несъемная опалубка, способ ее сборки и способ возведения монолитных стен и сооружений в несъемной опалубке

Формула изобретения

1. Несъемная опалубка, включающая параллельно расположенные панели и жесткие крепежные элементы, размещенные наклонно к поверхностям панелей, при этом опалубка снабжена вертикальными стойками со средствами для прикрепления панелей и петель, расположенными на внешней стороне вертикальных стоек по их высоте, панели несъемной опалубки выполнены сетчатыми, жесткий крепежный элемент, связывающий вертикальные стойки и выполняющий одновременно функцию шарнирного соединения - петли, соединен с вертикальными стойками с возможностью поворота в средствах для прикрепления, обеспечивающей возможность перемещения панелей, и выполнен в виде стержня, изогнутого по типу зигзага с образованием участков, расположенных в плане наклонно к поверхностям панелей, и участков в зоне перегиба стержня, параллельных плоской наружной стенке вертикальной стойки и контактирующих с ней.

2. Способ сборки несъемной опалубки, заключающийся в том, что вертикальные стойки опалубки горизонтально укладывают на сборочном стенде с заданным шагом так, что один ряд стоек расположен напротив другого ряда на расстоянии, равном толщине возводимой бетонной стены, после чего вертикальные стойки соединяют жесткими крепежными элементами, одновременно выполняющими функцию петель, позволяющих складывать опалубку при перевозке и разводить их на строительной площадке на ширину, равную толщине возводимой стены, при этом петли образованы из стержня, изогнутого по типу зигзага с прямыми, параллельными друг другу участками в зоне вершин зигзага, при сборке петлю располагают так, что участки стержня, расположенные внутри опалубки, наклонны к сетчатым панелям и (или) плоским наружным стенкам вертикальных стоек, а прямые, параллельные друг другу участки петель расположены с наружной стороны вертикальной стойки в средствах для прикрепления сетчатых панелей и петель, после чего на средства для прикрепления сетчатых панелей и петель навешивают сетчатые панели и фиксируют петли и сетчатые панели в средствах для прикрепления таким образом, чтобы петли имели возможность поворота.

3. Способ сборки несъемной опалубки по п.2, отличающийся тем, что на сетчатые панели устанавливают теплоизоляционные плиты.

4. Способ возведения монолитных бетонных стен зданий и сооружений в несъемной опалубке, отличающийся тем, что используют несъемную опалубку, включающую параллельно расположенные сетчатые панели, вертикальные стойки со средствами для прикрепления панелей и петель, расположенными на внешней стороне вертикальных стоек по их высоте, и связывающий их между собой жесткий крепежный элемент, выполняющий одновременно функцию шарнирного соединения - петли, петля соединена с вертикальными стойками с возможностью поворота и выполнена в виде стержня, изогнутого по типу зигзага с образованием участков, расположенных в плане наклонно к поверхностям панелей, и участков в зоне перегиба стержня, параллельных плоской наружной стенке вертикальной стойки и контактирующих с ней, при этом сетчатые панели раздвигают на ширину, определяемую параметрами петли, являющейся жесткой связью между вертикальными стойками, а также сетчатыми панелями, устанавливают несъемную опалубку в рабочее положение по периметру строящегося здания или сооружения и заливают пространство между сетчатыми панелями раствором бетона на высоту вертикальных стоек.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для наращивания высоты возводимой стены устанавливают последующие блоки несъемной опалубки по всему периметру предыдущего ряда опалубки строящегося здания или сооружения, причем количество вертикальных рядов блоков несъемной опалубки зависит от высоты вертикальных стоек в блоках опалубки и высоты возводимой стены.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что при возведении стен повышенной прочности и сейсмоустойчивых по периметру фундамента до установки блоков несъемной опалубки устанавливают два дополнительных ряда стальных вертикальных стоек, причем ряды расположены друг от друга на расстоянии, равном толщине возводимой стены, и соединяют дополнительные вертикальные стойки между собой посредством арматуры, затем последующие блоки несъемной опалубки с развернутыми на толщину возводимых стен панелями надевают сверху на ряды дополнительных стоек, после чего пространство между сетчатыми панелями заливают бетонным раствором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства, а именно к способам возведения монолитных стен зданий и сооружений в несъемной опалубке, для строительства смежных стен, перегородок между квартирами, несущих стен, стен для бассейнов, армирования фасадных стен при проведении реставрационных работ, для изготовления стен под водой из армированного бетона.

Известна несъемная опалубка для возведения монолитной конструкции (свидетельство Российской Федерации на полезную модель №24487, 2002 г.), включающая параллельно расположенные опалубочные щиты, армированные каркасами из горизонтальных и вертикальных стержней и выполненные из минераловатных плит плотностью не менее 100 кг/м³, армокаркасы выполнены с монтажными петлями, выступающими над поверхностью внутренних сторон опалубочных щитов, а фиксирующие элементы опалубки выполнены в виде монтажной сетки из соединенных между собой продольных и поперечных стержней, при этом концы поперечных стержней отогнуты в противоположные стороны и введены в зацепление с монтажными петлями армокаркасов.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой несъемной опалубке и способу ее сборки является конструкция, включающая опалубочные блоки из продольных сборных стенок с закладными деталями и фиксирующими выступами на кромках и соединительных связей, размещенных наклонно к поверхностям стенок и выполненных в виде отдельных арматурных стержней, размещенных наклонно к поверхностям стенок в плане и по высоте, каждая пара стенок соединена не менее чем двумя разнонаправленными стержнями с наклоном по высоте и, по меньшей мере, одним стержнем с наклоном в плане, а имеющие наклон в плане стержни размещены у верхней кромки опалубочных блоков, причем в зонах стыковки опалубочных блоков установлены диагональные арматурные стержни, соединение стержней с закладными деталями при укрупнительной сборке опалубочных блоков выполнено на сварке, а крепление при монтаже до замоноличивания в построечных условиях, устанавливаемых в зонах стыковки диагональных стержней - на проволоке.

Сборку описанной выше конструкции производят известными методами. При этом стенки устанавливают с перевязкой вертикальных швов и монтируют конструкцию с предварительной сборкой опалубочных блоков. Стержни соединяют с закладочными деталями и между собой на проволоке, сварке, болтах и т.п.

Недостатком ближайшего аналога является:

- невозможность применить эту опалубку для возведения монолитных овальных, наклонных стен, бассейнов и т.д.;

- необходимость сборки конструкции на месте строительства, невозможность транспортировки готовой опалубки, изготовленной и собранной в заводских условиях.

Известен способ возведения стен зданий с помощью несъемной опалубки, включающей бетонные армированные щиты и крепежные элементы, при этом каждый щит выполнен из нескольких частей, соединенных между собой гибкими связями, в качестве которых использована арматура щитов (авторское свидетельство СССР 968259).

К недостаткам этого способа относится трудоемкость установки опалубки на месте строительства (необходимость осуществления сборки опалубки в несколько этапов: сборка щитов с применением сварки, навеска посредством большегрузного крана отдельно внешних и внутренних панелей, крепление к пространственным каркасам, окончательное закрепление прижимными брусьями и анкерными болтами, после бетонирования стен и отвердения бетона снятие анкерных болтов, которые являются мостиками холода и прижимных брусьев.

Известен способ возведения монолитных стен зданий в несъемной опалубке, включающий установку внешних и внутренних опалубочных панелей и закрепление их в проектном положении, при этом после монтажа внешних опалубочных панелей к ним прикрепляют вертикальные диафрагмы из материала малой теплопроводности, с которыми соединяют внутренние опалубочные панели, вертикальные диафрагмы закрепляют равномерно вдоль возводимых стен (авторское свидетельство СССР 1673716).

Недостатками известного способа является неоднородность свойств монолитной стены, разделенной вертикальными диафрагмами на отдельные полости, сложность технологии, связанная с тем, что бетонирование ведется с перерывами на наращивание внутренней опалубочной панели (значительные трудозатраты), недостаточная несущая способность стен. Вертикальные диафрагмы разделяют стену на отдельные полости и не позволяют осуществить установку арматурных сеток и каркасов для возведения многоэтажных зданий, т.е. область применения данной конструкции несъемной опалубки ограничена.

Ближайшим аналогом предложенного способа является изобретение по патенту Российской Федерации №2198988, Е 04 G 11/02 способ возведения монолитных стен зданий и сооружений в несъемной опалубке, включающий установку внешних и внутренних опалубочных панелей и закрепление их в проектном положении, при этом на технологическом горизонте устанавливают одновременно внешние и внутренние отдельные щиты опалубки из древесно-минеральных материалов и фиксируют их поверху гибкими связями в виде монтажных хомутов, которые закрепляют верхние грани отдельных внешних и внутренних щитов в проектном положении. Первый ряд из отдельных внешних и внутренних щитов устанавливают на захватку, секцию или этаж по всему периметру ограждающих стен и перегородок. Далее по гибким связям первого ряда отдельных внешних и внутренних щитов одновременно устанавливают из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей второй ряд внешних и внутренних опалубочных панелей, затем все операции по установке отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей повторяют на последующих рядах сборки внешних и внутренних опалубочных панелей. Таким образом, из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей собирают одновременно внешнюю и внутреннюю опалубочные панели по стенам и перегородкам на высоту этажа. Затем бетонную смесь укладывают в несъемную опалубку, образованную из внешних и внутренних опалубочных панелей, равномерно по периметру стен и перегородок, при этом бетонная смесь равномерно под давлением собственного веса распирает внешние и внутренние щиты каждого ряда до упора по гибким связям и фиксирует плоскости внешних и внутренних опалубочных панелей строго в проектном положении при одинаковой толщине стены.

Недостатком ближайшего аналога является:

- громоздкость конструкции при транспортировке к месту строительства;

- невозможность изготавливать конструкцию промышленным способом и транспортировать ее на строительную площадку самостоятельными отдельными блоками;

- недостаточная механическая прочность для стен, требующих повышенной прочности и сейсмоустойчивых;

- невозможность применить для строительства монолитных стен бассейнов.

Задачей изобретения (способа возведения монолитных стен) является упрощение технологии возведения стен из монолитного бетона и увеличение производительности при высоком качестве работ за счет изготовления несъемной опалубки промышленным способом (в заводских условиях).

Поставленные задачи для несъемной опалубки и способа ее сборки решаются за счет того, что отдельные самостоятельные блоки несъемной опалубки изготавливают промышленным способом и собирают на строительной площадке под заданные проектные размеры. Несъемную опалубку выполняют из параллельно расположенных панелей и, по меньшей мере, одного жесткого крепежного элемента (стержня), размещенного (при виде сверху) наклонно к поверхностям панелей. Опалубка снабжена вертикальными стойками со средствами для прикрепления панелей, расположенными на внешней стороне вертикальных стоек по их высоте. Жесткий крепежный элемент выполняет функцию петли, соединен с вертикальными стойками с возможностью поворота для сближения панелей и выполнен в виде стержня, изогнутого по типу зигзага с образованием участков, расположенных в плане наклонно к поверхностям панелям, и участков в зоне перегиба стержня, параллельных панелям и охватывающих вертикальные стойки с внешней стороны, а панели несъемной опалубки выполнены сетчатыми с горизонтальными и/или вертикальными ребрами жесткости.

Сетчатые панели несъемной опалубки могут быть выполнены из металлической сетки (например, лента ОЦ-055×1250 ГОСТ 19904-90) и закреплены средствами для их прикрепления на двух рядах несущих вертикальных стоек, выполненных из оцинкованного профиля, имеющего в сечении незамкнутый короб. Высота стоек может быть выполнена до 6 м.

Внешние панели с внутренними связаны, как правило, несколькими жесткими крепежными элементами, выполняющими функцию поворотной петли, изготовленными из оцинкованной арматуры специальной конфигурации (“зигзаг”), позволяющей складывать панели, сокращая пространство между внешними и внутренними сетчатыми панелями. Петли как бы переплетают вертикальные стойки, соединяя стойку одного ряда со стойкой другого ряда, отстоящей от нее на величину шага между стойками, соответственно при этом стержень петли располагается наклонно к плоской наружной стенке вертикальной стойки и к сетчатой панели (или к касательной к ней, если панель криволинейная). По высоте соседние петли сдвинуты на шаг между вертикальными стойками, что обеспечивает дополнительную прочность возводимой стены.

Способ сборки несъемной опалубки заключается в том, что вертикальные стойки опалубки горизонтально укладывают на сборочном стенде с заданным шагом так, что один ряд стоек расположен напротив другого ряда на расстоянии, равном толщине возводимой бетонной стены, после чего вертикальные стойки соединяют жесткими крепежными элементами, одновременно выполняющими функцию петель, позволяющих складывать опалубку при перевозке и раздвигать на строительной площадке на ширину, равную толщине возводимой стены, петли образованы из стержня, изогнутого по типу зигзага с прямыми, параллельными друг другу участками в зоне вершин зигзага, при сборке петлю располагают так, что участки стержня, расположенные внутри опалубки наклонны к сетчатым панелям и (или) к плоским наружным стенкам вертикальных стоек, а прямые параллельные друг другу участки петель располагают с наружной стороны вертикальной стойки в средствах для прикрепления сетчатых панелей и петель, после чего на средства для прикрепления сетчатых панелей и петель навешивают сетчатые панели и фиксируют петли вместе с сетчатыми панелями в средствах для прикрепления таким образом, чтобы петли имели возможность поворота.

На сетчатые панели снаружи или изнутри при необходимости могут быть установлены теплоизоляционные плиты.

При установке на строительной площадке панели раздвигают на ширину петель, равную толщине возводимой стены. Затем пространство между панелями заливают бетонным раствором.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - блок несъемной опалубки в рабочем положении;

на фиг.2 - блок несъемной опалубки при транспортировании;

на фиг.3 - схема сборки вертикальных стоек опалубки в сборочном стенде в горизонтальном положении:

на фиг.4 - вид Б на фиг.3;

на фиг.5 - вертикальная стойка опалубки;

на фиг.6 - разрез А-А на фиг.5;

на фиг.7 - жесткий крепежный элемент - петля опалубки;

на фиг.8 - фрагмент сетчатой панели.

Несъемная опалубка включает в себя вертикальные стойки 1, являющиеся несущим элементом блока опалубки и выполненные, например, из оцинкованного стального профиля в форме незамкнутого короба толщиной 0,55 мм, длиной до 6 м, установленные в блоке опалубки с шагом l до 230 мм (фиг.3 и 4). По центральной оси симметрии плоской наружной стенки вертикальной стойки 1 и на боковых ее поверхностях могут быть выполнены продольные радиусные (r=2 мм) желоба 5 для придания стойке 1 дополнительной жесткости. В поперечном сечении высота боковых стенок 3 вертикальной стойки 1 преимущественно составляет от 0,3 до 0,5 ширины ее плоской наружной стенки. Боковые стенки 3 стойки имеют загибы 4, обращенные внутрь профиля и направленные параллельно плоской наружной стенке незамкнутого короба на 0,2 от ширины плоской наружной стенки вертикальной стойки.

Сетчатые панели 10 несъемной опалубки выполнены из сетчатого профиля, который состоит из сетки с ребрами жесткости 11 в виде полос из сплошного металла, выполненных с шагом, например, 100 мм. Сетчатый профиль изготавливают холодной прокаткой из оцинкованной тонколистовой стали толщиной, преимущественно, до 0,4 мм.

Между собой вертикальные стойки 1 и сетчатые панели 10 связаны жестким крепежным элементом, образованным стальным стержнем, изогнутым зигзагом и выполняющим функцию шарнира - поворотной петли 7, обеспечивающей перемещение сетчатых панелей 10 навстречу друг другу (сближение сетчатых панелей при транспортном положении опалубки). Между наклонными участками 8 петель 7 (формирующими конфигурацию “зигзаг”) имеются прямые параллельные друг другу участки 9, которые при установке петель 7 в рабочее положение параллельны плоскости сетчатой панели 10 (в случае, если панель плоская) и (или) плоской наружной стенке вертикальной стойки 1. Расстояние между прямыми участками петель 7 (длина и угол наклона участков стержня, расположенных наклонно к плоскости сетчатых панелей и/или плоской наружной стенке вертикального профиля) определяет расстояние между сетчатыми панелями 10, равное толщине будущей бетонной стены. Наклонные участки 8 петли 7 сочленяются под углом ± с прямыми параллельными друг другу участками 9, охватывающими снаружи вертикальные стойки 1, при этом длина упомянутых участков зависит от ширины плоской наружной стенки вертикальной стойки 1 (практически равна ей или немного превышает ее).

На наружной стенке вертикальной стойки 1 с определенным шагом (преимущественно до 400 мм) по высоте стойки выполнены средства 2 для прикрепления сетчатых панелей 10 и петель. Средствами для прикрепления сетчатых панелей могут служить, например, лепестки 2, полученные просечкой плоской наружной стенки стойки 1, крепление к которым сетчатой панели и петли осуществляют посредством деформации (загиба).

Габариты сетчатых панелей 10 зависят от конкретного проекта возводимой стены. Высота сетчатой панели 10 составляет, как правило, до 600 мм. Количество сетчатых панелей в 10 блоке зависит от высоты вертикальных стоек, которая обычно составляет не более 6000 мм. Длина сетчатой панели 10 задается строительным проектом.

К внутренним и (или) внешним сторонам сетчатых панелей 10 могут быть прикреплены теплоизоляционные плиты 12.

В конструкцию блока опалубки могут быть введены дополнительные стальные вертикальные стойки 13, которые используются при возведении более прочных бетонных стен, в том числе сейсмоустойчивых. В этих случаях дополнительные вертикальные стойки 12 устанавливают в бетонный фундамент в два ряда на расстоянии друг от друга и связывают их между собой проволокой 14 или другой арматурой. Затем на дополнительные ряды вертикальных стоек 13 сверху надевается блок несъемной опалубки и все пространство между сетчатыми панелями 6 заливается бетоном.

Предложенная конструкция несъемной опалубки позволяет изготавливать и собирать ее промышленным способом за пределами строительной площадки.

Способ сборки несъемной опалубки осуществляется на стендах следующим образом.

В соответствии с проектом определяют расчетное количество блоков несъемной опалубки, промышленным способом изготавливают детали, входящие в конструкцию блоков. Изготовление промышленным способом детали несъемной опалубки передают в сборочные цехи, где на специальных стендах выполняют сборку каждого блока несъемной опалубки. Сборку опалубки осуществляют двумя этапами:

- 1-й этап - изготовление односторонних щитов опалубки, при этом для каждой опалубки изготавливают два одинаковых односторонних щита, соединяя стойки 1 петлями 7 через два шага между вертикальными стойками опалубки. Например, соединяют стойки 1', 3', 5' (фиг.4) с закреплением на стойках горизонтальных участков – 9 петель - 7, при этом горизонтальные участки -9, предназначенные для соединения стоек 2', 4', 6' остаются свободными (без стоек).

- 2-й этап - два одинаковых односторонних щита передают на двухсторонний стенд окончательной сборки опалубки. На двухстороннем стенде с двух сторон (на расстоянии, равном толщине возводимой стены) навешивают два односторонних щита, развернув петли навстречу друг другу на 90°, в образовавшиеся пустые промежутки горизонтальных участков петель вставляют недостающие стойки - 1 и закрепляют на них петли. Таким образом стойки оказываются соединенными по схеме с дух сторон: 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 1', 2', 3', 4', 5', 6', с соответствующим расстоянием между вертикальными стойками на строительной площадке. При этом петли 7 навешивают на вертикальную стойку 1 так, чтобы прямые параллельные друг другу участки 9 петель 7 размещались между лепестками 2 (“усиками”). Затем на лепестки 2 вертикальных стоек 1 навешивают сетчатые панели 10 (как бы накрывают вертикальные стойки 1 сетчатыми панелями 10). На те же лепестки 2, как было указано выше, ранее уложены горизонтальные участки 9 петель 7.

После этого деформируют (обжимают) лепестки 2, одновременно фиксируя сетчатые панели 10 и оставляя возможность поворота петли 7. В результате образуется единая конструкция - вертикальные стойки 1, петли 7, сетчатые панели 10. При необходимости на сетчатые панели 10 устанавливают теплоизоляционные плиты 12.

Готовые блоки опалубки, состоящие из вертикальных стоек 1 с сетчатыми панелями 10, соединенными между собой жесткими крепежными элементами - петлями 7, снимают со стенда и складывают, поворачивая прямые участки петель 9 относительно их продольной оси, при этом наклонные участки петель 8, определяющие расстояние между сетчатыми панелями 10, поворачиваются относительно продольных осей прямых участков 9 петель 7 и стремятся занять положение, почти параллельное сетчатым панелям 10. Сетчатые панели 10 сближаются и перемещаются вверх вниз друг относительно друга, при этом габариты опалубки (толщина) существенно уменьшаются, а вертикальные стойки 1, расположенные с одной стороны опалубки, ложатся на вертикальные стойки, расположенные с противоположной стороны блока опалубки (фиг.2).

Таким образом, происходит существенное уменьшение габаритов несъемной опалубки, что, в свою очередь, уменьшает количество единиц транспорта, необходимого для перевозки блоков к месту стройки. При этом обеспечивается высокое качество изделия за счет того, что все операции по сборке блока опалубки производятся на стенде в стационарных условиях.

Возведение монолитной стены здания и сооружения с применением собранных на стенде отдельных блоков несъемной опалубки выполняют следующим образом.

На строительной площадке сетчатые панели 10 раздвигают на ширину, определяемую параметрами наклонного участка 9 петли 7. Петли 7 в таком положении выполняют функцию жестких связей между сетчатыми панелями 10 и вертикальными стойками 1 по всей высоте стоек 1 с определенным шагом между ними.

Расчетное число блоков несъемной опалубки устанавливают в рабочем положении по периметру строящегося здания (фиг.1) и заливают пространство между сетчатыми панелями 10 раствором бетона, распределяя его равномерно по всему пространству на высоту вертикальных стоек 1.

При необходимости наращивания высоты стен, большей, чем высота стоек 1 блока опалубки, на предыдущие залитые бетоном ряды опалубки устанавливают последующие ряды блоков несъемной опалубки и также заливают каждый из них по предложенной схеме.

Для возведения стен более высокой прочности или сейсмоустойчивых по периметру стен строящегося здания возводят расчетное количество дополнительных стальных вертикальных стоек 13, соединенных между собой арматурой 14, стойки 13 закрепляют в бетоне до установки блоков несъемной опалубки. Затем на дополнительные вертикальные стойки 13 сверху опускают готовые блоки несъемной опалубки в рабочем положении (панели 10 развернуты на толщину возводимой стены) и заливают все пространство между панелями 10 бетонной смесью.

Наращивание высоты стен здания выполняют описанным выше способом путем установки последующих рядов блоков опалубки после заливки предыдущих.