МОДУЛЬНОЕ КРУЖАЛО Российский патент 2004 года по МПК E04G11/20 E04G21/18 

Модульное кружало предназначено для применения в транспортном, жилищно-гражданском и промышленном строительстве. В частности, применяется в качестве опалубки при возведении арочных мостов, сводчатых и купольных каменных и железобетонных конструкций.

К конструкциям, требующим применения кружал, относятся различного рода арочные перемычки в стенах над оконными или дверными проемами, сводчатые покрытия и перекрытия из кирпича или камня (своды двоякой кривизны, цилиндрические, согнутые, крестовые и др.), железобетонные своды-оболочки, купольные покрытия, а также железобетонные и каменные арочные мосты, путепроводы и т.д. Назначением кружал является временное поддержание прочного свода для укладки кирпичей, камней или бетона в предусмотренном проектом положении. Свод удерживается кружалами до приобретения раствором в швах каменной кладки или бетоном достаточной прочности (Усенко В.М. Опалубка железобетонных монолитных конструкции промышленных сооружений. - М., 1952). Верхнее очертание кружал соответствует очертанию свода. Внизу кружала опираются на подмости, или отдельные опоры. Между подмостями и кружалами для обеспечения постепенного и равномерного опускания кружала при раскружаливании применяются известные приспособления - клинья, домкраты, цилиндры с песком и т.п.

Форма, размеры, конструкция и материал, из которого выполнены кружала, весьма разнообразны. Они определяются размерами и назначением осуществляемой конструкции, способами опирания и перемещения кружал.

Например, известны стоечные кружала, выполненные из дерева или из металла. Стоечные кружала отличаются тем, что опалубка поддерживается часто установленными стойками. Существует и ригельно-подкосная система кружал, которая позволяет увеличить расстояние между стойкими за счет применения подкосов. Недостаток стоечных кружал - их низкая оборачиваемость (непригодность к повторному применению); требуют большого расхода материалов, и значительного времени для возведения. То есть для каждой возводимой конструкции необходимо проектировать и изготавливать свои оригинальные кружала.

Также в строительстве применяются передвижные кружала. Например, при возведении большинства однотипных конструкций, перекрывающих здания значительной длины (своды двоякой кривизны, цилиндрические своды, железобетонные своды-оболочки). Применение передвижных кружал позволяет экономить материалы, а также сокращать сроки возведения конструкций.

Недостаток передвижных кружал состоит в том, что они эффективны при возведении только однотипных конструкций. Их невозможно применять, например, при устройстве арочных мостов. Арочные мосты в зависимости от назначения и требуемых от них технических параметров отличаются друг от друга формой арок, кривизна каждой из которых описывается своим математическим законом. То есть для каждой возводимой конструкции приходится проектировать и изготавливать свои оригинальные кружала.

Прототипом предлагаемого изобретения можно выбрать сборно-разборные кружала. Такие кружала предназначены для устройства сводчатых и купольных перекрытий большого пролета, а также для устройства мостов при массовом возведении одинаковых строительных конструкций. Сборно-разборные кружала увеличивают оборачиваемость, позволяют экономить материал, но являются сложными инженерными сооружениями, требующими много времени для сборки и разборки из-за множества входящих в него инвентарных модульных элементов. Кроме того, сборно-разборные кружала эффективны при возведении только одинаковых строительных конструкций (Гибшман Е.Е. Городские инженерные сооружения. - М., 1959, с.84).

Целью предлагаемого изобретения является создание сборного модульного кружала (МК) многоразового использования, пригодного для возведения опалубки переменной длины, переменной стрелы подъема, и для различного очертания оси свода (по круговой кривой, по эллиптической кривой, по синусоиде, по катеноиду, по параболе и т.д.), что обеспечит экономию материалов и сократит время на возведение кружал. Достигается поставленная цель путем применения в МК инвентарных модульных элементов (ИМЭ) особой конструкции. Изменяя количество ИМЭ в МК, можно создать кружала любой длины и конфигурации. Между собой ИМЭ соединяются под заданным углом посредством стыковочных элементов, которыми снабжены основания ИМЭ, а вершины ИМЭ фиксируются между собой при помощи регулируемых по длине устройств (например, талрепов). Собранное из ИМЭ МК отличается жесткой конструкцией, противодействующей деформации под действием веса кладки свода. При применении МК отпадает необходимость в проектировании и изготовлении для каждой арки своих оригинальных кружал, увеличивается их оборачиваемость.

Устройство инвентарного модульного элемента приведено на фиг.1(а, б). На фиг.2 изображена сборка кружал из ИМЭ.

ИМЭ представляет собой металлический многогранник с прямоугольным основанием (фиг.1). Две противолежащие стороны основания снабжены шарнирными стыковочными элементами 1 и 2, предназначенными для соединения между собой смежных ИМЭ при сборке кружала. Одни концы укосин 3 соединены с основанием, а другие концы попарно соединены между собой и одним из концов стягивающей оси 4, образуя вершину многогранника.

Монтаж модульного кружала производится на ровной горизонтальной поверхности основаниями наружу и вершинами к центру проектной кривой. Для этого ИМЭ соединяются друг с другом посредством стыковочных моментов, которыми снабжены основания ИМЭ. Основания смежных ИМЭ устанавливаются под заданным углом α и фиксируются друг относительно друга при помощи регулируемых по длине устройств 1, присоединяемых к стягивающим осям. Например, при помощи талрепов. Полученная после сборки дугообразная конструкция устанавливается в проектное положение при помощи подъемных устройств. Раскружаливание (разборка) СИМК производится в известном порядке.

Модульное кружало предназначено для применения в транспортном, жилищно-гражданском и промышленном строительстве. Технический результат: увеличение оборачиваемости кружала, обеспечение экономии материала, сокращение времени на возведение кружала, и снижение трудоемкости строительных работ. Модульное кружало включает в себя инвентарные модульные элементы. Инвентарные модульные элементы выполнены в виде многогранников, в основании которых лежат прямоугольники, у которых две противолежащие стороны снабжены шарнирными стыковочными элементами и соединены с укосинами, вторые концы которых попарно соединены между собой и одним из концов стягивающей оси, расположенной в вершине многогранника. Основания смежных инвентарных модульных элементов установлены под заданным углом и соединены друг с другом посредством шарнирных стыковочных элементов, а вершины смежных инвентарных модульных элементов зафиксированы между собой регулируемыми по длине устройствами. 1 н.п. ф-лы, 3 ил.

Модульное кружало, включающее в себя инвентарные модульные элементы, отличающееся тем, что инвентарные модульные элементы выполнены в виде многогранников, в основании которых лежат прямоугольники, у которых две противолежащие стороны снабжены шарнирными стыковочными элементами и соединены с укосинами, вторые концы которых попарно соединены между собой и с одним из концов стягивающей оси, расположенной в вершине многогранника, причем основания смежных инвентарных модульных элементов установлены под заданным углом и соединены друг с другом посредством шарнирных стыковочных элементов, а вершины смежных инвентарных модульных элементов зафиксированы между собой регулируемыми по длине устройствами.