ЗАЖИМ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к строительству, в частности, к зажимам устройств предварительного напряжения композитной арматуры.
Известны различные технические решения по конструктивному выполнению зажимов устройств для предварительного напряжения стержневой арматуры.
В техническом решении (см. например, патент RU №1565994, публ. 23.05.90 г.) зажим устройства предварительного напряжения арматуры содержит корпус с внутренней конической полостью, в которой установлены зажимные губки, средство фиксации губок относительно стержневой арматуры, которое выполнено в виде взаимодействующей с концевой частью зажимных губок накидной гайки, смонтированной на наружной поверхности корпуса, на противоположном конце которого смонтировано средство натяжения в виде навинченного на наружную поверхность корпуса упорной трубы, свободный конец которой соединен с торцевой опорой.
Однако при реализации данного технического решения имеет место проскальзывания стержневой арматуры относительно контактирующих с ней гладких поверхностей губок. Конструктивное соединение корпуса со средством фиксации губок и со средством натяжения требует фиксации корпуса от поворота, что усложняет процесс натяжения арматуры.
Зажим для стержневой арматуры по патенту RU №61758, публ. 10.03.2007 г. содержит корпус с зажимными губками, рабочая поверхность которых имеет винтовую нарезку для улучшения контакта с поверхностью арматуры и повышения ресурса губок, имеющих средство упругой связи губок друг с другом в виде упругого разжимного кольца, размещенного в кольцевых канавках губок и задний торец которых взаимодействует с пружиной сжатия, контактирующей с гайкой, расположенной в корпусе.
Однако наличие связи между губками и прижимной гайкой через пружину сжатия не обеспечивает надежной фиксации различной по типоразмеру арматуры в зажимных губках. Наличие указанной связи, а также упругого разжимного кольца, размещенного в кольцевых канавках губок усложняет конструктивное выполнение зажима.
В техническом решении по патенту RU №94254, публ. 20.05.2010 г. предложен зажим для устройства предварительного напряжения композитной арматуры, содержащее полый корпус, зажимные губки, накидную гайку, поперечно ориентированную к продольной оси корпуса плиту с входным отверстием для арматуры и взаимодействующее с плитой средство натяжения в виде упорной резьбовой трубы, при этом зажимные губки выполнены с удлиненной хвостовой частью, имеющей дополнительные кольцевые канавки, выступы конической и цилиндрической формы, дополнительно введены пружинные кольца, пружина, регулировочные гайка и винты, причем пружинные кольца размещены в кольцевых канавках зажимных губок, регулировочная гайка размещена на корпусе, а регулировочные винты установлены в радиальных отверстиях накидной гайки, расположенных в зоне конусности дополнительных кольцевых конических выступов.
В данном техническом решении выполнение наружной поверхности губок с чередованием конической и цилиндрической поверхностей, наличие пружинных колец, размещаемых в кольцевых канавках зажимных губок, наличие их хвостовой части конусных выступов, взаимодействующих со сферической поверхности регулировочных винтов или с продольно-разрезным вкладышем, создающих обжатие арматуры по длине зажимных губок, в целом усложняет конструктивное исполнение устройства, а использование для взаимодействия выступов хвостовой части со сферической поверхности регулировочных винтов или с продольно-разрезным вкладышем снижает эксплуатационную надежность устройства в целом вследствие преждевременного износа контактирующих поверхностей.
При реализации данного технического решения выполнение зажимных губок с чередованием конической и цилиндрической поверхностей ухудшает эксплуатационную надежность в условиях предварительного напряжения композитной арматуры с различным диаметром.
Вместе с тем, техническое решение по патенту RU №94254, публ. 20.05.2010 г., выбрано в качестве ближайшего аналога заявляемой полезной модели, поскольку данное техническое и заявляемая полезная модель по функциональному назначению соответствуют зажиму для устройства предварительного напряжения композитной арматуры и имеют общую совокупность конструктивных признаков по реализации указанного назначения изделия, а именно:
корпус с внутренней конической полостью, в которой установлены контактирующие с поверхностью данной полости зажимные губки, соединенное с корпусом средство фиксации губок относительно стержневой арматуры и поперечно ориентированная к продольной оси корпуса плита с входным отверстием для арматуры и взаимодействующее с плитой средство натяжения.
Задача настоящей полезной модели состояла в упрощении конструкции зажима для устройства предварительного напряжения композитной арматуры, в обеспечении его эксплуатационной надежности вне зависимости от диаметра стрежневой композитной арматуры.
Для решения поставленного технического решения предложен зажим для устройства предварительного напряжения композитной арматуры, содержащий корпус с внутренней конической полостью, в которой установлены контактирующие с поверхностью данной полости зажимные губки в количестве их равным двум или более, соединенное с корпусом средство фиксации губок относительно стержневой арматуры и поперечно ориентированную к продольной оси корпуса упорную плиту с входным отверстием для арматуры и предназначенную для присоединения к средству натяжения, при этом корпус со стороны большего основания его полости имеет продольно ориентированный к его продольной оси паз, в котором расположены выступающие относительно наружной поверхности корпуса кронштейны, жестко соединенные с зажимными губками, рабочие поверхности которых взаимодействующие с арматурой имеют зубчатую насечку и длина которых соответствует соотношению: L=(5-50)d, где d - диаметр композитной арматуры.
Согласно полезной модели, средство фиксации губок относительно стержневой арматуры выполнено в виде нажимной гайки, установленной в корпусе со стороны торцев зажимных губок.
Согласно полезной модели, средство фиксации губок относительно стержневой арматуры выполнено в виде расположенного с внешней стороны корпуса рычажно-поворотного механизма, одни из которых с одной стороны шарнирно соединены с кронштейнами, установленными на корпусе со стороны упорной плиты, а с другой стороны шарнирно соединены с рычагами-тягами, один конец которых шарнирно соединен с выступающими относительно наружной поверхности корпуса кронштейнами.
Согласно полезной модели, оси поворота рычагов, соединенные с кронштейнами, установленными на корпусе со стороны упорной плиты, имеют эксцентрики для регулирования усилия сжатия.
Согласно полезной модели, зажим снабжен кольцевой обоймой, фиксирующей кронштейны, выступающие относительно наружной поверхности корпуса.
Согласно полезной модели, рычажно-поворотный механизм снабжен стопорным механизмом для фиксации обжима стержневой арматуры.
Согласно полезной модели, между корпусом и упорной плитой расположена демпфирующая прокладка.
Согласно полезной модели, величина угла между конической поверхностью корпуса и продольной осью составляет 1-22°.
Анализ известного уровня техники в целом показал, что предлагаемая в заявляемой полезной модели совокупность конструктивных признаков и их взаимосвязь не известны из уровня техники, и соответствуют критериям полезной модели "новизна" и "промышленная применимость".
Предлагаемая полезная модель может быть использована в строительстве при проектировании зажимов устройств предварительного напряжения композитной арматуры на основе стеклопластиков.
Полезная модель поясняется нижеприведенным описанием и графическими материалами, где на:
Рис. 1 показан общий вид зажима для устройства предварительного напряжения композитной арматуры со средством фиксации губок в виде нажимной гайки (аксонометрия, вид со стороны средства фиксации губок, сечение А-А);
Рис. 2 - показан общий вид зажима для устройства предварительного напряжения композитной арматуры со средством фиксации губок в виде рычажно-поворотного механизма (аксонометрия, вид со стороны средства фиксации губок, сечение А-А).
Зажим для устройства предварительного напряжения композитной арматуры содержит корпус 1 с внутренней конической полостью, в которой установлены контактирующие с поверхностью данной полости зажимные губки 2, количество которых равно двум или более. С корпусом 1 соединено средство фиксации губок относительно стержневой арматуры 3. Зажим со стороны меньшего основания конической полости корпуса имеет поперечно ориентированную к продольной оси корпуса упорную плиту 4 с входным отверстием 5 для арматуры, предназначенную для соединения со средством натяжения (на рис. не показано).
Конструктивное исполнение средства натяжения может быть различно:
- в виде жесткого каркаса в производственной форме бетонного изделия с подвижной планкой, приводимой в действие гидроцилиндрами.
- в виде жесткого каркаса в производственной форме бетонного изделия с подвижной планкой, приводимой в действие механическим резьбовым натяжителем.
- в виде отдельной, мобильной проставки, между натяжной планкой и зажимом, выполняющей функцию натяжения, гидравлическим или механическим способом.
Корпус 1 со стороны большего основания его полости имеет поперечно ориентированный к его продольной оси паз 6, в котором расположены выступающие относительно наружной поверхности корпуса кронштейны 7, жестко соединенные с зажимными губками 2. Рабочие поверхности губок 2 взаимодействующие с арматурой имеют зубчатую насечку, при этом длина рабочей поверхности губок соответствует соотношению: L=(5-50)d, где d - диаметр композитной арматуры. Заданное соотношение оптимально по условиям надежного взаимодействия губок с композитной арматурой различного диаметра.
При длине L<5d недостаточна площадь контактирующих поверхностей, что приводит либо к проскальзыванию стержневой арматуры относительно поверхности губок, либо к разрушению при значительном усилии сжатия стеклопластиковой арматуры. При длине L>50d значительно увеличиваются конструктивные параметры губок, что технологически нецелесообразно.
Средство фиксации губок относительно стержневой арматуры может быть выполнено в виде нажимной гайки 8, установленной в корпусе со стороны торцев зажимных губок 2, при этом наличие кронштейнов 7 в этом случае обеспечивают смещение губок в случае их заклинивания.
Средство фиксации губок относительно стержневой арматуры может быть выполнено в виде рычажно-поворотного механизма, рычаги 9 которых с одной стороны шарнирно соединены с кронштейнами 10, установленными на корпусе 1 со стороны упорной плиты 4, с другой стороны рычаги 9 шарнирно соединены с рычагами-тягами 11, один конец которых шарнирно соединен с выступающими относительно наружной поверхности корпуса кронштейнами 7. Кронштейны 7 расположены в кольцевой обойме 12, охватывающей корпус 1. Свободные концы рычагов-тяг 11 предназначены для силового воздействия в режиме фиксации губок 2 относительно стрежневой арматуры. Оси поворота рычагов 9 соединенные с кронштейнами 10 имеют эксцентрики (не показано) для регулирования усилия сжатия. Рычажно-поворотный механизм имеет стопорный механизмом (не показан) для фиксации обжима стержневой арматуры.
Величина угла между конической поверхностью корпуса и продольной осью составляет 1-22°, что оптимально по условиям эффективного усилия взаимодействия между контактирующими поверхностями губок и стеклопластиковой арматуры.
При работе зажима стеклопластиковую арматуру пропускают через входное отверстие 5 упорной плиты 4 в зону рабочих поверхностей губок 2, которые осуществляют зажим арматуры при взаимодействии нажимной гайки 8 с торцем губок либо при повороте рычагов 9 и рычагов-тяг 11. В результате осуществляют зажим стеклопластиковой стержневой арматуры между рабочими поверхностями губок, наличие насечек на которых повышает надежность взаимодействия контактирующих поверхностей. После зажима стеклопластиковой стержневой арматуры между рабочими поверхностями губок режим предварительного напряжение арматуры производят традиционным методом путем использования упорной плиты 4 с гидравлическим или механическим средством натяжения, при этом для деформирования силовых нагрузок на корпус 1 со стороны опорной плиты между ними размещают компенсационную демпфирующую прокладку 13.
Предлагаемый по полезной модели зажим для устройства предварительного напряжения композитной арматуры имеет простое конструктивное исполнение при высокой эксплуатационной надежности с обеспечением при этом эксплуатации зажима на различных диаметрах арматуры.