СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЫСОТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ С МАЛЫМ ВНУТРЕННИМ ДИАМЕТРОМ, НАПРИМЕР ПРОМЫШЛЕННЫХ ТРУБ И БАШЕН Российский патент 2010 года по МПК E04G11/20 

Изобретение относится к области строительства высотных железобетонных сооружений с малым внутренним диаметром, например промышленных труб и башен в стесненных условиях.

Известен способ строительства высотных железобетонных промышленных труб и телевизионных башен в подъемно-переставной опалубке с применением многоклеточного шахтного подъемника, которым осуществляют подъем монтажников в грузопассажирском подъемнике к месту ведения работ, доставку бетона и арматуры в грузовой клети в зону их укладки и установки, подъем рабочей площадки подъемным устройством, охватывающим шахтный подъемник снаружи и перемещающимся по нему циклически на шаг подъема для возможности ведения работ на очередном ярусе. (Стуканов А.А. Возведение монолитных железобетонных промышленных труб. Изд. 2-е, испр. и доп., Стройиздат, 1973, стр.38-48, рис.15, стр.110, рис.41) (прототип).

Недостатком такого способа является то, что чистку и смазку щитов, установку и вязку арматуры производят под рабочей площадкой, к которой подвешиваются наружные щиты опалубки на небольшом расстоянии от нее, поэтому чистка и смазка щитов, установка и вязка арматуры представляют собой трудоемкие операции, требующие много времени; наружные щиты перед подъемом отводят на небольшое расстояние от бетонной поверхности, что дополнительно осложняет их чистку и смазку. Внутренние щиты применяют мелкощитовыми и их чистка, смазка, перестановка с подвесных лесов под рабочей площадкой осложняют эти работы.

Известен способ строительства высотных железобетонных сооружений с помощью подъемно-переставной опалубки (Шмит О.М. Опалубки для монолитного бетона / Пер. с нем. Л.М.Айгорн; под ред. Н.И.Евдокимова. - М.: Стройиздат, 1987. стр.137-145). При этом способе щиты опалубки устанавливают на специальные консоли, с помощью которых щиты отрывают от бетона и перемещают их на величину, удобную для чистки и смазки щитов. Консоли с установленным на них щитом последовательно снимают с анкеров, забетонированных на предыдущем ярусе, поднимают подъемным краном, установленным на нулевой отметке, и закрепляют их на анкерах, забетонированных на последнем ярусе.

Недостатком такого способа является то, что при малых внутренних диаметрах сооружения менее 9 м и больших размерах консолей является трудной задачей разместить консоли внутри сооружения и осуществить перемещение щитов вместе с консолями по направлению к центру сооружения, кроме того, над щитами внутренней и наружной опалубок и в зоне рабочих мест трудно установить шатер и тепляк для создания климатических условий, обеспечивающих нормальное твердение бетона, особенно в зимнее время, что замедляет процесс производства работ, так как бетон медленно набирает необходимую прочность, что особенно неблагоприятно в местах установки анкеров.

Цель изобретения - устранить отмеченные недостатки.

Указанная цель достигается тем, что осуществляют комбинированный независимый несовмещенный по времени подъем: рабочую площадку, монтажную площадку с находящимися на ней кольцевыми монорельсами с талями, шатер, тепляк, бункер, подвесные леса, подвешенные к рабочей площадке, поднимают подъемным устройством, охватывающим шахтный подъемник снаружи и перемещающимся по нему циклически на шаг подъема; наружные щиты с сопряженными с ними консолями, наружные компенсационные щиты, внутренние щиты, внутренние компенсационные щиты поднимают талями, расположенными на кольцевых монорельсах, закрепленных на монтажной площадке. Наружные и внутренние щиты делают крупноблочными и поднимают их талями, последовательно перемещаясь по периметру, щиты отодвигают от бетонной поверхности на расстояние, удобное для чистки и смазки. Между основными щитами как наружными, так и внутренними устанавливают компенсационные щиты, которыми обеспечивают плотность стыков между ними и основными щитами за счет частичного перекрытия кромок компенсационных щитов основными щитами и прижатия основных щитов к компенсационным. Этими же щитами обеспечивают в случае необходимости в определенных пределах требуемую конусность сооружения. Перед перестановкой основных и компенсационных щитов и после подъема подъемным устройством рабочей площадки и других элементов, отмеченных ранее, производят установку и вязку арматуры с рабочей площадки, подвесных лесов и расположенных на наружных щитах подмостей.

Наружные щиты переставляют в первую очередь. После отрыва наружного щита от бетона, его чистки и смазки щит в блоке с двумя консолями, примыкающими к нему, и настилом на них поднимают талью с анкеров, установленных при бетонировании предыдущего яруса, перемещают и устанавливают на анкеры, забетонированные на последующем ярусе. Щиты последовательно переставляют по всему периметру. После перестановки наружного щита переставляют наружный компенсационный щит на высоту очередного бетонирования. Наружный компенсационный щит делают выше наружного щита на высоту, необходимую для его крепления на последнем забетонированном ярусе стяжками, устанавливаемыми в отверстия, оставленными на последнем ярусе от крепления верхней части компенсационного щита, высоту которого делают по сравнению с высотой наружного щита не более чем в два раза. Наружный щит прижимают к примыкающим к нему наружным компенсационным щитам и центрируют их по отношению к центру сооружения.

Внутренний компенсационный щит делают равным высоте бетонируемого яруса и работу по бетонированию сооружения ведут двумя комплектами абсолютно одинаковых компенсационных щитов, переставляя поочередно нижний внутренний компенсационный щит на верхний щит, забетонированный в последнем ярусе, который становится нижним, а установленный на него нижний - верхним. Нижний внутренний компенсационный щит является опорой для установленного на него компенсационного щита. После бетонирования очередного яруса снимают нижний внутренний компенсационный щит с анкера и переставляют его на штифты верхнего внутреннего компенсационного щита, верхний внутренний компенсационный щит соединяют с наружным компенсационным щитом в верхней части фиксатором, определяющим толщину оболочки сооружения, и стяжками, воспринимающими нагрузку от свежеуложенного бетона оболочки сооружения. Верхний внутренний компенсационный щит, соединенный с наружным компенсационным щитом, центрируют по отношению к наружному компенсационному щиту с допускаемым отклонением от центра сооружения. К верхнему внутреннему компенсационному щиту крепят анкер, который используют вместе с этим щитом после бетонирования верхнего яруса, набора необходимой прочности бетона в зоне расположения анкера, снятия и подъема ниже расположенного внутреннего компенсационного щита в качестве опоры для выше установленного компенсационного щита. Внутренний щит, находящийся в зоне последнего забетонированного яруса, отрывают от бетона, снимают с зажимных устройств, установленных на нижних внутренних компенсационных щитах, находящихся в зоне последнего забетонированного яруса, перемещают талью вверх на зажимные устройства верхних внутренних компенсационных щитов, отцентрированных и скрепленных с наружным компенсационным щитом. Внутренний щит зажимными устройствами, находящимися на внутренних компенсационных щитах, прижимают к ним и стяжками соединяют с наружным щитом для уменьшения воздействия на щиты усилия от давления свежеуложенного бетона. Внутренний щит перед навешиванием на зажимные устройства очищают от налипшего бетона и смазывают для уменьшения сцепления бетона с рабочей поверхностью щита. Внутренние щиты последовательно переставляют по всему периметру. Внутренние и наружные щиты при подъеме устанавливают с перепуском па бетон яруса до 70 мм, что обеспечивает более точное сохранение формы поверхности сооружения по ярусам. Такое техническое решение позволяет вести установку и вязку арматуры, чистку и смазку щитов выше рабочей площадки, производить подъем щитов талями, перемещающимися по кольцевым монорельсам, установить шатер и тепляк с теплоизоляцией, все это обеспечивает снижение трудоемкости, трудозатрат, сокращение сроков строительства, повышение качества работ и безопасности труда, создание необходимого теплового режима для твердения бетона, комбинированный, независимый, несовмещенный по времени подъем уменьшает расход энергоресурсов.

Сущность изобретения поясняется графически.

На фиг.1 изображена общая схема производства работ. Показано положение после бетонирования очередного яруса.

На фиг.2 изображена схема производства работ. Показано положение после поднятия подъемным устройством рабочей площадки с подвесными лесами, монтажной площадки с кольцевыми монорельсами с установленными на них талями, шатра и тепляка, бункера; в таком положении производят установку и вязку арматуры.

На фиг.3 показана операция отрыва наружного щита от бетона.

На фиг.4 показана операция подъема талью блока и его установка, состоящего из наружного щита, двух консолей, на которых щит закреплен, и настила, установленного на консолях.

На фиг.5 показан вид в плане опалубки бетонирования сооружения.

На фиг.6 показан вид в плане фрагмента стыковки наружных щитов с наружными компенсационными щитами и внутренних щитов с внутренними компенсационными щитами.

На фиг.7 показан поперечный разрез по наружным и внутренним компенсационным щитам после бетонирования очередного яруса.

На фиг.8 показан вид на стык наружных щитов с наружным компенсационным щитом после бетонирования очередного яруса.

На фиг.9 показан вид на стык внутренних щитов с внутренним компенсационным щитом.

На фиг.10 показан поперечный разрез по наружным и внутренним щитам перед бетонированием очередного яруса.

На фиг.11 показан вид на стык наружных щитов с прилегающим к ним наружным компенсационным щитом.

На фиг.12 показан вид на стык внутренних щитов с прилегающим к ним внутренним компенсационным щитом.

Работу по строительству высотного железобетонного сооружения с малым внутренним диаметром ведут с применением строительного комплекса, приведенного на общей схеме производства работ на фиг.1, где обозначено: строящееся сооружение 1, шахтный подъемник 2, грузовая клеть 3, грузопассажирский подъемник 4, гибкая связь 5, подъемное устройство 6, содержащее: каркас 7, опорное устройство 8, опорно-переставную раму 9, механизм подъема 10, шатер 11; монтажная площадка 12, бункер 13, кольцевой монорельс 14, таль 15, тепляк 16, рабочая площадка 17, арматура 18, наружный щит 19, наружный компенсационный щит 20, внутренний компенсационный щит 21, внутренний щит 22, консоль 23, анкер 24 крепления к бетону консоли с установленным на ней щитом 19, стяжка 25, опорный стакан 26, кольцевой монорельс 27, таль 28.

Работу ведут следующим образом. Производят постепенный монтаж шахтного подъемника 2 с раскреплением его гибкими связями 5 к возводимому сооружению 1 по мере увеличения его высоты в процессе строительства. В ячейках шахтного подъемника размещают: грузопассажирский подъемник 4 для доставки монтажников в зону работ, две грузовые клети 3 для подъема арматуры и бетона в зону их укладки.

На шахтном подъемнике производят монтаж подъемного устройства 6, содержащего каркас 7, опорно-переставную раму 9, соединенные червячно-винтовой передачей 10, обеспечивающей поочередный подъем каркаса 7 и опорно-переставной рамы 9 на шаг подъема 2,5 м, перемещая вверх все подъемное устройство для последовательной работы на последующих ярусах сооружения. Перемещение подъемного устройства по отношению к шахтному подъемнику осуществляют за счет последовательного опирания каркаса на опорные устройства 8 и опорно-переставной рамы 9 на опорные стаканы 26, при соответствующем реверсировании двигателя привода 10.

Подъемным устройством 6 при его перемещении по отношению к шахтному подъемнику 2 осуществляют подъем рабочей площадки 17 с подвесными лесами, монтажной площадки 12, кольцевых монорельсов 14 и 27 с талями 15 и 28, шатра 11, тепляка 16, бункера 13 (см. фиг.2). После окончания подъема производят установку и вязку арматуры 18 с рабочей площадки 17, подвесных лесов, подвешенных к рабочей площадке, и подмостей, установленных в верхней части наружных щитов 19.

Бетонную смесь в ковше грузовой клети 3 поднимают до уровня бункера 13, где при автоматическом опрокидывании ковша перегружают в бункер 13, откуда по рабочей площадке 17 доставляют к месту укладки.

Для защиты от атмосферных осадков и создания необходимого теплового режима устанавливают шатер 11 и тепляк 16, закрытые теплоизоляционным материалом.

На монтажной площадке 12 монтируют кольцевые монорельсы 14 и 27 для перемещения по ним талей, соответственно 15 и 28. Таль 15 применяют для последовательного подъема блоков 30, состоящих из двух консолей 23 с расположенным на них наружным щитом 19 и настилом 29, закрепленным на консолях; и компенсационного наружного щита 20. Таль 28 применяют для последовательного подъема щитов внутренней опалубки 34 (см. фиг.5).

Подъем наружных щитов производят в следующей последовательности (см. фиг.4). Перед подъемом производят отрыв щита 19 реечным устройством, размещенным на консоли 23 (см. фиг.3). В первую очередь снимают с анкеров 24 блок 30, состоящий из двух консолей 23 и наружного щита 19, установленного на этих консолях, и настила 29, закрепленного на них, поднимают на 2,5 м и устанавливают на такие же анкеры 24, расположенные на 2,5 м выше и размещенные при бетонировании последнего яруса. Поднимают наружный компенсационный щит 20. Наружный щит 19 устройством, размещенным на консолях, прижимают к контактирующему с ним компенсационному щиту 20 и центрируют вместе с ним с допускаемым отклонением от центра сооружения. Наружные щиты 19 делают на 150 м выше, чем ярус бетонирования и при подъеме их для очередного бетонирования для получения более точной формы щиты своим нижним концом перекрывают последний ярус около 75 мм. Наружный компенсационный щит 20 делают высотой выше яруса бетонирования на величину, обеспечивающую надежное крепление его к уже забетонированному ярусу в местах отверстия, через которые проходили стяжки крепления его верхней части (см. фиг.7 и фиг.10). Это превышение может достигать до величины яруса.

Внутренние компенсационные щиты делают высотой, равной ярусу бетонирования, и работают с ними двумя комплектами (см. фиг.7 и фиг.10).

Нижний компенсационный внутренний щит 21 применяют в качестве опоры для верхнего компенсационного щита, после бетонирования яруса нижний внутренний компенсационный щит 21 освобождают от стяжек 25, соединяющих их с наружным компенсационным щитом 20, снимают с анкера 31 и переставляют его на штифты щита 21, находящегося на уровне последнего забетонированного яруса, после чего нижний компенсационный щит 21 становится верхним компенсационным внутренним щитом и так последовательно они становятся то нижним, то верхним (см. фиг.7 и фиг.10).

Нижний компенсационный внутренний щит 21 после перестановки на штифты верхнего щита соединяют фиксатором 32 с наружным компенсационным щитом 20 для получения необходимой толщины стенки сооружения и совместно центрят и соединяют стяжками 25 для уменьшения нагрузки на щиты от свежеуложенного бетона. Поднимают внутренний щит 22 на уровень внутреннего компенсационного щита 21, занимающего верхнее положение, и навешивают на него в местах специальных опор 33 (см. фиг.6), внутренний 22 и наружный 19 щиты соединяют стяжками 25, разгружающими их от давления свежеуложенного бетона. В образованную кольцевую щель между внутренними и наружными щитами укладывают бетонную смесь, доставляемую из бункера тележками по рабочей площадке, или бетононасосом по бетоноводу, расположенному в одной из ячеек шахтного подъемника. Далее цикл повторяют.

Задачей является снижение трудоемкости, особенно сокращение сроков строительства, повышение качества работ и безопасность труда, уменьшение расходов энергоресурсов. Это обеспечивается выполнением наружных и внутренних щитов крупноблочными, их поднимают талями, установленными на кольцевых монорельсах, расположенных на монтажной площадке подъемного устройства. Щиты поднимают последовательно, перемещая по периметру. Между основными щитами как внутренними, так и наружными устанавливают компенсационные щиты. Перемещение щитов и их установку осуществляют на анкеры, установленные перед бетонированием предыдущего яруса. Последовательно поднимают и устанавливают все щиты по всему периметру. При подготовке к бетонированию очередного яруса производят комбинированный независимый подъем, не совмещенный по времени, самоподъемным устройством, установленным на шахтном подъемнике, рабочей площадки с подвешенными к ней подвесными лесами, монтажной площадки с закрепленными на ней кольцевыми монорельсами с талями, шатра и тепляка с теплоизоляцией, бункера и подъем талями щитов внутренней и наружной опалубок. Перед подъемом наружных и внутренних щитов производят установку и вязку арматуры с рабочей площадки и подмостей, расположенных в верхней части наружных щитов. Пространство между внутренними и наружными щитами заполняют бетонной смесью, доставляемой из бункера тележками по рабочей площадке или бетононасосом по бетоноводу, расположенному в одной из ячеек шахтного подъемника. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ строительства высотных железобетонных сооружений с малым внутренним диаметром, например промышленных труб и башен, заключающийся в применении многоклеточного шахтного подъемника, в котором осуществляют подъем монтажников грузопассажирским подъемником, доставку бетонной смеси и арматуры в грузовой клети, подъем рабочей площадки подъемным устройством, охватывающим шахтный подъемник снаружи и перемещающимся по нему циклически для возможности ведения работ на очередных ярусах, и применении наружной подъемно-переставной опалубки, установленной на консолях, закрепляемых и перезакрепляемых при подъеме на закладных анкерах, отличающийся тем, что наружные и внутренние щиты делают крупноблочными и поднимают их талями, установленными на кольцевых монорельсах, расположенных на монтажной площадке подъемного устройства, щиты отодвигают от бетонной поверхности на расстояние, удобное для чистки и смазки, щиты поднимают, последовательно перемещая по периметру; между основными щитами, как внутренними, так и наружными, устанавливают компенсационные щиты, наружные щиты переставляют в первую очередь; после отрыва наружного щита от бетона, его чистки и смазки щит в блоке с двумя консолями и настилом на них поднимают талями с анкеров, установленных перед бетонированием предыдущего яруса, перемещают и устанавливают на анкеры, забетонированные при последующем ярусе, после перестановки наружного щита переставляют на высоту очередного бетонирования наружный компенсационный щит, который делают выше наружного щита на величину, необходимую для его крепления на последнем забетонированном ярусе, при этом используют отверстия в бетоне, оставленные от крепления стяжек на последнем ярусе, максимальное возможное превышение высоты наружного компенсационного щита над наружным щитом не более высоты яруса, наружный щит прижимают к наружным компенсационным щитам, примыкающим к нему, и центрируют их с допустимым отклонением по отношению к центру сооружения, при этом наружные щиты устанавливают с напуском на забетонированный ярус до 70 мм для получения меньшего отклонения формы поверхности сооружения по ярусам; внутренний компенсационный щит делают равным высоте яруса и работу по бетонированию сооружения ведут двумя комплектами абсолютно одинаковых компенсационных щитов, переставляют поочередно нижний компенсационный щит на щит, забетонированный в последнем ярусе, который становится нижним, а установленный на него нижний - верхним, нижний внутренний компенсационный щит, опираемый на анкер, установленный при бетонировании последнего яруса, используют в качестве опоры для верхнего внутреннего компенсационного щита, верхний внутренний компенсационный щит ставят на штифты нижнего и соединяют в верхней части с наружным компенсационным щитом фиксатором для получения необходимой толщины стенки сооружения, центровки с наружным щитом и соединяют их стяжками для уменьшения нагрузки на щиты от свежеуложенного бетона, снимают внутренний щит с опор, расположенных на нижних компенсационных внутренних щитах, смежных с внутренним щитом, поднимают на уровень внутреннего компенсационного щита, занимающего верхнее положение, талью и после чистки и смазки внутреннего щита его устанавливают на опоры верхних внутренних компенсационных щитов, смежных с внутренним щитом, и специальными зажимами на опорах прижимают к внутренним компенсационным щитам и соединяют стяжками с наружным щитом, уменьшающими нагрузки на щиты от давления свежеуложенного бетона, последовательно поднимают и устанавливают все щиты по всему периметру; внутренние щиты устанавливают с таким же напуском 70 мм, как и наружные на забетонированный ярус; при подготовке к бетонированию очередного яруса производят комбинированный независимый подъем, не совмещенный по времени: перемещают самоподъемным устройством, установленным на шахтном подъемнике, рабочую площадку, монтажную площадку с находящимися на ней кольцевыми монорельсами с талями, шатер подъемного устройства и боковой тепляк опалубки, бункер, подвесные леса, подвешенные к рабочей площадке; и поднимают и устанавливают на место талями щиты внутренней и наружной опалубок, перед подъемом внутренних и наружных щитов производят установку и вязку арматуры с рабочей площадки и подмостей, расположенных в верхней части наружных щитов; пространство между внутренними и наружными щитами заполняют бетонной смесью, доставляемой из бункера тележками по рабочей площадке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бетонную смесь доставляют бетононасосом по бетоноводу, расположенному в одной из ячеек шахтного подъемника.