętrznych zaczepów umożliwia wprowadzenie śruby wraz z kotwą do otworu wypełnionego betonem, ponieważ duże odstępy pomiędzy zewnętrznymi zaczepami umożliwiają swobodny przepływ betonu.

Korzystnie zaczepy 2, 3 mają różne długości. Jest to związane ze zmniejszaniem się średnicy koronki wiertniczej na skutek zużycia. Średnica wewnętrzna wykonanego otworu zatem zmniejsza się wraz z głębokością otworu i zbyt długie zaczepy 2 mogłyby się nadmiernie odginać, zajmując położenie równoległe do ścianek otworu. Spowodowało to by pogorszenie ich właściwości unieruchamiających śrubę. Zewnętrzne zaczepy 3 mające mniejszą długość są ustawione pod większym kątem, zapewniają niezawodne zakotwienie nawet przy różnym stopniu zużycia koronki wiertniczej.

Zewnętrzne zaczepy 2 i 3 kotwy do skał ustawiają również górny koniec śruby w środku otworu, zapewniając w ten sposób, że beton lub żywica stosowana do zalania kotwy w otworze otacza śrubę ze wszystkich stron. Ma to szczególne znaczenie dla zapewnienia izolacji śruby od wody gruntowej powodującej jej korozję. Otoczona na całej długości i ze wszystkich stron przez beton lub żywicę, śruba nie ulega skorodowaniu co zapewnia długi czas eksploatacji.

Aby śruba kotwowa ustawiona była dokładnie w środku na wzdłuż całej swojej długości, korzystnie zawiera większą liczbę zaczepów ułożonych z odstępami w kierunku wzdłużnym śruby.

Zgodnie z fig. 2 górny zaczep ustalający 4 i dolny zaczep ustalający 5 są usytuowane pomiędzy występami 6a ukształtowanymi na powierzchni pręta zbrojeniowego stosowanego tu w charakterze śruby kotwowej i unieruchamiają kotwę w kierunku wzdłużnym na pręcie zbrojeniowym. Zewnętrzne zaczepy 2 i 3 wystają pod kątem na zewnątrz od korpusu 1, co umożliwia wsunięcie pręta zbrojeniowego wraz z kotwą w głąb otworu. Ponieważ wymiar zewnętrzny śruby z kotwą jest większy od średnicy otworu zewnętrzne zaczepy 2 i 3 uginają się pozostając w położeniu skośnym względem powierzchni otworu. Po dosunięciu śruby kotwowej 6 do dna wywierconego otworu, zostaje ona w tym położeniu unieruchomiona w otworze, a zewnętrzne zaczepy 2 i 3 dociskają korpus 1 do pręta zbrojeniowego, utrzymując w ten sposób zaczepy ustalające pomiędzy występami 6a pręta zbrojeniowego. Pręt zbrojeniowy nie ma możliwości odłączenia się od kotwy.

Na figurze 3 przedstawiono półwyrób, z którego korzystnie jest wykonany korpus 1 kotwy. Półwyrób wycięty jest z blachy, przy czym krawędzie zewnętrznych zaczepów 2, 3 i zaczepów ustalających 4, 5 nacięte są tak, że odginają się na zewnątrz od blachy.

Kotwę wykonuje się z półwyrobu przez odgięcie zaczepów ustalających 4 i 5 w jednym kierunku, a zewnętrznych zaczepów 2 i 3 w kierunku przeciwnym, względem korpusu 1 oraz zwinięcie korpusu 1 w kształt zakrzywiony według fig. 1.

Wygięty półwyrób umieszcza się wokół śruby kotwowej, którym jest korzystnie pręt zbrojeniowy poprzez wciśnięcie go do odpowiedniego położenia w kierunku poprzecznym śruby kotwowej. Korpus 1 wykonany ze stali o odpowiedniej grubości, ugina się umożliwiając powiększenie szczeliny la do wymiaru zewnętrznego śruby kotwowej. Zewnętrzne zaczepy 2 i 3 oraz zaczepy ustalające 4, 5, wykonane z materiału o odpowiedniej grubości, powodują zakotwienie śruby w wewnętrznej powierzchni otworu, przy czym dla wzmocnienia skały możliwe jest wstępne naprężenie śruby przed stężeniem zalewy betonowej;

Kotwa korzystnie jest wykonana poprzez odlewanie lub w inny dogodny sposób zapewniający w zasadzie taką samą konstrukcję i działanie.

Korzystnie liczba zaczepów jest większa od trzech jeżeli tylko zaczepy wykazują dostateczną sztywność i wytrzymałość. Zaczepy korzystnie są umieszczone 'na jednym poziomie w kierunku poprzecznym do wzdłużnej osi śruby, lub też można stosować więcej niż dwa ich zespoły. Korpus 1 korzystnie ma inny kształt, zapewniający objęcie pręta zbrojeniowego ze wszystkich stron.

Kotwa korzystnie jest wykonana ze stali lub blachy stalowej, lub z innych materiałów o dostatecznej wytrzymałości, na przykład różnych metali i ich stopów. Kotwa według

172 767 niniejszego wynalazku korzystnie jest stosowana nie tylko z prętem zbrojeniowym, lecz również z prętami innych rodzajów, na przykład gładkimi prętami, prętami zaopatrzonymi w występy lub wgłębienia na powierzchni itp. W przypadku gładkich prętów korzystne jest jeżeli końce zaczepów ustalających są zaostrzone, tak, aby wnikały w gładką powierzchnię unieruchamiając w ten sposób na nich kotwę w przypadku śrub kotwowych o powierzchni zaopatrzonej w występy lub wgłębienia, nie jest istotne, aby końce były ostre, lecz mogą one być przytępione lub nawet zaokrąglone. Przy odpowiednim ukształtowaniu zaczepów ustalających, istnieje możliwość zakładania śruby w kotwie od jej końca, a szczelina la umożliwia zwiększenie średnicy zewnętrznej kotwy przy wpychaniu śruby kotwowej do jego wnętrza od końca. W korzystnym przykładzie wykonania, szczelina wzdłużna kotwy ma taką szerokość, że śruba kotwowa korzystnie jest wprowadzona z boku kotwy, co upraszcza i ułatwia zakładanie kotwy na śrubę kotwową.

172 767

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotwa do skał ze śrubą z pręta zbrojeniowego, zawierająca sprężysty korpus, wewnątrz którego jest umieszczona śruba kotwowa w postaci pręta zbrojeniowego, przy czym korpus ma wzdłuż całej swojej długości ukształtowaną szczelinę, a na zewnętrznej powierzchni korpusu są usytuowane ułożone promieniowo, wystające na zewnątrz zaczepy, zaś po wewnętrznej stronie korpusu są ukształtowane zaczepy ustalające, wystające do wewnątrz korpusu i ułożone w styku z zewnętrzną częścią śruby kotwowej, znamienna tym, że zaczepy ustalające (4, 5) są pochylone względem siebie w przeciwnych kierunkach, natomiast wzdłużna szczelina (la) korpusu (1) ma szerokość dostosowaną do wprowadzania śruby kotwowej (6) do wnętrza korpusu (1).
2. 2. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że na tej samej wysokości w kierunku obwodowym korpusu (1), lecz po przeciwnych jego bokach, są usytuowane co najmniej trzy zaczepy ustalające (4, 5), zaś w kierunku wzdłużnym korpusu (1) zaczepy ustalające (4,5) są umieszczone w co najmniej dwóch usytuowanych z odstępem punktach.
3. 3. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że wokół korpusu (1), po przeciwnych jego bokach, są usytuowane co najmniej trzy zewnętrzne zaczepy (2,3).
4. 4. Kotwa według zastrz. 3, znamienna tym, że zewnętrzne zaczepy (2, 3) są rozmieszczone w kierunku wzdłużnym korpusu (1) w co najmniej dwóch usytuowanych z odstępem punktach.
5. 5. Kotwa według zastrz. 4, znamienna tym, że zewnętrzne zaczepy (2,3) mają kształt zwężający się w kierunku na zewnątrz korpusu (1), przy czym koniec zaczepu (2, 3) usytuowany w pobliżu korpusu (1), ma największą szerokość.
6. 6. Kotwa według zastrz. 5, znamienna tym, że korpus (1) jest zaopatrzony w zewnętrzne zaczepy (2, 3) o co najmniej dwóch różnych długościach, przy czym zewnętrzne zaczepy (2, 3) usytuowane na tym samym poziomie w kierunku obwodowym korpusu (1) mają jednakową długość.
7. 7. Kotwa według zastrz. 2, znamienna tym, że zaczepy ustalające (4, 5) mają zaostrzone końce.