СИСТЕМА ОБХОДА АРМАТУРНЫХ ВЫПУСКОВ И ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ В СЕЧЕНИИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Российский патент 2024 года по МПК E04G11/02 E04B1/16 

Область техники

Техническое решение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении вертикальных конструкций из монолитного железобетона при возведении промышленных, гражданских, особо сложных и уникальных зданий и сооружений.

Уровень техники

Известна опалубка (RU 2081269 C1 от 25.10.1995, класс МПК E04G 11/38), которая содержит параллельно расположенные рамы, состоящие из вертикальных стоек, соединенных диагональными и горизонтальными раскосами, а соединение близлежащих рам осуществлено посредством крестовин, причем на рамах установлены балки с плоским настилом перекрытия, а каждая балка выполнена в виде двух швеллерообразных профилей, стенки которых жестко соединены друг с другом перегородками с образованием симметрично расположенных желобов для размещения в них брусков крепления плоского настила, причем диагональные и горизонтальные раскосы выполнены из тонкостенного полого профиля, образованного в виде цилиндрической оболочки, имеющей по всей длине две симметрично расположенные П-образные впадины, а вертикальные стойки выполнены цилиндрическими и имеют продольные наружные выступы и внутренние пазы, а крестовины закреплены на горизонтальных раскосах посредством пластинчатых скоб, установленных во впадинах раскосов.

Известен комплект объемно-переставной опалубки (RU 2194831 C2 от 10.04.2000, класс МПК E04G11/02, E04G3/00) для одновременного возведения монолитных железобетонных стен, перекрытий и колонн. На захватке наряду с туннельной опалубкой устанавливается опалубка колонн и перекрытий, позволяющая одновременно бетонировать внутренние стены, колонны и перекрытия одновременно в пределах всей захватки. Наружные стены выполняют с подмостей, установленных на перекрытие над возводимым этажом с защемлением между перекрытиями, с минимальным в три этажа отставанием от возведения монолитных конструкций не менее чем в 3 этажа. Указанное техническое решение взято за прототип.

Недостатком вышеперечисленных решений является отсутствие возможности обхода арматурных выпусков, выступающих из стен перекрытий или зданий и т.п.

Результаты поиска показали, что заявляемое техническое решение явным образом не вытекает из известного уровня техники, определенного заявителем. Не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата, что влияет на критерий «новизна».

Критерий изобретения «промышленная применимость» подтверждается тем, что техническое решение относится к строительству и может быть использовано при сооружении вертикальных конструкций из монолитного железобетона при строительстве промышленных, гражданских, особо сложных и уникальных зданий и сооружений.

Задачей технического решения является разработка системы обхода арматурных выпусков и изменение геометрии в сечении вертикальных конструкций из монолитного железобетона, обеспечивающей возможность не останавливать процесс бетонирования в местах, где конструктивно выходят выпуски из арматурного каркаса.

Раскрытие сущности технического решения

Техническим решением вышеприведенной задачи является разработка системы обхода арматурных выпусков и изменения геометрии в сечении вертикальных конструкций из монолитного железобетона, которая включает в себя: неподвижную часть в виде элемента поддержки опалубки, устанавливаемого с помощью грузоподъёмных кранов или средств малой механизации на стальную раму подмостей в промежутках настила, и подвижную часть, состоящую из выдвижной консоли поддержки опалубки, упора талрепа, самого талрепа, элемента захвата опалубки, нижнего узла крепления опалубки, съёмного настила, где система обеспечивает непрерывное возведение монолитной железобетонной вертикальной конструкции, не прерывая бетонирования в местах расположения горизонтальных арматурных выпусков с изменением геометрии вертикальных конструкций длиной до 2-х метров без разборки собранных в единую линию щитов опалубки, за счет разделения подмостей на неподвижную и подвижную части, где подвижная часть располагается на неподвижной части, за счет того, что часть настила неподвижной части разбирается, при этом каждая из частей представляет собой подмости, выполненные в виде настила из пиломатериалов, а само движение подвижной части осуществляется за счет стягивания установленных талрепов в положение, необходимое для прохождения опалубки за пределом выступающих из конструкции арматурных выпусков и перестановки упоров талрепа на внутреннюю пластину элемента поддержки опалубки для обхода выступающих арматурных выпусков с возвращением в первоначальное положение. Указанное техническое решение позволяет не останавливать процесс бетонирования в местах, где конструктивно выходят выпуски из арматурного каркаса.

Возможен вариант технического решения, где щиты опалубки устанавливаются на неподвижную часть подмостей подъёмных систем, выполненных в виде стальной рамы, опирающуюся на домкратную конструкцию. Указанное техническое решение обеспечивает перемещение опалубки в горизонтальном и вертикальном направлении, при этом не прекращая ведение бетонных работ

Возможен вариант технического решения, где система является механической и работает без использования электроэнергии. Указанное техническое решение не требует дополнительного электроснабжения системы.

Краткий перечень чертежей

Техническое решение поясняется далее на примере конкретной конструкции заявляемого решения, однако должно быть понятно, что этот пример приведен исключительно с целью пояснения работы конструкции и его не следует интерпретировать как ограничение объема конструкции.

На фиг. 1 показано положение опалубки до обхода выпусков.

На фиг. 2 показано положение опалубки в момент обхода выпусков.

На фиг. 3 показано положение опалубки после обхода выпусков.

При этом сама система обхода арматурных выпусков состоит из двух частей, где первая часть - это неподвижные подмости, где:

поз. 1 - элемент поддержки опалубки, выполненный в виде квадратной трубы с приваренными пластинами для крепления на болтах снизу к балке подъёмной системы, сверху для установки упора поз. 3 и внутрь которого заходит выдвижная консоль поз. 2; а вторая часть - это подвижные подмости, где:

поз. 2 - выдвижная консоль поддержки опалубки поз. 2, выполненная в виде квадратной трубы с размерами в сечении, позволяющими перемещаться внутри элемента поддержки опалубки поз. 1 с минимальным зазором между стенок 2 мм, с креплениями на конце, для установки щитов опалубки и служит опорой для единой линии щитов опалубки;

поз. 3 - упор талрепа, выполненный из металлических пластин, сваренных вместе «Т-образно» с отверстиями для крепления на болты к элементу поддержки опалубки поз. 1 и шарнирно к талрепу поз. 4;

поз. 4 - талреп - приспособление, выполненное в виде металлического винтового подкоса заводского изготовления, которое служит соединителем и отвечает за регулировку отклонения упора талрепа поз. 3 и щита опалубки поз. 5, а также зафиксирует последний в проектном положении;

поз. 5 - опалубка, выполненная в виде заводского изделия, представляющего собой щит, состоящий из металлической рамы с присоединённым с одной стороны листом фанеры или металла, изготавливается из металла и пиломатериалов;

поз. 6 - захват опалубки - приспособление, представляющее собой инвентарное изделие заводского изготовления, обеспечивающее соединение щитов между собой;

поз. 7 - нижний узел крепления опалубки 5, выполненный из металлической пластины и стержня и представляющий собой место, где опалубка 5 опирается на выдвижную консоль 2 и фиксируется к ней болтом;

поз. 8 - съёмный настил, выполненный в виде щита из пиломатериалов и(или) фанеры, при этом есть возможность его быстрого монтажа и демонтажа при необходимости;

поз. 9 - настил подмостей, представляющий собой площадку из досок, уложенных плотно друг к другу и прикреплённых к деревянному брусу саморезами;

поз. 10 - стальная рама подмостей - это несущий элемент подъёмной системы, на котором устанавливается настил и система крепления инвентарной опалубки, обхода арматурных выпусков и изменения геометрии в сечении вертикальных конструкций из монолитного железобетона, по которому осуществляется перемещение рабочих, установка оборудования и складирование материалов;

поз. 11 - тяга щитов - крепёжный элемент, необходимый для стягивания угловых 2-х и более щитов, устанавливается на внешних углах щитов опалубки, стягивая их между собой, представляет собой металлический уголок с пластинами и отверстиями.

Осуществления технического решения

В техническом решении под используемыми терминами понимаются следующие понятия:

Подмости - безопасная рабочая площадка, с которой ведутся работы;

Неподвижные подмости - это подмости или часть подмостей, которые в процессе работы не меняют свою геометрию и местоположение;

Подвижные подмости - это подмости, которые меняют своё местоположение для того, чтобы обойти выступающие выпуска арматуры, а затем возвращаются в первоначальное положение;

Выступающие выпуска - арматурные выпуска, которые выступают из бетонной конструкции для последующего бетонирования;

Арматурный выпуск - это часть арматурного каркаса, которая будет применяться при последующем бетонировании;

Геометрия в сечении - это проектное положение, которое обязательно должно быть выполнено в соответствии с геометрическими размерами;

Талреп - это конструкция, которая выполняет роль винтового домкрата и регулирует положение опалубки или конструктива;

Настил - это временная рабочая площадка, устроенная поверх несущего металлического каркаса, сделанная из пиломатериала или металла.

Щиты опалубки - выполнены в виде заводского изделия, представляющего собой раму соединённую с одной стороны щитом, изготавливаются из металла и пиломатериалов.

Заявленная система проста в эксплуатации, не требует электроэнергии и способна выполнять следующие функции:

Во-первых, обходить арматурные выпуски длиной до 2-х метров без разборки собранных в единую линию щитов опалубки, для чего система должна перемещаться по настилу подмостей,

Во-вторых, изменять геометрию возводимой стены, для чего должна допускать отклонения щитов опалубки относительно вертикали,

В-третьих, имеет возможность сохранять геометрическую неизменяемость при перемещении настила, для чего должна включать в себя надёжное крепление, подходящее к конструкции настила, при этом система должна позволять вести возведение монолитной железобетонной вертикальной конструкции, не прерывая бетонирования, в том числе местах расположения горизонтальных арматурных выпусков длиной до 2-х метров, и изменения геометрии вертикальных конструкций.

Система обхода арматурных выпусков и изменения геометрии позволяет проводить непрерывное возведение монолитных железобетонных вертикальных конструкций, не прерывая бетонирования в местах расположения горизонтальных арматурных выпусков и изменения геометрии вертикальных конструкций длиной до 2-х метров. Подобное решение не нарушает предусмотренную проектами работу конструкции, обеспечивая разбежку стыков арматуры, предусмотренную проектом без изменения конструкции арматурных выпусков.

Сама заявляемая система состоит из двух частей: неподвижной и подвижной.

Неподвижная часть, выполненная в виде элемента поддержки опалубки 1, устанавливаемого с помощью грузоподъёмных кранов или средств малой механизации, таких как таль или консольный кран на стальную раму подмостей 10 в промежутках настила 9. Промежутки настила получаются за счет укладки брусьев настила между упорами талрепа 3. Сам элемент поддержки опалубки 5 представляет собой стержнеобразную деталь, подходящую для крепления щита опалубки.

Подвижную часть, состоящую из выдвижной консоли 2 поддержки опалубки 5, упора талрепа, самого талрепа 3, элемента захвата опалубки 6, нижнего узла крепления опалубки 7, съёмного настила 8.

Система позволяет возводить монолитные железобетонные вертикальные конструкции, не прерывая бетонирования в местах расположения горизонтальных арматурных выпусков с изменением геометрии вертикальных конструкций длиной до 2-х метров, за счет разделения подмостей на неподвижную и подвижную части, где подвижная часть располагается на неподвижной части, поэлементно вручную или укрупнено собранную, с помощью грузоподъёмных кранов или средств малой механизации.

При этом часть настила 8 подвижной части разбирается, а каждая из частей представляет собой подмости, выполненные в виде настила из пиломатериалов, а само движение подвижной части осуществляется за счет стягивания установленных талрепов 4 в положение, необходимое для прохождения опалубки 5 за пределом выступающих из конструкции арматурных выпусков и перестановки упоров талрепа 3 на внутреннюю пластину элемента поддержки 1 опалубки 5 для обхода выступающих арматурных выпусков с возвращением их в первоначальное положение.

При этом заявленная система за счет использования двух частей работает без разборки собранных в единую линию щитов. Сама единая линия щитов опалубки представляет собой комплект инвентарных щитов, собранных с применением выравнивающих и крепёжных элементов вместе по одной линии, расположенных параллельно грани возводимой конструкции, как правило, параллельны строительным осям и разделены в углах конструкции.

Для обхода арматурных выпусков второй ярус системы подъёмных подмостей модернизируется.

Модернизация состоит в разделении подмостей на неподвижную и подвижную части. Подвижная часть располагается на неподвижной части, за счет чего происходит движение одной части, выдвижная консоль поддержки опалубки 2 относительно другой неподвижной квадратной трубы 1. На стальную раму 10 неподвижной части устанавливаются опорные узлы с талрепами 4. Щиты опалубки 5 устанавливаются на подвижную часть подмостей 2. Во время работы системы талрепы 4 перемещают щиты опалубки вместе с подвижной частью настила на расстояние не более 2-х метров в свету относительно плоскости вертикальной конструкции. Корректировка угла наклона щитов опалубки 5 выполняется верхними талрепами 4.

Заявляемое техническое решение, а именно система обхода арматурных выпусков показана на фиг.1-3, где показаны три этапа, где:

- на первом этапе показана система в момент положения опалубки 5 до обхода выпусков, при этом неподвижная часть в виде элементов: стальной рамы 10, элементов упора 2 находится в проектном положении, а подвижная часть в виде элементов: щитов опалубки 5, элементов, регулирующих положение опалубки 4, и находится в проектном положении, и работает как единое целое с неподвижной частью;

- на втором этапе показана система в момент положения опалубки 5 в момент обхода выпусков, при этом неподвижная часть в виде элементов: стальной рамы подмостей 10, деревянного пастила подмостей 9, элементов упора находится на месте без изменений в плане, а подвижные части в виде элементов: элементов опалубки 5, выдвижная консоль поддержки опалубки 2, талреп 4, после демонтажа настила подмостей 8, в этой зоне, отодвигаем опалубку 5 от стены дальше края выступающих выпусков на расстояние 100 мм за края выпусков, используя талреп 4, и выдвижную консоль 2 поддержки опалубки 5;

- на третьем этапе показана система в момент положения опалубки 5 после обхода выпусков, при этом неподвижная часть в виде элементов: стальной рамы подмостей 10, деревянного пастила подмостей 9, элементов упора, после отдвижки поднята выше выпусков, а элементы подвижной части такие как: элементы опалубки 5, выдвижная консоль поддержки опалубки 2, талреп 4, пододвигаются в проектное положение стены конструкции, подмости восстанавливаются в первоначальное положение.

В систему обхода арматурных выпусков входит и система крепления инвентарной опалубки, которая осуществляется за счет совместно работающих опорных частей элементов системы, крепежных деталей и инвентарных креплений опалубочных щитов. Система состоит из нижнего узла крепления опалубки со стержнем для крепления и опирания опалубочных щитов к выдвижной консоли поддержки опалубки 2 снизу, стержневых креплений талрепа 4 в середине и сверху опалубочного щита, тяга щитов 11.

Система обеспечивает крепление инвентарных щитов опалубки во время отдвижки или наклона единой линии щитов опалубки.

Заявляемое техническое решение будет реализовано в том числе и при строительстве зданий ЛАЭС 2, при возведении цеха машинного отделения и других зданий, превышающих высоту 12 метров.

Этот метод планируется применять при строительстве административных зданий. В перспективе рассматривается возможность применения при строительстве многоэтажных жилых и промышленных зданий, при строительстве гладилен, при строительстве многоуровневых технологических тоннелей и проездов. Также планируется сооружение массивных колон большой высоты, имеющих арматурные выпуска в монолитные балки и плиты перекрытий, которые необходимо оставлять для последующего сооружения конструкции. Есть возможность для устройства монолитных балок больших размеров.

Заявленное техническое решение позволяет:

Модернизировать и унифицировать конструкцию МФПС, СНВ-МЖБК или иных подъёмных систем, использовать метод скользящей опалубки (непрерывного бетонирования) при бетонировании конструкций на большую высоту;

Выполнять изменение геометрии вертикальных конструкций и(или) производить обход арматурных выпусков длиной до 2-х метров в местах расположения горизонтальных элементов конструкции здания, строения или сооружения без остановки бетонирования и полной разборки щитов опалубки, собранных в единую линию;

Значительно сократить время возведения вертикальных конструкций, что значительно влияет на стоимость работ, а также позволяет приступить быстрее к последующим работам.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении вертикальных конструкций из монолитного железобетона при возведении зданий и сооружений. Технический результат – обеспечение возможности обхода арматурных выпусков и изменения геометрии, не прерывая бетонирования в местах расположения горизонтальных арматурных выпусков. Система обхода арматурных выпусков и изменения геометрии в сечении вертикальных конструкций из монолитного железобетона включает неподвижную часть в виде элемента поддержки опалубки, установленного на стальную раму подмостей в промежутках настила, и подвижную часть, состоящую из выдвижной консоли поддержки опалубки, упора талрепа, талрепа, элемента захвата опалубки, нижнего узла крепления опалубки и съемного настила. Система выполнена с возможностью обеспечения непрерывного возведения монолитной железобетонной вертикальной конструкции без прерывания бетонирования в местах расположения горизонтальных арматурных выпусков с изменением геометрии вертикальных конструкций длиной до 2-х метров без разборки собранных в единую линию щитов опалубки. Подвижная часть выполнена с возможностью расположения на неподвижной части. Часть настила неподвижной части выполнена с возможностью ее разбора. Каждая из частей выполнена в виде настила из пиломатериалов. Подвижная часть выполнена с возможностью перемещения за счет стягивания установленных талрепов в положение, необходимое для прохождения опалубки за пределом выступающих из конструкции арматурных выпусков и перестановки упоров талрепа на внутреннюю пластину элемента поддержки опалубки для обхода выступающих арматурных выпусков с возвращением в первоначальное положение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система обхода арматурных выпусков и изменения геометрии в сечении вертикальных конструкций из монолитного железобетона, содержащая неподвижную часть в виде элемента поддержки опалубки, установленного с помощью грузоподъёмных кранов или средств малой механизации на стальную раму подмостей в промежутках настила, и подвижную часть, состоящую из выдвижной консоли поддержки опалубки, упора талрепа, самого талрепа, элемента захвата опалубки, нижнего узла крепления опалубки и съёмного настила, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью обеспечения непрерывного возведения монолитной железобетонной вертикальной конструкции без прерывания бетонирования в местах расположения горизонтальных арматурных выпусков с изменением геометрии вертикальных конструкций длиной до 2-х метров без разборки собранных в единую линию щитов опалубки, при этом подвижная часть выполнена с возможностью расположения на неподвижной части, часть настила неподвижной части выполнена с возможностью ее разбора, кроме того, каждая из частей выполнена в виде настила из пиломатериалов, при этом подвижная часть выполнена с возможностью перемещения за счет стягивания установленных талрепов в положение, необходимое для прохождения опалубки за пределом выступающих из конструкции арматурных выпусков и перестановки упоров талрепа на внутреннюю пластину элемента поддержки опалубки для обхода выступающих арматурных выпусков с возвращением в первоначальное положение.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что щиты опалубки установлены на неподвижную часть стальной рамы подмостей.