Способ усиления изгибаемых железобетонных балок и устройство для его осуществления

 

Использование: для повышения или восстановления несущей способности строительных конструкций. Сущность изобретения: на концах балки закрепляют металлическую мембрану шириной, соответствующей ширине балки. По боковым сторонам балки устанавливают съемные щиты, а полость между балкой, мембраной и щитами заполняют расширяющимся бетоном. Щиты имеют соосные отверстия, сквозь которые пропущены трубки длиной, соответствующей ширине балки. В трубках располагают фиксирующие элементы, например болты с гайками. В нижней части щитов выполнены дугообразные полозья, на которых размещены уплотнительные прокладки. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительству, может быть использовано для усиления, а также для восстановления несущей способности изгибаемых железобетонных конструкций и позволяет повысить несущую способность и надежность конструкций.

Известен способ усиления несущих конструкций, включающий установку мембранной распорной подушки, заполняемой раствором, который выдерживают под давлением в этой подушке до полного затвердения.

Этот способ не обеспечивает достаточного качества усиления.

Наиболее близким к заявляемому является способ усиления изгибаемых железобетонных конструкций, по которому на поверхности усиливаемой балки делают насечки для лучшего сцепления с вновь укладываемым бетоном. Затем устанавливают арматуру усиливающего элемента и короба опалубки. Бетон укладывается участками из переставных трехсторонних ящиков, опирающихся боковыми продольными сторонами на вертикальные стены коробов, а днищем на переставные подставки. В бетонировочных ящиках устанавливают поршни, соединенные со штоками, выведенными наружу ящика. Перед бетонированием ящик заполняют бетоном. Из ящика бетон поступает в короб опалубки с помощью поршня-выталкивателя при одновременном виброуплотнении бетона. Затем бетонировочные ящики передвигают в новое положение и продолжают бетонирование усиливаемой балки на новом участке.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет обеспечить качественное усиление балки по всей ее длине. Кроме того, по длине усиливающего элемента содержится большое число стыков, что не обеспечивает достаточного качества бетона и может привести к возникновению трещин в местах стыков. Следует также отметить трудоемкость этого способа.

Прототипом заявляемого устройства для усиления выбран усиливающий элемент, включающий слой бетона, введенный в полость, образованную между балкой и опалубкой, с помощью боковых воронок. Опалубка представляет собой короб, охватывающий усиливающий элемент, с ребрами жесткости.

Недостатком этого усиливающего элемента является большая трудоемкость его образования, а также невозможность обеспечить достаточную его прочность.

Цель изобретения - повышение качества и снижение трудоемкости процесса усиления железобетонных балок и установки усиливающих конструкций.

По заявляемому способу усиления изгибаемых железобетонных балок, включающему установку и закрепление на балке конструкции усиления и заполнение ее бетоном, согласно изобретению в качестве конструкции усиления на концах балки закрепляют мембрану шириной, соответствующей ширине балки. По боковым сторонам балки размещают съемные щиты и соединяют их с мембраной, а для заполнения используют бетон на расширяющемся цементе.

Для осуществления способа предлагается устройство для усиления, содержащее слой бетона, введенный в полость, образованную балкой и опалубкой. Опалубка образована мембраной шириной, соответствующей ширине балки и прикрепленной к ней по ее концам, и съемными щитами с соосными отверстиями для пропуска фиксирующих элементов и с дугообразными полозьями, на которых размещены уплотнительные прокладки. При этом через соосные отверстия пропущены трубки длиной, соответствующей ширине балки, в которых размещены фиксирующие элементы.

На фиг. 1 показана балка с элементом устройства усиления - мембраной; на фиг. 2 - элемент устройства усиления - мембрана; на фиг. 3 - разъемная металлическая опалубка; на фиг. 4 - балка со съемными щитами; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1.

Способ усиления изгибаемых железобетонных балок осуществляется следующим образом.

К концам усиливаемой балки 1 крепится элемент 2 устройства усиления с помощью анкерных элементов 3. Элемент 2 представляет собой металлическую мембранную полосу, ширина которой соответствует ширине балки. По боковым поверхностям балки устанавливается разъемная опалубка, включающая металлические щиты 4 с соосными отверстиями, сквозь которые продеты трубки 5, имеющие длину, соответствующую ширине балки 1. Внутри трубок устанавливаются фиксирующие элементы (например, болты 6 с гайками), которые стягивают щиты 4. В нижней части щитов 4 выполнены (например, приварены) полозья 7, на которых уложены прокладки 8. Сверху крепление опалубки осуществляется посредством хомутов 9, которые привариваются к щитам 4.

После того, как все элементы опалубки собраны и закреплены, в полость между балкой, опалубкой и мембраной закачивается под давлением через патрубок 10 с обратным клапаном бетон на расширяющемся цементе. После затвердевания бетонной смеси болты 6 развинчиваются и опалубочные щиты 4 снимаются. После детальной обработки поверхностей (подмазки бетонного камня, подкраски мембраны) усиливаемая балку 1, усиливающий элемент 2 и бетон работают как одно целое. Находясь в напряженном состоянии, усиливающий элемент 2 и бетон частично разгружают балку 1, а за счет увеличения сечения балки происходит значительное усиление конструкции.

Формула изобретения

1. Способ усиления изгибаемых железобетонных балок, включающий закрепление на балке конструкции усиления путем установки опалубки и заполнение ее бетоном, отличающийся тем, что при установке опалубки используют мембрану шириной, соответствующей ширине балки, которую закрепляют на ее концах, после чего по боковым сторонам балки размещают щиты и соединяют их с мембраной, а для заполнения используют бетон на расширяющемся цементе, после затвердения бетона щиты снимают.

2. Устройство для усиления изгибаемых железобетонных балок, включающее слой бетона, введенный в полость, образованную между балкой и опалубкой, отличающееся тем, что опалубка образована мембраной шириной, соответствующей ширине балки, закрепленной к ней по ее концам, и съемными щитами с соосными отверстиями для пропуска фиксирующих элементов с дугообразными полозьями, на которых размещены уплотнительные прокладки, при этом через соосные отверстия пропущены трубки длиной, соответствующей ширине балки, в которых размещены фиксирующие элементы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5