способ усиления и ремонта железобетонной дымовой трубы

Формула изобретения

Способ усиления и ремонта железобетонных дымовых труб с помощью усиливающей железобетонной обоймы, устанавливаемой на поврежденной внутренней или внешней поверхности ствола трубы и включающей предварительную зачистку поверхности от разрушенного бетона и следов коррозии, отличающийся тем, что поврежденную и предварительно зачищенную поверхность ствола трубы поочередно и по отдельным участкам покрывают синтетической смолой с армирующими термостойкими волокнами, а в состав бетона обоймы также включают армирующие термостойкие волокна, при этом уплотнение бетона до отверждения смолы производят вибропрессованием, а внешнюю поверхность обоймы формируют оставляемой опалубкой, фиксируемой синтетической смолой с термостойкими волокнами и болтами, которые предварительно закреплены в бетоне ствола трубы.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а точнее к способам усиления и ремонта железобетонной дымовой трубы, оно может быть также использовано при ремонте и усилении градирен, железобетонных сосудов и резервуаров, а также для ремонта и усиления несущих и ограждающих железобетонных конструкций зданий.

Известен способ усиления ствола железобетонной дымовой трубы с помощью устройства железобетонных обойм («Ремонт дымовых труб, градирен и антикоррозионных покрытий оборудования электростанций» (Справочное пособие). / Под общей редакцией И.В.Захарова, А.И.Курилова. - М.: Энергоиздат, 1982 г., стр.65). Устройство железобетонных обойм на внешней поверхности дымовой трубы является сложной и трудоемкой операцией, в связи с чем обоймы тщательно рассчитываются и разрабатывается проект производства работ. Определяется толщина обоймы, а также проверяется несущая способность фундамента трубы на увеличение нагрузки от веса обоймы и на увеличение ветровой нагрузки. Обоймы армируются вертикальной и горизонтальной арматурой. При значительных разрушениях ствола трубы устраивается сплошная обойма, называемая железобетонной рубашкой. Вертикальная арматура обоймы сваривается с вертикальной арматурой ствола трубы, тем самым обеспечивая совместную работу арматурного каркаса трубы и арматурного каркаса обоймы.

Но указанный способ усиления трубы не обеспечивает совместной работы бетона обоймы и бетонного ствола трубы в следствие усадочных деформаций бетона и недостаточной адгезии «молодого» бетона обоймы и «старого» бетона ствола трубы. Кроме указанного недостатка, перед устройством обоймы вследствие увеличения нагрузки следует производить усиление фундамента трубы. Таким образом, данный способ усиления дымовой трубы обуславливает трудоемкость при проведении работ.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ усиления ствола железобетонной дымовой трубы с помощью устройства железобетонных обойм внутри («Ремонт дымовых труб, градирен и антикоррозионных покрытий оборудования электростанций» (Справочное пособие). / Под общей редакцией И.В.Захарова, А.И.Курилова. - М.: Энергоиздат, 1982 г., стр.67). Ствол трубы очищают от разрушенного бетона и промывают содовым раствором для нейтрализации продуктов коррозии.

Для установки арматуры обоймы устанавливают на консоли кольцо из уголка, к которому приваривают стержни вертикальной арматуры. Горизонтальную арматуру подвязывают перед установкой опалубки на высоту яруса. Бетонирование обоймы производят в переставной внутренней опалубке. Уплотнение бетона осуществляют глубинным вибратором.

В связи с тем, что объем бетонирования при данном способе значительно меньше и ветровые нагрузки на ствол трубы не увеличиваются, усиление фундамента, возможно, не потребуется. Вместе с тем, адгезия бетона ствола трубы и бетона обоймы не обеспечивается, вследствие чего создаются предпосылки для коррозии бетона и арматуры ствола трубы.

Таким образом, рассмотрев существующий аналог и прототип, следует отметить, что в настоящее время нет удовлетворительного решения по ремонту и усилению железобетонных дымовых труб.

Задача изобретения - создать способ ремонта и усиления железобетонных дымовых труб, обеспечивающий совместную работу железобетонной обоймы с усиливаемым стволом трубы с минимальными трудозатратами и материалоемкостью.

Технический результат достигается тем, что в способе ремонта и усиления железобетонных дымовых труб, включающем в себя устройство железобетонной обоймы, устраиваемой на внешней или внутренней поверхности ствола трубы, отличающемся тем, что поврежденную и предварительно зачищенную поверхность ствола трубы по отдельным участкам и поочередно покрывают синтетической смолой (эпоксидная смола, полиэфирная смола и т.п.), с армирующими термостойкими волокнами (базальтовое волокно, каолиновое волокно, стекловолокно, углеродное волокно и т.п.), а в состав бетона усиливающей обоймы также включают армирующие термостойкие волокна: укладку и уплотнение бетона производят вибропрессованием в период времени до момента отверждения смолы, при этом внешнюю поверхность обоймы формируют оставляемой опалубкой (тонкослойный металл, стеклопластик и т.п.), которую фиксируют в проектном положении синтетической смолой с термостойкими волокнами и болтами, которые закрепляют в бетоне ствола трубы после зачистки поверхности.

Предлагаемый способ ремонта и усиления железобетонных дымовых труб поясняется фиг.1, где показан разрез усиленной дымовой трубы:

1 - ствол дымовой трубы;

2 - усиливающая обойма.

На фиг.2 показан фрагмент зоны ремонта, поясняющий сущность способа:

1 - ствол дымовой трубы;

2 - синтетическая смола, с термостойким волокнами;

3 - арматурный каркас;

4 - бетон усиленный термостойкими волокнами;

5 - синтетическая смола с термостойким волокном;

6 - оставляемая опалубка;

7 - болты.

Помимо адгезии, совместную работу со стволом трубы обуславливает генерация волокон, которые включены в состав бетона обоймы и в состав синтетической смолы.

Поверхность ствола дымовой трубы, подлежащую ремонту:

зачищают и покрывают синтетической смолой с волокнами, устанавливают арматурный каркас, связывают его с арматурным каркасом ствола трубы, устанавливают оставляемую опалубку, покрытую неотвержденной синтетической смолой с волокнами, заполняют зону ремонта бетоном с термостойкими волокнами и производят вибропрессование.

Обработка синтетической смолой с волокнами необходима для повышения адгезии сопрягаемых поверхностей ствола дымовой трубы, обоймы и оставляемой опалубки. Болтами (7), ствола трубы (1) фиксируют оставляемую опалубку (6) и, соответственно, обжатие бетона обоймы (4).

В случае, если внешняя поверхность ствола трубы имеет локальные повреждения бетона, во избежание повышения ветровых нагрузок выполняют ремонт с использованием минимально возможного количества бетона, заполняя бетоном только углубления, вызванные разрушениями, при этом оставляемую опалубку монтируют непосредственно на поверхности ствола трубы.

Таким образом, поставленная задача решается за счет того, что совместная работа железобетонной обоймы со стволом обеспечивается синтетической смолой с термостойкими волокнами и бетоном обоймы с термостойкими волокнами, а также оставляемой опалубкой, поверхность которой, обращенная к внешней поверхности обоймы, перед бетонированием покрывают синтетической смолой с термостойкими волокнами; а вся система - «бетон ствола трубы - бетон обоймы - оставляемая опалубка» - после укладки бетона обоймы дополнительно прессуют и фиксируют болтами, которые до бетонирования обоймы установлены после зачистки поверхности ствола трубы. Следует отметить, что бетон, армированный волокнами, обладает более высокой прочностью и относительно малой усадкой. (Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, конструкции. Издательство Ассоциации строительных вузов. - М., 2004). Оставляемую опалубку, надежно закрепленную на поверхности бетонной обоймы, следует рассматривать как листовую арматуру, усиливающую всю конструкцию обоймы в целом. Вследствие чего объем бетонирования и, соответственно, вес конструкции может быть существенно снижен (Р.В. Воронков, Железобетонные конструкции с листовой арматурой. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1975 г.).

Поскольку твердение бетона обоймы при рассматриваемом способе производства работ будет происходить в условиях объемного сжатия, прочность бетона будет существенно выше (Иноземцев Ю.П. Деформационное упрочнение цементных бетонов. Реферат на соискание степени д.т.н., 1991 г.).

Следовательно, усиление и ремонт дымовых железобетонных труб предложенным способом позволит значительно снизить трудоемкость и материалоемкость и, кроме того, повысит надежность конструкции в целом, а также не потребует усиления фундамента трубы.