УСТРОЙСТВО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВ

Полезная модель относится к области устройств для усиления существующих пролетных строений (ПС) мостов преимущественно железобетонных, в ее основе лежит способ предварительного напряжения которое создается искусственно, следовательно, уменьшается раскрытие трещин и одновременно увеличивается несущая способность, данное устройство может быть использовано для усиления большепролетных мостовых конструкций, в англоязычной литературе means for pre-stressing of composite materials.
Известна конструкция устройства предварительного напряжения композиционных материалов для усиления конструкций мостов, состоящая из стальной пластины (приспособление для закрепления), закрепленной на обоих концах полосы композиционного материала и устройства натяжения [Siwowski, Т. Strengthening Bridges with Prestressed CFRP Strips. / T. Siwowski. - Journal of civil engineering, 2012. - Том 7., Выпуск 1.].
Устройство предварительного напряженения композиционных материалов выполненное по такому образцу не позволяет, эффективно препятствовать трещинообразованию, в области закрепления стальной пластины с железобетонной балкой ПС моста, что приводит к преждевременному снижению несущей способности конструкции моста.
Также известна конструкция устройства предварительного напряжения композиционных материалов [Бобряшов В.М., Устройство для усиления строительных конструкций с помощью композиционной напрягаемой арматуры./ RU 2539460 С1. - 20.01.2015.].
Устройства предварительного напряжения, выполненные по такому образцу, также не эффективно препятствуют трещинообразованию, в области закрепления стальной пластины с железобетонной балкой ПС моста.
Наиболее близким к заявляемому является устройство предварительного напряжения композиционных материалов для усиления конструкций ПС мостов [Structural Strengthening with Prestressed CFRP Strips with Gradient Anchorage. / Christoph Czaderski. - M.ASCE, 2013. - 17(5), 651-661.].
Устройство с двух сторон композиционной полосы содержит: специальный зажим для фиксации полимер композиционных полос (ПКМ), закрепленный с поверхностью балки двумя базовыми уголками, каркас для гидравлического домкрата закрепленный анкерами, для натяжения композиционной полосы гидравлический домкрат, установленный в каркасе направляет усилие в продольном направлении в направлении зажима, таким происходит предварительной напряжение полосы ПКМ. При этом устройство имеет ряд недостатков: длительность монтажа за счет установки системы с двух концов, менее эффективное препятствие трещинообразованию при закреплении базовых уголков зажима.
Полезной моделью решается задача создания устройства для усиления ПС мостов, позволяющим уменьшить раскрытие трещин, что приведет к увеличению несущей способности ПС мостов.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство имеет зажим для фиксации ПКМ полос, закрепленный с поверхностью балки двумя базовыми уголками и каркас для гидравлического домкрата вызывающий напряжение полосы ПКМ с одного конца, закрепленный анкерами и нагревательные элементы, согласно заявленному базовые уголки зажима имеют роликовые направляющие, также устройство имеет нагревательные элементы для ускорения отвердения клеевого состава на композиционной полосе расположенных сегментарно поверхности балки, для напряжения композиционной полосы гидравлический домкрат, установленный в каркасе направляет усилие в продольном оси по направлению зажима, при этом противоположный конец ПКМ полосы закреплен неподвижно между пластиной имеющей анкерные крепления с балкой.
Заявленное устройство поясняется графически. (фиг. 1 - фиг. 4) конструкция заявляемого устройства предварительного напряжения ПКМ полос для усиления ПС мостов, на фиг. 1 представлен общий вид устройства предварительного напряжения ПКМ полос для усиления конструкций мостов в аксонометрической проекции. На фиг. 2 предвставлен общий вид и разрез каркаса для домкрата. На фиг. 3 общий вид и разрезы зажима для закрепления полосы ПКМ. На фиг. 4 представлен общий вид и разрез пластины имеющей анкерное крепление с балкой и полоса ПКМ.
На фиг. 1: зажим для фиксации ПКМ полос (1), закрепленный с поверхностью балки двумя базовыми уголками (2) с роликовыми направляющими (3), каркас для гидравлического домкрата (4), гидравлический домкрат (5), нагревательные элементы (6), полимер-композиционную полосу (7), пластину (8) для неподвижного закрепления с противоположного конца полосы ПКМ.
На фиг. 2: каркас для гидравлического домкрата (4), закрепленный с балкой анкерами (9).
На фиг. 3: показан общий вид и разрез зажима для закрепления ПКМ полосы.
На фиг. 4: пластина (8), имеющая анкерное закрепление (10) и полоса ПКМ (7).
Работа устройства на примере использования в качестве композиционной полосы (7), осуществляется следующим образом. Бурение анкерных болтов (9) для последующей установки каркаса для гидравлического домкрата (4), установка зажима (1) в базовые уголки (2) имеющие направляющие ролики (3), далее пропитка эпоксидным составом ПКМ полосы (7), с последующей фиксацией с одного конца ПКМ полосы (7) пластиной (8) с анкерными креплениями (10), с другого конца вставка ПКМ полосы (7) в зажим (1) с последующим закрытием данного зажима с зафиксированной ПКМ полосой, установка нагревательных элементов (6), крепление каркаса для гидравлического домкрата (4) на заранее предустановленные анкерные болты (9), установка в каркас (4) гидравлического домкрата (5) для последующего направления усилия в продольном направлении на механизм зажим (1) до необходимой степени предварительного напряжения ПКМ полосы (7). Таким образом обеспечивается предварительное напряжение композиционных полос.