Главная
Появление этой технологии послужило толчком к качественному изменению всей строительной отрасли: она не только стала инструментом для возведения новых сооружений, но и способом усиления эксплуатируемых конструкций. На основе ее принципов работы появились грунтовые анкеры, которые позволили существенно освободить внутреннее пространство глубоких котлованов, обеспечить устойчивость сводов в тоннелях, закрепить склоны с подвижными грунтовыми массивами, прилегающими к автомобильным дорогам. Изобретение вантовых систем подарило миру новую одноименную разновидность мостов. Те же самые пряди и домкраты, которые используются с устройством предварительного напряжения, теперь активно применяются для надвижки и подъема пролетных строений. А еще же есть объекты энергетической инфраструктуры, например, атомные электростанции, где преднапряжение существенно увеличивает прочность и надежность гермооболочки. А такие высотные объекты, как башни ветряков, нуждаются в увеличении устойчивости и жесткости от воздействия ветра. В этом случае производят устройство вертикальных пучков из высокопрочных прядей.
Как мы знаем, со временем из-за износа, повышения интенсивности движения транспортных средств, климатического воздействия основные конструкции мостов начинают приходить в негодность, что приводит к нарушению нормальной эксплуатации. Существуют различные методы восстановления несущей способности, самым эффективным из которых является внешнее предварительное напряжение. В качестве напрягаемой арматуры используются высокопрочные семипроволочные пряди в защитной полиэтиленовой оболочке, называемые «моностренды?». Пучок располагают с внешней стороны, при этом усилие передается через анкера на концах балки и отгибатели для его отклонения в вертикальной плоскости. Такой способ применим не только для сборных и монолитных железобетонных пролетных строений, но и для стальных и сталежелезобетонных.
Суть технологии
Суть предварительного напряжения заключается в создании искусственного обжатия железобетонных конструкций (ЖБК) до начала их эксплуатации. Два основных элемента всей системы — это высокопрочная арматура и анкеры. Первую натягивают на определенное усилие, вторые, расположенные на торцах, передают это усилие на само изделие. Высокопрочная арматура может быть представлена в виде проволок, семипроволочных прядей или стержней. Как только производится их натяжение, связи между атомами металлической решетки удлиняются, но при этом такие линейные деформации — упругие, то есть после снятия воздействия с несущего элемента начинается быстрое его возвращение в исходную длину. Но из-за фиксации этого эффекта не происходит. При этом сжимающее усилие не прекращается, передается через анкеры на тело конструкции и производится ее выгиб.
В зависимости от места изготовления конструкции (в заводских условиях или в условиях строительной площадки) применяются различные способы устройства системы предварительного напряжения - на упоры и на бетон. Для первого отличительной особенностью является натяжение и фиксация высокопрочной арматуры на упоры стенда сразу после формирования каркаса. Далее производится укладка бетона и как только он достигнет передаточной прочности, арматуру освобождают от закрепления. Она, стремясь укоротиться, обжимает железобетонное изделие.
Второй способ немного отличается по технологии и применяемым материалам. На стадии сборки каркаса происходит только монтаж каналообразователей и анкеров на торцах, а натяжение арматуры и их фиксация происходит только после достижения бетоном требуемой прочности.
Сфера применения
Предварительное напряжение получило широкое распространение в следующих сферах:
• здания и сооружения промышленного и гражданского назначения: перекрытия и полы;
• транспортная инфраструктура: мосты, тоннели, дороги;
• объекты энергетической инфраструктуры: атомные, гидро- и ветроэлектростанции.
Технология преднапряжения позволяет не только возводить новые надежные и долговечные объекты различного масштаба, но и усилять уже эксплуатируемые сооружения.
Оборудование
При устройстве системы предварительного напряжения применяется следующее специализированное оборудование:
• гидравлические домкраты - используются для натяжения высокопрочной арматуры;
• проталкиватели для канатов - применяются для проталкивания прядей в каналообразователь;
• инъекционные установки - позволяют изготовлять качественный цементный раствор и заполнять им внутреннее пространство каналообразователей;
• насосные станции - обеспечивают необходимое давление для работы оборудования: домкратов, проталкивателей и инъекционных установок.