АРМАТУРНЫЙ ПУЧОК ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КАНАТОВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С АРМАТУРНЫМИ ПУЧКАМИ

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.

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).

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.

Задачей настоящих изобретений является повышение качества сооружаемой конструкции при снижении трудоемкости ее изготовления и повышение надежности и долговечности.

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 8-12^o 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.

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.

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.

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.

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.