Способ усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия и винтовая полимерная стяжка

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия и винтовой полимерной стяжке. Технический результат заключается в снижении стоимости, сокращении сроков ремонта городских инженерных сооружений и повышении надежности сооружения после ремонта. Способ усиления заключается в удалении нарушенного бетона, восстановлении расчетного послеремонтного сечения плиты и усилении конструкции плиты. Восстановление расчетного послеремонтного сечения плиты осуществляют путем нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона. Усиление конструкции плиты производят путем анкерования в оппозитные стенки плиты, расположенные поперек ее ребра, двух винтовых полимерных тяг со встречной резьбой. Тяги имеют прочность не менее 500 МПа и связаны между собой винтовым талрепом. В последующем создают корректирующую сжимающую нагрузку на ребро плиты для восстановления несущей способности и уменьшения недопустимого прогиба конструкции. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к строительству, в частности к усилению монолитных железобетонных ребристых плит перекрытий, и может быть использовано при ремонте инженерных сооружений, в особенности проходных коллекторных тоннелей с бетонной обделкой, а также при ремонте и реконструкции иных технических объектов.

Одной из существенных задач, стоящих перед эксплуатационной службой городских коллекторных сетей, является создание новых и поддержание в рабочем состоянии обделки действующих коллекторных тоннелей и иных технических сооружений.

Широко известны основные способы усиления конструкций путем увеличения их сечения за счет присоединения к ним новых элементов.

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия, заключающийся в удалении нарушенного бетона с обнажением арматуры ребер плиты, дальнейшим восстановлением расчетного послеремонтного сечения плиты путем нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона и усилением конструкции плиты путем увеличения ее расчетного послеремонтного сечения (А.с. СССР №1573120, 1990).

Недостатком известного способа является значительная стоимость работ при его осуществлении, поскольку способ предусматривает использование большого количества бетона и металла при изготовлении щита, необходимого для увеличения расчетного послеремонтного сечения плиты. При этом необходимо использовать громоздкое подъемное оборудование в виде домкратов для установки щита. Кроме того, при осуществлении ремонтных работ в коллекторных тоннелях и местах с повышенной влажностью не решается вопрос с возникновением коррозии металла усиливающего щита, а также арматуры плиты перекрытия.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию способа усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия, который может быть применен при ремонте инженерных сооружений в стесненных условиях, в условиях с повышенной влажностью и агрессивностью железобетонных конструкций (коллекторных тоннелей), в действующих цехах заводов, где сложно установить необходимое оборудование и т.д.

Технический результат, который может быть получен при использовании способа, заключается в снижении стоимости и сокращении сроков ремонта городских инженерных сооружений, повышении надежности сооружения после ремонта за счет частичной замены металлической арматуры железобетонных плит полимерными тягами.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия, заключающемся в удалении нарушенного бетона с обнажением арматуры ребер плиты, восстановлении расчетного послеремонтного сечения плиты путем нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона и усилении конструкции плиты, указанное усиление производят путем анкерования (заанкеривания) в оппозитные стенки плиты, расположенные поперек ее ребер, винтовых полимерных штанг (тяг) со встречной резьбой, имеющих прочность не менее 500 МПа и связанных между собой попарно винтовым талрепом для последующего создания корректирующей сжимающей нагрузки на ребра плиты перекрытия и восстановления ее несущей способности.

Такое техническое решение позволяет укрепить нарушенные элементы конструкции плиты перекрытия с использованием легких и обладающих большой прочностью полимерных тяг, не подвергающихся коррозийному разрушению в процессе эксплуатации.

А также за счет того, что после обнажения арматуры ребер плиты производят удаление нарушенной коррозией арматуры, а установку полимерных тяг производят в пределах первоначального поперечного сечения плиты перед нанесением бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона.

Это позволяет произвести замену элементов металлической арматуры, подвергнувшихся коррозии, на полимерные не коррозирующие элементы, с сохранением поперечного сечения плиты в первоначальных пределах.

Возможно также производить установку полимерных тяг за пределами первоначального поперечного сечения плиты после нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона и восстановления расчетного послеремонтного сечения плиты.

Такое выполнение операций по усилению железобетонной ребристой плиты перекрытия позволяет в случае незначительной коррозии металлической арматуры плиты сократить ремонтные работы, расположив полимерные тяги вдоль ребер плиты вне ее поперечного сечения.

Для реализации описанного способа усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия используют винтовую полимерную стяжку, которая выполнена в виде талрепа и двух анкерных штанг. Каждая из анкерных штанг имеет замковую часть на одном конце и резьбовую часть на противоположном конце. Резьбовые концы обеих анкерных штанг, расположенных оппозитно, выполнены с разнонаправленной резьбой.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения заявленного технического результата во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Способ осуществляется следующим образом. Первоначально производится осмотр железобетонной ребристой плиты перекрытия и оценка разрушений бетона и арматуры плиты. Затем производят удаление нарушенного бетона. В том случае, если при осмотре плиты были выявлены нарушения в железной арматуре плиты, удаление нарушенного бетона производят с обнажением арматуры ребер плиты. В зависимости от выявленных нарушений в конструкции производится расчет величины несущей способности и необходимого послеремонтного сечения восстановленного расчетного послеремонтного сечения плиты. Расчетное сечение образуют путем нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона. После проведения указанных действий проводят мероприятия по усилению конструкции плиты. Усиление конструкции производят путем закрепления в оппозитные стенки плиты, расположенные поперек ее ребер, встречно расположенных винтовых полимерных штанг. Закрепление штанг в стенках плиты производят любым известным способом, применяемым в горном деле при анкеровании. Для этого в стенках плиты бурят шпуры под штанги и в этих шпурах закрепляют полимерные штанги. Предпочтительно закрепление штанг производить при помощи полимерного клеящего состава, широко применяемого в горном деле при использовании анкерной крепи. На незакрепленном конце штанги нарезана резьба, а на оппозитно расположенной штанге также нарезана резьба с противоположным направлением (со встречной резьбой). Обе штанги связывают между собой посредством талрепа. Вращением этого талрепа создают корректирующую сжимающую нагрузку на ребро плиты перекрытия для восстановления несущей способности и уменьшения недопустимого прогиба конструкции.

В том случае, когда металлическая арматура конструкции не претерпела значительных нарушений в результате коррозии металла, арматуру при проведении работ не удаляют. Восстановление расчетного послеремонтного сечения плиты производят путем нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона. При этом установка полимерных тяг может быть произведена за пределами поперечного сечения плиты.

Если же в результате оценки произошедших разрушений будет установлено, что металл арматуры подвергся значительной коррозии, нарушенные элементы арматуры могут быть удалены и вместо них в пределах сечения плиты может быть поставлена стяжка. В этом случае шпуры под винтовые полимерные штанги бурят в стенках плиты в пределах поперечного сечения каждого из усиливаемых ребер. После установки талрепов и создания расчетных сжимающих нагрузок производится нанесение бетонного покрытия до достижения расчетного послеремонтного сечения плиты.

Осуществление описываемого способа реализуется с применением винтовой полимерной стяжки специальной конструкции. Эта стяжка выполнена в виде талрепа и двух анкерных штанг, каждая из которых имеет замковую часть на одном конце и резьбовую часть на противоположном конце. Резьбовые концы обеих анкерных штанг выполнены с разнонаправленной резьбой. После закрепления замковой части штанги в шпуре при помощи талрепа производится стягивание обеих оппозитно расположенных штанг с получением при этом необходимой сжимающей нагрузки на ребра плиты. От воздействия указанной нагрузки в материале конструкции возникают сжимающие усилия, приводящие к восстановлению несущей способности плиты перекрытия.

1. Способ усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия, заключающийся в удалении нарушенного бетона, восстановлении расчетного послеремонтного сечения плиты путем нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона и усилении конструкции плиты, отличающийся тем, что усиление конструкции плиты производят путем анкерования в оппозитные стенки плиты, расположенные поперек ее ребра, двух винтовых полимерных тяг со встречной резьбой, имеющих прочность не менее 500 МПа, связанных между собой винтовым талрепом и последующим созданием корректирующей сжимающей нагрузки на ребро плиты перекрытия для восстановления несущей способности и уменьшения недопустимого прогиба конструкции.

2. Способ усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия по п.1, отличающийся тем, что установку полимерных тяг производят за пределами поперечного сечения плиты после нанесения бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона и восстановления расчетного послеремонтного сечения плиты.

3. Способ усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия по п.1, отличающийся тем, что при нарушении коррозией металлической арматуры плиты производят обнажение арматуры ребер плиты и удаление нарушенной коррозией арматуры, а установку полимерных тяг производят в пределах первоначального поперечного сечения плиты перед нанесением бетонного покрытия в местах удаления нарушенного бетона.

4. Винтовая полимерная стяжка для реализации способа усиления железобетонной ребристой плиты перекрытия по п.1, выполненная в виде талрепа и двух анкерных штанг, каждая из которых имеет замковую часть на одном конце и резьбовую часть на противоположном конце, при этом резьбовые концы обеих анкерных штанг выполнены с разнонаправленной резьбой.