[发明专利]底角锚杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种底角锚杆(floor anchor)，其由钢管制成，该底角锚杆包括至少部分地具有外螺纹的中空轴部，该底角锚杆还包括连接到轴部的头部，其中头部在底角锚杆被锚固到地里时朝下指向。

背景技术

呈所谓的底角锚杆的形状的螺钉桩基(screw foundation)用于将类似柱或支撑架等物品锚固到地面。通常利用这样的底角锚杆、螺钉桩基或地锚在室外将太阳能收集器安装到地面。底角锚杆、螺钉桩基或地锚还用于安装锚固承载有路标等的竖直地配置的管。

可以获得大量不同实施方式和尺寸的这样的底角锚杆。通常，底角锚杆由在一定长度上具有恒定直径的管状部制成。底角锚杆的下部圆锥状地逐渐变细，使得底角锚杆可以被拧入地面。通过土壤的移位将底角锚杆牢固地固定到地面。为了钻入地里，底角锚杆包括外螺纹。该外螺纹可以例如由焊接到底角锚杆的外表面的金属带形成。

通常，锥状部和筒状部被焊接在一起。锥状部通常由冷成型工艺生产。特别地，锥状部可以通过捏制(knead)或锤击筒状管部而由该筒状管部生产。下尖端可以例如由焊接和/或由锻造工艺形成。外螺纹通常覆盖筒状部的下部以及锥状部。外螺纹通常几乎到达下尖端。

支撑柱等可以被导入到管状部的内部并且固定于管状部的内部。可以通过将螺钉夹在底角锚杆的上开口端而进行该固定，由此上开口端的至少短端在地面上突出。

在DE 198 36 370 A1中说明了具有通过锤击生产的锥状部的底角锚杆以及生产这样的底角锚杆的方法。该底角锚杆的本体具有锥形的基本形状和部分锥状部。本体由筒状管通过锤击制成。在DE 299 23 796 U1中说明了类似的具有锤击锚固部的底角锚杆。

当这样的底角锚杆被拧入松软的土壤时不会发生问题。当底角锚杆被钻入土壤时，通过土壤的移位而获得刚性锚固，其中土壤的移位通过底角锚杆的螺纹产生。因此，底角锚杆甚至在相对松软的土壤中也允许稳定不动的并且重载的锚固。

如果将这些底角锚杆用于石质或者坚固的土壤，这些底角锚杆经常遇到它们的强度极限并且容易失效，特别是由于断裂而失效。在此，筒状管部和捏制的锥状部之间的部分特别容易断裂。当使用大约50mm至100mm的典型管径时，钢管通常具有1.5mm至2.5mm范围的壁厚。通常，使用相同的原材料来生产下捏制锥状部或下锤击锥状部。因此，壁厚沿尖端方向急剧增大。而壁厚在接近筒状部和锥状部之间的焊接处的上部中仅为大约1.5mm至2.5mm。因此，由于该锥状部特别抗扭转，所以不能承受高应力。当将底角锚杆钻入非常硬的土壤时，非常高的扭转应力被施加到锥状部。该应力被大大地引入底角锚杆的上部和焊接部。因此，底角锚杆在高应力状况下趋于在焊接处撕裂(rip)。

发明内容

本发明的一个任务是提供一种非常抗高应力并且能够特别地用于硬质土壤的底角锚杆。本发明的另一个任务是提供一种能够以合理价格生产的非常有效的底角锚杆。

本发明涉及一种呈底角锚杆形式的螺钉桩基，该底角锚杆由钢管制成或由例如塑料管等另外的适当材料制成的管生产。底角锚杆包括中空轴部，中空轴部至少部分地包括外螺纹。底角锚杆还包括连接到轴部的头部，其中头部在底角锚杆被锚固到地里时朝下指向。头部被设计为钻头并且包括土壤移除元件。根据本发明的底角锚杆的优选实施方式，头部的土壤移除元件被设计为翼状立筋(wing-shaped stud)。这些立筋的纵向延伸部几乎平行于轴部的纵向轴线或与轴部的纵向轴线成锐角。头部的翼状立筋通过收缩部或凹进部彼此分开，其中收缩部或凹进部指向轴部的纵向中心轴线。当在当下语境中使用术语“收缩部或凹进部”时，还应当考虑到类似内折部(infolding)的几何结构。在当下语境中，必要的是，收缩部或凹进部或内折部均指向纵向中心轴线，并且收缩部或凹进部或内折部均通过翼状立筋与头部的外表面分开。

可选地，轴部可以具有横截面连续恒定的中空筒状形状。可选地，轴部还可以具有轻微锥状的形状，其中轴部的结构优选地朝向头部逐渐变细。也可以使用其他形状的横截面。适当的横截面形状例如是四边形、五边形、六边形或直角矩形或任意其他适当的形状。这样的非圆形横截面可以有利于提高底角锚杆被钻入地里之后的稳定性。

底角锚杆用作支撑桩基以用于支撑杆状物品或支撑柱，例如太阳能收集器、交通标志等。为了将底角锚杆锚固到地里，头部的下前部被放置在地上。然后利用机械驱动将底角锚杆钻到地里，其中施加了指向地面的压力。用作钻头的头部清除土壤。由此利用外螺纹，平稳地穿透土壤。