Соединительные муфты для арматуры

Одной из важных задач современного монолитного строительства является надежная стыковка несущей металлической арматуры. Если раньше для соединения применяли сварочную сборку и обвязку внахлест, то сейчас повсеместно внедряется механическое муфтовое крепление. Строительная технология с использованием арматурных муфт востребована при возведении зданий с повышенной несущей нагрузкой: многоэтажных домов, гидроэлектростанций, мостов, а также в сейсмически неустойчивых зонах.

Что представляют из себя муфты

В производстве деталей используют трубы небольшого диаметра — гладкие или с микрорезьбой. Материал для изготовления — качественная сталь разных марок, в зависимости от типа арматуры. Готовые пустотелые детали имеют цилиндрическую форму. Длина цилиндра колеблется в пределах 7-20 см, а диаметр зависит от толщины стержня. Стенки детали имеют толщину 2-5 мм. Арматурные муфты по форме похожи на аналогичные элементы, применяемые при закладке трубопроводов.

Для обеспечения прочной стыковки форма и исходный материал муфты и стержневой арматуры должны соответствовать ГОСТу 10922-2012. В отношении соединения железобетонных монолитных конструкций руководствуются ГОСТом 34278-2017.

Назначение и особенности

С развитием монолитно-каркасной строительной технологии, соединительные муфты стали более востребованы. Они способствуют надежному креплению арматуры непосредственно в зоне работ.

Монтаж муфтового узла занимает до 10 минут. Не требует специализированного оборудования и обучения. Концы арматуры фиксируют внутри муфты, а затем навинчивают на резьбу или используют такие крепежные элементы:

задвижки;

клапаны;

ограничители.

Если нужно соединить арматуру различной толщины, используют позиционные муфты. Они также подходят для поперечного и прямого крепления изогнутых стержней. Расчет затрат на сборку конструкции производят при планировании общей сметы.

Соединение арматуры муфтами: плюсы и минусы

Технология муфтового соединения имеет 5 основных преимуществ перед ванной сваркой и соединением «внахлест»:

1. Ускоряет скорость строительства. Обеспечивает до 500 стыков на 1 строительную бригаду за смену.
2. Позволяет сократить количество рабочих, благодаря высокой производительности.
3. Устраняет потребность в высококвалифицированных сварщиках, так как применяется механический способ стыковки.
4. Гарантирует экономию материала. От перерасхода избавляет стыковка арматуры и отсутствие нахлестов.
5. Позволяет увеличить высоту, за счет прочности и меньшей массы арматуры в каркасе.

С использованием механического соединения становится возможным одновременно вести накатку и монтаж. Для вертикальной установки не требуется дополнительное оборудование. При этом значительно сокращается время эксплуатации кранов.

К недостаткам механического крепления относятся:

уменьшение толщины металла в результате нарезки, и, как следствие, понижение прочности;

необходимость физического усилия при закручивании муфты;

применение дорогих гидравлических прессов при обжиме;

высокая стоимость цилиндров.

Стоит отметить, что затраты в этом случае быстро окупаются.

Разновидности креплений

Для фиксации стержней и предотвращения разбалтывания конструкции, внутри муфт делают резьбу или устанавливают обжимные кольца. По типу крепления на стержне, муфты делят на 2 вида:

резьбовые, с нанесенной внутри резьбой;

обжимные, подразумевающие дополнительное использование затягивающих элементов (кольца или гайки).

Для каждого способа предусмотрена соответствующая подготовка и обработка материалов.

Резьбовые муфты

Если применяют технологию резьбового монтажа, используют муфты с нанесенной резьбой. В торце арматуры располагают резьбу с соответствующим шагом. Таким образом, обеспечивается правильная фиксация, а соединенные стержни по прочности получаются не хуже цельных.

Резьбовая технология оптимальна для арматуры, толщиной свыше 16 мм.

Тип резьбы может быть конический и прямой. При прямой резьбе размер цилиндра минимальный. Тип определяют во время предварительной подготовки арматуры. На стержневые концы наносят резьбу, которая должна сочетаться с резьбой муфты.

При профессиональном резьбовом монтаже собирают стержни до 20-30 метров в длину без сегментации. При этом не используются дополнительные элементы и проволока. Для фиксации нужно просто подготовить места стыков арматуры и завинтить в муфте. Резьбовое крепление — малозатратный и легкий в применении способ.

Болтовые арматурные муфты

Для равнопрочного монтажа арматуры без предварительной подготовки торцов используют болтовые муфты. Конструкция включает следующие элементы:

цилиндрическая металлическая трубка с отверстиями для болтов;

срезные болты;

вкручивающий инструмент.

Болтовая система — универсальная. Она применима к арматуре любой толщины и формы, гладкой и профильной. Данный вид крепления используется для реконструкции монолитных строений.

Обжимные арматурные муфты

Для работы необходимо гидравлическое оборудование. Стержни муфты могут иметь внутреннюю перегородку. Они несколько утолщают стыки, но в то же время, обеспечивают быстроту монтажа.

Типы оборудования для соединения

Оборудование для стыковки зависит от типа применяемой муфты и места работ. Выпускается 2 вида станков: для обжима и резьбового крепления.

Для обжима в условиях стройки используют мобильные гидравлические прессы, состоящие из: пресса, маслостанции и рукавов высокого давления. Пресс работает в полуавтоматическом режиме. Управление осуществляется с пульта, встроенного в рукоятку или вручную.

Благодаря переносному прессу механические обжимные крепления образуют стык арматуры с высокой прочностью по отношению к растяжению. При этом значительно повышается фактическое усилие к временному сопротивлению сжимаемого проката и гарантируется неограниченная выносливость.

Станок для нарезки резьбы на арматуре

Станки предназначены для подготовки стыков к последующему муфтовому креплению. Они применимы к стержням с диаметром от 16 до 40 мм. Обеспечивают максимальную длину резьбы на выходе до 80 мм.

В зависимости от нарезки существует 2 типа станков:

Для конической нарезки. Механизм действия: снятие резцами лишнего тела с арматуры с последующим приданием конусообразной формы и нарезкой. Производительность — до 1000 насечек за смену.

Для цилиндрической накатки. Ребра арматуры срезаются резцами, а насечки накатываются роликами. Можно использовать непосредственно на участке стройки с производительностью 400 резьб за смену.

Станок для обжима

Полный комплект для технологии обжима обеспечивают станки. Система соединяет арматуру в диапазоне 16-55 мм. В комплект входят сменные штампы для разных диаметров стержней. Стандартный станок состоит из следующих комплектующих:

1. Арматурный пресс (стационарный или переносной).
2. Насосная станция.
3. Лебедка для перемещения пресса относительно муфты.
4. Рукав для создания высокого давления.

Станок создает крепление, идентичное по прочности арматурному стержню. Управляется одним оператором. Используется в любом положении в пространстве.

Принцип муфтового соединения

Технологическая последовательность обжима зависит от места проведения работ.  Для соединения арматурной стали на строительном участке придерживаются следующей последовательности действий:

помещается муфта на место стыка;

производится опрессовка;

проводится визуальный контроль;

выполняется комплексная проверка.

При механическом резьбовом соединении используют трубы маленького диаметра. Внутри конструкций чертят микрорезьбу нужного диаметра, а стыковочные концы формируют «под ключ» в виде многогранника. Дюймовую микрорезьбу наносят с наименьшим шагом, чтобы избежать перекрытия стенок труб зубцами. В этом случае стандартная сборка продольной арматуры состоит из 7 этапов:

1. 

   Подготовка оборудования и закупка муфт соответствующих размеров.

2. Нарезка резьбы на торцах стержней.
3. Фиксация арматуры.
4. Прикручивание к одному из концов цилиндра.
5. Закручивание с другой стороны.
6. Затягивание узла до максимума.
7. Проверка результата сборки.

При таком способе не требуется большое количество крепежных элементов. Так как нанесение резьбы истончает материал, используют толстостенные трубы.

Независимо от типа механического муфтового крепления и технологии фиксации, данный способ является передовым. Так, на производство одного механического стыка уходит в 20 раз меньше времени по сравнению со сваркой. Время работы сварщиков уменьшается на 90%, тем самым исключаются простои из-за нехватки кадров. Расходы на стыковку арматуры снижаются до 25%. Соединение без сварки — актуальная задача в строительстве.