ПЛАВУЧАЯ ПОДМОСТЬ ДЛЯ ВЕДЕНИЯ РАБОТ НА ПОВЕРХНОСТИ СВЕЖЕУЛОЖЕННОГО НЕАРМИРОВАННОГО БЕТОНА Российский патент 2024 года по МПК B63B35/38 B63B75/00 E01D15/00 

Область техники

Заявляемое техническое устройство предназначено для использования в строительстве, для возведения массивных бетонных конструкций промышленных, гражданских, особо сложных и уникальных зданий и сооружений большой высоты и/или площади, в частности для обеспечения доступа рабочих к свежеуложенной бетонной смеси в конструкции, расположенной вне зоны досягаемости инвентарных подмостей или лесов.

Уровень техники

Известно, что в большинстве случаев при бетонировании неармированных конструкций удаётся обходиться стандартными средствами подмащивания или малой механизацией (леса, вышки, лестницы, подмости опалубки и т.д.). Однако при строительстве уникальных и особо сложных зданий и сооружений АЭС существует необходимость бетонирования массивных неармированных конструкций большой высоты и/или площади в случаях, когда такие конструкции бетонируются непрерывно и физических возможностей стандартных средств подмащивания недостаточно либо их использование экономически нецелесообразно.

Известно техническое решение, относящееся к сборке нескольких плавучих платформ, соединенных гибкими соединителями (RU2714053C2 от 10.04.2015, заявка 2016144141, класс МПК B63B 35/44). Сборка плавучих платформ содержит множество элементов блока плавучести, расположенных в общей решетчатой структуре, и структурный корпус, поддерживаемый на поверхности элементами плавучести. Сборка имеет один или несколько соединительных элементов, каждый из которых содержит цилиндрическое тело, проходящее через шов сжатия между противоположными поверхностями боковой стенки смежных плавучих платформ, при этом цилиндрическое тело имеет первый участок, размещенный внутри первого узла цилиндрического диска, закрепленного посредством первого зажимающего элемента и устойчиво прикрепленного к первой из противоположных поверхностей боковой стенки, и противоположный второй концевой участок, размещенный внутри второго узла цилиндрического диска, закрепленного посредством второго зажимающего элемента и устойчиво прикрепленного ко второй из противоположных поверхностей боковой стенки, противоположной относительно первой из противоположных поверхностей боковой стенки. Цилиндрическое тело образовано из нержавеющей стали или другого жесткого или твердого материала.

Недостатком технического решения является массивность конструкции плавучей платформы, вследствие чего отсутствует возможность её применения при бетонировании.

Известен плот для отдыха Н.В. Швецова (RU48311U1 от 15.04.2004, заявка 2004112701/22, класс МПК B63B 35/58) состоящий из понтонов, выполненных из металлических бочек, обвязанных кусками арматуры, металлических профилей, закрепленных на понтонах, на которые крепится деревянный настил, на котором устанавливаются средства для входа и выхода из воды, средства для швартовки и буксировки, средства для подъема и спуска якорей, домик для отдыха, биотуалет, тент, средства для приготовления пищи, стол, скамейки, мачта с сигнальным фонарем и флагом. По периметру настила устанавливается ограждение. Указанное техническое решение взято за прототип.

Недостатком указанного плота является ограниченное использование только на водной поверхности.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаком тождественности (идентичности) всем существенным признакам заявляемого изобретения, что соответствует критерию «новизна».

Критерий изобретения "промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемое техническое решение обеспечивает принципиально иной метод использования в строительстве, при ведении бетонирования неармированных конструкций в качестве подмости, установленной в свежем бетоне.

Задачей заявляемого технического решения является разработка плавучей подмости для ведения работ на поверхности свежеуложенного неармированного бетона, обеспечивающей доступ к отдалённым участкам массивной бетонной конструкции, что позволяет контролировать равномерности уплотнения бетонной смеси.

Упрощение трудоемкости работ достигается за счёт отказа от применения различных дорогостоящих средств подмащивания и средств малой механизации, а также за счёт отсутствия необходимости обеспечения дополнительных мер безопасности, поскольку работа с плавучими подмостями не требует разработки мероприятий по ведению работ на высоте.

Ускорение производства бетонных работ достигается за счёт мобильности работ и простоте её организации при плавучей подмости.

Раскрытие сущности технического решения

Техническим решением вышеприведенной задачи является разработка плавучей подмости, включающей в себя модуль плавучести, где последний выполнен в виде балки из стального швеллера, представляющих собой перемычки между двумя металлическими трубами, где для ведения работ на поверхности свежеуложенного неармированного бетона указанный модуль плавучести объединяется с каждым следующим модулем плавучести, а совместно все модули образуют систему, представляющую собой замкнутую оболочку с установленным и закрепленным сверху настилом, при этом каждая из металлических труб, входящих в модуль, выполнена с заглушками с двух сторон. Указанное техническое решение обеспечивает возможность прохода рабочих для ведения работ по всей поверхности свежеуложенного бетона с контролем/проверкой равномерности уплотнения смеси.

Возможен вариант технического решения, где в каждом из указанных модулей между металлическими трубами устанавливаются стальные уголки, представляющие собой распорку. Указанное техническое решение обеспечивает лучшую устойчивость плавучих подмостей, объединённых в единую линию для восприятия больших нагрузок, чем просто от рабочих.

Возможен вариант технического решения, где настил выполнен в виде деревянных лаг из бруса, представляющих собой основание, сверху которого устанавливается дощатый пол, по которому передвигаются рабочие. Указанное техническое решение обеспечивает удобное и безопасное перемещение рабочих без вероятности скольжения по настилу и «замусоривания» поверхности бетона.

Возможен вариант технического решения, где крепление настила осуществляется за счет рам, соединённых при помощи саморезов. Указанное техническое решение обеспечивает удобство обслуживания и замены изношенного настила плавучей подмости.

Возможен вариант технического решения, где количество модулей плавучести зависит от объема и площади свежеуложенного неармированного бетона. Указанное техническое решение обеспечивает возможность обслуживания плавучими подмостями необходимую площадь работ.

Возможен вариант технического решения, где крепление между модулями плавучести осуществляется за счет щита, сбитого из пиломатериалов и закрепленного к настилам соседних модулей болтами. Указанное техническое решение обеспечивает безопасное передвижение рабочих между плавучими подмостями, а также при необходимости формирование непрямой линии плавучих подмостей, если щит будет выполнен в виде трапеции.

Возможен вариант технического решения, где заглушка представляет собой овальную металлическую пластину, прикреплённую в торец скошенной трубы при помощи сварки. Указанное техническое решение обеспечивает герметичность внутреннего пространства модуля плавучести.

Краткий перечень чертежей

Дополнительно отмечаем, что приложенные фиг. 1 и 2 показывают наиболее предпочтительный вариант выполнения технического решения и не могут рассматриваться в качестве ограничения содержания технического решения, которое включает и другие варианты осуществления.

На фиг. 1 показана плавучая подмость, вид с боку,

на фиг. 2 показана плавучая подмость, вид в аксонометрии, где на обоих чертежах:

поз. 1 – металлическая труба, в предпочтительном варианте исполнения длиной – от 3 до 8 м, диаметром от 200 до 900 мм с толщиной стенки от 1 до 10 мм, со скосами по двум сторонам, где указанные скосы заглушены листом, приваренным к трубе, при этом указанная труба входит в модуль плавучести;

поз. 2 – балки из стального швеллера, представляющие собой перемычку между трубами для объединения в устойчивую систему, а также используемые для устройства настила для производства работ и входящие в состав модуля плавучести;

поз. 3 – стальные уголки, представляющие собой распорку между металлическими трубами 2, благодаря чему система сохраняет неизменяемый объём;

поз. 4 – лаги из бруса, представляющие собой основание, по которому устраивается дощатый настил для производства работ;

поз. 5 – настил из деревянных досок, представляющий собой пол, уложенный по деревянным лагам 4;

поз. 6 – стойки ограждения из стального уголка и пластин, представляющие собой вертикально установленный конструктив, по которому устанавливается ограждение;

поз. 7 – перильное ограждение, представляющее собой горизонтальную ограждающую конструкцию и способствующее безопасному ведению работ;

поз. 8 – перила из деревянной строганной доски, представляющие собой ограждение по краям плавучей подмости, закреплённое к стойкам 6.

Осуществление технического решения

В техническом решении под используемыми терминами понимаются следующие понятия:

Плавучая подмость (другое название: плавсредство) – система, состоящая из одного или нескольких объединённых между вместе модулей плавучести, представляющих собой замкнутую оболочку, как правило, цилиндрической формы с установленным на ней (них) сверху настила, на котором могут находиться рабочие.

Система плавучих подмостей – несколько плавучих подмостей, объединенные между собой в единое целое.

Линия расчётного погружения – уровень, на который погружаются плавучие подмости в бетон под собственным весом и под нагрузкой от рабочих, оборудования и материалов, уложенных на них.

Неармированный свежеуложенный бетон – бетон, который укладывается в опалубку в конструкции без армирования.

Конструкция плавучей подмости проста, универсальна и безопасна как в использовании, так и сборке (разборке). Для её сооружения и обслуживания не требуется высококвалифицированная рабочая сила. Материалы могут быть заменены аналогами, сварка заменена болтовыми соединениями. Сборка модулей плавучести подмости может осуществляться невысококвалифицированным персоналом непосредственно в условиях производственной площадки.

Заявляемое техническое решение, а именно плавучая подмость для ведения работ на поверхности свежеуложенного неармированного бетона показана на фиг. 1 – 2, где заглушенные листом металлические трубы 1 расположены параллельно друг другу со скосом вверх для того, чтобы они легко вынимались в отвердевшем бетоне.

Заявляемая плавучая подмость выполнена с модулями плавучести, при этом количество модулей, в состав которых входит перемычка 2, расположенная между двумя металлическими трубами 1, зависит от объема заливаемой поверхности. Количество металлических труб 1, соединенных с перемычкой - балкой из стального швеллера 2, зависит от необходимой площади настила плавучей подмости, чем больше требуемая площадь настила, тем больше требуется труб 1 и (или) изменение их диаметра. При этом в каждом из модулей между металлическими трубами 1 устанавливается распорка, стальной угол 3 таким образом, чтобы в него можно было установить уголок рамы из уголка с щитом из пиломатериалов, при этом количество стальных углов 3 зависит от количества собранных в одном модуле плавучести труб, но не менее двух штук.

Металлические трубы 1 скашиваются по краям примерно на 13-15° относительно вертикали и зашиваются листом или внутрь устанавливается заглушка для предотвращения попадания внутрь атмосферных осадков, бетона или его составляющих.

Например, для ведения работ на поверхности свежеуложенного неармированного бетона:

- площадью 100 кв. м. размерами 10 х 10 м используется заявленная плавучая подмость в виде 4 (четырёх) шт. систем плавучих подмостей, состоящих каждая из 2 плавучих модулей длиной 4 м, равномерно распределённых по площади, объединённых одним настилом 5 длиной 1 м с трапами для схода по краям длиной 0,5 м;

- площадью 30 кв. м, размерами 5 х 6 м, используется заявленная плавучая подмость в количестве 2 (двух) шт, состоящая из 1 плавучего модуля длиной 4 м, равномерно распределённых по площади, без соединительного настила, с трапами для схода по краям длиной 0,5 м;

- если площадь заливаемой поверхности изогнута или представляет собой сложную геометрическую фигуру, то точный состав систем плавучих подмостей и (или) количество плавучих подмостей определяется исходя из геометрических размеров заливаемой поверхности, очерёдности и технологии укладки бетонной смеси.

Дополнительно по наружной поверхности труб 1, входящих в состав модуля плавучести, горизонтально на высоте 200 мм от низа трубы 1 краской наносится линия расчётного погружения.

Совместно все указанные модули плавучести образуют систему, представляющую собой замкнутую оболочку с установленным и закрепленным сверху настилом 5, то есть по верху металлических труб 1 с равным шагом привариваются балки из швеллера 2, полками вверх, на которые укладываются лаги из деревянного бруса 4 и по ним делается дощатый деревянный настил 5 и устраивается перильное ограждение 7, 8. В торцах привариваются стальные уголки 3 для объединения труб 1.

Все деревянные элементы 4, 5 покрываются огнеупорными пропитками. Все металлические элементы плавучей подмости выше линии погружения окрашиваются износостойкими эмалями.

Работа заявляемого технического решения построена на принципе пирсов на реке и подтверждается следующим техническими данными эксперимента, проводимого на строительной площадке Ленинградской АЭС-2:

Для выполнения задачи непрерывного бетонирования неармированной бетонной подготовки высотой 6 метров под фундамент башенного подъёмного крана были использованы плавучие подмости, состоящие из предложенной конструкции. Возведение бетонной подготовки проводилось непрерывно, послойно на всю площадь бетонной подготовки.

Плавучие подмости были установлены на старте бетонирования и по мере подъёма бетонной смеси в опалубку поднимались (всплывали) вместе с расположенными на них рабочими.

Применение плавучей подмости позволило реализовать непрерывность заливки бетонной подготовки на всю высоту без перестановки средств подмащивания, что, в свою очередь, удешевило и ускорило возведение конструкции и позволило приступить к дальнейшим работам.

Плавучая подмость имеет положительную плавучесть. При долговременном бетонировании массивных конструкций она постоянно поднимается вверх вместе с уровнем бетона за счёт выталкивающей силы одновременно с находящимися на ней материалами и рабочими.

Плавучесть плавучей подмости может изменяться за счёт находящегося на ней груза.

Использование плавучей подмости на поверхности незастывшего (свежего) бетона позволяет работать на большой площади массивной бетонной конструкции, где требуется уплотнение бетона глубинным вибратором равномерно по всему объёму. Позволяет использовать стандартные плавучие средства и не использовать стационарные средства подмащивания, работать в любом месте бетонирования и мобильно перемещаться с места на место. Всё это обеспечивает эффективность выполнения работ.

Заявляемое техническое решение обеспечивает быстрое безопасное выполнение работ с минимальными трудозатратами и не требует больших финансовых затрат.

Изобретение относится к плавучим платформам для использования их в строительстве. Плавучая подмость включает в себя модуль плавучести, где последний выполнен в виде балок из стального швеллера, представляющих собой перемычки между двумя металлическими трубами. При этом модуль плавучести объединяется с каждым следующим модулем плавучести, а совместно все модули образуют систему, представляющую собой замкнутую оболочку с установленным и закрепленным сверху настилом, выполненным в виде деревянных лаг из бруса, представляющих собой основание, сверху которого устанавливается дощатый пол. Каждая из металлических труб, входящих в модуль, выполнена с заглушками с двух сторон, а в каждом из указанных модулей между металлическими трубами устанавливаются стальные уголки, представляющие собой распорку. Достигается обеспечение устойчивости и восприятия больших нагрузок, а также герметичности внутреннего пространства модуля плавучести. 2 ил.

Плавучая подмость, включающая в себя модуль плавучести, где последний выполнен в виде балок из стального швеллера, представляющих собой перемычки между двумя металлическими трубами, отличающаяся тем, что указанный модуль плавучести объединяется с каждым следующим модулем плавучести, а совместно все модули образуют систему, представляющую собой замкнутую оболочку с установленным и закрепленным сверху настилом, выполненным в виде деревянных лаг из бруса, представляющих собой основание, сверху которого устанавливается дощатый пол, при этом каждая из металлических труб, входящих в модуль, выполнена с заглушками с двух сторон, а в каждом из указанных модулей между металлическими трубами устанавливаются стальные уголки, представляющие собой распорку.