способ возведения малоэтажных зданий и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ возведения малоэтажных зданий, включающий изготовление элементов стен в горизонтальном положении и установку их в проектное положение поворотом на проектный угол с последующей распалубкой и заделкой стыков, отличающийся тем, что установку элементов стен в проектное положение, распалубку и заделку стыков производят до начала твердения бетонной смеси.

2. Устройство для возведения малоэтажных зданий, содержащее несущую раму на колесном ходу, опалубку со щитами, щарнирно закрепленными на раме, подъемно-опорные приспособления, поворотный механизм, отличающееся тем, что щит выполнен в виде опалубочного поддона, заключенного в раму, образованную бортами, один из которых выполнен съемным, при этом рама оборудована механизмом горизонтального перемещения, а опалубочный поддон выполнен в виде закрепленной на каркасе упругоподатливой пластины и соединен с поворотным механизмом для установки элементов стены в проектное положение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству зданий из монолитного железобетона и может быть использовано при возведении зданий в два-три этажа, преимущественно в отрыве от базы крупнопанельного домостроения в сельской местности.

Известно устройство для возведения малоэтажных зданий, содержащее несущую раму на колесном ходу, внутренние и наружные опалубочные щиты стен, щит перекрытия и механизм распалубки, при этом устройство снабжено верхней раздвижной рамой, поддоном, бортоснасткой и опорно-подъемным приспособлением, а несущая рама выполнена в виде двух П-образных полурам, причем наружные щиты закреплены на верхней раме шарнирно [1]

Недостатком устройства является его громоздкость и значительная материалоемкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ возведения малоэтажных зданий, включающий устройство фундамента, установку опалубки, изготовление конструкции стен в горизонтальном положении и возведение их путем последующего перевода в проектное положение, изготовление конструкций перекрытий, установку проемообразователей и арматурных каркасов, отрыв опалубки. При этом конструкции стен, кроме стен подвала, на проектном уровне бетонируют последовательно в опалубке перекрытия с переводом их в проектное положение путем поворота створок опалубки перекрытия на проектный угол, а изготовление конструкций покрытия и перекрытий осуществляют в той же опалубке при обратном ходе ее сверху вниз с фиксацией на каждом уровне бетонирования и отрывом путем перемещения на нижележащий уровень, причем уплотнение бетонной смеси производят виброударным методом.

Устройство для возведения малоэтажных зданий содержит несущую раму на колесном ходу, опалубку перекрытия со створчатыми щитами, шарнирно закрепленными на раме, механизмы распалубки, независимый поворотный механизм и виброударный механизм [2]

Недостатком известного способа является перерасход цемента, возникающий при создании дополнительного фактурного слоя, служащего защитной скорлупой при формировании изделия на легких заполнителях с добавками тонкомолотого шлака и гипса, т.е. таких бетонах, которые влагоустойчивы. Известным способом дополнительный фактурный слой наносят в верхнем положении выкладкой и затиркой, при этом слой имеет значительную толщину, что и влечет перерасход цемента.

Известный способ не обеспечивает монолитности стыков, особенно вертикальных, что снижает качество возводимых конструкций.

Известным способом невозможно без дополнительных грузоподъемных приспособлений производить заготовку заранее отформованных стеновых элементов с установкой их на площадку для складирования, что снижает технологические возможности способа.

Недостатком известного способа является также значительный объем формовочного оборудования, поскольку изделие устанавливается только после набора распалубочной прочности, что влечет дополнительные мероприятия по ускорению твердения, либо нерациональное использование опалубки в процессе набора прочности изделием.

Основным недостатком известного устройства является невозможность использования его для формования сбоpных элементов с укладкой их на основание для набора прочности, что снижает его технологические возможности.

При формовании сборных элементов с применением известного устройства возникает потребность в дополнительном оборудовании для съема готовой продукции, помимо этого необходимо ускорять набор прочности изделия, в противном случае устройство будет задействовано нерационально. Использование известного устройства не обеспечивает монолитности стыков между элементами стен, устанавливаемых в проектное положение.

Целью изобретения является повышение качества формуемых конструкций, а также расширение технологических возможностей опалубки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе взведения малоэтажных зданий, включающем изготовление элементов стен в горизонтальном положении и установку их в проектное положение поворотом на проектный угол, при этом распалубка с последующей заделкой стыков осуществляется до начала твердения бетонной смеси.

Стены выполняют двухслойными, при этом элементы внутреннего и наружного слоев стены формируют раздельно и устанавливают в проектное положение поворотом навстречу друг другу.

Стены выполняют трехслойными, при этом элементы внутреннего и наружного слоев стены устанавливают на расстоянии друг от друга с образованием полости между ними с последующим ее заполнением утепляющими материалами, преимущественно легкими бетонными и гипсобетонными смесями.

В качестве опалубки используют упруго-податливый поддон, который перед укладкой бетонной смеси покрывают слоем цементной пасты толщиной, более чем на два порядка меньшей толщины формуемого элемента, причем пасту с добавлением красителя наносят в виде рисунка.

Элементы устанавливают в стену одновременно с распалубкой, комбинируют с заранее отформованными элементами.

В устройстве для осуществления предлагаемого способа, содержащем несущую раму на колесном ходу, опалубку со щитами, шарнирно прикрепленными к раме, подъемно-опорные приспособления, независимый поворотный механизм, щит выполнен в виде опалубочного поддона, закрепленного в раму, образованную бортами, один из которых съемный, при этом рама оборудована механизмом горизонтального перемещения и выполнена съемной с возможностью установки отформованного элемента на основание, а опалубочный поддон выполнен из опертой на каркас резинокордовой упругоподатливой пластины, склеенной полимерной пленкой.

На фиг.1-4 показана последовательность установки отформованного элемента однослойной стены в проектное положение:

на фиг. 1 устройство в процессе укладки бетонной смеси в опалубку; на фиг. 2 отформованный элемент стены в процессе перемещения на монтажный горизонт с горизонтальным перемещением на исходное положение; на фиг.3 то же, в процессе распалубливания поворотом; на фиг.4 отформованный элемент в проектном положении (устройство в процессе перемещения вдоль стены к новой точке стоянки); на фиг. 5 6 показан способ возведения двухслойной стены: на фиг. 5 два элемента внутренний и наружный в процессе поворота-распалубливания; на фиг.6 элементы установлены в проектное положение с перевязкой швов, опалубка возвращается в исходное положение; на фиг.7, 8 и 9 способ возведения трехслойной стены, соответственно формование наружного и внутреннего элементов стены, установка их в проектное положение с укладкой легкой бетонной смеси между ними и возврат опалубки в исходное положение; на фиг.10 устройство в процессе укладки бетонной смеси на поддон; на фиг.11 то же, в процессе распалубливания,

на фиг. 12-15 показаны различные варианты навески устройства соответственно на стреле крана, на мачтовом подъемнике с лебедкой, на автогрузоподъемнике и на мачтовом подъемнике с гидростойкой.

Устройство для возведения малоэтажных зданий содержит опалубку столового типа со щитами, шарнирно закрепленными на несущей раме, установленной на подъемно-фиксирующих приспособлениях.

Опалубка используется для возведения внутренних стен, перекрытия и внутреннего слоя наружных стен либо наружных стен поворотом изнутри предлагаемым способом. Конструктивное решение этой опалубки известно (см. прототип) и на чертежах не показано.

Опалубка для возведения наружного слоя стены либо стены в однослойном варианте (устанавливаемая снаружи) содержит опалубочный поддон 1, посредством шарнира 2 закрепленный к несущей раме, образованной бортами 3, которые жестко связаны и образуют П-образную конструкцию, внутрь которой поддон заключен с возможностью поворота вокруг шарнира 2, для чего он оборудован механизмом, в частности гидростойкой 4. Один оборот 5 выполнен съемным. Рама, образованная бортами 3, оборудована механизмом горизонтального перемещения, представляющего собой катки 6, опертые на консольные опоры 7 и гидроцилиндр 8. Консольные опоры 7 установлены на стойки 9, оборудованные известными техническими приспособлениями (не показаны) для изменения положения консольных опор 7 по высоте и перемещения вдоль возводимой стены. Как вариант, консольные опоры 7 могут быть смонтированы на стреле автокрана, на мачтовом подъемнике с приводом в виде лебедки либо гидростойки и на автогрузоподъемнике (см. фиг. 12-15). Опалубочный поддон 1 представляет собой упругоподатливую пластину 10, выполненную в частности из резинокордовой ленты, склеенной полимерной пленкой и закрепленной на каркасе 11. Поддон может быть смонтирован в одном комплексе с виброплощадкой 12.

Сначала возводят фундамент здания. Затем внутри каждой планировочной ячейки здания монтируют опалубку столового типа 17 для возведения внутренних стен перекрытий и при необходимости внутреннего слоя наружной стены либо однослойной стены поворотом изнутри здания.

Предлагаемое устройство и способ позволяет возводить здания с однослойными, двухслойными и трехслойными стенками.

В варианте с однослойными стенками с офактуренной фасадной поверхностью устройство для возведения стен устанавливают за пределами планировочной ячейки здания. Опалубочный поддон 1 в раме из бортов 3 устанавливают таким образом, чтобы поддон 1 находится на уровне верхнего уреза стены (цоколя) 13. При необходимости поддон 1 устанавливают на основание 14 (не показано) так, что формируемый элемент 15 при распалубке устанавливают на фундамент на отметке основания. После подготовки устройства к работе на поддон 1 выкладывают жесткую бетонную смесь с малым водоцементным отношением на легком заполнителе, в качестве которого могут использоваться, шлаки, горелая земля, опилки, стружки, костра, керамзитовый гравий и т.д. Смесь, уложенную на поддон 1, уплотняют с использованием виброплощадки 12, далее борт 5 откидывают, устанавливают поддон в необходимое положение на монтажный горизонт посредством механизмов, перемещающих поддон по горизонтали и вертикали, и поворотом поддона 1 посредством гидростойки 4 отформованный элемент 15 устанавливают в проектное положение на фундамент или на верхний урез цоколя 13, при этом распалубку производят до начала твердения бетонной смеси. Габариты монтируемого элемента подбирают таким образом, чтобы он не деформировался при распалубке. Ориентировочные размеры элемента на фасаде 600х400 на толщину стены. Далее поддон 1 перемещают вдоль стены и аналогичным образом устанавливают следующий элемент.

Вертикальный стык между элементами 15 зачеканивают цементным раствором немедленно после установки элементов в проектное положение. Таким образом выкладывают блоки-элементы 15 по всему периметру здания.

Целесообразно вести формирование стены двумя поддонами, перемещая их навстречу друг другу. В этом случае замоноличивание последнего стыка будет происходить до начала твердения двух последних элементов 15, т.е. стена сформированная на высоту одного яруса, равного высоте элемента 15, будет монолитной. Далее поддон 1 поднимают на высоту яруса 400 мм и повторяют операции до формирования следующего яруса.

При установке элементов 15 в проектное положение при необходимости устраивают оконные и дверные проемы, "пропуская" в нужном месте монтаж элемента 15.

То обстоятельство, что элементы 15 устанавливают на фундамент, основание или свжесформированный ярус стены до начала схватывания бетонной смеси, позволяет устанавливать элементы "насухую" без раствора, при этом горизонтальный стык замоноличивается за счет "прилипания" верхнего яруса к нижнему.

График формирования стен рассчитывают таким образом, чтобы в процессе укладки элементов 15 каждого очередного яруса, нижележащий ярус успевал выбирать достаточную прочность для восприятия нагрузки от вышележащего яруса. Ориентировочно темп бетонирования составляет один ярус в смену, т.е. этаж в неделю.

Формирование двухслойной стены ведут следующим образом. Внутренний слой 16 формируют на опалубке 17 столового типа. Для этого на ней устанавливают бортовые элементы и бетонируют в лежащем положении элемент внутреннего слоя 16 высотой на ярус и длиной (целесообразнее всего) на длину стены. Поворотом створки опалубки 17 элемент 16 устанавливают в вертикальное положение и поддерживают до окончания монтажа наружного слоя. Далее к нему с перевязкой горизонтального шва вышеописанным способом "приклеивают" элемент 15 наружного слоя.

Операции по замоноличиванию вертикальных швов производят в вышеописанной последовательности.

При формировании трехслойной стены элементы 15 наружного слоя и внутреннего слоя 16 устанавливают с образованием полости 17 между ними, которую заполняют легким бетоном 18 до начала твердения бетона элементов 15 и 16. Легкий бетон 18 "склеивают" элементы наружного и внутреннего слоев стены. В этом случае целесообразнее применять гипсобетонные смеси для укладки в полость.

При укладке бетонной смеси 18 в полость 17 элементы 15, 16 поддерживают посредством опалубки 17 и поддона 1. Перекрытия и элементы крыши и лестницы возводят известным способом, используя опалубку 17.

Для получения высококачественной лицевой поверхности формируемых элементов 15, 16 выполняют следующие операции. Опалубочный поддон 1, выполненный из упругоподатливой резинокордовой пластины 10, склеенной полимерной пленкой, покрывают слоем цементной пасты толщиной 1-3 мм. При нанесении пасты на поддоне выполняют рисунок. При этом используют красители, добавленные в белый цемент. На слой пасты выкладывают жесткую бетонную смесь и уплотняют ее. При этом паста приклеивается к массиву бетонной смеси. В процессе укладки бетонной смеси поддон деформируется, слегка растягиваясь. При установке отформованного элемента в проектное положение освобожденный от нагрузки поддон принимает прежнюю (до загрузки) форму, как бы проскальзывает, отрываясь от сформированной поверхности по касательной, при этом слой пасты, приклеенный к отформованному элементу, отрывается от опалубочного поддона с образованием глянцевой поверхности.

При формовании двух и трехслойной стены целесообразно применять во внутреннем слое 16 более тяжелые бетоны, а в наружном слое 15 легкие бетоны на основе легких заполнителей.

Для ускорения твердения бетонной смеси и уменьшения расхода цемента, как вяжущего, в бетонную смесь формируемого элемента добавляют тонко измельченный шлак и гипс, при этом вариант с использованием гипса целесообразно комбинировать с технологией создания тонкой цементной корки на лицевой поверхности путем предварительного нанесения на контактирующую поверхность опалубки цементной пасты, поскольку элементы стены на основе вяжущего гипса не обладают стойкостью к атмосферным воздействиям влаги.

При необходимости поддон 1 с рамой из бортов 3 снимают с консольных опор, устанавливают на основание и используют для заготовки сборных элементов в виде блоков, устанавливая их на ровной площадке для дальнейшего "вызревания". При этом возведение здания ведут, комбинируя установку сборных, заранее заготовленных элементов с элементами, устанавливаемыми в стену одновременно с распалубкой.

За счет образования гладкой глянцевой поверхности с декоративным оформлением и за счет создания монолитных стыков между элементами, устанавливаемыми в стену, повышается качество возводимых конструкций. Снижается расход цемента, во-первых, за счет использования жестких бетонных смесей, во-вторых, за счет создания более тонкого фактурного слоя на лицевой поверхности элементов, что в свою очередь создает предпосылки для использования в составе вяжущих тонко измельченного шлака до 20% и гипса, поскольку есть защита от атмосферного воздействия. За счет установки отформованных элементов в проектное положение без выдержки при равном количестве возводимых элементов снижается объем формовочного оборудования, в частности опалубок с эффективными поддонами, бортоснастками и т.д.

Изобретение позволяет наряду с созданием монолитных фрагментов здания на том же оборудовании формовать впрок сборные элементы-блоки, что расширяет технологические возможности, поскольку появляется возможность выбора оптимального варианта: монолитного, сборно-монолитного, либо сборного при возведении стен, что связано с возможными технологическими простоями при дождевой погоде, когда установка блоков в стену до начала их твердения становится невозможной, а простаивающее оборудование можно задействовать под крышей.