L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ АНКЕРНОГО УСТРОЙСТВА И АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО
| Название | СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ АНКЕРНОГО УСТРОЙСТВА И АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Джантимиров Христофор Авдеевич, Звездов Андрей Иванович, Снимщиков Сергей Валентинович, Васильев Юрий Эммануилович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2619298 |
| Дата регистрации | 29.12.2015 |
| Правообладатель | Акционерное общество "научно-исследовательский центр "Строительство", АО НИЦ "Строительство", Джантимиров Христофор Авдеевич |
| Область применения (класс МПК) | E02D 5/74 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к строительству, а именно к захватным устройствам арматуры, преимущественно неметаллической. Способ образования анкерного устройства арматуры включает насаживание на конец арматуры полой муфты и заполнение полости муфты твердеющим раствором с последующей выдержкой до затвердевания. На конец арматуры насаживают полый металлический цилиндр, полость которого заполняют серной композицией и нагревают горячим воздухом до температуры плавления, после чего расплав серной композиции охлаждают до затвердевания с образованием жестко закрепленного на арматуре анкерного устройства. После использования композитной арматуры серную композицию повторно расплавляют и сливают, а полый цилиндр снимают для повторного использования. Технический результат состоит в повышении прочности сцепления неметаллической арматуры с захватным устройством, упрощении технологии процесса анкеровки, возможности многократного использования анкерного устройства. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
Настоящее изобретение относится к строительству, а именно к захватным устройствам арматуры, преимущественно неметаллической.
Известны «улиточные» захваты для фиксации волоконных изделий (нитей, шнуров, канатов) при испытаниях на разрыв /1/. Недостатки известных захватов: громоздкость, а также неэкономичность, так как большое количество испытываемого материала расходуется в намоточном узле захвата.
Известны инъекционные грунтовые анкеры с извлекаемой тягой /2/.
Для освобождения грунтового массива от металлических тяг применяют различные методы, в том числе взрывные и пиротехнические. Недостатком известных конструкций является сложность и ненадежность, не гарантирующая извлечение тяги из грунта.
Известен наиболее близкий способ анкеровки испытываемой композитной полимерной арматуры в захватных муфтах разрывной машины и анкерное устройство /3/. Концы испытываемого элемента закрепляются полимерным или цементным твердеющим составом в концевых муфтах, представляющих собой металлические трубки с крышками.
У известного способа, принятого в качестве прототипа, имеются следующие недостатки: низкая производительность, т.к. требуется длительное время для набора прочности заливки, а также повышенный расход металлических трубок, т.к. испытательные муфты могут использоваться только один раз.
Техническая задача заключается в создании способа анкеровки неметаллической волоконной и композитной арматуры с обеспечением надежного прочного сцепления анкерного устройства с арматурой при уменьшении повреждений арматуры, а также в упрощении технологии процесса и возможности быстрой анкеровки арматуры непосредственно перед ее использованием (при испытании на растяжение, преднапряжения на стендах, использования в качестве инвентарной тяги и др.).
Поставленная задача решается таким образом, что в способе образования анкерного устройства арматуры, включающем насаживание на конец арматуры полой муфты и заполнение полости муфты твердеющим раствором с последующей выдержкой до затвердевания, согласно изобретению на конец арматуры насаживают полый металлический цилиндр, полость которого заполняют серной композицией и нагревают горячим воздухом до температуры плавления серы, после чего расплав серной композиции охлаждают до затвердевания с образованием жестко закрепленного на арматуре анкерного устройства, причем после использования арматуры серную композицию повторно расплавляют и сливают, а полый цилиндр снимают для повторного использования.
Поставленная задача решается также таким образом, что в анкерном устройстве неметаллической арматуры, включающем насаженную на конец арматуры полую муфту, полость которой заполнена затвердевшим раствором, согласно изобретению муфта выполнена в виде металлического полого цилиндра с раструбом для заполнения полости твердеющей композицией, при этом полость цилиндра заполнена затвердевшим расплавом серной композиции с обеспечением жесткой фиксации конца арматуры.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что на конец арматуры насаживают полый металлический цилиндр, полость которого заполняют серной композицией и нагревают горячим воздухом до температуры плавления серы, после чего расплав серной композиции охлаждают до затвердевания с образованием жестко закрепленного на арматуре анкерного устройства, причем после использования арматуры серную композицию повторно расплавляют и сливают, а полый цилиндр снимают для повторного использования.
Предлагаемое устройство отличается тем, что муфта выполнена в виде металлического полого цилиндра с раструбом для заполнения полости твердеющей композицией, при этом полость цилиндра заполнена затвердевшим расплавом серной композиции с обеспечением жесткой фиксации конца арматуры.
Технический результат заключается в повышении прочности сцепления композитной арматуры с захватным устройством, возможностью многократного использования анкерного устройства за счет свойств используемой серосодержащей композиции (низкая температура плавления, быстрый набор прочности, способность многократного использования) и возможности очистки анкерного устройства после использования его по назначению.
В качестве основного материала стыка используют техническую серу, модифицированную и превращенную, например, в материал Сульфотекс СБ, изготавливаемую по СТО 5718-003-37854292-2012. Эта сера - экологически чистая. При нагревании до 160°C градусов в таком материале отсутствуют выделения сероводорода и диоксида серы. Для придания дополнительных свойств (текучести расплава или вязкости твердого материала) в серу вводят пластификаторы, например этиленгликоль и глицерин, либо эластификаторы для снижения хрупкости, например нафталин и йод.
Предлагаемый способ реализуют в следующей технологической последовательности. Стыкуемые части, например конец арматурного стержня или каната, размещают в проектное положение в полости захватного устройства. Затем в раструб стыковочного пространства захватного устройства засыпают гранулированную серу и расплавляют ее на месте струей горячего воздуха, например техническим феном. Разогретая до температуры 140-145°C сера расплавляется и заполняет полость захватного устройства. Затем производят плавное охлаждение стыка. Для наиболее прочного соединения стыкуемых деталей корпус захватного устройства разогревают до температуры, близкой в температуре плавления серы (80-100°C). При охлаждении все компоненты стыкового соединения уменьшаются в размерах практически равномерно, за счет этого контакт серы и металла не нарушается, что в свою очередь обеспечивает высокую прочность соединения.
В качестве расплава целесообразно использовать серосодержащие композиты, в том числе смеси серы с песком, металлическими опилками, минеральной фиброй, которые расплавляются при невысокой температуре (менее 150°C), а после остывания ниже 100°C быстро отвердевают, а при температуре ниже 50°C имеют прочность 40-60 МПа.
Серосодержащие композиции, смеси серы с песком, металлическими опилками, смеси, армированные базальтовым или стеклянным волокном и пр., используют с добавками в количестве 5-25% по весу.
После окончания технологического цикла серосодержащую композицию в зажимах расплавляют горячим воздухом, затем сливают через отверстие в полости для повторного использования в следующих циклах. Для повышения сопротивления ударным и знакопеременным нагрузкам в состав припоя вводят дисперсные и волоконные наполнители, например стеклянную или базальтовую фибру, песок, известняковую муку и т.п.
Способ и устройство поясняются чертежами, где на фиг. 1 показана схема процесса фиксации стержня композитной арматуры в инвентарном захватном устройстве разрывной машины; фиг. 2 - разрез анкерного устройства композитной арматуры; фиг. 3 - разрез корня инъекционного анкера с извлекаемой тягой.
Анкерное устройство состоит из захватного устройства 1, насаженного на конец арматуры 2, в задней или боковой части захватного устройства 1 выполнен раструб 3 для размещения серных гранул 4.
Формула изобретения
1. Способ образования анкерного устройства арматуры, включающий насаживание на конец арматуры полой муфты и заполнение полости муфты твердеющим раствором с последующей выдержкой до затвердевания, отличающийся тем, что на конец арматуры насаживают полый металлический цилиндр, полость которого заполняют серной композицией и нагревают горячим воздухом до температуры плавления, после чего расплав серной композиции охлаждают до затвердевания с образованием жестко закрепленного на арматуре анкерного устройства, причем после использования композитной арматуры серную композицию повторно расплавляют и сливают, а полый цилиндр снимают для повторного использования.
2. Анкерное устройство арматуры, включающее насаженную на конец арматуры полую муфту, полость которой заполнена затвердевшим раствором, отличающееся тем, что муфта выполнена в виде металлического полого цилиндра с раструбом для заполнения полости твердеющей композицией, при этом полость цилиндра заполнена затвердевшим расплавом серной композиции с обеспечением жесткой фиксации конца арматуры.
Медаль Альфреда Нобеля