НЕСЪЕМНАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ

Полезная модель относится к фундаментостроению. Заявляемая система служит утепленной или не утепленной полимерной формой для заливки в нее бетонной смеси, и получения фундаментов малоэтажных сооружений.
Опалубка представляет собой ограждающую конструкцию, придающую изделиям из бетона форму.
Одним из традиционных методов формирования фундамента является заливка бетона в форму, образованную листами фанеры, влагостойкого ДСП, деревянными досками. Эти формы удерживаются на месте с помощью подпорок, строительных лесов или аналогичных средств крепления.
Недостатком данного вида опалубки является длительное время, необходимое на сборку, установку, укрепление конструкции.
Альтернативным вариантом выполнения опалубки является использование для ее формообразования металлических листов. Основными недостатками данного вида опалубки является высокая стоимость и высокий удельный вес.
Известно изготовление несъемной опалубки из пенополистирола. Полистирольная опалубка представляет собой два листа вспененного полистирола высокой плотности, которые фиксируются в определенном положении железными скобами и распорками. Друг с другом два узла соединяются при помощи сформованных на торцах выемок и выступов - обычный замок «шип-паз». Внутренняя поверхность тоже имеет выступы - для лучшего сцепления с бетоном. После застывания образуется единая монолитная конструкция, высокой прочности.
Известна конструкция блока несъемной опалубки для строительства стен зданий и фундаментов (патент РФ на полезную модель №130332, дата приоритета 05.03.2013, дата публикации 20.07.2013, МПК Е04С 1/00, Е04В 2/86), состоящая из двух оппозитно расположенных панелей (наружной и внутренней), изготовленных из пористого теплоизоляционного материала и скрепленных между собой пластиковыми перемычками, установленными в два ряда, в нижней и верхней зонах панелей с определенным шагом, при этом в нижней зоне панелей пластиковые перемычки устанавливают с меньшим шагом, чем верхней зоне. По верхним и нижним торцевым граням в теле наружных и внутренних панелей выполнены вертикальные Т-образные прорези, причем прорези на наружных и внутренних панелях расположены строго напротив друг друга, сквозными щелями во внутрь блока, в которые «в натяг» вставляются пластиковые перемычки, образующие между панелями пространство для монтажа арматуры и укладки бетонной смеси. Торцы наружных и внутренних панелей имеют выступы (гребни) прямоугольного сечения, а с противоположной стороны соответствующие им углубления (пазы), для плотного соединения в «замок» с соседними панелями.
Однако фундамент полученный по такой технологии также обладает рядом недостатков. Процесс полной сборки опалубки происходит непосредственно на стройплощадке, что приводит к увеличения срока работ из-за привязки к возможным неблагоприятным погодным условиям. С течением времени эксплуатационные характеристики такой опалубки снижаются. Долговечность пенополистирола, составляет в среднем 20 лет. По истечении этого срока потребуется новая тепло- и гидроизоляция. Кроме того, при таком виде опалубки не обеспечивается тепло- и гидроизоляция подошвы фундамента. Так же технологии предусматривают множества инородных тел в теле фундамента в виде сквозных полимерных перемычек. Также опасность представляет стирол, имеющий способность к испарению, особенно в теплых условиях.
Известно использование полипропиленовых листов для формирования несъемной опалубки. Данный вид опалубки дополнительно служит гидро- и теплоизоляцией.
Известна опалубка по патенту ЕР 0866196, опубл. 23.09.1998 г. в виде предварительно гофрированных U-образных панелей, которые укладываются в траншею для последующей заливки в них бетона. Также в них может размещаться арматурный каркас.
Известна композитная опалубка для заливки бетона (международная заявка № WO 2016181136, дата публ. 17.11.2016), включающая структурную жесткую полимерную влаго- и газонепроницаемую панель и связующий слой, представляющий собой скрепляющую конструкцию, способную встраиваться внутрь бетона, заливаемого на указанный слой, в которой структурная панель имеет внутреннюю и внешнюю стороны, и где связующий слой проходит по большей части или всей внутренней стороне структурной панели, таким образом, что при использовании связующий слой находится на поверхности опалубки, представляющую собой полость, в которую наливается бетон, и служит для полного сцепления опалубки с литым бетоном. При этом панель может быть изготовлена из полиэтилена или полипропилена, а связующий слой в виде полимерной сетки, или геотекстильное полимерное полотно, (выбран в качестве прототипа).
Недостатками известных технических решений является отсутствие гидроизоляции, утеплителя, трудоемкость связки арматурного каркаса, большой объем обратной засыпки.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание несъемной опалубки для возведения фундаментов с обеспечением гидроизоляции.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является простота конструкции несъемной опалубки, обеспечивающей гидроизоляцию фундамента.
Технический результат достигается тем, что несъемная опалубка для возведения фундамента, содержит корпус для заполнения твердеющим материалом, сформированный из соединяемых между собой П-образных полимерных секций, с размещенной в нем арматурой, при этом арматура включает металлическую поперечную арматуру и фиксируемую с ней продольную арматуру, а поперечная арматура образована деталью прямоугольного незамкнутого профиля и деталью П-образной формы и закреплена к П-образной секции при помощи монтажных клипс.
Заявляемая полезная модель показана на чертежах:
Фиг. 1 - общий вид блока несъемной опалубки,
Фиг. 2 - общий вид блока несъемной опалубки с пленкой.
Система состоит из четырех основных деталей: П-образной секции 1, обсадной свайной трубы 2, поперечной арматуры 3 и монтажной клипсы 4.
П-образная секция может изготавливаться из листов ПНД (полиэтилен низкого давления) или листов ПП (полипропилена) например способом горячего загиба под размеры ростверка или фундаментной плиты любого сечения. Толщина листа составляет не менее 1 мм.
П-образная секция может изготавливаться в нескольких вариантах.
В регионах, где утепление фундамента является необходимой нормой, устройство П-образной полимерной секции предусматривает наружную сторону секции 5 с закрепленным на ней утеплителем 6 из полимерного теплоизоляционного материала. В качестве утеплителя может быть использован пенополистирол либо другой альтернативный утеплитель.
Для регионов с теплым устойчивым климатом, когда нет необходимости утеплять фундамент, а также для внутренних несущих стен, П-образная секция выполняется без утеплителя и несет только функцию гидроизоляции.
Обсадная свайная труба 2 состоит из двух деталей - детали основания 7 и горловой части 8. Основание 7 представляет собой полимерную трубу нужного диаметра с дном. Длина детали основания 7 должна быть больше глубины промерзания грунта на расстояние согласно строительным нормам. Также при изготовлении в трубу 2 может быть вставлен и зафиксирован готовый арматурный каркас с соблюдением защитного слоя.
Горловая часть 8 свайной трубы 2 представляет собой сквозной отрезок трубы длиной 300-500 мм, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру детали основания 7 и на одном конце которой предусматривается монтажная юбка 9.
Во время монтажа горловая часть 8 вставляется в деталь основания 7. Горловая часть 8 с монтажной юбкой 9 фиксируется к П-образной секции 1, плотно прилегая к ней, с внутренней ее нижней стороны (вставляется в вырезаемое отверстие), а основание 7 полностью находится в лунке.
В отдельных случаях обсадная свайная труба 2 может изготавливаться как единое целое в совокупности двух выше приведенных деталей - основания 7 и горловой части 8 и крепится к П-образной секции тем же вышеописанным способом.
Поперечная арматура 3 состоит из детали прямоугольного незамкнутого профиля 10 и детали П-образной формы 11 и изготавливается из металлической арматуры диаметром от 6 мм и более. Деталь 10 имеет форму квадратного или прямоугольного, неполного замкнутого контура с разрывом по центру в верхней его части, около 100 мм. Деталь 11 имеет П-образную форму и в сечении соответствует размеру детали 10. На обоих концах детали 11 загибаются крюки 12 под углом около 45 градусов для возможности укладки в них продольной арматуры верхнего ряда 13. Поскольку хлысты продольной арматуры 13 чаще всего являются довольно длинными деталями, крюки 12 дают возможность выполнить данную операцию укладки одним человеком. Крепеж поперечной арматуры 3 в П-образной секции 1 производится на шесть монтажных клипс 4.
Монтажные клипсы 4 преимущественно отливаются из вторичных полимеров и позволяют закрепить поперечную арматуру 3 в П-образной секции 1 с зазором от ее стенок на 30-70 мм, тем самым обеспечивая формирование равномерного, защитного слоя бетона к арматуре. Монтажные клипсы 4 фиксируются к внутренним стенкам П-образной секции 1 с помощью гарпунного замка и полимерной шайбы, которая позволяет увеличить площадь удерживающего поля. Диаметр посадочных мест в клипсе для арматуры - от 6 мм. Также возможно использование иных способов крепежа, например резьбового. Длина монтажной клипсы зависит от толщины полимерного листа и толщины утеплителя согласно нормам утепления в регионе.
Для соединения наружных и внутренних углов П-образной секции могут быть использованы пластиковые уголки. За счет площади равнобедренных стенок уголка, равных 20-40 мм, появляется возможность перекрыть погрешности в стыковке П-образных секций 1.
Также при погрешности в стыковке секций может применяться пластиковая полоса шириной 20-40 мм.
Для целей закрепления пленки, служащей для создания благоприятных условий затвердения уложенного бетона и предохранения его от появления усадочных трещин, в конструкции несъемной опалубки может быть использована П-образная полоса, устанавливаемая на П-образную секцию 1. Длина П-образной полосы равна длине П-образной секции 1 и позволяет закрепить отрезки полиэтиленовой пленки на внутренней ее стенке, что впоследствии упростит процесс укрытия бетона. Также П-образная полоса является дополнительным ребром жесткости и дает возможность регулировки в погрешности горизонтального уровня от 30 мм. П-образная полоса имеет сквозные отверстия с шагом от 150-200 мм. Во время регулировки полоса закрепляется к П-образной секции на саморезы. После заливки, бетон укрывается пленкой.
Способ осуществления
Полимерный лист толщиной от 1 мм загибают в П-образную форму 1 согласно заданным размерам. Затем закрепляют листы утеплителя 6 по наружной стороне П-образной секции 1 с помощью монтажных клипс 4 на 104 мм. (с учетом толщины утеплителя 100 мм. При необходимости для закрепления утеплителя 6 на наружной стороне П-образной секции 1 дополнительно используют полимерный клей. Для оптимального расположения монтажных клипс 4 с отступом около 30-40 мм от верхнего края и внутренних углов, по одной оси, делают по два сквозных отверстия в боковых стенках и два отверстия в дне П-образной секции 1 диметром 10 мм. Монтажные клипсы 4 на 4 мм устанавливаются по внутренней стороне П-образной секции 1, а также на ее дне. За счет гарпунного замка и наружной шайбы, монтажная клипса 4 защелкивается, тем самым обеспечивая надежную сцепку деталей. В сложных водянистых грунтах с целью исключения попадания грунтовой воды через отверстия непосредственно перед установкой монтажную клипсу 4 можно дополнительно приварить. Эту операцию повторяют согласно расчетному шагу поперечной арматуры.
Основание 7 обсадной трубы 2 изготавливают из полимерного листа путем формирования его в форме трубы нужного диаметра с последующей сваркой шва. Затем на дно трубы прикладывается заглушка (на фиг. не показано), и детали также свариваются. Горловая часть 8 обсадной трубы 2 изготавливается аналогичным способом, является сквозной деталью и на одном ее конце приваривается полимерный кантик в виде окантовки шириной от 20-30 мм (монтажная юбка).
Детали поперечной арматуры изготавливают с помощью механического или ручного станка согласно заданным размерам. Стержни арматуры для детали 10 загибают под углом 90 градусов в неполный замкнутый контур с разрывом по центру в верхней его части около 100 мм. Деталь 11 изготавливается в виде буквы П, на боковых ножках которой загибаются крюки под углом около 45°.
С целью исключения деформации секции во время транспортировки детали поперечной арматуры 10 и 11 устанавливаются в П-образные секции 1 и фиксируются в монтажные клипсы 4 уже в сборе. Чтобы снизить вес секции при перевозке, поперечную арматуру можно устанавливать с шагом через один или более. Так как для последующей установки продольной арматуры верхнюю деталь поперечной арматуры необходимо будет снять, предварительная сборка детали поперечной арматуры происходит с помощью четырех быстросъемных пластиковых колец, внутренний диаметр которых равен двум диаметрам стержня поперечной арматуры.
Этапы монтажа системы:
1. Разработка фундаментной траншеи. Ширина траншеи должна соответствовать наружному размеру опалубки или быть больше на 60-100 мм. Глубина траншеи должна соответствовать высоте ростверка, высотной отметки здания и правильному горизонтальному уровню. Либо после установки обсадных труб в лунки выравнивают горизонтальный уровень траншеи традиционными методами (подсыпка и трамбовка). Правильная подготовка данного этапа существенно упрощает последующий процесс сборки.
2. При строительстве малоэтажных зданий бурение свайных лунок с установкой оснований 7 обсадных труб 2 с запасом по высоте выше уровня лунки, чтобы исключить попадание излишков грунта в трубу при его выемке. Затем подчищают траншею от лишнего грунта, появившегося при бурении.
При строительстве малоэтажных зданий с цокольным этажом или подвальным этажом фундамент устанавливается на грунт с необходимой несущей способностью, и П-образные секции будут устанавливаться без использования свай.
3. Возвышающиеся концы оснований 7 над нижним уровнем траншеи подрезают согласно горизонтальным отметкам, с таким расчетом, чтобы горловины труб не препятствовали полному прилеганию П-образных секций к дну траншеи. Затем монтируют опалубочные секции, вырезая в дне секций, отверстия по расположению пробуренных лунок и соответствующих наружному диаметру свайных труб с целью полного проникновения бетонной смеси в лунки. Попутно устанавливают горловину 8 обсадных труб 2 и закрепляют к секциям (на саморезы и т.д.), которая предусмотрена для гидроизоляции бетона, заливаемого в секции опалубки.
П-образные секции на стыках фиксируют или проваривают между собой любым подходящим способом, обеспечивающим надежную сцепку деталей. Стыки утеплителя могут пропениваться последовательно во время сборки.
4. Вставляют поперечную арматуру 3 в клипсы 4, фиксируя через отверстия в клипсе с помощью вязальной проволоки, снимая верхнюю деталь 11 с крюками 12. Для того, чтобы исключить деформацию опалубки при заливке бетона, закрепляют арматуру 3 к клипсе 4 через технологическое отверстие в клипсе с помощью нейлоновых хомутов или вязальной проволоки. Продольную арматуру 13 нарезают с учетом Г-образных загибов на углах фундамента, затем опускают продольную арматуру нижнего ряда через верхний разрыв в поперечной арматуре 3 и фиксируют ее, после опускают продольную арматуру 13 верхнего ряда. Далее устанавливают верхнюю деталь 11 поперечной арматуры 3 на свое место и надежно скрепляют с нижней деталью 10. Затем фиксируют продольную арматуру 13 верхнего ряда. Арматуру стыкуют по длине согласно строительным нормам.
5. Когда фундамент заглублен ниже уровня земли, укрепляют стенки опалубки методом обратной засыпки в зазор между траншеей и опалубкой. В случае, если лента возвышается над уровнем земли, применяют удерживающие планки, укосины и колья.
6. Заливают бетон. При этом поперечная арматура закреплена в П-образной секции 1 с определенным зазором от ее стенок и при заливке бетон полностью окружает арматуру, тем самым обеспечивая формирование равномерного, защитного слоя бетона к арматуре для предотвращения коррозии арматуры.
Преимущества заявляемого технического решения
Система защищает фундамент от избыточной влажности грунта, вследствие чего повышает морозостойкость бетона.
За счет гладкой, наружной поверхности секций и обсадных свайных труб сводится к минимуму касательное сопротивление к конструкции при морозном пучении грунта.
Технология позволяет сохранить структуру родного грунта, исключает необходимость обратной засыпки и утрамбовки грунта.
Достаточно легкие детали системы позволяют экономить на затратах рабочей силы, а простота сборки существенно сократит сроки выполнения работ.
Система несъемной опалубки позволяет получить в один этап заливки бетона полностью монолитный, утепленный фундамент с организацией тепло-гидроизоляции.
Поскольку хлысты продольной арматуры 13 чаще всего являются довольно длинными деталями, крюки 12 дают возможность выполнить данную операцию укладки одним человеком. Крепеж этой детали в секции производится на шесть монтажных клипс.