Способ строительства зданий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится преимущественно к строительству зданий малой этажности из монолитного железобетона и может быть использовано при строительстве вблизи крупных водоемов и на обводненной территории, например в мелководных заливах. Технический результат заключается в упрощении монтажа здания. Способ строительства зданий включает подготовку места для размещения здания, например формирование котлована под здание, формирование половинок здания, включая и фундаментную часть, в горизонтальном положении и перевод их в вертикальное положение. Половинки здания формируют на плавучих платформах, которые размещают в искусственном или естественном водоеме, а для перевода половинок здания в вертикальное положение половинки здания погружают в воду, начиная с фундаментных частей. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится преимущественно к строительству зданий малой этажности (4...8 этажей) из монолитного железобетона и может быть использовано при строительстве вблизи крупных водоемов и на обводненной территории, например в мелководных заливах.

Наиболее близким аналогом рассматриваемого решения, принятым в качестве прототипа, является способ строительства зданий, включающий подготовку места под здание, в частности формирование котлована под здание, формирование фундаментной части здания, формирование половинок здания в горизонтальном положении и перевод их в вертикальное положение путем поворота с использованием монтажных стоек, размещаемых вдоль продольной оси здания и соединяемых с поднимаемыми половинками здания гибкими тягами (См. патент RU 2057866 C1, от 10.04.1996, E 04 G 21/00).

Способ обеспечивает высокую производительность труда при строительстве. Однако наличие множества гибких тяг и механизмов натяжения усложняет процесс перевода половинок здания в вертикальное положение.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение процесса перевода половинок здания из горизонтального положения в вертикальное.

Указанная цель достигается тем, что в способе строительства зданий, включающем подготовку места для размещения здания, например, формирование котлована под здание, формирование фундаментальной части здания, формирование половинок здания в горизонтальном положении, перевод их в вертикальное положение, половинки здания, включая фундаментные части половинок здания, формируют в горизонтальном положении на плавучих платформах, которые размещают в искусственном или естественном водоеме, а для перевода половинок здания в вертикальное положение погружают половинки здания в воду, начиная с их фундаментных частей. При погружении в воду фундаментной части половинки здания и удержании на плаву ее части, прилегающей к крыше, половинка занимает вертикальное положение. При этом не требуются никакие специальные грузоподъемные устройства, что позволяет упростить процесс перевода половинок в вертикальное положение.

В затопленном положении вертикально расположенные половинки здания стыкуют между собой, придают плавучесть и вплавь доставляют к месту установки. Место установки здания должно сообщаться с водоемом каналом требуемой глубины. Канал может служить котлованом - местом установки последовательно друг за другом нескольких зданий. После расстановки в канале всех намеченных зданий его осушают, по дну прокладывают трубы, кабели и т.п. и засыпают.

Для осуществления рассматриваемого способа строительства может быть использовано устройство, включающее две платформы, установленные на поплавках и соединяемые между собой с возможностью быстрого разъединения. Размеры платформ должны превышать размеры продольных стен здания, включая и фундаментную часть. По крайней мере часть поплавков каждой платформы должна обладать способностью погружения и всплытия.

Формирование половинок здания осуществляется на платформах в горизонтальном положении. После завершения процесса формирования половинок и набора бетоном требуемой прочности поплавки, прилегающие к фундаментным частям половинок, притапливаются. При этом часть каждой платформы погружается под воду, в результате чего половинки здания поворачиваются и приобретают вертикальное положение. В этом положении половинки стыкуются, им придается плавучесть, платформы отсоединяются, а коробка здания вплавь отправляется к месту установки.

Предлагаемый способ может быть реализован, например, следующим образом.

На Фиг. 1 показаны плавучие платформы со сформированными на них половинками коробки здания перед началом перевода их в вертикальное положение (вид с торца).

На Фиг. 2 показан вид по стрелке А (см. Фиг. 1).

На Фиг. 3 показана коробка здания после перевода половинок в вертикальное положение (вид с торца).

На Фиг. 4 показана коробка, установленная на рабочей позиции.

В искусственном или естественном водоеме на двух плавучих платформах, состыкованных между собой, каждая из которых включает раму 1, поплавки 2 и горизонтальный настил 3, формируются из железобетона две монолитные половинки 4 и 5 коробки здания. На поперечных перегородках половинок коробки, в середине основания ее фундаментной части, формируют из железобетона или устанавливают и закрепляют специальные технологические шарниры 6 с углом поворота не менее 90 градусов.

После завершения формирования половинок коробки здания и набора бетоном необходимой прочности платформы отгоняют на глубокое место водоема. Здесь платформы разъединяют и, начиная от стыка, последовательно притапливают симметрично расположенные относительно стыка платформ поплавки. При этом фундаментная часть половинок коробки здания вместе с прилегающими краями платформ начинает погружаться в воду. Будучи связанными шарнирами половинки поворачиваются вокруг общей оси, а платформы расходятся. При дальнейшем снижении плавучести платформ они все больше накреняются и разворачиваются на угол 90 градусов. При этом половинки складываются и, прижимаясь друг к другу, образуют коробку здания. В таком положении их скрепляют между собой, придают коробке плавучесть, заполняя часть ячеек коробки пенопластовыми гранулами или иным способом, отсоединяют платформы, повышают плавучесть и отправляют вплавь к месту установки. Плавучие платформы используют для формирования следующей коробки здания.

В водоеме можно организовать склад, где в затопленном положении будут храниться и накапливаться коробки зданий, дожидаясь, когда будет подготовлено место для их установки.

На месте установки формируют котлован под здание.

Место установки коробки здания может располагаться как на суше, так и в мелководной части водоема. Если место установки здания находится на суше, то к нему прокладывается канал, ширина и глубина которого определяется габаритами и массой коробки здания. Целесообразно канал делать с таким расчетом, чтобы в нем можно было расположить несколько зданий, которые после установки и засыпки канала образовали бы улицу или микрорайон.

Подготовленные коробки зданий вплавь до водоема, а затем по каналу доставляются к месту установки. При движении по мелководью коробку удерживают в вертикальном положении выносными опорами или оттяжными устройствами. При этом надо стремиться, чтобы фундаментная часть коробки двигалась на минимальном расстоянии от дна водоема.

После того как здания расставлены в канале на свои места, канал осушают, по нему прокладываются все необходимые коммуникации и засыпают.

После завершения отделочных работ здания передаются в эксплуатацию.

Если берега водоема имеют значительную высоту, то при больших объемах застройки применяют систему подъемных шлюзов.

Предлагаемый способ строительства имеет следующие технико-экономические преимущества.

Основным достоинством способа является то, что он позволяет максимально механизировать и даже автоматизировать процесс строительства высокопрочных монолитных зданий, способных противостоять землетрясениям и взрывам. При использовании нескольких парных комплектов плавучих платформ можно организовать поточно-позиционный способ формирования коробок зданий, т.е. поставить строительство домов на конвейер. Если такой конвейер установить на водно-транспортной магистрали, можно поставлять готовые коробки зданий на значительные расстояния, обеспечивая жильем большие регионы. Все это позволяет резко повысить производительность труда в строительстве и существенно снизить себестоимость жилья.

Предлагаемые решения не имеют себе равных в случаях, когда требуется быстрое восстановление жилого фонда после природных или техногенных катастроф (землетрясения, аварии типа Чернобыльской и т.п.).

Коробки зданий можно формировать с запасом прочности, что позволит после установки ее на рабочей позиции наращивать этажи обычными способами.

При использовании способа два-три фундаментных этажа оказываются под землей. Их можно использовать под магазины, кафе, гаражи, подземные дороги и т.п., повышая комфортность жизни горожан.

Используя предлагаемый способ, можно строить экзотические города на воде наподобие Венеции.

Формула изобретения

1. Способ строительства зданий, включающий формирование котлована под здание, формирование половинок здания в горизонтальном положении и перевод их в вертикальное положение, отличающийся тем, что половинки здания, включая их фундаментные части, формируют в горизонтальном положении на плавучих платформах, которые размещают в искусственном или естественном водоеме, приводят половинки здания в вертикальное положение, начиная с погружения в воду их фундаментных частей, в вертикальном положении половинок стыкуют, образуя коробку здания, которую вплавь доставляют к месту установки.

2. Устройство для осуществления способа строительства по п. 1 включает две платформы, установленные на поплавках, причем, по крайней мере, часть поплавков выполнены с возможностью погружения и всплытия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4