RU138250U1 - Арматурный каркас из композитных материалов - Google Patents

Abstract

1. Арматурный каркас, включающий несколько продольных арматурных стержней из композитных материалов и несколько поперечных формообразующих арматурных элементов в виде замкнутого контура, соединенных друг с другом в местах соединения с помощью соединительных средств в имеющий форму трубы арматурный каркас, отличающийся тем, что продольные арматурные стержни закреплены снаружи формообразующих арматурных элементов, а арматурный каркас дополнительно снабжен огибающей его поперечной арматурой, выполненной в виде встречной спиральной намотки арматурных прутков с образованием X-образной структуры и жестко связанной с продольными арматурными стержнями в местах их контакта, и центрирующими элементами, обеспечивающими центровку арматурного каркаса при его установке в скважину.2. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что каждый из прутков поперечной огибающей арматуры изготовлен из композитных материалов в виде пружины.3. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что продольные арматурные стержни имеют с внешней стороны профилирование, которое, в частности, образовано в форме винтового профиля или преимущественным образом в форме резьбы.4. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что поперечные формообразующие арматурные элементы выполнены в виде стержня или ленты в форме замкнутого контура.5. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что поперечные формообразующий арматурные элементы выполнены из металла, полимерных или композитных материалов.6. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что все его арматурные элементы выполнены из композитного материала, например стеклопластика и/или углепласт�

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для изготовления армированных бетонных изделий, в частности бетонных армированных свай.

В строительстве для армирования бетонных свай применяют различные арматурные каркасы. В основном такие арматурные каркасы включают продольные арматурные стержни, жестко связанные определенным образом поперечными арматурными элементами в пространственные конструкции. При этом арматурные каркасы, как правило, являются металлическими.

При проведении строительных работ на подвижных грунтах и точечной застройки возникает необходимость закрепления грунта, которое осуществляют установкой бетонных армированных свай. Для этого производят бурение скважин, в которые помещают арматурные каркасы и заполняют бетоном. Однако использование металлических арматурных каркасов свайных конструкций невозможно в местах, где в последующем предполагается проходка туннелей или рытье котлованов, т.к. металлическая арматура способна привести к поломке исполнительных органов проходческих комбайнов и землеройных машин. Проблема может быть решена за счет применения арматурных каркасов из композитных материалов, которые не обладают пластичностью металла и разрушаются при действии локальных нагрузок, превышающих допустимые.

Арматурные каркасы из композитных материалов, также могут быть использованы для армирования бетонных изделий, работающих в агрессивных средах, т.к. обладают более высокой химической стойкостью по сравнению с металлом.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является арматурный каркас из композитного материала, включающий несколько продольных арматурных стержней и несколько поперечных формообразующих арматурных элементов в виде замкнутого контура, соединенных друг с другом в местах соединения намоткой соединительного волокна (стекловолокна и/или углеродного волокна), пропитанного полимерным связующим, в имеющий форму трубы арматурный каркас. (Заявка на изобретение 2008113914/03, дата публ. 20.10.2009). Форма поперечного формообразующего элемента определяет форму поперечного сечения каркаса: круг, прямоугольник и т.д..

Недостатком его является то, что каркас трудоемок в изготовлении, требует сборки и отверждения намотки соединительного волокна с полимерным связующим в стационарных условиях; собранный каркас является достаточно громоздкой конструкцией и его доставка к месту установки представляет определенную сложность. Кроме того, каркас при достаточно большой протяженности обладает недостаточной прочностью на скручивание и продольный изгиб.

Технической задачей полезной модели является разработка конструкции арматурного каркаса, обеспечивающей возможность его применения для армирования бетонных свай, используемых в агрессивных средах, а также для закрепления подвижных грунтов с последующей их выемкой. Кроме того, конструкция должна предусматривать возможность сборки каркаса непосредственно на месте монтажа.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и несущей способности арматурного каркаса, снижение затрат на его транспортировку, а также обеспечение возможности применения для армирования бетонных свай для закрепления подвижных грунтов с последующей их выемкой.

Для достижения указанного технического результата в арматурном каркасе, включающем несколько продольных арматурных стержней из композитного материала и несколько поперечных формообразующих арматурных элементов в виде замкнутого контура, соединенных друг с другом в местах соединения с помощью соединительных средств в имеющий форму трубы арматурный каркас, продольные арматурные стержни закреплены снаружи поперечных формообразующих арматурных элементов, а арматурный каркас дополнительно снабжен огибающей его поперечной арматурой, выполненной в виде встречной спиральной намотки арматурных прутков с образованием Х-образной структуры и жестко связанной с продольными арматурными стержнями в местах их контакта, и центрирующими элементами, обеспечивающими центровку арматурного каркаса при его установке в скважину.

Указанный технический результат достигается также тем, что каждый из прутков поперечной арматуры предварительно изготовлен в виде пружины; а также тем, что все арматурные элементы каркаса выполнены из композитного материала, например, стеклопластика и/или углепластика; а также тем, что продольные арматурные стержни имеют с внешней стороны профилирование, которое, в частности, образовано в форме винтового профиля или преимущественным образом в форме резьбы; а также тем, что поперечные формообразующие арматурные элементы выполнены из металла, полимерных или композитных материалов в виде стержня или ленты в форме замкнутого контура; а также тем, что в поперечных формообразующих арматурных элементах выполнены отверстия, а также тем, что центрирующие элементы выполнены в виде отрезков арматурного стержня из композитного материала с винтовым профилем боковой поверхности в форме резьбы, установленных в отверстиях поперечного формообразующего арматурного элемента и закрепленных гайками из композитного материала, например, полиамида.

Полезная модель иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1. изображен общий вид арматурного каркаса, выполненный в форме трубы круглого поперечного сечения

На фиг. 2. изображена часть поперечного формообразующего арматурного элемента с закрепленным в нем центрирующим элементом.

Арматурный каркас из композитных материалов (фиг. 1) содержит продольные арматурные стержни 1, закрепленные снаружи поперечных формообразующих арматурных элементов 2, поперечную арматуру в виде встречной намотки арматурных прутков 3 и центрирующие элементы 4.

Центрирующий элемент 4 (фиг. 2) содержит отрезок арматурного стержня 5 с винтовым профилем боковой поверхности в форме резьбы, установленный в отверстии поперечного формообразующего арматурного элемента 2, закрепленный гайками 6.

Сборку указанного арматурного каркаса производят в следующей последовательности: к поперечным формообразующим элементам 2 крепят продольные арматурные стержни 1, далее на собранную конструкцию вокруг продольных арматурных стержней накладывают огибающую их поперечную арматуру встречной спиральной намоткой арматурных прутков 3 с образованием Х-образной структуры и крепят к продольным арматурным стержням 1 в местах их контакта. Если каждый из прутков поперечной огибающей арматуры предварительно изготовлен в виде пружины, которая в транспортном положении собрана в бухту, то при сборке пружину растягивают с образованием требуемого шага витка и поочередно натягивают на конструкцию, собранную из продольных арматурных стержней 1 и поперечных формообразующих арматурных элементов 2. Крепление арматурных элементов каркаса осуществляют любым известным способом, например, вязкой проволокой. После сборки арматурного каркаса в отверстия поперечного формообразующего арматурного элемента 2 устанавливают отрезки арматурного стержня из композитного материала с винтовым профилем боковой поверхности в форме резьбы 5 и закрепляют гайками 6, регулируя длиной выступающей наружу части отрезка арматурного стержня 5 требуемое при установке арматурного каркаса в скважину или опалубку расстояние между ним и ее стенками.

Форма поперечных формообразующих арматурных элементов 2 определяет форму поперечного сечения арматурного каркаса и позволяет получить его в виде круга, эллипса, многоугольника и т.д.

Введение в конструкцию дополнительной, огибающей каркас поперечной арматуры, выполненной в виде встречной спиральной намотки арматурных прутков с образованием Х-образной структуры и жестко связанной с продольными арматурными стержнями в местах их контакта обеспечивает каркасу повышение надежности и, прочности на скручивание растяжение и продольный изгиб.

Предлагаемая конструкция арматурного каркаса легко собирается в полевых условиях, а доставка к месту установки в виде компактного набора арматурных элементов существенно снижает транспортные расходы.

Введение в конструкцию центрирующих элементов обеспечивает точную установку каркаса в скважине, чем достигается повышение прочности армированной сваи за счет более равномерного распределения арматуры и бетона в ее теле.

Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение надежности и несущей способности арматурного каркаса, снижение затрат на его транспортировку, а также обеспечение возможности применения для армирования бетонных свай для закрепления подвижных грунтов с последующей их выемкой.

Claims (8)

1. Арматурный каркас, включающий несколько продольных арматурных стержней из композитных материалов и несколько поперечных формообразующих арматурных элементов в виде замкнутого контура, соединенных друг с другом в местах соединения с помощью соединительных средств в имеющий форму трубы арматурный каркас, отличающийся тем, что продольные арматурные стержни закреплены снаружи формообразующих арматурных элементов, а арматурный каркас дополнительно снабжен огибающей его поперечной арматурой, выполненной в виде встречной спиральной намотки арматурных прутков с образованием X-образной структуры и жестко связанной с продольными арматурными стержнями в местах их контакта, и центрирующими элементами, обеспечивающими центровку арматурного каркаса при его установке в скважину.

2. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что каждый из прутков поперечной огибающей арматуры изготовлен из композитных материалов в виде пружины.

3. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что продольные арматурные стержни имеют с внешней стороны профилирование, которое, в частности, образовано в форме винтового профиля или преимущественным образом в форме резьбы.

4. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что поперечные формообразующие арматурные элементы выполнены в виде стержня или ленты в форме замкнутого контура.

5. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что поперечные формообразующий арматурные элементы выполнены из металла, полимерных или композитных материалов.

6. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что все его арматурные элементы выполнены из композитного материала, например стеклопластика и/или углепластика.

7. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что в поперечных формообразующих арматурных элементах, выполненных в виде ленты в форме замкнутого контура, выполнены отверстия для установки центрирующих элементов.

8. Арматурный каркас по п.1, отличающийся тем, что центрирующие элементы выполнены в виде отрезков арматурного стержня из композитного материала с винтовым профилем боковой поверхности в форме резьбы, установленных в отверстиях поперечного формообразующего арматурного элемента и закрепленных гайками из композитного материала, например полиамида.

Images