Результат интеллектуальной деятельности: ОПАЛУБКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И КОЛОННА, ИЗГОТОВЛЕННАЯ В ЭТОЙ ОПАЛУБКЕ

Изобретение относится к области строительства, а именно к установкам для изготовления колонн и конструкциям колонн, и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции.

Из уровня техники известна технологическая линия для изготовления строительных изделий, включающая подвижную опалубку, бетоноукладчик (см. SU 882751 А, 23.11.1981, Е28В 5/00). Но данная технологическая линия предназначена для изготовления сборных объемных и других подобных изделий по конвейерной схеме производства и не может быть применена для изготовления протяженных железобетонных изделий, например колонн.

Также из уровня техники известна колонна и опалубка, применяемая для изготовления протяженных строительных конструкций, в том числе колонн (см. RU 2107784 С1, 27.03.1998, Е04В 1/35). Колонны бетонируют в несъемной опалубке и/или в формообразующих элементах - формах, каждую из которых предназначают для изготовления по меньшей мере четырех колонн одновременно и выполняют из нижнего горизонтального основания, на котором жестко закреплен центральный ряд стоек с расположенными на них щитами, образующими центральную неподвижную продольную стенку, шарнирно закреплены с возможностью откидывания и фиксации боковые стойки с расположенными на них щитами, образующими боковые, фиксируемые в заданном положении, откидные стенки, между каждой из которых и центральной стенкой установлены, с обеспечением возможности отклонения от вертикали на заданный угол, по крайней мере, один ряд промежуточных стоек с расположенными на них щитами, образующими промежуточные стенки, а между стенками смонтированы горизонтальные опалубочные поддоны, причем центральную стенку выполняют высотой, большей высоты остальных стенок. При этом отклонение стенок формы может быть осуществлено домкратами, а фиксация - затягиваемыми винтами.

Недостатками известной опалубки - формы, а также изготовленной с ее использованием конструкции - колонны являются высокие трудо- и материалозатраты при изготовлении, большие сроки производства работ и ограниченность в размерах изготавливаемых изделий.

Задачей настоящего изобретения как в части конструкции опалубки, так и в части колонны, изготавливаемой в этой опалубке, является сокращение трудо- и материалозатрат при одновременном уменьшении сроков производства работ и обеспечении возможности их проведения при любых погодных условиях, преимущественно в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время, повышение технологических характеристик и качества изготавливаемого изделия, обеспечение возможности изготовления в одной опалубке одновременно нескольких изделий различных типоразмеров, в том числе длинномерных.

Поставленная задача в части опалубки для изготовления протяженных строительных конструкций, преимущественно колонн из железобетона, решается за счет того, что согласно изобретению она выполнена в виде поддона и бортов, объединенных в единую ручьевую систему с образованием не менее чем двух смежных протяженных продольных формовочных полостей под соответствующие предпочтительно одновременно изготавливаемые колонны из твердеющего материала с армированием, преимущественно железобетона, в виде единого по длине конструктивного элемента высотой, предпочтительно превышающей высоту одного этажа, причем смежные формовочные полости разделены общим для них центральным продольным бортом с двумя формующими поверхностями, фиксированно размещенным на поддоне, а продольные наружные борта выполнены откидными и установлены вдоль его внешних продольных граней с возможностью возвратных перемещений каждого из них по ширине поддона и изменения рабочей ширины каждой формовочной полости в интервале от максимальной до составляющей не менее 0,3 ее максимальной величины и фиксации в требуемых, в том числе промежуточных по ширине поддона положениях, причем поддон установлен на дискретных опорах с возможностью юстировки высотного положения поддона на опорах с фиксацией, по крайней мере, от продольных перемещений в центральной по длине части и возможностью на остальной части длины направленного проскальзывания в обе стороны от центральной части, по крайней мере, по длине при температурных деформациях, при этом опалубка содержит поперечные формующие и отсекательные по бетону сменные, преимущественно съемные, по крайней мере, концевые диафрагмы разных типоразмеров, соответствующих типоразмерам поперечного сечения изготавливаемых колонн.

По крайней мере, наружные борта опалубки могут быть выполнены с возможностью их съема и замены на борта различной высоты и/или конфигурации формующей поверхности.

Каждый наружный борт может быть присоединен к поддону посредством дискретно расположенных по длине борта узлов двух типов, при этом узлы первого типа выполнены обеспечивающими распалубку с возвратно-поступательными и поворотными перемещениями и фиксацию борта в рабочем положении, а узлы второго типа - обеспечивающими фиксацию борта в рабочем положении и возможность поворотных и возвратно-поступательных перемещений борта.

Узлы обоих типов могут быть расположены с чередованием по длине борта, например каждый узел первого типа установлен по длине борта не менее чем через два узла второго типа, предпочтительно каждый узел первого типа установлен по длине борта через три или более узлов второго типа.

Каждый узел первого типа может состоять из пары жестко присоединенных к борту одними концами кронштейнов с установленной на них съемной упорной пластиной, другие концы которых выполнены с отверстиями под фиксирующий палец, объемлющей эти концы кронштейнов поворотной вилки с винтом открывания - закрывания борта, свободные концы которой разъемно присоединены к закрепленным на борте проушинам, и автономного кронштейна, взаимодействующего одним имеющим зажимной винт концом с упорной пластиной, размещенного этим концом между кронштейнами, причем другой конец автономного кронштейна подвижно заведен в закрепленные на поддоне снизу спаренные поперечные элементы жесткости, выполненные в виде направляющих с отверстиями.

Каждый узел второго типа может состоять из пары жестко присоединенных к борту одними концами кронштейнов с установленной на них съемной упорной пластиной, другие концы которых выполнены с отверстиями под фиксирующий палец и автономного кронштейна, взаимодействующего одним имеющим зажимной винт концом с упорной пластиной и размещенного этим концом между кронштейнами, причем другой конец автономного кронштейна подвижно заведен в закрепленные на поддоне снизу спаренные поперечные элементы жесткости, выполненные в виде направляющих с отверстиями.

Конец автономного кронштейна, заведенный в направляющие, может быть снабжен последовательно расположенными по его длине не менее чем двумя одинарными или спаренными роликами, внешние из которых относительно борта закреплены на втулке с осевым отверстием, через которое пропущен фиксирующий палец, выступающими концами съемно закрепленный в соосных отверстиях, выполненных в направляющих и пропущенный через отверстия в нижней части кронштейнов, жестко связанных с бортом, с образованием системы фиксации промежуточных положений борта.

Отверстия в нижней части каждого кронштейна, жестко связанного с бортом, может быть выполнено удлиненным и расположено с ориентацией большей его оси под углом к формовочной поверхности поддона, отличным от 90°.

Наружный борт может быть выполнен по длине составным из секций и снабжен с внешней стороны элементами жесткости, а с внутренней стороны вдоль верхней и нижней кромок - скошенными фаскообразователями, причем угол скоса, по крайней мере, нижнего фаскообразователя выполнен не меньшим угла наклона к формовочной поверхности поддона большей оси удлиненного отверстия в нижней части кронштейнов, жестко связанных с бортом.

Опалубка может содержать съемные промежуточные поперечные формующие и отсекательные по бетону диафрагмы разных типоразмеров, соответствующих типоразмерам поперечного сечения изготавливаемых колонн.

По крайней мере, одна диафрагма выполнена в виде заслонки с гнездами или сквозными отверстиями, причем заслонка выполнена из конструкционного материала, преимущественно из металла или металлопласта, или пластика.

По крайней мере, промежуточные диафрагмы могут быть выполнены в виде шаблона с прорезями, выполненного, преимущественно из металла, в том числе с возможностью пропуска через прорези элементов арматуры, причем прорези в зоне между элементами арматуры заполнены легкоразрушаемым материалом, например пенополистиролом или гипсоопилочной смесью.

Опалубка может содержать кондуктор для изготовления арматурных каркасов колонн и монтажных петель, а также набор глубинных вибраторов для уплотнения бетонной смеси.

Опалубка может содержать устройство для прогрева бетонной смеси, предпочтительно в виде системы форсунок или перфорированного паропровода, расположенных под поддоном и соединенных с источником подачи острого пара, и изотермического чехла с устройством его разматывания с барабана и сматывания на барабан.

В вышеописанной опалубке в любом варианте ее выполнения изготавливают колонну из твердеющего материала, преимущественно железобетона.

Колонна может быть выполнена из бетона, предпочтительно класса не ниже В-30 с армированием рабочей и распределительной арматурой, предпочтительно в виде каркасов или блоков каркасов, в том числе сварных и/или вязаных.

Колонна может быть выполнена длиной, превышающей высоту, по крайней мере, одного этажа здания, сооружения, с, по крайней мере, одним промежуточным по длине технологически незабетонированным участком в зоне расположения перекрытия, и обеспечением возможности расположения ее торцов вне зоны расположения, по крайней мере, междуэтажных перекрытий.

При этом колонна может быть выполнена с выпусками арматуры на одном, предпочтительно нижнем торце, и/или каналами под выпуски арматуры на другом, предпочтительно верхнем торце. Колонна может быть выполнена с монтажной петлей на боковой поверхности.

Колонна может быть выполнена с плоским нижним торцом, предназначенным для установки в стакан фундамента.

Колонна может быть выполнена длиной l от 3 до 25 м и размерами поперечных сечений с независимым модульным шагом изменения каждого параметра в интервале от 15 до 90 см.

Колонна может быть снабжена на технологически незабетонированных участках дополнительными раскосными усиливающими элементами, выполненными предпочтительно из арматурных стержней.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков в части первого и второго объектов, состоит в сокращении трудо- и материалозатрат и обеспечении возможности проведения работ при любых погодных условиях, преимущественно в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время, при одновременном уменьшении сроков производства работ, получении надежной конструкции с улучшенными технологическими характеристиками и повышенным качеством, причем возможно получение одновременно нескольких изделий различных типоразмеров, в том числе длинномерных.

Сущность изобретения поясняется чертежами,

где на фиг.1 изображен фрагмент технологической линии в плане с узлами двух типов;

на фиг.2 - то же, вид сбоку;

на фиг.3 - наружный борт с кронштейном, вид поперек технологической линии;

на фиг.4 - поддон с бортами, вид по А-А на фиг.1;

на фиг.5 - автономный кронштейн с тележкой в плане;

на фиг.6 - то же, вид сбоку;

на фиг.7 - поддон с бортами и направляющими, поперечный разрез в положении с одним открытым наружным бортом;

на фиг.8 - фиксирующий палец, вид сбоку с частичным разрезом;

на фиг.9 - концевая диафрагма, вид с одного торца линии;

на фиг.10 - вид по В-В на фиг.9;

на фиг.11 - концевая диафрагма, вид с другого торца линии;

на фиг.12 - промежуточная диафрагма, вид поперек опалубки;

на фиг.13 - форсунка в разрезе;

на фиг.14 - устройство для разматывания изотермического чехла, вид поперек опалубки;

на фиг.15 - то же, вид сбоку;

на фиг.16 - колонна с оголенными участками арматуры, вид сбоку;

на фиг.17 - то же, вид по С-С;

на фиг.18 - неразрезная колонна, вид сбоку.

Для изготовления колонн 1, 2 опалубка 3 выполнена в виде поддона 4 и бортов 5, 6, объединенных в единую ручьевую систему с образованием не менее чем двух смежных протяженных продольных формовочных полостей 7 под соответствующие, предпочтительно одновременно изготавливаемые железобетонные колонны 1 или 2 в виде единого по длине конструктивного элемента высотой, предпочтительно превышающей высоту одного этажа. Смежные формовочные полости 7 разделены общим для них центральным продольным бортом 5 с двумя формующими поверхностями 8, фиксированно размещенным на поддоне 4. Продольные наружные борта 6 выполнены откидными и установлены вдоль его внешних продольных граней 9 с возможностью возвратных перемещений каждого из них по ширине поддона и изменения рабочей ширины каждой формовочной полости 7 в интервале от максимальной до составляющей не менее 0,3 ее максимальной величины и фиксации в требуемых, в том числе промежуточных по ширине поддона 4 положениях. Опалубка 3 содержит поперечные формующие и отсекательные по бетону сменные, преимущественно съемные, по крайней мере, концевые диафрагмы 10 разных типоразмеров, соответствующих типоразмерам поперечного сечения изготавливаемых колонн 1, 2.

По крайней мере, наружные борта 6 опалубки 3 выполнены с возможностью их съема и замены на борта 6 различной высоты и/или конфигурации формующей поверхности 8.

Каждый наружный борт 6 присоединен к поддону 4 посредством дискретно расположенных по длине борта 6 узлов 11 и 12 двух типов. Узлы 11 первого типа выполнены обеспечивающими распалубку с возвратно-поступательными и поворотными перемещениями и фиксацию борта 6 в рабочем положении. А узлы 12 второго типа выполнены обеспечивающими фиксацию борта 6 в рабочем положении и возможность поворотных и возвратно-поступательных перемещений борта 6.

Узлы 11 и 12 обоих типов расположены с чередованием по длине борта 6, например каждый узел 11 первого типа установлен по длине борта 6 не менее, чем через два узла 12 второго типа, предпочтительно каждый узел 11 первого типа установлен по длине борта 6 через три или более узлов 12 второго типа.

Каждый узел 11 первого типа состоит из пары жестко присоединенных к борту 6 одними концами 13 кронштейнов 14 с установленной на них съемной упорной пластиной 15, другие концы 16 которых выполнены с отверстиями 17 под фиксирующий палец 18, объемлющей эти концы 16 кронштейнов 14 поворотной вилки 19 с винтом 20 открывания - закрывания борта 6, свободные концы 21 которой разъемно присоединены к закрепленным на борте 6 проушинам 22, и автономного кронштейна 23. Автономный кронштейн 23 взаимодействует одним концом 24, имеющим зажимной винт 25, с упорной пластиной 15. Автономный кронштейн 23 размещен концом 24 между кронштейнами 14, причем другой конец 26 автономного кронштейна 23 подвижно заведен в закрепленные на поддоне 4 снизу спаренные поперечные элементы жесткости, выполненные в виде направляющих 27 с отверстиями 28.

Каждый узел 12 второго типа состоит из пары жестко присоединенных к борту 6 одними концами 13 кронштейнов 14 с установленной на них съемной упорной пластиной 15, другие концы 16 которых выполнены с отверстиями 17 под фиксирующий палец 18 и автономного кронштейна 23. Автономный кронштейн 23 взаимодействует одним концом 24, имеющим зажимной винт 25, с упорной пластиной 15 и размещен этим концом 24 между кронштейнами 14. Другой конец 26 автономного кронштейна 23 подвижно заведен в закрепленные на поддоне 4 снизу спаренные поперечные элементы жесткости, выполненные в виде направляющих 27 с отверстиями 28.

Конец 26 автономного кронштейна 23, заведенный в направляющие 27, снабжен последовательно расположенными по его длине не менее чем двумя одинарными или спаренными роликами 29, 30. Внешние относительно борта 6 направляющие 30 закреплены на втулке 31 с осевым отверстием 32, через которое пропущен фиксирующий палец 18, выступающими концами 33, 34 съемно закрепленный в соосных отверстиях 28, выполненных в направляющих 27 и пропущенный через отверстия 17 в нижней части 16 кронштейнов 14, жестко связанных с бортом 6, с образованием системы фиксации промежуточных положений борта 6.

Отверстия 17 в нижней части 16 каждого кронштейна 14, жестко связанного с бортом 6, выполнено удлиненным и расположено с ориентацией большей его оси 35 под углом к формовочной поверхности 36 поддона 4, отличным от 90°.

Наружный борт 6 выполнен по длине составным из секций 37 и снабжен с внешней стороны 38 элементами жесткости 39, а с внутренней стороны 40 вдоль верхней 41 и нижней 42 кромок - скошенными фаскообразователями 44, причем угол скоса, по крайней мере, нижнего фаскообразователя 44 выполнен не меньшим угла наклона к формовочной поверхности 36 поддона 4 большей оси 35 удлиненного отверстия 17 в нижней части 16 кронштейнов 4, жестко связанных с бортом 6.

Опалубка 3 содержит съемные промежуточные поперечные формующие и отсекательные по бетону диафрагмы 45 разных типоразмеров, соответствующих типоразмерам поперечного сечения изготавливаемых колонн 1, 2.

По крайней мере, одна диафрагма 10 выполнена в виде заслонки с гнездами или сквозными отверстиями 46, причем заслонка выполнена из конструкционного материала, преимущественно из металла или металлопласта, или пластика.

По крайней мере, промежуточные диафрагмы 45 выполнены в виде шаблона 47 с прорезями 48, выполненного, преимущественно из металла, в том числе с возможностью пропуска через прорези 48 элементов арматуры 49, причем прорези 48 в зоне между элементами арматуры 49 заполнены легкоразрушаемым материалом 50, например пенополистиролом или гипсоопилочной смесью.

Опалубка может содержать кондуктор (на чертежах не показано) для изготовления арматурных каркасов колонн 1, 2 и монтажных петель 51, а также набор глубинных вибраторов для уплотнения бетонной смеси (не показано).

Опалубка содержит устройство для прогрева бетонной смеси, предпочтительно в виде системы форсунок 52 или перфорированного паропровода (на чертежах условно не показано), расположенных под поддоном 4 и соединенных с источником подачи острого пара (не показано), и изотермического чехла (не показано) с устройством 53 его разматывания с барабана 54 и сматывания на барабан 54.

Поддон 4 установлен на дискретных опорах 55 с возможностью юстировки высотного положения поддона 4 на опорах 55 с фиксацией, по крайней мере, от продольных перемещений в центральной по длине части и возможностью на остальной части длины направленного проскальзывания в обе стороны от центральной части, по крайней мере, по длине при температурных деформациях.

В описанной опалубке изготавливают колонну из твердеющего материала, преимущественно железобетона, при этом используют бетон, предпочтительно класса не ниже В-30 с армированием рабочей и распределительной арматурой 49, предпочтительно в виде каркасов или блоков каркасов, в том числе сварных и/или вязаных.

Колонна 2 выполнена длиной, превышающей высоту, по крайней мере, одного этажа здания, сооружения (не показано), с, по крайней мере, одним промежуточным по длине технологически незабетонированным участком 56 в зоне расположения перекрытия (на чертежах не показано), и обеспечением возможности расположения ее торцов 57, 58 вне зоны расположения, по крайней мере, междуэтажных перекрытий (на чертежах не показано).

Колонна 1 и 2 выполнена с выпусками 59 арматуры 49 на одном, предпочтительно нижнем торце 57 и/или каналами 60 под выпуски 59 арматуры 49 на другом, предпочтительно верхнем торце 58.

Также колонна 1 и 2 выполнена с монтажной петлей 51 на боковой поверхности.

Колонна выполнена с плоским нижним торцом 57, предназначенным для установки в стакан фундамента (на чертежах не показано).

Колонна 1 и 2 может быть выполнена длиной l от 3 до 25 м и размерами поперечных сечений с независимым модульным шагом изменения каждого параметра в интервале от 15 до 90 см.

Колонна 2 снабжена на технологически незабетонированных участках 56 дополнительными раскосными усиливающими элементами 61, выполненными предпочтительно из арматурных стержней.