ГлавнаяЕсли для стали затяжек (из условия ее разупрочнения или по технологическим причинам) вообще нельзя применять сварку, то стыки стержней по длине можно выполнять с помощью муфт на резьбе.
Контактная сварка стержней производится на стыковых электрошлаковых машинах АСИФ-75 или МСР-100.
Стержни из стали марок 15Г2С и 30ХГ2С свариваются на контактных машинах методом оплавления с предварительным подогревом их до светло-красного каления на этих же машинах. Припуск длины для обоих стержней на оплавление и осадку берется от 15 до 30 мм в зависимости от диаметра стержня. Продолжительность сварки 20—30 сек.
Ввиду большой ответственности сварного соединения затяжки оно должно быть выполнено и проконтролировано особенно тщательно. Смещение осей стержней в стыках не должно превышать 0,1 диаметра стержней. Утолщение в месте стыка (грат) срубается зубилом, пока стержень находится в размягченном состоянии. Так же высококачественно должна быть выполнена винтовая нарезка для обеспечения плотного соединения без люфта. Диаметр отверстия шайб, устанавливаемых под гайку, принимается на 1—2 мм больше диаметра резьбового конца, а диаметр отверстия в упорных местах — на 3—5 мм больше. Постановки шайб желательно избегать в целях уменьшения потерь предварительного напряжения.
Затяжки рассматриваемого типа напрягаются с помощью гаек, втулок и домкратов. До начала предварительного напряжения натяжная гайка или втулка должна находить на нарезку не менее чем на половину диаметра стержня. По окончании натяжения гайки или втулки штоки должны быть навинчены на нарезные концы затяжек на длину не менее диаметра стержня.
Затяжки из стальных канатов. Канаты в процессе вытяжки получают значительные остаточные удлинения — порядка 1 — 1,2%. Поэтому разметку и резку канатов целесообразно делать после вытяжки. После изготовления анкеров вытяжка повторяется совместно с анкерами для проверки их надежности. Вытяжка канатов производится на стенде с помощью лебедок и полиспастов.
В затяжках из стальных канатов применяются гильзо-клиновые и стаканные анкеры.
Гильзо-клиновые анкеры состоят из гильзы и клина (рис. 1). Конец каната, очищенного от грязи и масла и расплетенного на пряди, заводят внутрь гильзы и заклинивают в ней. Затем гильзу вставляют в матрицу гидравлической установки и при помощи ее пуансона и штока продавливают через волок (рис. 2). Материал гильзы в процессе продавливания плотно обжимает канат по волнам клина. Процесс создания гильзо-клинового анкера весьма прост и индустриален.
Анкеры стаканного типа заливаются бетоном или сплавами цветных металлов.
Анкеры типа ЦНИИС Гострансстроя проще всего изготовлять из отрезка бесшовной трубы с приваренным днищем, через отверстие в котором пропускается канат. Конец каната расплетается, и проволока отгибается внутрь стакана. Анкеровку можно усилить устройством второго загиба на концах проволок (рис. 3). Отогнутые концы проволок должны быть расположены в стакане веерообразно и равномерно по всему стакану. Канат у входа в стакан оплетается вязальной проволокой.
Стакан заливается бетоном марки не ниже 500. Защитный слой бетона от проволок до торца стакана принимается 0,5—1 см.
Стаканный анкер должен быть снабжен комплектом вилкообразных шайб толщиной от 2 до 10 мм. Шайбы, изготовляемые из стали марки Ст. 3, должны иметь с двух сторон ровную поверхность, без изгибов, зазубрин и т. п., чтобы избежать обмятий и падения усилия в затяжке после натяжения.
Стаканы для анкеров, заливаемых сплавом цветных металлов, изготовляются точеными или литыми из стали марок Ст.З или Ст.5. На внешней поверхности стакана делается нарезка для навинчивания натяжных устройств. Внутренная полость стакана коническая. Размеры стакана назначаются в зависимости от диаметра каната, от диаметра, количества и прочности канатных проволок и рода свивки проволок.
НИИ промсооружений рекомендует применять стаканы длиной, равной 4,5—5 диаметром каната, с наружным диаметром, равным 3 диаметрам каната, с уклоном образующей конической полости 1:8—1:10. Заведенный в стакан конец каната расплетается; проволоки отгибаются крюками внутрь в несколько ярусов или волнообразно изгибаются.
Для заливки стаканов применяются сплавы на цинковой основе — ЦАМ 9-1,5, ЦЛМ 10-5 по ГОСТ 7117 — 62 и сплавы на свинцово-оловянной основе — баббиты марок Б16, БТ, Б6, Б К., БН и БС по ГОСТ 1209—59. Перед заливкой сплава стакан с заведенным в него концом каната разогревается паяльной лампой или газовыми горелками до температуры 200—220° С.
Во избежание отжига каната температура расплавленного сплава перед заливкой не должна превышать 460—480° С. Температура затвердевания сплава должна быть не ниже 240° С. Для плотного заполнения сплавом промежутков между проволоками следует во время заливки подвергать стаканы вибрации.
Затяжки из пучков проволок. Прямолинейные затяжки. Проволока, поступающая в бухтах, очищается от грязи и ржавчины, выправляется и нарезается на правильно-отрезных станках. Применяются станки системы Блинкова, АН-14 и др.
В зависимости от конструкции анкера принимается следующая длина заготовок проволок:
для пучков с гильзовыми анкерами
L=0,992l — 5 см;
для пучков с анкерами «колодка с пробкой», натягиваемых домкратами с двух сторон,
L≥l + 2l1 + 30 см;
то же, натягиваемых домкратами с одной стороны,
L≥l + l1 + 30 см;
для пучков со стаканными анкерами
L = l + 2lз,
где L — общая длина заготовок проволок;
l — расстояние между упорами натягиваемой конструкции;
l1 — расстояние от торца опорной головки домкрата до задней стороны клиновой обоймы;
lз — длина заделанного в стакан кольца проволоки.
Пучки сплошного сечения компонуются с помощью временных сжимов и скрепляются скрутками из отожженной проволоки через 80—100 см.
Пучки трубчатого сечения собираются на металлических шаблонах.
Расположение проволок по периметру окружности фиксируется с помощью спиралей из обычных проволок или обрезков круглых стержней длиной 50—60 мм и закрепляется скрутками из вязальной проволоки. Спирали и скрутки ставятся через 80— 100 см по длине пучка.
Для прямолинейных пучков применяются анкеры гильзовые, «колодки с пробками» и стаканные.
Стержни гильзового анкера изготовляются из конструкционной (ГОСТ 1050—60) или легированной (ГОСТ 4543—61) сортовой стали с последующей закалкой. Предел прочности стали для стержней анкеров должен быть не менее 100 кг/мм2. Гильзы изготовляются из стали марки Ст. 3.
Гильза навинчивается на стержень, и концы проволок пучка вставляются в кольцевую щель между гильзой и стержнем до упора в буртик гильзы. Затем на анкер надевается разрезанное на две части обжимное кольцо из твердой закаленной стали, заключенное в обойму. В специальной гидравлической домкратной установке обжимное кольцо протягивается вдоль гильзы, обжимает ее и прочно запрессовывает концы проволок в анкере.
Необходимо следить, чтобы концы проволок во время протяжки кольца не смещались, для чего на проволоках около анкера мелом или краской делается метка.
Колодки изготовляются из конструкционной углеродистой стали марки Ст.45 (ГОСТ 1050—60), пробки —из этой же стали или из конструкционной легированной стали марки Ст.40Х (ГОСТ 4543—61) с последующей закалкой до твердости Hrc = = 52—55 единиц (по Роквеллу).
Для закалки пробки нагреваются в электрических печах до t=850° С и затем погружаются в воду с t=14° С; на боковой поверхности пробок наносится нарезка треугольного или трапециевидного профиля.
Анкерные стаканы выполняются по способу, описанному выше. При заливке стакана сплавом концы проволок можно изгибать по волнистой линии. При заливке бетоном концы проволок отгибаются внутрь стакана крюками так же, как и у стальных канатов (см. рис. 3).
Длина стакана для заливки сплавами определяется опытным путем. Уклон образующей внутренней конической полости стакана принимается 1/10—1/8; диаметр отверстия для заводки пучка — на 1,5—2 мм больше диаметра пучка; диаметр основания конуса принимается равным 2—2,5 диаметра пучка; наружный диаметр стакана — равным 3—3,5 диаметра пучка.
Петлевидные затяжки. При небольших размерах конструкций (длиной до 8—10 м) петлевидные затяжки из высокопрочной проволоки могут изготовляться методом непрерывной навивки непосредственно на конструктивном элементе с заданным усилием натяжения. Для этого используются поворотные столы СПБ-3 и ДН-5, применяемые для непрерывного армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций.
Если размеры затяжек значительны или по производственным условиям их нельзя изготовлять непосредственно на конструкции, то они заготовляются отдельно и затем надеваются на упоры конструкции и там натягиваются.
Пучки для затяжек длиной до 8—10 м могут изготовляться на поворотных столах, которые оборудуются стержнем с упорами, позволяющими снимать готовый пучок. Чтобы пучок после снятия с упоров не потерял своей формы, он должен быть скреплен часто расположенными скрутками из вязальной проволоки. На время транспортировки затяжки от поворотного стола к месту установки ее целесообразно надевать на распорку, позволяющую сохранять форму пучка. Упоры на поворотном столе должны иметь такую же форму, как и на конструкции.
Для изготовления затяжек петлевидной формы большой длины делаются специальные установки (навивальные машины), на которых производится непрерывная навивка пучка с небольшим натяжением проволоки. Такая намоточная машина, выполненная в виде крестовины, применялась при изготовлении затяжек для моста через р. Томь (рис. 4). По концам одной из балок крестовины устанавливался привод в виде двух двигателей мощностью по 10 квт с редукторами, передающими крутящий момент на ходовые колеса с помощью бесконечной цепи (рис. 5).
Вращением крестовины со скоростью 0,6 об/мин производилась навивка пучка на пучкообразователи, установленные по концам балок крестовины (рис. 6). Два подвижных пучкообразователя обеспечивали съем затяжки с крестовины. Проволока подавалась из бухты на намоточную машину через станки системы Носенко и Блинкова, где она выправлялась и стыковалась. Перед снятием затяжки с крестовины она скреплялась скрутками из вязальной проволоки на расстояниях, равных примерно 10 диаметрам затяжки. Общая схема установки для изготовления затяжки показана на рис. 7.
Установки для намотки петлеобразных пучков должны обеспечивать равномерность натяжения проволоки. Стыки проволоки не должны попадать на перегибы затяжки.
