Способ усиления и устройство для усиления конструкции из гофрированных стальных листов
Изобретение относится к строительству, а именно для усиления конструкции из гофрированных стальных листов. Способ усиления конструкции из гофрированных стальных листов с использованием оболочки, расположенной на поверхности гофрированного стального листа, в котором осуществляют следующие этапы: этап установки анкерного болта, на котором создают отверстие для вставки анкерного болта на поверхности гофрированного стального листа и устанавливают анкерный болт в отверстие для вставки анкерного болта таким образом, чтобы верхний конец анкерного болта выступал от поверхности гофрированного стального листа на заданную высоту. Этап установки арматурного стержня, на котором прикрепляют арматурный стержень к анкерному болту, который выступает от поверхности гофрированного стального листа, с использованием отрезков проволоки. Этап монтажа опалубки, на котором прикрепляют опалубку к анкерному болту с использованием гайки таким образом, чтобы арматурный стержень, расположенный выше поверхности гофрированного стального листа, закрывался этой опалубкой. Этап заливки бетона, на котором заливают бетон внутрь опалубки, расположенной на поверхности гофрированного стального листа. Этап демонтажа опалубки, на котором снимают опалубку после того, как бетон, залитый внутрь этой опалубки, затвердел. Причем на этапе монтажа опалубки осуществляют: размещение уплотнения между опалубкой, расположенной на поверхности гофрированного стального листа, и упомянутой поверхностью гофрированного стального листа, и усиление опалубки, расположенной на поверхности гофрированного стального листа, используя опорный стержень, на противоположных концах которого созданы области с внешней резьбой, на которые навинчивают соответствующие крепежные гайки. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и материалоемкости конструкции, повышении надежности и прочности конструкции. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение в общем относится к способу и устройству для усиления конструкции из гофрированных стальных листов, в частности к таким способу и устройству, в которых на одной поверхности гофрированного стального листа, образующего конструкцию из гофрированных стальных листов, имеющую длину, по меньшей мере, 15 метров, создают оболочку с заданной шириной и высотой, что увеличивает прочность в осевом направлении и прочность при изгибе, расширяет промышленную применимость конструкции, уменьшает число строительных операций и операций при работе с оболочкой, таким образом, снижая сроки и стоимость строительства.
Обычно конструкцию из гофрированных стальных листов, которая широко используется при создании подземных переходов, оросительных каналов, систем канализации, элементов дамбы, дренажных элементов для откосов, кровли или складских помещений, изготавливают путем изгиба и формообразования с получением различной геометрии у множества стальных листов с заданной толщиной и шириной и соединения этих листов друг с другом в осевом направлении с получением тоннелеобразной формы.
Если требуется конструкция из гофрированных стальных листов небольшого размера, можно использовать один гофрированный стальной лист, который был изогнут. Однако, если размер требуемой конструкции из гофрированных стальных листов увеличивается, то применяется множество гофрированных стальных листов, каждый из которых по отдельности был подвергнут сильному изгибу, после чего эти стальные пластины устанавливают с перекрыванием и соединяют друг с другом в ходе операции сборки, например, сболчивания (соединения посредством болтов с гайками), в результате получая требуемую конструкцию.
Кроме того, для увеличения допустимой нагрузки на тонкий стальной лист за счет равномерного распределения нагрузки или ударного воздействия, которые прикладываются к этому листу в боковом, поперечном, продольном или любом другом направлении, на окружающие участки, тонкий стальной лист в предпочтительном случае подвергают сжатию, в результате чего получают гофрированный стальной лист, содержащий чередующиеся выступы и канавки.
Для создания строительной конструкции с использованием описанных выше гофрированных стальных листов, на участке земли, на котором будет установлена эта конструкция, выкапывают котлован требуемой глубины для устройства основания. После устройства основания устанавливают элементы опалубки и стержневую арматуру. Затем укладывают анкеры и канал, а потом заливают бетон и ожидают его затвердевания. После полного затвердевания бетона элементы опалубки удаляют из упомянутого канала.
После того, как элементы опалубки удалили из канала, в нем закрепляют множество первых гофрированных стальных листов, используя крепежные элементы, такие как болты и гайки, таким образом, чтобы нижние концы первых стальных листов были перпендикулярны каналу. Затем вторые гофрированные стальные листы прикрепляют болтами к первым гофрированным стальным листам в местах между упомянутыми первыми гофрированными стальными листами, в результате получая требуемую конструкцию из гофрированных стальных листов.
Однако, обычный гофрированный стальной лист, образующий такую конструкцию, изготавливают путем сжатия, при котором тонкий стальной лист сжимают для получения чередующихся канавок и выступов, расположенных параллельно друг другу. Поэтому гофрированный стальной лист можно с успехом использовать в конструкции небольшой длины. Однако, при использовании такого листа в протяженной конструкции, имеющей длину, по меньшей мере, 15 метров, такая конструкция имеет относительно малую площадь продольного сечения. В результате снижается сопротивление этой конструкции сжимающей силе и часть этой конструкции можно легко разрушить.
Для устранения указанных выше недостатков можно устанавливать снаружи гофрированного стального листа двутавровые балки или ребра жесткости, таким образом усиливая конструкцию. Однако, чтобы установить двутавровую балку или ребро жесткости, их подвешивают над гофрированным стальным листом с использованием крана, и рабочие должны выполнить вручную такие операции, как сболчивание, что является чрезмерно трудоемким и дорогостоящим процессом. Далее из-за того, что гофрированный стальной лист имеет относительно малую площадь продольного сечения, возникает та же проблема, что и описано выше.
Таким образом, настоящее изобретение было создано с учетом описанных выше недостатков, имеющих место в данной области техники. Задачей этого изобретения является обеспечение способа и устройства для усиления конструкции из гофрированных стальных листов, в которых на одной поверхности гофрированного стального листа, образующего конструкцию из гофрированных стальных листов, создают оболочку с заданной шириной и высотой, что увеличивает прочность в осевом направлении и прочность при изгибе, позволяя использовать гофрированный стальной лист с соблюдением условий безопасности в конструкции длиной, по меньшей мере, 15 метров, расширяет промышленную применимость конструкции, уменьшает число строительных операций и операций при работе с оболочкой, таким образом, снижая сроки и стоимость строительства.
Для выполнения указанной выше задачи, согласно одному из аспектов настоящего изобретения, предлагается способ усиления конструкции из гофрированных стальных листов с использованием оболочки, созданной на одной поверхности гофрированного стального листа, причем способ усиления с использованием оболочки содержит следующие этапы: этап S10 установки анкерного болта, на котором создают отверстие для вставки анкерного болта на поверхности гофрированного стального листа и устанавливают анкерный болт в отверстие для вставки анкерного болта таким образом, чтобы верхний конец анкерного болта выступал от поверхности гофрированного стального листа на заданную высоту; этап S20 установки арматурного стержня, на котором прикрепляют арматурный стержень к анкерному болту, который выступает от поверхности гофрированного стального листа, с использованием отрезков проволоки; этап S30 монтажа опалубки, на котором прикрепляют опалубку к анкерному болту с использованием гайки таким образом, чтобы арматурный стержень, установленный выше поверхности гофрированного стального листа, закрывался этой опалубкой; этап S40 заливки бетона, на котором заливают бетон внутрь опалубки, установленной на поверхности гофрированного стального листа; и этап S50 демонтажа опалубки, на котором снимают опалубку после того, как бетон, залитый внутрь этой опалубки, затвердел.
Кроме того, в способе усиления конструкции из гофрированных стальных листов упомянутый этап S30 монтажа опалубки может содержать следующее: размещают уплотнение 40 между опалубкой 30, установленной на поверхности гофрированного стального листа 10, и упомянутой поверхностью гофрированного стального листа 10; и усиливают опалубку 30, установленную на поверхности гофрированного стального листа 10, используя опорный стержень 50, на противоположных концах которого образованы области 51 с внешней резьбой, на которые навинчивают соответствующие крепежные гайки 52.
Далее, согласно следующему аспекту настоящего изобретения, предлагается устройство для усиления конструкции А из гофрированных стальных листов с использованием оболочки 20, созданной на одной поверхности гофрированного стального листа 10, причем устройство для усиления с использованием оболочки 20 содержит: отверстие 13 для размещения анкерного болта, созданное в каждом из следующего: канавке 11 и выступе 12 гофрированного стального листа 10; анкерный болт 21, 21', установленный в каждое из отверстий 13 для установки анкерного болта таким образом, чтобы нижний конец этого анкерного болта 21, 21' фиксировался в упомянутом отверстии, а верхний конец этого болта выступал из гофрированного стального листа 10 на заданную длину; бетон 60, залитый и затвердевший вдоль внешней поверхности гофрированного стального листа 10, относительно которой выступает анкерный болт 21, 21', таким образом, чтобы слой упомянутого бетона 60 имел заданную ширину и высоту; арматурный стержень 22, прикрепленный к анкерным болтам 21 и 21' с использованием отрезков 23 проволоки внутри бетона 60; опорный стержень 50, зафиксированный внутри затвердевшего бетона 60 в положении выше арматурного стержня 22, в результате чего этот опорный стержень 50 закреплен затвердевшим бетоном 60; и водостойкую краску 26, нанесенную на внешнюю поверхность бетона 60 с получением слоя заданной толщины.
Как описано выше, настоящим изобретением предлагается бетонная оболочка, которая имеет заданную ширину и высоту и создана вдоль внешней поверхности гофрированного стального листа, образующего конструкцию из гофрированных стальных листов, что повышает площадь сечения этой конструкции и увеличивает ее прочность в осевом направлении и прочность при изгибе, позволяя использовать гофрированный стальной лист с соблюдением условий безопасности в конструкции, длиной, по меньшей мере, 15 метров, что расширяет промышленную применимость данной конструкции.
Кроме того, при использовании настоящего изобретения уменьшается число строительных операций и операций при работе с оболочкой, в результате чего снижаются сроки и стоимость строительства.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
Фиг.1 представляет собой блок-схему способа усиления конструкции из гофрированных стальных листов согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей для конструкции, усиленной с использованием способа усиления конструкции из гофрированных стальных листов, соответствующего настоящему изобретению;
Фиг.3 представляет собой сечение конструкции, показанной на Фиг.2; и
Фиг.4 - Фиг.8 иллюстрируют последовательные этапы способа усиления конструкции из гофрированных стальных листов, соответствующего настоящему изобретению.
Далее, со ссылкой на сопровождающие чертежи будут подробно описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения.
Конструкция из гофрированных стальных листов, для которой может быть применен способ усиления, соответствующий настоящему изобретению, изготовлена путем создания чередующихся канавок и выступов на стальном листе, имеющем заданную толщину и ширину, при помощи сжатия, в результате чего получают гофрированный стальной лист, и путем прикрепления гофрированного стального листа к анкерам и каналам, которые установлены в основании, посредством болтов и гаек. В результате может быть получена требуемая конструкция из гофрированных стальных листов, имеющая тоннелеобразную форму.
При использовании настоящего изобретения увеличивается площадь сечения гофрированного стального листа, образующего упомянутую конструкцию тоннелеобразной формы. В результате при использовании настоящего изобретения увеличивается прочность в осевом направлении и прочность при изгибе этой конструкции, что позволяет создавать устойчивую конструкцию большого размера. Согласно настоящему изобретению на поверхности гофрированного стального листа 10 создают оболочку 20.
Для создания оболочки 20, в канавках 11 и выступах 12 на поверхности гофрированного стального листа 10 путем сверления создают множество отверстий 13 для вставки анкерного болта. В каждое из отверстий 13 для вставки анкерного болта, которые созданы в гофрированном стальном листе 10, устанавливают анкерный болт 21, 21' таким образом, чтобы верхний конец этого анкерного болта выступал от поверхности гофрированного стального листа 10 на заданную высоту, создавая таким образом основание для последующего монтажа.
После этого выполняют этап S20 установки арматурного стержня для прикрепления арматурного стержня 22 к анкерным болтам 21 и 21', которые выступают от поверхности гофрированного стального листа 10, с использованием отрезков 23 проволоки. В результате можно предотвратить смещение получаемой оболочки 20 относительно поверхности гофрированного стального листа 10 и увеличить сопротивление разрушению оболочки 20. Далее выполняют этап S30 монтажа опалубки для прикрепления опалубки 30 к анкерным болтам 21 и 21' с использованием гайки 24 таким образом, чтобы опалубка 30 закрывала арматурный стержень 22, установленный выше поверхности гофрированного стального листа 10.
В этом состоянии в верхней части опалубки 30 необходимо создать заливное отверстие, имеющее заданный диаметр или заранее определенную площадь, для заливки бетона 60 внутрь этой опалубки 30. Кроме того, для предотвращения вытекания воды из залитого бетона 60 в окружающую среду через зазоры между гофрированным стальным листом 10 и опалубкой 30, в предпочтительном случае между поверхностью гофрированного стального листа 10 и опалубкой 30, которая установлена на этой поверхности, размещают уплотнение 40. Уплотнение 40 представляет собой прокладку, содержащую паз 41, как показано на Фиг.6 и 7. В эти пазы 41 устанавливают соответствующие края опалубки 30 с обеспечением плотного контакта.
Затем на этапе S30 монтажа опалубки для создания опоры для опалубки 30, с боковых поверхностей 31 этой опалубки, которые проходят параллельно друг другу в продольном направлении гофрированного стального листа 10, вставляют опорный стержень 50, на противоположных концах которого созданы области 51 с внешней резьбой, предназначенные для фиксации упомянутых боковых поверхностей 31 опалубки 30 с использованием крепежных гаек 52. В результате можно предотвратить деформирование оболочки 20 на ее противоположных боковых сторонах.
После чего выполняют этап S40 заливки бетона, чтобы залить бетон 60 внутрь опалубки 30, которая установлена на поверхности гофрированного стального листа 10. Когда, спустя заранее определенный период времени, залитый бетон 60 затвердел, выполняют этап S50 демонтажа опалубки, чтобы удалить опалубку 30 с затвердевшего бетона 60, в результате чего получают бетонную оболочку 20 с заданной шириной и высотой, которая расположена вдоль внешней поверхности гофрированного стального листа 10.
Когда оболочка 20 в достаточной степени высохла после удаления с нее опалубки 30, на поверхность оболочки 20 наносят водостойкую краску 26 с получением слоя заданной толщины, что обеспечивает защиту упомянутой поверхности оболочки 20.
1. Способ усиления конструкции (А) из гофрированных стальных листов с использованием оболочки (20), расположенной на поверхности гофрированного стального листа (10), в котором осуществляют следующие этапы:
этап (S10) установки анкерного болта, на котором создают отверстие (13) для вставки анкерного болта на поверхности гофрированного стального листа (10) и устанавливают анкерный болт (21) в отверстие (13) для вставки анкерного болта таким образом, чтобы верхний конец анкерного болта (21) выступал от поверхности гофрированного стального листа (10) на заданную высоту;
этап (S20) установки арматурного стержня, на котором прикрепляют арматурный стержень (22) к анкерному болту (21), который выступает от поверхности гофрированного стального листа (10), с использованием отрезков (23) проволоки;
этап (S30) монтажа опалубки (30), на котором прикрепляют опалубку (30) к анкерному болту (21) с использованием гайки (24) таким образом, чтобы арматурный стержень (22), расположенный выше поверхности гофрированного стального листа (10), закрывался этой опалубкой (30);
этап (S40) заливки бетона, на котором заливают бетон (60) внутрь опалубки (30), расположенной на поверхности гофрированного стального листа (10); и
этап (S50) демонтажа опалубки, на котором снимают опалубку (30) после того, как бетон (60), залитый внутрь этой опалубки (30), затвердел, причем на этапе (S30) монтажа опалубки осуществляют: размещение уплотнения (40) между опалубкой (30), расположенной на поверхности гофрированного стального листа (10), и упомянутой поверхностью гофрированного стального листа (10); и усиление опалубки (30), расположенной на поверхности гофрированного стального листа (10), используя опорный стержень (50), на противоположных концах которого созданы области (51) с внешней резьбой, на которые навинчивают соответствующие крепежные гайки (52).
2. Устройство для усиления конструкции (А) из гофрированных стальных листов с использованием оболочки (20), расположенной на поверхности гофрированного стального листа (10), содержащее:
отверстие (13) для вставки анкерного болта, созданное в каждом из следующего: канавке (11) и выступе (12) гофрированного стального листа (10);
анкерный болт (21, 21'), установленный в каждом из отверстий (13) для вставки анкерного болта таким образом, чтобы нижний конец этого анкерного болта (21, 21') фиксировался в упомянутом отверстии, а верхний конец этого болта выступал из гофрированного стального листа (10) на заданную длину;
бетон (60), залитый и затвердевший вдоль внешней поверхности гофрированного стального листа (10), относительно которой выступает анкерный болт (21, 21'), таким образом, чтобы слой упомянутого бетона (60) имел заданную ширину и высоту;
арматурный стержень (22), прикрепленный к анкерным болтам (21, 21') с использованием отрезков (23) проволоки внутри бетона (60);
опорный стержень (50), зафиксированный внутри затвердевшего бетона (60) в положении выше арматурного стержня (22), в результате чего этот опорный стержень (50) закреплен затвердевшим бетоном (60); и
водостойкую краску (26), нанесенную на внешнюю поверхность бетона (60) с получением слоя заданной толщины.
