ОПАЛУБКА ДЛЯ СТЕН Российский патент 1998 года по МПК E04G11/06 E04B2/86 

Изобретение касается опалубка для стен, состоящей из большого числа вертикально примыкающих опалубочных элементов, имеющих по меньшей мере две стенки одноразового использования, установленные, в основном, друг против друга и остающиеся частью окончательно отлитого бетона или т.п., при этом первая стенка опалубки образует наружную поверхность литого бетона, а вторая - его внутреннюю поверхность, кроме того, на верхней и нижней кромках этих стенок опалубки имеются кромочные секции, располагающиеся поперек первой и второй поверхностей и параллельно продольному направлению опалубочных элементов, причем опалубочные элементы штабелируются один на другой, опираясь на эти кромочные секции, а две стенки опалубки соединяются стяжками, а внутри формы - стержнями арматуры.

В строительстве вообще и вы строительстве сооружений из бетона в частности наметилась тенденция в сторону применения промышленным методом производства. Таким образом, цель изобретения заключается в увеличении степени использования заранее изготовленных строительных материалов и уменьшении доли работ, выполняемых на месте, а также в значительной индустриализации работ на стройплощадке. В принципе, возможен выбор между двумя совершенно различными направлениями. Одно является хорошо известной технологией сборки из готовых деталей, при которой бетонные элементы конструкций отливают в заводских условиях, затем транспортируют к месту строительства, и из них на стройплощадке собирают окончательную конструкцию. Второй вариант заключается в осуществлении литья на месте. Однако имеющиеся в эксплуатации системы опалубок были разработаны для обычного способа укладки бетона на месте, при котором рабочими операциями являются: очистка и сборка опалубки, установка опалубки, размещение стержней, заливка бетона, выдерживание бетона, распалубка, отделочные работы на отлитой конструкции. Осуществляемое таким образом строительство является медленным, а наличие большого числа рабочих на стройплощадке не способствует высокой производительности.

Для некоторых ограниченных областей были разработаны конструкции опалубок, для которых по меньшей мере часть из вышеописанных операций не требуется. В основном, такие опалубки предназначены для фундаментов.

Одна из таких конструкций, пригодная для других бетонных отливок, раскрыта в финском патенте N 84926. В соответствии с последним, опалубка состоит из элементов одноразового использования, которые остаются неотъемлемой частью отлитой бетонной конструкции и собираются в опалубку, эти опалубочные элементы состоят из рифленых тонких стальных листов. Такие опалубочные элементы можно, например, устанавливать по два друг против друга, соединять их с помощью стяжек для противодействия давлению отливки и, кроме того, между этими элементами можно устанавливать стержни арматуры в необходимом количестве. При использовании конструкции в соответствии с этим патентом можно избежать выполнения таких вышеописанных операций, как очистка формы, распалубка и отделочные работы на литой конструкции, поскольку рифленый лист образует законченную наружную поверхность литого бетона. Однако остаются такие операции, как установка опалубки и размещение отдельных стержней арматуры обычным способом. Другой недостаток заключается в том, что наружная поверхность всегда получается рифленой из-за рифленого листа, что не всегда приемлемо для всех приложений. Кроме того, при такой конструкции очень трудно выполнить теплоизоляцию стены. Теплоизоляция либо должна быть отлита заранее на любой из стенок опалубки, либо должна быть установлена вручную в виде отдельной теплоизоляционной панели внутри опалубки в момент ее сборки и зафиксирована в нужном положении.

В патентах США N N 4348847, 4149349, ФРГ N 3238384 и США N 3676967 раскрыты соединители, связывающие противолежащие лицевые листы опалубочных элементов, размещаемых последовательно вертикально, и установленные на концах этих элементов. В частности, первые три упомянутых патента касаются тех характеристик такого соединителя, которые требуются для удержания изоляционной панели в нужном положении, т.е. для придания формы средней части соединителя. Эти соединители не образуют и не могут образовывать арматуру бетона. Кроме того, эти соединители не служат опорами опалубочным элементам, противодействуя давлению отливок в средней части их горизонтальной протяженности. Тем не менее, в патенте США N 3676967 раскрыты стяжки, противодействующие давлению отливок в средней части листовых панелей и продольные армирующие стержни, свободно лежащие на концевых опорах. Такая конструкция очень сложна в изготовлении, приводит к получению панелей с негладкой наружной поверхностью и согласно рассматриваемому патенту все же не пригодна для высоких сооружений. На практике поверхностные листы опалубочного элемента будут выпучиваться наружу в области между стяжками и концами опалубочного элемента.

Целью настоящего изобретения является создание опалубки для опалубки стен, с помощью которой можно без специальных операций получать аккуратные и гладкие поверхности стен и в которой по крайней мере часть арматуры является конструктивной частью опалубки, в результате чего ее не нужно устанавливать отдельно.

Целью настоящего изобретения является также создание опалубки для стен такого типа, что она без соответствующих отдельных частей будет даже в высоком сооружении противостоять без деформации давлению отливки.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание опалубки для стен такого типа, которую для облегчения установки и во избежание повреждения опалубочных элементов, собирают из довольно легких элементов, в результате чего их можно переносить вручную, но они не являются легкодеформируемыми.

Другой целью настоящего изобретения является создание опалубки для стен такого типа, что ее теплоизоляцию можно легко устанавливать либо одновременно с изготовлением опалубочного элемента, либо позже, в результате чего не требуется закрепление теплоизоляции вручную.

Кроме того, целью настоящего изобретения является создание опалубки для стен такого типа, что в ней можно устанавливать специальные дополнительные стержни арматуры, чтобы обеспечить более прочную стеновую конструкцию, чем обычные.

Для устранения упомянутых недостатков и достижения вышеуказанных целей техническое решение согласно настоящему изобретению отличается теми признаками, которые заявлены в отличительной части пункта 1 формулы.

Наиболее важным преимуществом настоящего изобретения является то, что его можно использовать для получения изготовленной заранее промышленным способом опалубки, которая по меньшей мере частично уже содержит арматуру, при этом опалубка остается на месте после заливки бетона и обеспечивает последнему, когда это необходимо, гладкую поверхность или гладкие поверхности.

Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что сборка опалубки из опалубочных элементов в соответствии с настоящим изобретением осуществляется очень просто и быстро и, вообще говоря, дополнительные рабочие операции маловероятны. Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что опалубка приемлема с точки зрения цены.

Ниже приводится более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показан общий вид конструкции опалубки в соответствии с изобретением в аксонометрической проекции.

На фиг. 2 показано поперечное сечение вдоль линии А-А на фиг. 1 опалубочного элемента в соответствии с изобретением.

На фиг. 3 показана деталь опалубочного элемента в соответствии с изобретением, если смотреть с ее конца в направлении B на фиг. 1.

На фиг. 4 и 5 показаны две различные возможности размещения теплоизоляции в опалубочном элементе в соответствии с изобретением.

На фиг. 6 в увеличенном масштабе показана профилированная поверхностная часть опалубочного элемента в соответствии с изобретением, в том же виде, как и на фиг. 2.

На фиг. 7 и 8 в увеличенном масштабе показана деталь C с фиг. 2.

На фиг. 9 показан вид сверху арматуры лестничного типа, связанный с изобретением.

На фиг. 10 и 11 представлены виды сбоку и с конца треугольной арматуры, связанной с изобретением.

На фиг. 12 и 13 показаны некоторые опалубочные элементы в соответствии с изобретением, если смотреть сверху в направлении D на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 показана опалубка согласно изобретению, имеющая две стены 1, 2 одноразового использования, остающиеся частью литого бетона, при этом первая стенка образует наружную поверхность 5 литого бетона, а вторая - его внутреннюю поверхность 6. Опалубку собирают из одного или нескольких вертикально штабелируемых опалубочных элементов 10. Каждый опалубочный элемент 10, таким образом, состоит из стенок 1 и 2, составляющих части наружной 5 и внутренней 6 поверхностей всей конструкции. Каждая стенка 1 и 2 опалубки выполняется из тонкого листа, обычно - стального листа, в виде профилированной детали, длина L которой является значительной, а высота H ее - относительно малой. Длина L может составлять несколько метров, тогда как высота H элемента 10 и его толщина T, соответствующая толщине возводимой стены, являются величинами одного порядка и существенно меньше длины L, как видно из чертежей.

Конечно, высота H может быть явно меньше, чем толщина T, или наоборот, но обе эти величины, тем не менее, относительно невелики по сравнению с размерами всей возводимой стены. Таким образом, опалубку в соответствии с настоящим изобретением собирают из большого числа вертикально штабелируемых профилированных стенок 1, 2 опалубки или листовых профилей, расстояние между которыми определяет толщину T стены. У этих стенок 1, 2 опалубки противоположные поверхности 5, 6, в основном, обычно параллельны, а на верхней и нижней кромках стенок опалубки имеются кромочные секции 8a, 8b и 9a, 9b, каждая из которых расположена поперек относительно соответствующей поверхности 5, 6 и выступает в сторону центральных областей стены, например в сторону центральной линии 7. В собранной опалубке для стен эти кромочные секции 8a, 8b и 9a, 9b располагаются по меньшей мере в их продольном направлении, примерно горизонтально, как показано на фиг. 1. Таким образом, эти элементы 10 можно штабелировать вертикально, поскольку кромочные секции 8a и 8b и соответственно 9a и 9b находятся на одной стороне вертикально примыкающих друг к другу опалубочных элементов, опирающихся один на другой. Это можно видеть на фиг. 2, где первый опалубочный элемент 10 показан сплошной линией, а элемент, устанавливаемый на него сверху, также как элемент под ним, обозначены пунктирной линией. На фиг. 1 показано, как опалубочные элементы 10 штабелируются сверху на фундаменте 25 с помощью направляющих или угловой детали 26 или соответствующих элементов.

В качестве удлинения верхних кромочных секций 8b и 9b у опалубочного элемента 10 предпочтительно имеются кромочные загибы 11 и 12, параллельные одной из поверхностей 5, 6 и выступающие в одном и том же направлении наружу от опалубочного элемента 10 в качестве продолжения этой обычно горизонтальной кромочной секции. Таким образом, кромочные загибы 11 и 12 выступают от кромочных секций примерно параллельно поверхностям 5, 6 или немного наклонены в сторону центральной плоскости 7 элемента. У стенок 1 и 2 опалубки эти кромочные загибы 11 и 12 находятся на расстоянии ширины W₁ нижней кромочной секции 8a и 9a от поверхности 5 или 6. Другими словами, ширина W₁ нижней кромочной секции, замеренная от поверхности 5, 6 элемента, равна или несколько меньше, чем расстояние W₂ кромочного загиба 11, 12 от той же поверхности 5, 6. Это облегчает совмещение друг с другом во время сборки образующих опалубку стенок 1 и 2, вертикально примыкающих опалубочных элементов, как можно понять из фиг. 2.

В соответствии с изобретением опалубочный элемент 10 состоит из двух стен 1, 2, установленных как зеркальное отражение друг друга и неподвижно соединенных либо у своих верхних кромочных секций 8b и 9b, либо у своих нижних кромочных секций 8a и 9a металлическими стержнями 3, предпочтительно являющимися стальными стержнями, пригодными для использования в качестве арматуры бетона. Эти стальные стержни 3 крепятся к стенкам 1 и 2 опалубки, в результате чего они образуют стягивающие элементы отливки, противостоящие давлению отливки. Если высоту H элементов выбирают достаточно малой, то плотность установки таких горизонтальных стержней 3 в вертикальном направлении должна быть довольно большой, вследствие чего тонкие листовые стены, имеющие высоту H, не будут гнуться. Кроме того, кромочные секции 8a, 8b и 9a, 9b будут служить продольными элементами жесткости.

Соединение между стенками 1 и 2 опалубки и поперечными стержнями 3 можно сделать более прочным при одновременном обеспечении конструкции продольной арматурой, выполненной как одно целое с ней, за счет крепления поперечных стержней с помощью соединений 15, а к продольному металлическому стержню или стержнями 4, например, к арматурному стержню бетона, соединенному с кромочной секцией с помощью соединения 15b. В результате этого, как показано на фиг. 7 и 8, внутри опалубочного элемента 10 образуется арматура 18 лестничного типа, состоящая из продольных стержней 4, соединенных поперечными стержнями 3. Такая конструкция очень хорошо удерживает составляющие формы вместе и одновременно усиливает их. Очевидно, что число продольных стержней может быть больше, чем указанные два. Оба соединения 15, а между поперечными 3 и продольными 4 стержнями, а также соединения 15, а между продольными стержнями 4 и материалом кромочных секций, являются предпочтительно сварными соединениями 16, как показано на фиг. 8. Одно или оба соединения могут быть также креплениями, осуществляемыми с помощью механических крепежных деталей 17, как показано на фиг. 7.

Для придания жесткости опалубочному элементу 10 против скручивания во время транспортировки и установки противоположные стенки 1, 2 опалубки дополнительно соединяют в одной или нескольких удаленных друг от друга точках с помощью элементов жесткости 19 приблизительно Z-образной формы. Это соединение выполняют ближе к концам элемента 10 или в его средней части. Нижняя 20a и верхняя 20d Z ветви элементов жесткости 10 Z-образной формы простираются по меньшей мере - примерно, от одной стенки опалубки до другой, и их приваривают или крепят и иным способом к материалу стенки и/или к продольным стержням 4 или поперечным стержням 3, или к их продолжениям. Такой элемент жесткости Z-образной формы можно устанавливать в опалубочном элементе либо перпендикулярно его длине L, либо с наклоном относительно нее в одном или нескольких направлениях.

На фиг. 6 в увеличенном масштабе показано поперечное сечение стенки 1 опалубки, а поперечное сечение другой стенки является его зеркальным отражением. Таким образом, в опалубочном элементе образуется плоскость симметрии 7. У стенки опалубки углы К1 и К2 внутри элемента между поверхностью 5, 6 опалубки и кромочной секцией 8a и 8b, или соответственно 9a и 9b, несколько меньше 90^o. В представленном варианте осуществления изобретения углы К1 и К2 составляют порядка 88^o. В принципе, возможно, чтобы верхняя кромочная секция 8b и нижняя кромочная секция 8a образовывали клиновидную конструкцию, в результате чего, например, верхний угол К1 будет, очевидно, больше чем 90^o, а нижний угол К2 будет, очевидно, соответственно меньше чем 90^o, однако вследствие повышенной нагрузки в направлении толщины стенки представляется нежелательным делать это отклонение слишком большим.

Внутри опалубочного элемента 10 примерно параллельно внутренней и наружной поверхностям 5, 6 легко установить теплоизоляционную панель 21, толщина которой меньше, чем толщина T опалубки, при этом панели размещают либо в центральной части опалубочного элемента, либо у одной из ее стен. Эти изоляционные панели 21, поперечными стержнями 3 и их легко устанавливать внутрь элемента 10 сверху как на заводе-изготовителе, так и на строительной площадке. При необходимости удержание теплоизоляционных панелей 21 в нужном положении можно обеспечить с помощью верхних поперечных стягивающих элементов 27.

При необходимости опалубка для стен в соответствии с настоящим изобретением может включать как отдельные стержни арматуры бетона, так и специальные армирующие элементы 22, установленные между противоположными стенками 1 и 2 и поперечными металлическими стержнями 3. Эти армирующие элементы 22 выполнены в соответствии с настоящим изобретением из продольных стержней 23, предпочтительно установленных в форме треугольника, и несущих стержней 24, установленных, например, зигзагообразно между по меньшей мере двумя из них и прикрепленных к ним, например, с помощью сварки. Таким образом, образуется треугольная арматура 22, являющаяся очень эффективным видом арматуры. Для вертикального армирования можно использовать арматуру 18 лестничного типа.

Для дальнейшего совершенствования, например крепления арматуры 18 лестничного типа к стенкам 1, 2 опалубки, можно снабдить опалубочный элемент загибами 13, 14, параллельными поверхностям 5, 6 формы нижних кромочных секций 8a, 9a и направленных в сторону внутренних областей элемента, как показано на фиг. 2, 7 и 8. Таким образом, эти загибы 13, 14 направлены в том же направлении, что и кромочные загибы 11, 12 и, в частности, концы поперечных стержней 3 или их продолжений, как в данном случае продольные стержни 4 арматуры лестничного типа будут размещаться между этими загибами 13, 14 и наружной поверхностью стенки, улучшая тем самым фиксацию.

Описанная выше опалубка может быть использована не только в качестве опалубки для укладки именно бетона, как указано выше, но также и в качестве опалубки для некоторых других твердеющих смесей с целью возведения соответствующей стены. Для возведения временных стен полость формы можно заполнять песком, гравием, и т.п. Такую стену можно демонтировать, поскольку из нее можно удалить наполнитель.

Опалубка для стен не обязательно должна соответствовать описанному выше варианту. Так, например, стенки 1 и 2 могут иметь взаимные различные конструкции и размеры. В этом случае элемент не будет симметричным, наружная 5 и внутренняя 6 поверхности также могут быть различными. Кромочные загибы не обязательно должны быть горизонтальными в установленной опалубке, хотя то, что они обычно горизонтальны, и целесообразнее, и проще. В крайнем случае, опалубочные элементы 10 можно посредством способа, отличающегося от изображенного на фиг. 1, устанавливать друг на друга и прижимать друг к другу горизонтально с помощью некоторого устройства. Кроме того, элементы 10 можно изгибать в их продольном направлении, в результате чего получаются соответственно изогнутые стены, как показано на фиг. 12. Опалубочный элемент может иметь форму замкнутого кольцевого элемента, в результате чего получается окружная стенка опалубки, как показано на фиг. 13. Окружная опалубка может иметь форму круга, эллипса, квадрата, треугольника и т.п.

Опалубка для стен содержит по меньшей мере две противоположные стенки одноразового использования, изготовленные из профилированного металлического листа и оставшиеся частью готового литого бетона. Первая из стенок образует наружную поверхность. Опалубку собирают из большого числа вертикальных последовательных опалубочных элементов. Верхние и нижние кромки элементов имеют кромочные секции, идущие поперек первой и второй поверхностей и направленные в сторону центральных частей стены и параллельно длине элемента. Элементы можно штабелировать один поверх другого, опирая их на кромочные секции. В основном, противолежащие или нижние и/или верхние кромочные секции соединяют металлическими стержнями, образующими как стягивающие элементы, так и арматуру бетона. 8 з.п.ф-лы, 13 ил.

1. Опалубка для стен, собираемая из большого числа установленных один на другой опалубочных элементов, имеющих по меньшей мере две одноразового использования стенки опалубки, изготовленные из профилированного металлического листа и остающиеся частью литого бетона, причем первая из стенок образует наружную поверхность литого бетона, а другая - его внутреннюю поверхность, на верхней и нижней кромках этих стенок опалубки кромочные секции располагаются параллельно продольному направлению L элемента, при этом элементы, установленные один сверху другого, опираются на эти кромочные секции, по меньшей мере один соединительный элемент, содержащий поперечные стержни, фиксирующие в соединении два отстоящих друг от друга в продольном направлении стержня, связанных с противоположными кромочными секциями, указанный элемент взаимосвязывает эти две стенки опалубки, отличающаяся тем, что кромочные секции, имеющие по существу ширину W₁, W₂, расположены поперек первой и второй поверхностей и направлены в сторону центральных областей стены, а опалубочные элементы содержат в качестве удлинения верхних кромочных секций кромочные загибы, которые примерно параллельны первой и соответственно второй поверхностям и направлены в том же направлении наружу от опалубочного элемента, продольные стержни расположены на тех поверхностях нижних кромочных секций, которые находятся внутри опалубочного элемента, при этом продольные стержни неподвижно скреплены посредством соединения с кромочной секцией, в результате чего поперечные и продольные секции стержня соединительного элемента, окруженного готовым литым бетоном или ему подобным материалом, образуют и стягивающие элементы, и арматуру в готовой стене. 2. Опалубка для стен по п.1, отличающаяся тем, что включает установленные внутри арматурные стержни. 3. Опалубка для стен по п.1 или 2, отличающаяся тем, что опалубочные элементы включают в качестве удлинения нижней кромочной секции загибы, выполненные примерно параллельно первой и соответственно второй поверхностям и направленные в сторону внутренних областей опалубки, стержни, образующие стяжки или их удлинения на загибах в противоположных направлениях или на их частях, простираются от центральных областей опалубки за загибы. 4. Опалубка для стен по п.1 или 2, отличающаяся тем, что неподвижные соединения между поперечными и продольными стержнями и кромочными секциями соответственно являются сварными соединениями и/или креплениями, выполненными с помощью механических крепежных деталей. 5. Опалубка для стен по п.1 или 2, отличающаяся тем, что две стенки опалубочного элемента соединены в одной точке или в нескольких удаленных друг от друга точках с помощью имеющих приблизительно Z-образную форму элементов жесткости, нижняя и верхняя ветви которых простираются от одной стенки формы до другой, элементы жесткости приварены или соответственно прикреплены к материалу стены, и/или к продольным и поперечным металлическим стержням, или к их удлинениям, Z-образные элементы жесткости наклонены относительно продольного направления L опалубочного элемента. 6. Опалубка для стен по п.1 или 2, отличающаяся тем, что опалубочный элемент включает либо в своих центральных областях, либо у одной из стенок формы теплоизоляционную панель, установленную примерно параллельно внутренней и наружной поверхностям и имеющую толщину, которая меньше, чем толщина Т опалубки. 7. Опалубка для стен по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена арматурными стержнями или арматурными элементами, установленными вертикально между противоположными стенками, и поперечными металлическими стержнями и предпочтительно собирается из продольных стержней, установленных в виде треугольника, и несущих стержней, расположенных между по меньшей мере двумя из них и прикрепленных к ним. 8. Опалубка для стен по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что у опалубочного элемента внутренний угол К1, К2 между поверхностью опалубки и кромочной секцией несколько меньше 90^o. 9. Опалубка для стен по п.1 или 2, отличающаяся тем, что опалубочный элемент изогнут в его продольном направлении или образует замкнутую окружность.