Способ натяжения арматурных канатов

Авторы патента:

E04G21/12 - укладка арматуры; предварительное напряжение арматуры (каналы для арматуры E04C 5/10; средства для анкеровки E04C 5/12; соединительные элементы для арматуры, распорки E04C 5/16)

Владельцы патента RU 2548267:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к строительству армированных бетонных и железобетонных сооружений. Способ натяжения арматурных канатов бетонных строительных конструкций включает размещение по крайней мере одного пучка арматурных канатов в каналообразователе конструкции. Концевые части канатов закрепляют в крепежном элементе перемещаемого поршня домкрата. Канаты поэтапно натягивают с помощью домкрата до достижения проектного значения усилия натяжения, соответствующего напряженно-деформированному состоянию конструкции. После достижения проектного значения усилия натяжения производится выдержка канатов в течение по крайней мере трех этапов. Длительность каждого этапа выдержки составляет не менее 2 минут, предпочтительно от 4 до 7 минут. Перед началом каждого этапа выдержки увеличивают натяжение каната до проектного значения усилия натяжения. Силовое воздействие на канат перед этапами выдержки проводят в течение периода времени, не превышающего длительность последующего этапа выдержки. Технический результат - повышение эффективности технологического процесса натяжения арматурных канатов и обеспечение требуемого проектного значения усилия натяжения арматурных канатов после их анкеровки без использования сложного технологического оборудования. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам и методам строительства армированных бетонных и железобетонных сооружений, а более конкретно - к методам создания напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. В частности, изобретение может быть использовано в системе предварительного напряжения защитных оболочек энергоблоков атомных электростанций (АЭС).

Способ равномерного натяжения многопрядных пучков (арматурных канатов) и система, предназначенная для его осуществления, описаны в международной заявке WO 2011/076287 A1 (опубликована 30.06.2011). Согласно данному способу натяжение арматурных канатов производится индивидуально, при этом обеспечивается возможность контроля натяжения каждого отдельного каната арматурного пучка (кабеля). Способ включает установку индивидуальных средств измерений на арматурные канаты, натяжение каждого арматурного каната с помощью домкрата до первого общего для всех канатов уровня усилия натяжения F₁ и измерение усилий натяжения каждого каната. Измерение усилий осуществляется с помощью блока датчиков магнитно-индукционного типа.

Натяжение канатов производится блоком домкратов с общей гидравлической системой питания. Для натяжения каждого каната используется индивидуальный домкрат, входящий в состав блока домкратов. Датчики нагрузки калибруют после установки арматурных канатов и их натяжения по величине давления в домкратах. После первого этапа натяжения и измерения усилий натяжения в каждом отдельном канате проводится второй этап, включающий натяжение арматурных канатов до второго общего уровня усилия натяжения F₂. Процесс натяжения арматурного каната контролируется по показаниям индивидуальных датчиков нагрузки. Измеряется также относительное изменение усилий натяжений между отдельными канатами. По измеренному значению расхождения усилий натяжения канатов изменяют усилия натяжения отдельных канатов. Следует отметить, что данный метод натяжения канатов не включает какие-либо операции, направленные на восстановление проектного усилия натяжения каната после анкеровки и окончания перемещения каната в каналообразователе.

Известен другой способ натяжения арматурных канатов, описанный в патенте JP 3443734 B2 (опубликован 08.09.2003). Согласно данному способу для натяжения арматурных канатов, имеющих различное относительное удлинение при приложении растягивающего усилия, используется один домкрат. В подвижной части домкрата с помощью цанговых зажимов закрепляются все канаты пучка. При натяжении пучка канатов до достижения проектного усилия одного из канатов, имеющего наименьшее удлинение по сравнению с другими канатами, данный канат закрепляют в анкерном блоке и отсоединяют от домкрата. Процесс натяжения повторяется многократно для остальных арматурных канатов, образующих кабель (пучок арматурных канатов), которые закреплены в цанговых зажимах домкрата.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ натяжения арматурных канатов, описанный в патенте RU 2178045 C1 (опубликован 10.01.2002). Данный способ используется для изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций с арматурными пучками. В процессе осуществления способа арматурный пучок, состоящий из высокопрочных канатов, помещают в каналообразователь с гофрированной поверхностью. Способ включает установку анкеров, укладку бетонной смеси и натяжение арматурных пучков домкратами, расположенными с противоположных сторон арматуры. На одном из концевых участков арматурного пучка устанавливают анкерный стакан, охватывающий пучок по периметру. Анкерный стакан контактирует со стороны торцевой части с анкером. Противоположная торцевая часть анкерного стакана соединена с переходником, выполненным из полимерного материала. Переходник связывает каналообразователь с анкерным стаканом. Поперечное сечение переходника сужается в направлении от контактирующего с ним анкерного стакана.

Натяжение арматурных канатов проводят с помощью домкратов по меньшей мере в два этапа. На первом этапе прикладывают усилие, величина которого составляет от 0,2 до 0,3 от проектного значения усилия. При достижении усилия натяжения, величина которого составляет не менее чем проектное значение, проводят выдержку пучка арматурных канатов под номинальным давлением домкрата в течение не менее 5 минут. Не позднее чем через 15 суток после натяжения арматурных канатов каналообразователь заполняют затвердевающей массой, в качестве которой предпочтительно используют водоцементный раствор.

В результате измерений, проведенных после натяжения арматурных канатов, установлено, что перемещение канатов вдоль каналообразователя не прекращается после силового воздействия и анкеровки концевых частей каната. Перемещение канатов продолжается в течение 3÷5 минут после приложения нагрузки со стороны домкратов.

Поддержание растягивающего усилия на уровне проектного значения в течение определенного периода времени необходимо для полного перемещения всех участков каната в каналообразователе. Выдержка каната под номинальным давлением домкрата после натяжения позволяет существенно снизить потери усилий по длине каната, которые вызваны трением между канатом и каналообразователем и взаимным трением канатов в пучке. Продолжительность выдержки выбирается в зависимости от длины арматурных канатов, количества канатов в пучке (кабеле) и от формы каналообразователя. Период ожидания может продолжаться более 5 минут. В течение периода выдержки происходит полное перемещение канатов по длине каналообразователя.

Однако для выдержки арматурного каната после натяжения под усилием, величина которого должна быть не меньше проектного значения, требуется сложное технологическое оборудование. Гидравлические домкраты должны обеспечивать поддержание давления жидкости в рабочем цилиндре на уровне номинального проектного значения Р₀ в течение 15 минут. Данное условие существенно усложняет применяемое для натяжения канатов оборудование, в состав которого входят домкраты, гидравлические насосы, распределители и электроприводы насосов.

Метод поэтапного натяжения арматурных канатов используется для натяжения кабелей (модулей) многопрядной системы, разработанной компанией VSL International Ltd. Многопрядная система VSL состоит из пучка прядей (арматурных канатов), выполненных из высокопрочной стали. Перед натяжением арматура вместе со связанными с ней креплениями устанавливается в каналообразователе. Используемые арматурные канаты состоят из семи проволочных прядей. Номинальный диаметр канатов составляет 15,2 мм или 15,7 мм. На проволочные пряди предварительно наносится защитная смазка.

В рабочем состоянии все канаты кабеля находятся в напряженном состоянии. Каждый канат индивидуально блокирован в отверстии анкерной плиты с помощью секционированных клиньев. Поэтапное напряжение кабеля производится при прямом ходе поршня домкрата. Фиксация канатов осуществляется в процессе их обратного движения после сброса давления в домкратах.

Для напряжения кабеля используются домкраты, гидравлические насосы, средства измерения натяжения и перемещения канатов и система сбора информации. Применяемые гидравлические домкраты содержат опорное кольцо, опирающееся на анкерную головку, рабочий цилиндр с поршнем, в котором выполнено центральное отверстие, направляющую металлическую трубу, установленную в центральном отверстии, и съемный анкерный блок. Гидравлические насосы, подключенные к домкратам, приводятся в действие электродвигателями. Насосы снабжены распределителями, предохранительными клапанами и средствами измерения рабочих параметров.

Сила натяжения канатов определяется по измеренным с помощью манометра значениям давления в рабочем цилиндре домкрата. Величину силы натяжения канатов определяют с учетом потерь в домкрате и креплениях и потерь на трение между канатами и стенками канала. Удлинение канатов в процессе их натяжения контролируют по меткам, нанесенным на концевые части канатов. На основании полученных данных о давлении в рабочих цилиндрах домкратов и удлинении канатов производится экстраполяция измеренных величин.

В результате проведенных исследований было установлено, что перемещение канатов при приложении усилия происходит замедленно. При этом скорость перемещения каната зависит от скорости его натяжения до заданного уровня усилия и от времени, затраченного на анкеровку канала. При использовании арматурного каната, один конец которого закреплен, а второй - соединен с домкратом, через 2 минуты 45 секунд после временного увеличения усилия натяжения с 766 до 802 тс суммарное усилие на активном участке каната снизилось на 52 тс, а на пассивном участке - увеличилось на 17 тс. После этого изменения усилий в канате не прекратились и продолжались еще в течение 3 минут.

Полученные данные свидетельствуют о том, что перемещение каната не прекращается после его натяжения и анкеровки и продолжается в течение определенного периода времени. Вследствие этого для достижения требуемых проектных значений усилия натяжения арматурных канатов требуется достаточно длительная выдержка канатов под номинальным усилием нагрузки. В реальных условиях, при строительстве защитных оболочек энергоблоков АЭС, для создания напряженно-деформированного состояния строительных конструкций после натяжения арматурных канатов требуется выдержка в течение 15 минут при условии поддержания усилия натяжения на уровне проектного значения Р₀. Однако для выполнения данного условия необходимо сложное и дорогостоящее технологическое оборудование.

Изобретение направлено на обеспечение требуемого проектного значения усилия натяжения арматурных канатов, образующих арматурные пучки, без использования сложного технологического оборудования. Такое оборудование необходимо для длительного (более 120 секунд) поддержания номинального рабочего давления в домкратах. Решение данной технической задачи позволяет повысить эффективность технологического процесса натяжения арматурных канатов при создании напряженно-деформированного состояния строительных конструкций, упростить используемое технологическое оборудование и снизить его стоимость.

Способ натяжения арматурных канатов бетонных строительных конструкций включает размещение по крайней мере одного пучка арматурных канатов в каналообразователе строительной конструкции и закрепление по меньшей мере одной концевой части каждого каната пучка в крепежном элементе перемещаемой части домкрата. После закрепления концевых частей канатов производится поэтапное натяжение каждого каната пучка до достижения проектного значения усилия натяжения, которое соответствует напряженно-деформированному состоянию строительной конструкции. При достижении проектного усилия натяжения осуществляют поэтапную выдержку каждого каната. Выдержка каната проводится в течение по крайней мере трех этапов длительностью не менее 2 минут каждый. Перед началом каждого этапа выдержки увеличивают натяжение каната, по меньшей мере, до проектного значения усилия натяжения. Силовое воздействие на канат при его натяжении перед этапами выдержки проводят в течение периода времени, не превышающего длительность последующего этапа выдержки.

Способ натяжения арматурных канатов, включающий перечисленные выше операции, обеспечивает достижение проектного значения усилия натяжения Р₀ для каждого арматурного каната. Данный результат достигается за счет поэтапной выдержки с определенной длительностью при увеличении усилия натяжения каната перед началом каждого этапа выдержки. Достигаемый результат связан с процессом перемещения (вытягивания) каната в каналообразователе после прекращения увеличения нагрузки. Последующее кратковременное силовое воздействие на канат в процессе выдержки производят после прекращения этапа интенсивного перемещения каната в каналообразователе.

После кратковременного приложения проектного усилия Р₀ к канату интенсивное снижение нагрузки (на 3÷4%) происходит в течение интервала времени, длительность которого не превышает двух минут. При этом существенное значение имеет многократность (не менее трех раз) проведения процедуры выдержки каната. В результате последовательного проведения операций выдержки уже после третьего этапа выдержки достигается требуемое проектное значение Р₀ усилия натяжения канатов.

Важным преимуществом способа натяжения арматурных канатов является отсутствие сложного технологического оборудования, которое необходимо для длительного поддержания усилия натяжения арматурных канатов (на уровне не менее Р₀) в течение времени перемещения канатов в каналообразователе. При осуществлении способа силовое воздействие на канат с помощью домкратов производится в течение периода времени, длительность которого не превышает длительность последующего этапа выдержки. В реальных условиях создания напряженно-деформированного состояния строительных конструкций процесс увеличения нагрузки перед началом каждого этапа выдержки длится не более двух минут.

Длительность этапов выдержки канатов предпочтительно выбирается в диапазоне от 4 до 7 минут. При этом силовое воздействие на канат перед этапами выдержки может осуществляться в течение 1÷2 минут.

В преимущественных вариантах осуществления способа перед началом каждого этапа выдержки натяжение каната увеличивают до величины, не превышающей 1,2 Р₀ (P₀ - проектное значение усилия натяжения каната).

В процессе натяжения канатов и их выдержки необходимо получать данные в текущем режиме времени о величине усилия натяжения канатов. Для этого используют данные измерений давления жидкости в рабочем цилиндре домкрата, полученные с помощью манометров. Усилие натяжения канатов может определяться с помощью тензометрических датчиков нагрузки, установленных на канатах.

Далее изобретение поясняется описанием конкретного примера реализации способа натяжения арматурных канатов. Рассматриваемый пример реализации способа реализуется в системе предварительного напряжения защитной оболочки энергоблока №3 Ростовской АЭС. На прилагаемом чертеже (см. фиг.1) схематично изображено оборудование, с помощью которого осуществляется способ. На фиг.1 показан местный разрез конструкции в области опорной плиты.

Оборудование, предназначенное для реализации способа натяжения арматурных канатов 1, включает в свой состав гидравлический домкрат 2, анкерный блок 3 с цанговыми зажимами, нажимной фланец 4, систему контроля усилий натяжения канатов с измерительным преобразователем 5 и опорную плиту 6. Данное оборудование закрепляется на пучке арматурных канатах 1 и устанавливается на опорной поверхности бетонной строительной конструкции 7.

В рассматриваемом примере реализации изобретения в качестве строительной конструкции используется армированная бетонная защитная оболочка энергоблока АЭС. Многопрядная система преднапряжения защитной оболочки состоит из пучка арматурных канатов, выполненных из высокопрочной стали. Каждый пучок сформирован из 46 арматурных канатов. Пучки арматурных канатов помещают в каналообразователи 8 строительной конструкции 7.

Силовое оборудование системы натяжения арматурных канатов состоит из домкратов 2, гидравлических насосов, приводимых в действие электродвигателями, и системы контроля, включающей средства измерения параметров. В частности, для контроля усилия натяжения арматурных канатов используются манометры (не показаны на чертеже), соединенные с полостью рабочего цилиндра домкрата 2. Арматурные канаты 1 проходят через осевое отверстие поршня домкрата 2 и закреплены в зажимных устройствах, связанных с подвижным поршнем. Для контроля удлинения арматурных канатов 1 в процессе их натяжения на свободные концевые части канатов 1 предварительно наносят метки. Удлинение канатов 1 может также контролироваться в процессе их натяжения по перемещению поршня домкрата 2, с которым соединены концевые части канатов.

Система контроля усилий натяжения арматурных канатов (СКУ) обеспечивает постоянный контроль натяжения арматурных канатов 1 защитной оболочки. СКУ представляет собой аппаратно-программный комплекс. Аппаратная часть СКУ включает в свой состав измерительные преобразователи 5, установленные в анкерных узлах системы преднапряжения строительной конструкции, контроллер обмена информацией, коммутаторы и кабели. Программная часть СКУ представляет собой программные модули, обеспечивающие непрерывную обработку измеренных параметров и диагностику состояния арматурных канатов 1 в процессе их натяжения.

Измерительный преобразователь 5 предназначен для преобразования воздействующей на него силы, величина которой может изменяться в диапазоне от 0 до 12 МН, в цифровой сигнал. Измерительные преобразователи 5 состоят из тензометрического датчика силы и преобразователя сигнала. Датчик силы состоит из шести модулей измерения силы, равномерно установленных вокруг пучка арматурных канатов 1 между двумя опорными кольцами. Приведенная погрешность измерений усилий натяжения каната с помощью датчика составляет ±1,5% (в рабочем диапазоне температур).

Предварительное напряжение защитной оболочки создается путем обжатия монолитной железобетонной строительной конструкции 7 при натяжении пучков арматурных канатов 1, пропущенных через каналообразователи 8, в цилиндрической и купольной части защитной оболочки. В рассматриваемом примере используется геликоидально-петлевая схема расположения пучков арматурных канатов в цилиндрической части и ортогональная схема расположения пучков арматурных канатов в купольной части строительной конструкции. Защитная оболочка содержит 132 каналообразователя: в цилиндрической части выполнено 96 каналообразователей, а в купольной - 36. Концы арматурных канатов 1 закрепляются с помощью цанговых зажимов в конических отверстиях анкерных блоков 3.

Перед началом процесса натяжения арматурных каналов выполняются следующие операции: проверяются размеры каналообразователей 8, осуществляется сборка пучков из 46 арматурных канатов 1 и их протяжка в каналообразователях 8, проводится инъектирование каналообразователей цементным раствором. После этого со стороны концевых частей арматурных канатов 1 устанавливаются опорные плиты 5, которые закрепляются на опорной поверхности защитной оболочки (строительной конструкции). На опорной плите 5 устанавливается измерительный преобразователь 5, к которому последовательно крепятся нажимной фланец 4 и анкерный блок 3.

Концевой участок пучка арматурных канатов 1 протягивается через осевое отверстие в поршне домкрата 2. Перед натяжением канатов домкрат 2 подвешивается на балке и перемещается с помощью регулируемой системы, обеспечивающей выравнивание положения домкрата 2 относительно пучка канатов 1. С помощью цанговых зажимов домкрата осуществляется крепление канатов 1 к перемещаемому поршню домкрата. При увеличении давления в камере обратного хода домкрата до 50 бар цанги разжимаются, что обеспечивает протяжку канатов 1 через осевое отверстие поршня домкрата.

Пучки арматурных канатов 1 натягиваются одновременно с двух концов с помощью двух домкратов 2, установленных на противоположных концевых участках каждого пучка. В процессе натяжения контролируется перемещение арматурных канатов 1 по перемещению меток, предварительно нанесенных на концевые участки канатов.

Натяжение арматурных канатов производится поэтапно. Усилие натяжения канатов может определяться по величине давления жидкости в рабочем цилиндре домкрата. При проведении калибровочных измерений натяжение одного пучка канатов усилием 9000 кН с помощью домкрата C1500F соответствовало проектному значению усилия натяжения при давлении в рабочем цилиндре домкрата ~460 бар. В ходе проведения четырех последовательных этапов натяжения канатов усилия натяжения фиксировались при следующих значениях давления в рабочем цилиндре домкрата: 150, 300, 450 и 465 бар.

После окончания каждого этапа натяжения измерялось удлинение канатов по нанесенным на них меткам. При достижении давления 450 бар (98% от Р₀) проверялось удлинение канатов для принятия решения о продолжении натяжения до максимального уровня давления в рабочем цилиндре - 465 бар.

После достижения проектного значения Р₀ усилия натяжения, которое соответствует заданному напряженно-деформированному состоянию строительной конструкции (защитной оболочки энергоблока АЭС), проводилась поэтапная выдержка канатов пучка. Период ожидания после натяжения необходим для преодоления сопротивления на сдвиг каната в каналообразователе и сопротивления перемещению каната по всей длине каналообразователя.

Выдержка каната осуществлялась в течение трех этапов длительностью 5 минут каждый. Перед началом каждого этапа выдержки осуществлялось кратковременное увеличение натяжения каната до величины усилия, не превышающей 1,2 Р₀ (P₀ - проектное значение усилия натяжения каната). Силовое воздействие на канат при его натяжении перед этапами выдержки производилось в течение не более одной минуты. При выбранных временных интервалах период времени силового воздействия на канаты не превышал длительность последующего этапа выдержки.

При достижении после выдержки требуемого значения усилия натяжения арматурных канатов на уровне 951÷956 тс производилась анкеровка пучка арматурных канатов. Для этого осуществлялась гидравлическая блокировка домкрата 2, обеспечивающая фиксацию цанговых зажимов на канатах 1 в анкерном блоке 3.

Нагрузка в анкерный блок 3 передавалась при медленном снижении давления в рабочем цилиндре домкрата до уровня ~50 бар. Остаточное давление поддерживалось на уровне ~50 бар. Снижение усилия натяжения канатов в процессе анкеровки составило ~65 тс. Затем проводилось измерение удлинения канатов по перемещению нанесенных на канаты меток.

Силовая нагрузка с анкерного блока 3 равномерно распределялось с помощью нажимного фланца 4 и передавалось на первое опорное кольцо измерительного преобразователя 5. С помощью тензометрического датчика силы, состоящего из шести модулей, осуществлялось измерение величины усилия натяжения канатов. Модули датчика равномерно расположены по окружности вокруг пучка канатов. Усилие со второго опорного кольца передавалось на опорную поверхность строительной конструкции 7 через опорную плиту 6.

На завершающем этапе технологического процесса натяжения арматурных канатов, после завершения операций, непосредственно связанных с натяжением канатов, проводилась консервация концевых частей арматурных канатов раствором парафина. На свободных концевых участках канатов были установлены защитные колпаки.

Усилия, возникающие в арматурных канатах после натяжения и анкеровки, приближаются к проектным значениям. Среднее усилие натяжения канатов после передачи нагрузки с домкрата 2 на анкерный блок 3 составило ~891 тс при максимальном значении усилия натяжения канатов с помощью домкрата перед выдержкой ~956 тс. Достигнутое значение усилия натяжения канатов соответствует проектным требованиям, согласно которым усилие натяжения канатов в цилиндрической части защитной оболочки должно быть не менее 887,15 тс (8,7 МН).

Достигаемый эффект непосредственно связан с многократной (не менее трех этапов) выдержкой арматурных канатов и предварительным (перед каждым этапом выдержки) натяжением канатов до величины не менее проектного значения усилия натяжения. Данные результаты существенно отличаются от соответствующих результатов натяжения арматурных канатов, полученных при однократной и двукратной выдержке арматурных канатов после приложения к ним нагрузки. Так, например, после натяжения канатов до достижения величины усилия натяжения 955 тс при давлении в домкрате 465 бар и однократной выдержки в течение 15 минут усилие натяжения снизилось после анкеровки канатов пучка до значения 864 тс. Данный результат не обеспечивает требуемую величину усилия натяжения канатов в цилиндрической части защитной оболочки, которая должна быть не менее 887,15 тс (8,7 МН).

Перемещение каната в каналообразователе не прекращается после снятия нагрузки. На основании проведенных измерений установлено, что в течение первой минуты после силового воздействия усилия в канатах быстро снижаются на 15 бар (по показаниям манометра, установленного на домкрате). Интенсивное снижение усилия натяжения каната обусловлено его перемещением в каналообразователе. Для завершения процесса перемещения каната требуется период ожидания длительностью 3-5 минут.

В процессе реализации способа натяжения арматурных канатов выдержка канатов проводится в течение не менее трех этапов. Продолжительность этапов выдержки предпочтительно выбирается в диапазоне от 4 до 7 минут. Давление в рабочих цилиндрах домкратов увеличивалось перед каждым этапом выдержки до 465 бар. На первом этапе выдержки давление в домкрате интенсивно снижалось после приложения усилия в течение первой минуты на 15 бар. На втором этапе выдержки снижение давления составило от 5 до 6 бар, а на третьем - от 2 до 3 бар.

При осуществлении способа перед передачей нагрузки с домкрата 2 на анкерный блок 3 усилия натяжения канатов имеют более высокое значение и более стабильный характер по сравнению с однократной выдержкой в течение 15 минут. Данное явление характеризует равномерное распределение усилий по длине каждого каната в каналообразователе. Увеличение усилия натяжения канатов, в зависимости от свойств канатов и характеристик используемого оборудования, составляет от 30 до 50 тс. Следует отметить, что при осуществлении способа не требуется сложное технологическое оборудование, обеспечивающее длительное (в течение 15 минут) поддержание проектного усилия натяжения до полного завершения процесса перемещения канатов в каналообразователе.

Применение способа позволяет повысить эффективность технологического процесса натяжения арматурных канатов, образующих пучки канатов, при создании напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. Вследствие этого упрощается используемое технологическое оборудование и, соответственно, снижается его стоимость. При осуществлении способа достигаются требуемые проектные значения усилий натяжения арматурных канатов после их анкеровки и обеспечивается стабильность получаемых результатов.

Вышеописанный пример осуществления способа натяжения канатов основывается на конкретных свойствах и размерах используемых арматурных канатов, характеристиках применяемого технологического оборудования, форме и назначении строительной конструкции. Однако приведенное описание примера осуществления изобретения не исключает возможности достижения технического результата и в других частных случаях реализации способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы.

Способ может использоваться для создания напряженно-деформированного состояния строительных конструкций иного назначения. В зависимости от свойств материала канатов, размеров канатов и количества канатов в пучке (модуле) могут выбираться иные значения усилий натяжения, а также технологическое оборудование, наиболее приемлемое для решения поставленной технической задачи. Для измерения усилия натяжения арматурных канатов могут использоваться различные типы датчиков, например электромагнитные.

Изобретение может использоваться при строительстве сложных сооружений различного назначения, в которых требуется создание напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. В частности, способ может применяться при строительстве мостовых конструкций. Наиболее широкое применение способ может найти при строительстве защитных оболочек энергоблоков АЭС.

1. Способ натяжения арматурных канатов бетонных строительных конструкций, включающий размещение по крайней мере одного пучка арматурных канатов в каналообразователе строительной конструкции, закрепление по меньшей мере одной концевой части каждого каната пучка в крепежном элементе перемещаемой части домкрата, поэтапное натяжение каждого каната пучка с помощью домкрата до достижения проектного значения усилия натяжения, соответствующего напряженно-деформированному состоянию строительной конструкции, и выдержку каната после достижения проектного значения усилия натяжения, отличающийся тем, что выдержку каната осуществляют в течение по крайней мере трех этапов длительностью не менее 2 минут каждый, при этом перед началом каждого этапа выдержки увеличивают натяжение каната, по меньшей мере, до проектного значения усилия натяжения, причем силовое воздействие на канат при его натяжении перед этапами выдержки осуществляют в течение периода времени, не превышающего длительность последующего этапа выдержки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность этапов выдержки канатов выбирают в диапазоне от 4 до 7 минут.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что силовое воздействие на канат перед этапами выдержки производят в течение периода времени длительностью от 1 до 2 минут.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед началом каждого этапа выдержки натяжение каната увеличивают до величины, не превышающей 1,2 Р₀, где Р₀ - проектное значение усилия натяжения каната.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе натяжения канатов и их выдержки определяют усилие натяжения канатов.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что усилие натяжения канатов определяют по величине давления жидкости в рабочем цилиндре домкрата.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что давление жидкости в рабочем цилиндре домкрата измеряют с помощью манометра.

8. Способ по п.5, отличающийся тем, что усилие натяжения канатов определяют с помощью тензометрических датчиков нагрузки, установленных на канатах.

Описаны способ и система для натягивания конструкционных прядей арматуры в канале. На каждую прядь устанавливается свой собственный датчик нагрузки таким образом, что в течение натяжения прядей могут быть измерены индивидуальные значения натяжений каждой индивидуальной пряди.

Связывающее устройство // 2513552

Изобретение относится к устройствам для связывания проволоки вокруг одного или нескольких объектов, а именно к устройству, в котором связывающая проволока автоматически направляется вокруг объекта/объектов и конструкция связывающего инструмента обеспечивает плотное натяжение проволоки для обеспечения плотного связывания объектов.

Напрягаемый элемент предварительно напряженных строительных конструкций // 2512220

Изобретение относится к области изготовления предварительно напряженных строительных конструкций. Напрягаемый элемент предварительно напряженных строительных конструкций включает напрягаемую арматуру с анкерами на концах, силовые упоры, в пазах которых она установлена, напрягаемая арматура выполнена полого сечения с профилем на наружной поверхности и наружной резьбой по концам для установки в пазы неподвижных силовых упоров с помощью анкеров-фиксаторов в виде силовых гаек, снабжена по концам заглушками с внутренней резьбой и с входными и выходными патрубками для циркуляции высокотемпературного теплоносителя с температурой Т°С=350°-400°С.

Устройство для обвязки арматурных прутков // 2499752

Устройство содержит камеру, в которой с возможностью вращения установлена катушка с проволокой, отверстие, проходящее сквозь одну из боковых стенок камеры в положении, соответствующем участку приема вала катушки, приемник катушки, выполненный на одной из боковых стенок для выхода из отверстия, входа в отверстие и входа в участок приема вала катушки, когда приемник вталкивается внутрь одной из боковых стенок.

Способ натяжения арматурного каната // 2499112

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а конкретнее к напряженному железобетону, когда натягивается арматурный канат. Способ отличается тем, что арматурный канат ослабляют раскручиванием путем вращения зажимов против направления свивки арматурного каната.

Катушка для проволоки, машина для обвязки арматуры и способ определения информации о вращении // 2498874

Изобретение относится к машинам для обвязки арматуры и может быть использовано для подачи проволоки при связывании арматурных стержней. Катушка съемно устанавливается в камеру корпуса машины для обвязки арматуры и содержит втулку с цилиндрическим участком, пару параллельных фланцев, проходящих наружу от обоих радиально внешних осевых концов цилиндрического участка втулки, боковую стенку, проходящую радиально внутри цилиндрического участка втулки и пересекающуюся с осевым направлением катушки, и множество светопропускающих участков, выполненных в боковой стенке.

Тормозная система катушки с проволокой в машине для обвязки арматурных прутков // 2496630

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обвязке арматурных прутков. Машина для обвязки арматурных прутков содержит подающее средство для подачи проволоки с катушки, установленной с возможностью вращения в корпусе машины, тормозное средство для торможения вращения катушки и управляющее средство, выполненное с возможностью включения торможения вращения катушки тормозным средством после подачи подающим средством проволоки определенной длины.

Термоопалубка для изготовления предварительно напряженных монолитных железобетонных конструкций с линейным и плоским предварительным напряжением // 2491395

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к термоопалубкам для изготовления монолитных железобетонных конструкций с линейным и плоским предварительным напряжением.

Машина для обвязки арматурных прутков // 2490407

Изобретение относится к обвязочным машинам и может быть использовано при обвязке арматурных прутков проволокой. .

Машина для обвязки арматурных прутков // 2490086

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обвязке арматурных прутков путем скручивания проволоки, обмотанной вокруг этих прутков. .

Катушка для проволоки // 2550458

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для связки арматурных стержней. Катушка для проволоки съемно установлена в камеру корпуса машины для обвязки арматуры. Катушка содержит цилиндрический участок втулки, на который намотана проволока, и пару параллельных фланцев, проходящих наружу от обоих наружных концов втулки. В боковой стенке внутри втулки выполнены светопропускающие участки, пропускающие свет от передающего фотодатчика, установленного в корпусе машины для обвязки арматуры. Между парой параллельных фланцев в боковой стенке расположено множество областей для определения информации, выполненных с по меньшей мере одним светопропускающим участком. Количество указанных участков, выполненных в разных областях для определения информации, различно. Обеспечивается возможность определения типа проволоки или величины подачи проволоки. 13 з.п. ф-лы, 39 ил.

Связывающее устройство // 2564184

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для связывания проволоки вокруг одного и более объектов. Способ связывания включает продвижение переднего конца проволоки в канал для проволоки, направляя и размещая отрезок проволоки вокруг объектов из условия расположения двух частей проволоки в одном направлении, определение длины продвинутой проволоки, связывание проволоки с обеспечением предварительно заданного натяжения. Связывание проволоки включает натяжение проволоки путем втягивания проволоки и определение таким образом длины натянутой проволоки, ослабление натяжения проволоки в зависимости от длины натягиваемой проволоки. Приведена конструкция связывающего устройства для осуществления способа связывания. Обеспечивается необходимое натяжение связанной проволоки и прочность связывания объектов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 24 ил.

Способ установки растяжки // 2565297

Изобретение относится к способу установки натяжных арматурных элементов внутри чехла для получения растяжки, являющейся частью системы подвески сооружения. Растяжка содержит наклонный чехол и пучок натяжных по существу параллельных арматурных элементов, расположенных в чехле и индивидуально закрепленных в первой и второй зонах крепления. Арматурные элементы устанавливают на место группами из N арматурных элементов, где N является числом, равным или большим 1. Чехол и часть арматурных элементов устанавливают, прикладывая к арматурным элементам усилия натяжения по существу одинакового значения. Способ включает следующие этапы: а) установленные арматурные элементы уплотняют на по меньшей мере одном конце чехла, б) внутрь чехла пропускают новую группу арматурных элементов в пространство, оставшееся свободным после уплотнения арматурных элементов, в) каждый арматурный элемент новой группы натягивают между первой и второй зонами крепления таким образом, чтобы все установленные арматурные элементы имели по существу одинаковое значение натяжения, и г) этапы а) - в) повторяют до завершения установки арматурных элементов. Способ позволяет выполнять растяжки небольшого сечения для заданного числа арматурных элементов, что сводит к минимуму парусность растяжки. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ сооружения напряженных железобетонных конструкций и устройство для его осуществления // 2567569

Изобретение предназначено для использования при изготовлении или возведении предварительно напряженных железобетонных конструкций и сооружений, в которых в качестве пучков напрягаемой арматуры используются высокопрочные арматурные канаты, укладываемые в каналы. Устройство для пропускания пучков арматурных канатов включает тяговый элемент, анкерную обойму для закрепления пучков арматурных канатов и тяговое устройство, вторую анкерную обойму и корпус. Анкерные обоймы соединены между собой с возможностью вращения относительно друг друга посредством подшипников вращения. При протягивании пучков арматурных канатов через участки каналообразователя криволинейной формы не происходит закручивания арматурных канатов в пучке. Устройство снабжено защитным кожухом, установленным на анкерной обойме. Тяговый элемент выполнен в виде закрепленных во второй анкерной обойме пучков тянущих арматурных канатов. Тяговое устройство состоит из гидродомкрата циклического действия, анкерных устройств с клиновыми зажимами для последовательного заклинивания и расклинивания пучков тянущих арматурных канатов тягового элемента. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Инструмент для вязки арматурных стержней // 2570248

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при вязке арматурных каркасов железобетонных изделий. Инструмент для вязки арматурных стержней приводится во вращение вращательным механизмом и содержит привод, связанный с приводным валом вращательного механизма, и крюк для захвата вязальной проволоки. Крюк выполнен двойным с захватывающей петлю проволоки и удерживающей ее хвосты сторонами. Привод имеет ближний конец, предназначенный для соединения с приводным валом вращательного механизма, и дальний конец, шарнирно связанный с крюком. Привод и крюк расположены из условия прижимания зажимающей стороны двойного крюка к приводному валу вращательного механизма при нагрузке на захватывающую сторону двойного крюка, и отодвигания зажимающей стороны двойного крюка от приводного вала вращательного механизма при уменьшении нагрузки на захватывающую сторону двойного крюка посредством упругого элемента. Обеспечивается высокое качество связывания и скорость работы. 3 ил.

Устройство для изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий // 2576675

Изобретение относится к технологии изготовления железобетонных изделий и позволяет повысить качество изготовления железобетонных изделий за счет исключения ударных нагрузок на изделие. Устройство для изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий включает основание, упорные плиты, размещенные между упорными плитами форму с отверстиями под напрягаемую арматуру и анкерные плиты с обоймами и размещенные между каждой из упорных и анкерных плит клиновыми элементами с приводными гидроцилиндрами. Полости прямого и обратного хода приводных гидроцилиндров сообщены между собой трубопроводами. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Термоформа для приготовления линейных и плоских предварительно напряженных сборных железобетонных конструкций каркасных зданий" // 2591998

Изобретение относится к термоформам для изготовления сборных железобетонных конструкций каркасных зданий. Первый вариант - термоформа для изготовления линейных предварительно напряженных железобетонных конструкций каркасных зданий - колонн и ригелей, которая по сечению состоит из предварительно напряженного силового отсека, поверх которого установлен через термоизоляцию независимый термоподдон с входными и выходными патрубками для опалубки и тепловой обработки бетона изготавливаемых изделий. По торцам термоформа содержит неподвижные силовые упоры, первый и второй, закрепленные к торцам силового упора, где за вторым силовым упором установлен на площадке подвижный силовой упор и между ними силовой механизм перемещения подвижного силового упора. Неподвижные силовые упоры, первый и второй, имеют пазы для напрягаемой арматуры в трех уровнях по высоте упора, где первый уровень расположен в верхней части, второй - в средней части и третий - в нижней части упоров, на самом низу силового отсека. B подвижном силовом упоре пазы для напрягаемой арматуры расположены только в двух уровнях - в верхнем и в среднем, эти уровни размещены выше уровня термоподдона и служат для изготовления преднапряженных железобетонных конструкций каркасных зданий, а пазы нижнего уровня предназначены для расположения в них напрягаемой арматуры силового отсека и создания в нем предварительного напряжения. Для изготовления линейных предварительно напряженных железобетонных конструкций каркасных зданий - колонн все силовые упоры, неподвижные и подвижный, выполнены постоянного по ширине и по высоте сечения. Для изготовления линейных железобетонных конструкций - ригелей, в которых для создания в одной термоформе напрягаемых стержней с различными уровнями предварительного напряжения, все силовые упоры выполнены переменного по высоте сечения, где меньшее по толщине сечение находится в пазах верхнего уровня силовых упоров, где располагают напрягаемую арматуру сжатой зоны ригеля, а большее по толщине сечение имеет место в пазах среднего уровня силовых упоров, где размещены, соответственно, напрягаемые арматурные стержни растянутой зоны ригеля и силового отсека. При втором варианте термоформа предназначена для изготовления плоских предварительно напряженных сборных железобетонных конструкций каркасных зданий - плоских рам, где термоформа состоит из взаимно перпендикулярных линейных термоформ - колонн и ригелей, соединенных в жестких узлах пересечения и образующих в горизонтальной плоскости одно- и многопролетные, одно- и многоэтажные плоские рамы. Колонны и ригели данных рам расположены в термоформе в повернутом на 90° положении, так как вертикальные плоские рамы изготавливают в горизонтальном состоянии. Для изготовления колонн плоских рам силовые упоры термоформы, неподвижные и подвижный, имеют постоянное сечение по высоте и ширине упора. Для изготовления ригелей плоских рам силовые упоры содержат переменную по ширине толщину сечения, где меньшая толщина расположена по вертикали в области напрягаемой арматуры сжатой зоны ригеля, повернутого на 90°, а большая толщина по вертикали - в области напрягаемой арматуры растянутой зоны ригеля, а сечения неподвижных силовых упоров в нижнем уровне силового отсека имеют постоянное сечение по ширине и высоте. Для изготовления угловых и T-образных элементов рам термоформа содержит дополнительно вкладыши, устанавливаемые в необходимых сечениях ригелей и колонн. 2 н.п. ф-лы, 13 ил.

Термоформа-термоопалубка для изготовления сборных и монолитных железобетонных рам бескаркасных зданий с предварительно напряжённым железобетонным перекрытием // 2595722

Изобретение относится к термоформам-термоопалубкам для изготовления объемных сборных и монолитных железобетонных конструкций бескаркасных зданий с предварительно напряженным железобетонным перекрытием. Термоформа-термоопалубка состоит из четырех отдельных Г-образных термоэлементов термоопалубки, собираемых, например, в объемную раму, где каждый термоэлемент термоопалубки состоит из двух частей: первая - горизонтальная часть, которая служит для изготовления части предварительно напряженного железобетонного перекрытия и состоит по сечению из нижнего силового отсека, поверх которого через термоизоляцию установлен независимый термоподдон с входными и выходными патрубками для циркуляции в нем теплоносителя (Т) с температурой нагрева Т°С=70-100°C, вторая - вертикальная часть термоэлемента, необходимая для изготовления стен объемной рамы, содержит вертикальную термоопалубку, включающую термоотсек с входными и выходными патрубками для циркуляции в нем теплоносителя с температурой нагрева Т°C=70-100°C. Каждый термоэлемент объемной рамы установлен в нижней части на свою транспортную тележку и шарнирно с ней соединен, что позволяет перемещать термоэлементы и тележки в горизонтальном и вертикальном направлениях, причем собранная из четырех Г-образных термоэлементов объемная рама бескаркасных зданий образует из горизонтальных участков термоэлементов горизонтальную термоопалубку предварительно напряженного железобетонного перекрытия, натяжение рабочей арматуры которого выполняют с помощью термоблока, состоящего из расположенного сверху напрягаемого элемента и расположенного снизу силового элемента, причем горизонтальная термоопалубка перекрытия содержит по торцам ригеля рамы неподвижные силовые упоры, первый и второй, закрепленные к торцам силовых отсеков горизонтальной части термоэлементов, вместе с тем на расстоянии длины напрягаемого элемента термоблока от второго неподвижного силового упора горизонтальной термоопалубки перекрытия расположен неподвижный силовой упор, где в нем и в первом неподвижном силовом упоре имеются пазы для напрягаемой арматуры с анкерами на концах преднапряженного железобетонного перекрытия. Стык полурам, состоящих каждая из двух Г-образных термоэлементов, имеет съемный вкладыш с высотой по сечению, равной высоте перекрытия, и присоединяемый к концам силовых отсеков ригелей съемными соединениями, например болтами, а для обеспечения постоянства толщины вертикальных стен термоформа-термоопалубка снабжена расположенными равномерно внутри стены по вертикали специальными фиксаторами, например асбестоцементными трубками определенного диаметра и длиной, строго равной толщине стены. Фиксаторы закреплены к вертикальным стенкам термоэлементов. 9 ил.

Устройство и способ автоматического скручивания металлических проволок, в частности для соединения соседних, предпочтительно перекрещивающихся структурных элементов // 2600779

Изобретение относится к устройствам для автоматического скручивания металлических проволок. Устройство содержит механизм подачи проволоки, в частности бесконечной, направляющую дугу, которая имеет избирательно открываемое и закрываемое отверстие и направляет подаваемую проволоку в закрытом положении в своем продольном направлении от своей первой стороны к противоположной по отношению к отверстию второй стороне. Тянущая каретка захватывает подаваемую проволоку на первой стороне направляющей дуги и тянет ее ко второй стороне. Скручивающий блок захватывает подаваемую проволоку на обеих сторонах направляющей дуги и скручивает ее за счет вращательного движения. Раскрыт способ автоматического скручивания проволоки с использованием указанного устройства, который может быть применен при изготовлении арматурного каркаса для башни ветроэнергетической установки. Обеспечивается надежное автоматическое образование и скручивание петли, облегчается труд рабочего. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ создания предварительного напряженного состояния в армированной бетонной конструкции // 2619578

Изобретение относится к области изготовления предварительно напряженных строительных конструкций, в частности к способам создания предварительного напряжения в армированных бетонных конструкциях и изделиях. Сущность изобретения: арматуру, изготовленную из сплава, обладающего эффектом памяти формы, нагревают до температуры, большей температуры конца обратного мартенситного превращения - Ак, после чего нагружают путем изотермического растяжения и охлаждают под действием механического напряжения до температуры ниже температуры конца прямого мартенситного превращения - Мк, затем разгружают и заневоливают в жестких упорах с последующим нагревом до температуры, большей Ак и отвечающей технологической температуре твердения бетона, подвергают изотермическому твердению бетона в жесткой форме в течение времени, необходимого для набора бетоном передаточной прочности, после достижения бетоном передаточной прочности снимают фиксаторы на упорах и дают остыть полученному изделию из напряженного армированного бетона до технологической (эксплуатационной) температуры. 1 з.п. ф-лы. 2 табл.