СПОСОБ ШТАМПОВОЧНОЙ СБОРКИ ШАРОВИДНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ Российский патент 2013 года по МПК B21D51/00 E04B1/32 

Изобретение относится к области строительства пространственных шароэллипсоидных сооружений. Оно может быть использовано, практически, во всех отраслях хозяйственной деятельности, начиная от временных элеваторов во время уборки урожая и как водонапорные емкости в садовоогородном и дачном хозяйстве, не только для полива, но и как источники питьевой воды и как противопожарные емкости. При наличии теплоизоляции, подобные сооружения могут служить в качестве бытовок при разработке и добыче полезных ископаемых во всех климатических зонах РФ, и также восполнить острую потребность в придорожных мини гостиницах. В облегченном варианте, обладая исключительно малым весом, они могут - доставляться но воздуху в места недоступные для наземного транспорта, и стать незаменимыми приютами для самых разных служб, включая пограничную и всевозможных экстремалов тина альпинистов. Известны шароэллипсоидные сооружения, используемые ч качестве досугоразвлекательных центров, например в Москве; известен также Бельгийский Атомиум, символизирующий молекулу железа, состоящий из девяти полых шаров 18 м. в диаметре, жестко связанных между собой переходами в виде труб. Недостатками аналогов являются их практическая неприемлемость из-за нерентабельности и не удовлетворяющим эксплуатационным качествам в многопрофильной хоздеятельности. Более близкого прототипа для данного способа в литературе не обнаружено.

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в том, что предлагаемый штамповочный метод сборки шаровидных сооружений осуществляют в полевых условиях с привлечением передвижных бригад, оснащенных набором необходимых технических средств и при этом работающих в едином цикле и жестком графике. Что позволяет собрать несколько шаровидных сооружений (в легком варианте) в течение одного рабочего дня. Указанный технический результат достигается тем, что шаровидные сооружения собирают на строительных площадках в передвижных разборных матрицах из набора таких же конструктивных элементов, что используются при возведении классических куполов, с той лишь разницей, что сборку осуществляют в "опрокинутом" виде.

При наличии одной матрицы сборку начинают со сборки верхней облегченной полусферы, используя фасонную дюралюминиевую или композитную арматуру, стекловолокно и для образования прочной монолитной оболочки - эпоксидную смолу ЭД-5 (ЭД-6) в смеси с мелкими древесными опилками. Сборку начинают с расстила по всей рабочей поверхности матрицы полиэтиленовой пленки, поверх ее укладывают нетканый стекло-холст и затем в центре матрицы располагают малое опорное кольцо с отверстиями, куда заводят в стык концы меридиональных лучей (ребер) поверх которых затем раскладывают по возрастающей промежуточные кольца и межячейные связи. Последним составляют из отдельных секций большое опорное кольцо с одновременным вводом в его гнезда торцы конечных меридиональных лучей. После повторной укладки стекловолокоппого слоя, в точке малого опорного кольца, из туб выгружают смесь эпоксидной смолы с древесным наполнителем, куда предварительно спецшприцом ввели отвердитель. Начавшаяся полимеризация, разогревая состав смеси, разжижает ее, повышая текучесть, и в это время опускаемый при помощи подъемного устройства пуансон, на рабочей поверхности которого располагается резиновая пневмокамера.

При контакте с пуансоном, связующая смесь распределяется по всей армирующей поверхности будущей полусферы, при этом пневмокамера не только качественно производит обжим смеси с арматурой, но также при регулируемой подачи избыточного давления равномерно распределяется связующая масса, что сказывается на ее экономном расходовании.

Короткое время затвердевания оболочки позволяет приступить к созданию теплоизоляции при помощи вспенивания расплавленного полимера (мипоры) с использованием перегретого пара или токов высокой частоты. Для этого приподнятием пуансона создают зазор соответствующий толщине изоляционного слоя и подают в пего вспененную массу, при остывании которая туг же затвердевает, что позволяет незамедлительно освободить матрицу от готового изделия и приступить к сборке нижней полусферы, порядок сборки которой отличается лишь тем, что вместо дюралюминия и композитов используют сталь с применением электросварки. Оболочку делают из цементного раствора, для теплоизоляционного слоя используют немо или поробетон, для ускоренной схватки возможно использование жидкого стекла.

Завершают сборку шаровидных сооружений устройством внутренних перекрытий и перегородок, используя набор стандартных панелей, изготовленных по заказу в ДСК. Эту работу начинают с укладки подпольной крестовины, на которую укладывают панели пола первого этажа, затем следует сборка второй крестовины для перегородок между помещениями первого этажа, потолком которого будут служить 4 панели 5×5 м. Либо 8 панелей 5×2,5 м. Из расчета предполагаемого диаметра шара - 7 м.

Наружный вынос перекрытия может быть достаточным в 1 м. Но в каждом случае но углам панелей устанавливают стойки. Крестовина перегородок второго этажа повторяет крестовину нижнего этажа - подвесной потолок - пол первого этажа. Последняя крестовина повторяет подпольную.

Сборка завершается стыковкой двух полушарий, при которой верхняя легкая полусфера, при помощи болтового крепления соединяется через потолочное перекрытие по линии больших опорных колец с нижней полусферой.

Использование перекрытия, выступающего в виде навеса между двумя полусферами за пределы окружности шара в плане квадрата, прямоугольника любой конфигурации позволяет пристраивать дополнительную полезную площадь в виде тамбура, веранды или сообщающихся переходов при групповом возведении подобных сооружений под общей крышей. Дверные и оконные проемы вырезают в намеченных местах после сборки сооружений, при этом аккуратно вырезанная оболочка под двери (люки) устанавливаются в качестве дверей на тех же местах.

Легкая верхняя полусфера в сборе с герметичным поддоном может быть использована в качестве кочевого жилища для оленеводов, геологов, рыбаков, с возможностью его установка на водной поверхности и в местах схода снежных лавин в качестве спасательных приютов.

Шаровидные сооружения, собранные из двух «легких» полусфер, могут доставляться по воздуху в места, труднодоступные для наземного транспорта.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления шаровидных сооружений. Технический результат изобретения заключается в упрощении сборки сооружения. Сборку сооружения начинают с изготовления верхней полусферы. Для этого используют легкую дюралюминиевую арматуру, для образования оболочки полимерные материалы в смеси с древесным наполнителем. Упрочняют оболочку стекловолоконными неткаными сетками. Равномерность полимерной смеси для образования оболочки распределяется пуансоном. После образования оболочки, приступают к ее утеплению, для этого пуансон приподнимают, образуя щелевое пространство, куда нагнетается расплав вспенивающегося полимера (мгновенно затвердевающего при остывании), что позволяет сразу же освобождать матрицу для закладки нижней полусферы. Нижняя полусфера собирается так же, но в отличие от верхней, вся скелетная арматура стальная, все соединения сварные, оболочка бетонная, теплоизоляция выполнена из пено- или поробетона. Сборку осуществляют на нижней полусфере. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ штамповочной сборки шаровидных сооружений в полевых условиях, включающий использование разборных передвижных матриц и пуансонов для изготовления отдельных полусфер из конструктивных элементов, применяемых при возведении классических куполов, отличающийся тем, что верхнюю легкую полусферу собирают в «опрокинутом» виде в матрице, установленной на месте постоянного фундамента, используя в качестве меридиональных лучей (ребер), опорных и промежуточных колец, и межячейных связей легкие алюминиевые сплавы, композиты и армирующие стекловолоконные материалы; для образования наружной и теплоизоляционной оболочек используют полимеры в смеси с древесным наполнителем; для их равномерного распределения по всей рабочей поверхности матрицы используют пуансон, рабочая поверхность которого оболочена замкнутой резиновой камерой прокладкой, регулирующей равномерное распределение оболочкообразующей массы по всей рабочей поверхности матрицы; нижнюю полусферу собирают в той же освободившейся матрице, точно также, как и верхнюю полусферу, при этом в качестве конструктивных элементов используют стальную арматуру, скрепляемую электросваркой; для образования оболочки - цементный раствор, в качестве теплоизоляции - пено или поробетон; стыковку полусфер осуществляют после установки на нижней полусфере всех внутренних перекрытий и перегородок, собираемых из стандартизированных плит, комплекты которых изготавливаются в домостроительных комбинатах.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что использование перекрытия между полусферами, выступающего в виде навеса за пределы окружности шара в плане квадрата, прямоугольника или любой другой конфигурации, позволяет пристраивать дополнительную полезную площадь в виде тамбура, веранды или сообщающихся крытых переходов между подобными объектами под одной общей крышей.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаровидные сооружения, составленные из двух облегченных полусфер, доступны для перемещения, в том числе и по воздуху.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что облегченная полусфера, установленная герметично на плоское днище, может быть использована в качестве кочевого жилища для оленеводов, геологов, рыбаков, с возможностью установки в зонах подтопления, в том числе на водной поверхности в местах схода снежных лавин в качестве спасательных приютов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что проемы для дверей (люков) вырезают в намеченных местах после завершения сборки, причем аккуратно вырезанная оболочка используется в качестве двери (люка) в том же проеме.