Комплект объемно-переставной опалубки, подмости и способ возведения зданий с их использованием

 

Изобретение относится к строительной технологии и может быть использовано для возведения зданий и сооружений с монолитным безригельным каркасом с применением объемно-переставной опалубки, раздвижной, туннельной, для одновременного возведения монолитных железобетонных стен, перекрытий и колонн. На захватке наряду с туннельной опалубкой устанавливается опалубка колонн и перекрытий, позволяющая одновременно бетонировать внутренние стены, колонны и перекрытия одновременно в пределах всей захватки. Наружные стены выполняют с подмостей, установленных на перекрытие над возводимым этажом с защемлением между перекрытиями, с минимальным в три этажа отставанием от возведения монолитных конструкций не менее чем в 3 этажа. Технический результат: повышение универсальности применяемого оборудования, упрощение выполнения основных видов работ, снижение трудозатрат и сроков возведения. 3 с. и 2 з.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к строительной технологии и может быть использовано для возведения зданий и сооружений с монолитным безригельным каркасом с применением объемно-переставной опалубки, в том числе раздвижной, туннельной, колонн и перекрытий одновременно.

Наиболее близким техническим решением в части способа является способ возведения монолитных зданий, включающий изготовление опорных венцов с разбивкой на захватки, монтаж подмостей по всему периметру возводимого этажа здания, размещение закладных деталей в виде изготовленных отдельно по толщине стен и высоте перекрытия бетонных крестов, монтаж коммуникационных сетей, установку опалубки в виде полутуннелей с размещением арматуры стен и перекрытия и выставление в проектное положение полутуннелей по вертикали и горизонтали, бетонирование стен и перекрытий, выдержку бетона в опалубке до затвердевания, демонтаж опалубки, установку на последующей захватке и повторение технологического цикла.

Недостатком способа являются его ограниченные технологические возможности, позволяющие возведение только бескаркасных сооружений.

Наиболее близким техническим решением в части опалубки стен является комплект объемно-переставной туннельной опалубки, содержащей туннельную опалубку для одной захватки, включающую наборные опалубочные Г-образные щиты-полутуннели и Г-образные щиты с торцом, образующие в спаренном положении туннели, закладные элементы, элементы крепления щитов в стык между собой, подкосы регулируемой длины и несущие швеллерные балки для жесткости щитов, составляющие систему стабилизации опалубки, и вспомогательное оборудование - подмости.

Элементы крепления потолочных щитов туннельной опалубки между собой по стыку выполнены в виде пары болтов-фиксаторов с пятой, укрепленных по разные стороны стыкуемых щитов, а пята снабжена установочным штифтом, вставленным в соответствующий паз щита и обеспечивающим стабилизацию осевого расстояния между болтами-фиксаторами с элементом крепления болтов-фиксаторов, выполненным в виде запорной поворотной скобы, установленной одним концом подвижно на одном болте-фиксаторе, и захватывающим в рабочем положении другим концом-крюком второй болт-фиксатор (1, 2).

Недостатком технического решения этой опалубки является отсутствие в ее составе опалубки колонн и модульных запорных поворотных скоб, обеспечивающих стабилизацию осевого расстояния между болтами-фиксаторами, установленными со смещением по разные стороны от стыка щитов.

Известны конструкции опалубки для бетонирования колонн, включающие отдельные щиты, соединительные и установочные элементы (3, 4).

Недостатком этих конструкций является отсутствие горизонтальных щитов с болтами-фиксаторами и запорными поворотными скобами, для соединения с горизонтальными щитами секций полутуннелей и опалубки перекрытий, исключающее одновременное бетонирование колонн, перекрытий и внутренних стен.

Наиболее близким техническим решением опалубки для бетонирования перекрытия является опалубка, содержащая параллельно расположенные с возможностью регулирования по высоте и соединенные между собой посредством крестовин рамы с установленными на них поперечно и продольно расположенными балками, на которых закреплен плоский настил перекрытия (5).

Недостатками опалубки перекрытий являются ограниченные технологические возможности, позволяющие использовать ее только в замкнутых объемах строительных объектов, то есть только при наличии внутренних стен, а также отсутствие в конструкции болтов-фиксаторов, обеспечивающих соединение с горизонтальными щитами секций полутуннелей опалубки колонн и доборными щитами.

Наиболее близким техническим решением подмостей являются подмости, содержащие параллельно размещенные несущие консольные балки, закрепленные одним концом на одном этаже здания с помощью распорных штанг, и грузовую площадку, снабженные монорельсовой балкой, установленной на свободных концах консольных балок вдоль фасада здания, а грузовая площадка закреплена с помощью роликов на монорельсовой балке с возможностью подъема, опускания и перемещения вдоль нее (6).

К недостаткам известных подмостей можно отнести неустойчивое положение грузовой площадки, подвешенной к каретке на тросах, низкую грузоподъемность, недостаточную пространственную жесткость, предполагающую подверженность конструкции влиянию горизонтальных статических и динамических нагрузок, назначение, не предусматривающее устройство стен из штучных материалов и исключающее перемещение людей с грузовой площадки на перекрытие.

Известные технические решения объемно-переставных опалубок предполагают выполнение монолитного железобетонного каркаса в два этапа: сначала выполнение стен и колонн, затем - перекрытий, или одновременное выполнение только монолитных стен и перекрытий.

Целью предлагаемого решения является использование ранее известных способов и конструкций для одновременного возведения монолитных железобетонных стен, перекрытий и колонн одновременно.

Поставленная цель достигается следующим.

1. Определением необходимого модуля кратности габаритных размеров элементов опалубки для составления минимально необходимого количественного и номенклатурного набора элементов опалубки, увязки габаритных размеров строительных конструкций в плане и размеров в осях регулярного плана здания.

2. Назначением габаритных размеров и принятием конструктивного решения формообразующих горизонтальных элементов опалубки, составлением элементов опалубки в блоки.

3. Разработкой узлов соединения блоков опалубки между собой.

4. Определением конструкции соединительных элементов.

Способ отличается тем, что на захватке наряду с туннельной опалубкой, предназначенной для формования внутренних стен и перекрытий между ними, устанавливается опалубка колонн и перекрытий, позволяющая одновременное бетонирование внутренних стен и перекрытий между ними с колоннами и перекрытиями в пределах всей захватки.

Комплект объемно-переставной опалубки отличается тем, что в его состав кроме секций полутуннелей и вставок входят с единым модулем кратности габаритных размеров опалубка колонн, опалубка перекрытия, модульные запорные поворотные скобы, позволяющие соединение горизонтальных щитов отдельных блоков опалубки при смещении болтов-фиксаторов по разные стороны от стыка щитов относительно друг друга в пределах их шага на величину, кратную модулю.

Конструктивное решение опалубки колонн отличается тем, что ее элементы выполнены в виде сблокированных Г-образных секций опалубки торца колонны и Г-образных секций межколонного пространства, аналогичных секциям полутуннелей, включающих установочные, выверочные приспособления и колеса для транспортирования элементов опалубки вручную к месту эвакуации, оснащенных модульной запорной поворотной скобой для соединения горизонтальных щитов опалубки колонн с секциями полутуннелей, столами и доборными щитами опалубки перекрытий при возможном смещении болтов-фиксаторов по разные стороны от стыка щитов относительно друг друга в пределах их шага на величину, кратную модулю, что позволяет одновременное бетонирование внутренних стен, колонн и перекрытия.

Конструкция опалубки перекрытий отличается тем, что представляет собой цельную конструкцию столов, где продольные балки и плоский настил объединены в горизонтальные щиты, оснащенные по периметру болтами-фиксаторами, установленными на расстоянии друг от друга, кратном модулю, что позволяет соединение между собой, а также с горизонтальными щитами секций полутуннелей опалубки колонн, доборными щитами при возможном смещении болтов-фиксаторов по разные стороны от стыка щитов относительно друг друга в пределах их шага на величину, кратную модулю, благодаря чему расширяются технологические возможности использования опалубки за рамки замкнутых объемов строительных конструкций, появляется возможность одновременного ее использования с опалубкой колонн, секциями полутуннелей и доборными щитами.

Конструкция подмостей отличается наличием вертикальных плоских рам, лестниц, рабочего настила с ограждением, диагональных и горизонтальных с распорными домкратами связей, собранных в единую пространственную жесткую конструкцию на хомутах, устанавливаемую на перекрытие над возводимым этажом с защемлением между перекрытиями и распираемую в вертикальные конструкции возводимого сооружения домкратами, что обеспечивает устойчивое положение подмостей, позволяющее производство работ по фасаду, возведение стен из штучных материалов, перемещение людей вдоль фасада и на перекрытия возводимого и вышележащих этажей.

Предлагаемый комплект объемно-переставной опалубки, предназначенный для возведения монолитных сооружений и зданий с безригельным каркасом и внутренними стенами с одновременным бетонированием внутренних стен, колонн и перекрытий, поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен блок опалубки колонн, общий вид; на фиг.2 - модульная запорная поворотная скоба; на фиг.3 - фрагмент регулярного плана здания с расстоянием между осями "1-2" и "2-3" - 4800 мм, "3-4" - 3600 мм, "4-5" - 4200 мм, "А-Б" и "Г-Д" - 6000 мм, "Б-Г" - 3000 мм; на фиг.4 - монтажный план расстановки элементов опалубки конструкций регулярного плана здания фиг.3; на фиг.5 - монтажная схема расстановки элементов опалубки перекрытия и колонн с шагом 6000 мм, разрез А-А; на фиг.6 - монтажная схема расстановки элементов опалубки перекрытий и колонн с шагом 3000 мм, разрез "Б-Б"; на фиг.7 - монтажная схема расстановки элементов опалубки стены, колонны и перекрытия пролетом 4800 мм, разрез "В-В"; на фиг.8 - монтажная схема расстановки элементов опалубки колонн и перекрытия пролетом 4800 мм, разрез "Г-Г"; на фиг.9 - подмости для возведения наружной стены из штучных материалов и работ по фасаду; на фиг.10 - разрез "Д-Д" на фиг. 9.

Опалубка колонн показана на фиг.1 и представляет собой блок, составленный из двух Г-образных секций опалубки торцов колонн 13 и двух Г-образных секций межколонного пространства 1, выполненных аналогично Г-образным секциям полутуннелей и состоящих из горизонтального щита 3, стенового щита 4, V-образной стойки 7, подкоса 8 и кронштейна 9. Для установки и выверки блока опалубки по высоте V-образная стойка 7 и стеновой щит 4 оснащены домкратами 5 и для перемещения вручную - колесами 6. В блоке Г-образные секции опалубки соединяются Т-образными стяжками с шайбами 14. Выверка блока по вертикали и придание ему устойчивого положения выполняется подкосами с домкратами 15, которые при необходимости убираются после закрепления опалубки колонн с другими элементами опалубки запорными поворотными скобами 11, установленными на болты-фиксаторы с гайками 2 по разные стороны стыкуемых щитов напротив друг друга. При смещенном относительно друг друга положении болтов-фиксаторов в пределах их шага закрепление элементов опалубки производится модульными запорными поворотными скобами 12. Модульная запорная поворотная скоба показана на фиг. 2 и для удобства может быть как обычного, так и зеркального типа 12 (фиг.1).

Расстояние между осями отверстий вдоль длинной стороны скобы соответствует величине модуля кратности размеров элементов опалубки, короткой - фиксированному расстоянию между болтами-фиксаторами, установленными по разные стороны от стыка горизонтальных щитов.

Представленный на фиг. 3 фрагмент регулярного плана включает колонны и внутренние стены пролетом 4800, 4200, 3600 мм и шагом колонн 3000 и 6000 мм, конструкции которых могут быть отформованы представленными на монтажном плане фиг.4 элементами опалубки, где: 1, 16 - Г-образные секции межколонного пространства; 13 - Г-образные секции торцов колонн; 17, 18 - доборные щиты опалубки перекрытия межколонного пространства; 20 - столы опалубки перекрытия пролетного пространства; 21 - щиты торцов перекрытия; 22, 23 - Г-образные секции полутуннелей; 24 - задний (торцевой) щит полутуннелей; 25 - щит торца стены; 26 - доборные щиты столов;
27 - угловые торцовые щиты опалубки стен;
28 - щиты опалубки стен.

Монтажная схема расстановки элементов опалубки, разрез "Б-Б", представлена на фиг.6, где составленные зеркально друг к другу Г-образные секции межколонного пространства 1, принадлежащие двум разным блокам опалубки колонн, образуют П-образную секцию туннеля для минимального шага колонн - 3000 мм. При увеличенном шаге колонн - 6000 мм, представленном на фиг.5, между Г-образными секциями межколонного пространства 1 на телескопических стойках 19 устанавливаются доборные щиты 17 и 18 длиной соответственно 1200 мм 17 и 1800 мм.

При наличии в комплекте опалубки перекрытия доборных щитов различной длины появляется возможность формовать перекрытие между колонн с различным шагом, кратным модулю, в данном случае 3000, 4200, 4800, 6000 мм и т.д.

Одновременное формование внутренних стен, колонн и перекрытия пролетом 4800 мм показано на монтажной схеме расстановки элементов опалубки (фиг.7), где между Г-образными секциями полутуннелей 23 и опалубкой колонн 1 устанавливается опалубка перекрытий в виде столов 20 и доборных щитов 26.

В представленной на фиг.8 монтажной схеме расстановки опалубки показано одновременное формование колонн и перекрытия между ними пролетом 4800 мм, где между опалубкой колонн 1 устанавливаются столы 20 и доборные щиты 26.

В представленном комплекте объемно-переставной опалубки, изменяя количество столов и доборных щитов или меняя ориентацию в плане столов (фиг.4), возможно одновременное формование стен, колонн и перекрытий с необходимым набором размеров между осями конструкций в плане при условии их соответствия модулю кратности габаритных размеров элементов опалубки.

Для возведения стен из штучных материалов и одновременного выполнения фасадных работ могут быть использованы показанные на фиг.9 подмости, поясняемые разрезом "Д-Д" (фиг.10), где
29 - подмости;
30 - колонны;
31 - перекрытия;
32 - наружные стены
Подмости выполняются в виде вертикальных плоских рам 33 из прокатных профилей, собранных в жесткую пространственную конструкцию связями 37 на хомутах 40 и устанавливаемых над возводимым этажом на перекрытие 31 с защемлением между перекрытиями 31, и распираются домкратами 39 в вертикальные конструкции 30 возводимого сооружения.

Для производства работ по фасаду, возведения наружных стен, перемещения людей вдоль фасада и на перекрытие возводимого и вышележащих этажей подмости оснащены рабочим настилом 34 с ограждением 35 и лестницами 36, для сохранения от возможных повреждений конструкций наружных стен - упорами 38.

Направление движения работ по фасаду снизу-вверх совпадает с возведением монолитного каркаса и не исключает параллельное, с отставанием от возведения каркаса не менее чем в три этажа, ведение работ по фасаду и возведение наружных стен из штучных материалов.

Изобретение расширяет арсенал технических средств, технологические возможности применяемого оборудования, повышает его универсальность и качество возводимых зданий и сооружений, увеличивает степень их монолитности, упрощает выполнение основных видов работ, уменьшает количество выполняемых операций, трудозатраты на их выполнение, что сокращает сроки возведения здания, а также сокращает энергопотери в процессе набора прочности бетоном.

Источники информации
1. Патент РФ 2119026, E 04 G 11/20, 1997.

2. Патент РФ 2078180, E 04 G 11/20, 1996.

3. Авторское свидетельство СССР 1663146, E 04 G 13/02, 1989.

4. Авторское свидетельство СССР 179458, F 04 G 13/02,1961.

5. Патент РФ 2081269, E 04 G 11/38, 1997.

6. Патент РФ 2062851, E 04 G 3/06, 1996 .

Формула изобретения

1. Комплект объемно-переставной опалубки, включающий Г-образные секции полутуннелей с торцевым щитом, собираемый в пределах захватки с закреплением элементов опалубки между собой на запорно-поворотные скобы, установленные одним концом подвижно на болте-фиксаторе, расположенном на горизонтальном щите одного элемента опалубки, и захватывающие другим концом-крючком второй болт-фиксатор на другом элементе опалубки, отличающийся тем, что для обеспечения одновременного возведения монолитных железобетонных стен, перекрытий и колонн, в комплект дополнительно вводят опалубку колонн, столы и доборные щиты опалубки перекрытий, а запорно-поворотные скобы с единым модулем кратности габаритных размеров опалубки выполнены с возможностью соединения между собой горизонтальных щитов отдельных элементов опалубки при смещении болтов-фиксаторов по разные стороны от стыка щитов относительно друг друга в пределах их шага на величину, кратную модулю.

2. Комплект объемно-переставной опалубки по п. 1, отличающийся тем, что составляется из Г-образных секций опалубки торца колонны и Г-образных секций межколонного пространства, аналогичных секциям полутуннелей.

3. Комплект объемно-переставной опалубки по п. 1, отличающийся тем, что продольные балки и плоский настил образуют горизонтальные щиты, оснащенные по периметру болтами-фиксаторами, установленными на расстоянии, кратном единому модулю.

4. Подмости для возведения наружных стен из штучных материалов и ведения фасадных работ, состоящие из вертикальных плоских рам, лестниц и неподвижного рабочего настила, отличающиеся тем, что плоские рамы, неподвижный рабочий настил и лестницы собраны в жесткую пространственную конструкцию связями, распирающимися в вертикальные конструкции возводимого здания домкратами, и устанавливаются на перекрытие над возводимым этажом с защемлением между перекрытиями.

5. Способ возведения зданий с монолитным безригельным каркасом с использованием комплекта опалубки и подмостей по пп. 1-4, включающий составление элементов опалубки в блоки, соединение блоков между собой, монтаж закладных элементов, арматуры, отличающийся тем, что бетонирование внутренних стен и перекрытий между ними и бетонирование колонн и перекрытий в пределах всей захватки осуществляют одновременно, а выполнение наружных стен из штучных материалов и фасадные работы выполняют с подмостей с отставанием от монолитных конструкций не менее чем в 3 этажа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10