Изобретения относятся к области строительства, а именно - к конструкции арматурных пучков из высокопрочных канатов, используемых преимущественно в железобетонных конструкциях пролетных строений мостов, а также к технологии изготовления указанных железобетонных конструкций, имеющих арматурные пучки из высокопрочных канатов. The invention relates to the field of construction, namely, to the construction of reinforcing beams of high-strength ropes, used mainly in reinforced concrete structures of superstructures of bridges, as well as to the technology for manufacturing these reinforced concrete structures having reinforcing beams of high-strength ropes.
Известен арматурный пучок из высокопрочных канатов со смонтированными по его концам анкерами, помещенный в каналообразователь с гофрированной поверхностью, и расположенной вокруг концевого участка пучка спиралью местного армирования, а также известен способ изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций с арматурными пучками, включающий размещение в каналообразователе с гофрированной поверхностью пучков из высокопрочных канатов, установку анкеров и спирали местного армирования, укладку бетонной смеси и натяжение пучков домкратами (см. В. В. Михайлов, А. А. Фоломеев. Предварительно напряженные железобетонные конструкции с проволочной и прядевой арматурой, технология изготовления. - М. : Стройиздат, 1971, с. 246-250). A reinforcing bundle of high-strength ropes with anchors mounted at its ends is known, placed in a channel former with a corrugated surface, and a local reinforcing spiral located around the end section of the bundle, and a method for manufacturing prestressed reinforced concrete structures with reinforcing beams, including placement in a duct generator with a corrugated surface, is known bundles of high-strength ropes, installation of anchors and spirals of local reinforcement, laying of concrete mix and tension beams with jacks (see VV Mikhailov, A. A. Folomeev. Pre-stressed reinforced concrete structures with wire and strand reinforcement, manufacturing technology. - M.: Stroyizdat, 1971, p. 246-250).
Известные конструкции и технология их изготовления не обеспечивают возможности получения требуемого качества изготовления протяженных железобетонных конструкций, например, таких как пролетные строения, к которым предъявляются требования высокой надежности и долговечности при работе в условиях знакопеременных температур, изменяющихся статических и динамических нагрузок. Known structures and the technology of their manufacture do not provide the ability to obtain the required quality of production of long reinforced concrete structures, for example, such as spans, which are required to have high reliability and durability when working in conditions of alternating temperatures, changing static and dynamic loads.
Задачей настоящих изобретений является повышение качества сооружаемой конструкции при снижении трудоемкости ее изготовления и повышение надежности и долговечности. The objective of the present invention is to improve the quality of the structure under construction while reducing the complexity of its manufacture and increasing reliability and durability.
Достигается это тем, что в арматурном пучке из высокопрочных канатов, со смонтированными по его концам анкерами, помещенными в каналообразователь с гофрированной поверхностью, и расположенной вокруг концевого участка пучка спиралью местного армирования, - внутренний диаметр канала каналообразователя превышает, по крайней мере, в 1,3 раза диаметр окружности, описанной вокруг канатов пучка, по крайней мере на одном из концевых участков которого расположен охватывающий его по периметру анкерный стакан, контактирующий одним из торцов с анкером, а другим - соединенный с выполненным из полимерного материала переходником с сечением, сужающимся не менее, чем в 1,2 раза в направлении от контактирующего с ним анкерного стакана, вокруг которого размещена спираль местного армирования, предпочтительно цилиндрической формы, диаметр которой не меньше 1,1-1,2 длины анкерного стакана. При этом на участке между переходниками арматурный пучок может быть снабжен, по крайней мере, парой отводов, предпочтительно в виде гофрированного шланга, диаметром, равным 0,3-0,4 внутреннего диаметра каналообразователя, каждый из которых соединен посредством накладки с полостью каналообразователя и имеет на свободном конце затвор, предпочтительно шиберный. Арматурный пучок из высокопрочных канатов может быть выполнен криволинейным - путем оттягивания каналов на величину, пропорциональную проектным нагрузкам, а отводы расположены в зоне верхних точек перегиба каналообразователя, а со стороны, противоположной расположению натяжного домкрата, высокопрочные канаты разведены от продольной оси пучка под углом 8-12o с образованием петель на концевых участках на длине, превышающей 10 диаметров каната, или обжимных анкеров на каждой из них. Арматурный пучок может быть снабжен дополнительным отводом, соединенным (с торца) с полостью каналообразователя со стороны разведенных канатов пучка. При выполнении арматурного пучка составным по длине он в месте соединения его частей может быть снабжен защитным кожухом, охватывающим анкера, расположенные на соединяемых друг с другом его частях, и имеющим отвод с затвором, сообщенным с полостями каналообразователей и с полостью, ограниченной кожухом.This is achieved by the fact that in a reinforcing bundle of high-strength ropes, with anchors mounted at its ends, placed in a channel former with a corrugated surface, and a local reinforcing spiral located around the end section of the bundle, the inner diameter of the channel duct exceeds at least 1, 3 times the diameter of the circle described around the ropes of the beam, at least at one of the end sections of which there is an anchor cup covering it along the perimeter, in contact with one of the ends with the anch rum, and the other is connected to an adapter made of a polymeric material with a cross section that tapers at least 1.2 times in the direction from the anchor cup in contact with it, around which a local reinforcement spiral is placed, preferably a cylindrical shape, the diameter of which is not less than 1 , 1-1.2 length of the anchor cup. Moreover, in the area between the adapters, the reinforcing beam can be equipped with at least a pair of bends, preferably in the form of a corrugated hose, with a diameter equal to 0.3-0.4 of the inner diameter of the channel former, each of which is connected by means of an overlay to the cavity of the channel former and has at the free end, a shutter, preferably a gate valve. The reinforcing bundle of high-strength ropes can be made curved - by pulling the channels by an amount proportional to the design loads, and the bends are located in the area of the upper inflection points of the channel former, and from the side opposite to the location of the tensioning jack, high-strength ropes are divorced from the longitudinal axis of the bundle at an angle of 8 12 o with the formation of loops on the end sections for a length exceeding 10 diameters of the rope, or crimping anchors on each of them. The reinforcing bundle can be equipped with an additional outlet connected (from the end) to the cavity of the channel former from the side of the separated rope ropes. When the reinforcing beam is made compound in length, it can be provided at the junction of its parts with a protective casing covering the anchors located on its parts to be connected to each other and having a tap with a shutter in communication with the cavities of the channel formers and with a cavity bounded by the casing.
В части способа изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций с арматурными пучками это достигается тем, что он включает размещение в каналообразователе с гофрированной поверхностью и укладку пучков арматуры из высокопрочных канатов, установку анкеров и спирали местного армирования, укладку бетонной смеси и натяжение арматурных пучков домкратами, причем перед укладкой бетонной смеси арматурный пучок размещают в каналообразователе с гофрированной поверхностью, внутренний диаметр каната которого превышает, по крайней мере, в 1,3 раза диаметр окружности, описанной вокруг прядей пучка, по крайней мере, на одном из концевых участков которого располагают охватывающий его по периметру анкерный стакан, контактирующий одним из торцов с анкером, а другим - соединенный с выполненным из полимерного материала переходником, имеющим сечение, сужающееся не менее чем в 1,2 раза в направлении от контактирующего с ним анкерного стакана, вокруг которого размещают спираль местного армирования, предпочтительно цилиндрической формы, диаметр которой не меньше 1,1-1,2 длины анкерного стакана, причем натяжение арматурных пучков домкратами производят не менее, чем в два этапа, на первом из которых прикладывают усилие, составляющее от 0,2 до 0,3 включительно от проектного, а по достижении усилия, не менее проектного, производят выдержку не менее 5 минут. При этом гофрированный каналообразователь не позднее чем через 15 суток после натяжения арматурных пучков заполняют твердеющей массой, предпочтительно - цементным раствором, путем нагнетания через отводы в виде гофрированного шланга, имеющего на свободном конце затвор. А перед нагнетанием твердеющей массы каналообразователь предпочтительно промывают и заполняют водой, а нагнетание осуществляют с наиболее низко расположенного конца при закрытых затворах, кроме ближайшего к месту нагнетания, контролируя равномерность процесса заполнения полости каналообразователя по равномерности вытекания воды из отвода с открытым затвором. In terms of the method of manufacturing prestressed reinforced concrete structures with reinforcing beams, this is achieved by the fact that it includes placing reinforcing beams from high-strength ropes in a duct former, installing anchors and local reinforcement spirals, laying concrete mixture and tensioning reinforcing beams with jacks, and before laying concrete mixture, the reinforcing beam is placed in a channel former with a corrugated surface, the inner diameter of the rope of which exceeds at least 1.3 times the diameter of the circle circumscribed around the strands of the beam, at least on one of the end sections of which there is an anchor cup enclosing it along the perimeter, in contact with one of the ends with the anchor and the other connected with a polymer material an adapter having a cross section tapering at least 1.2 times in the direction from the anchor cup in contact with it, around which a spiral of local reinforcement is placed, preferably a cylindrical shape, the diameter of which is not less than 1.1-1.2 length an anchor cup, and the tension of the reinforcing beams with jacks is carried out in at least two stages, at the first of which a force of 0.2 to 0.3 inclusive of the design is applied, and upon reaching a force of at least design, the shutter speed is not less than 5 minutes. At the same time, the corrugated channel former is filled no later than 15 days after the reinforcing beams are tensioned with a hardening mass, preferably cement mortar, by injection through outlets in the form of a corrugated hose with a shutter at its free end. And before injection of the hardening mass, the channel former is preferably washed and filled with water, and the injection is carried out from the lowermost end with closed gates, except for the closest to the injection site, controlling the uniformity of the filling process of the channelizer cavity by the uniformity of the outflow of water from the open gate outlet.
Изобретения поясняются чертежами, где:
на фиг. 1 представлен схематично арматурный пучок из высокопрочных канатов с прямолинейным и криволинейным (ломаным) очертанием;
на фиг. 2 изображен узел "А" на фиг. 1, 5, 7, 9 и 11;
на фиг. 3 изображен узел "Б" на фиг. 1, 5, 7, 9 и 11;
на фиг. 4 изображен узел "В" на фиг. 1, 5, 7, 9 и 11;
на фиг. 5 схематично представлено выполнение арматурного пучка в расчетной схеме изделия - пролетного строения с опиранием изделия на промежуточные опоры и вариантом выполнения концевого анкера;
на фиг. 6 изображен узел "Г" на фиг. 5;
на фиг. 7 схематично изображена схема выполнения изделия с составным по длине арматурным пучком;
на фиг. 8 изображен узел "Д" на фиг. 7, защитный кожух в разрезе;
на фиг. 9 изображена схема изделия с арматурным пучком, имеющим разветвление на конце, образующее анкер;
на фиг. 10 изображен узел "Е" на фиг. 9;
на фиг. 11 изображена схема изделия с защитным кожухом в месте соединения частей арматурного пучка;
на фиг. 12 изображен защитный кожух (вариант) в разрезе - узел "Ж" на фиг. 11.The invention is illustrated by drawings, where:
in FIG. 1 shows schematically a reinforcing beam of high-strength ropes with a straight and curved (broken) outline;
in FIG. 2 shows the assembly “A” in FIG. 1, 5, 7, 9 and 11;
in FIG. 3 shows the assembly “B” in FIG. 1, 5, 7, 9 and 11;
in FIG. 4 shows the assembly “B” in FIG. 1, 5, 7, 9 and 11;
in FIG. 5 schematically shows the implementation of the reinforcing beam in the design scheme of the product - span with the product resting on intermediate supports and an embodiment of the end anchor;
in FIG. 6 shows the assembly “G” in FIG. 5;
in FIG. 7 schematically shows a diagram of a product with a composite reinforcing beam along the length;
in FIG. 8 shows the assembly “D” in FIG. 7, a sectional protective cover;
in FIG. 9 shows a product diagram with a reinforcing beam having a branch at the end forming an anchor;
in FIG. 10 shows the assembly “E” in FIG. 9;
in FIG. 11 shows a product diagram with a protective casing at the junction of parts of the reinforcing beam;
in FIG. 12 shows a protective casing (option) in the context of the node "W" in FIG. eleven.
Арматурный пучок 1 из высокопрочных канатов помещен в каналообразователь 2 с гофрированной поверхностью, диаметр канала которого превышает, по крайней мере, в 1,3 раза диаметр окружности, описанной вокруг канатов пучка, что обуславливает условие равномерности заполнения каналообразователя. По крайней мере, на одном из концевых участков пучка 1 расположен охватывающий его по периметру анкерный стакан 3, контактирующий одним из торцов с анкером 4. Для натяжения пучка 1 служит домкрат 5. Вокруг анкерного стакана 3 размещена спираль 6 местного армирования, предпочтительно цилиндрической формы, диаметр которой не меньше 1,1-1,2 длины анкерного стакана, для обеспечения восприятия местных напряжений. Переходник 7 для объединения каналообразователя 2 и анкерного стакана 3 выполнен из полимерного материала с сечением, сужающимся в направлении от контактирующего с ним анкерного стакана 3. В изделии, как правило, в надопорных сечениях в каналообразователе проделывается отверстие и на него устанавливается накладка с отводом 8 в виде гофрированного шланга, на свободном конце которого установлен затвор 9 в виде шибера. В каналообразователь после размещения в нем пучка арматуры нагнетается (инъекцируется) твердеющий раствор 10 (на основе цемента) для обеспечения совместной работы пучка с конструкцией. Анкера в зависимости от принятой технологической схемы выполняются пассивными 11 - расположен со стороны, противоположной домкрату 5, в частности - в виде разведенных на оптимальный угол и распущенных в "фонарики" 12 канатов или надетых на концы канатов обжимных анкеров 13. (Анкер, расположенный со стороны домкрата, является активным. ) При значительной протяженности конструкции и наличии большого числа изгибов арматуры следует располагать домкраты с двух сторон. Отрезки пучков или пучки при изготовлении длинномерных конструкций стыкуются между собой в теле конструкции при помощи муфт 14 или 15, различаемых по выполнению стыковочного узла. Перед укладкой бетона в конструкцию эти муфты помещают в защитные кожухи 16 или 17 и на них устанавливают отводы 8 с затворами 9 для заполнения полости твердеющим материалом - водоцементной смесью, которое производится после натяжения пучков. Натяжение арматурных пучков домкратами производят не менее, чем в два этапа, на первом из которых прикладывают усилие, равное 0,2-0,3 от проектного, а по достижении усилия не менее проектного производят выдержку не менее 5 минут. Гофрированный каналообразователь не позднее чем через 15 суток после натяжения арматурных пучков заполняют твердеющей массой, предпочтительно водоцементным раствором. The reinforcing bundle 1 of high-strength ropes is placed in a channel former 2 with a corrugated surface, the channel diameter of which exceeds at least 1.3 times the diameter of the circle circumscribed around the bundle ropes, which determines the condition for uniform filling of the channel former. At least one of the end sections of the beam 1 has an anchor cup 3 that surrounds it around the perimeter and is in contact with one of the ends with the anchor 4. A jack 5 serves to tension the bundle 1. A spiral reinforcement 6 is placed around the anchor cup 3, preferably of cylindrical shape, the diameter of which is not less than 1.1-1.2 the length of the anchor glass, to ensure the perception of local stresses. The adapter 7 for combining the channel former 2 and the anchor cup 3 is made of a polymeric material with a cross section tapering in the direction from the anchor cup 3 in contact with it. A hole is made in the product, as a rule, in the support sections in the channel former and an overlay is installed on it with a tap 8 in the form of a corrugated hose, on the free end of which a shutter 9 is installed in the form of a gate. After placing the reinforcing beam in the channel former, a hardening solution 10 (based on cement) is injected (injected) to ensure that the beam works together with the structure. An anchor, depending on the adopted technological scheme, is passive 11 - it is located on the side opposite to the jack 5, in particular in the form of 12 ropes bent to the optimum angle and loose into the “flashlights" or crimped anchors 13 worn on the ends of the ropes (Anchor located on the side of the jack is active.) With a significant length of the structure and the presence of a large number of bends of the reinforcement, jacks should be located on both sides. Segments of beams or bundles in the manufacture of long structures are joined together in the body of the structure using couplings 14 or 15, distinguished by the design of the docking unit. Before laying concrete in the structure, these couplings are placed in protective housings 16 or 17, and bends 8 with gates 9 are installed on them to fill the cavity with hardening material - a water-cement mixture, which is produced after tensioning the bundles. The tension of the reinforcing beams with jacks is carried out in at least two stages, at the first of which a force equal to 0.2-0.3 of the design force is applied, and when a force of at least design is achieved, a shutter speed of at least 5 minutes is applied. Corrugated channel former not later than 15 days after the tension of the reinforcing beams is filled with a hardening mass, preferably water-cement mortar.
Перед нагнетанием смеси в каналообразователь его промывают и заполняют водой. Нагнетание осуществляют с наиболее низко расположенного его конца при закрытых затворах, кроме ближайшего к месту нагнетания, контролируя равномерность процесса заполнения полости каналообразователя по равномерности вытекания воды из отвода с открытым затвором. Before pumping the mixture into a channel former, it is washed and filled with water. Injection is carried out from its lowest located end with closed gates, except for the closest to the injection site, controlling the uniformity of the filling process of the channelizer cavity by the uniformity of the outflow of water from the outlet with the open gate.
