КОМПЛЕКТ ОПАЛУБКИ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА
SET OF FORMWORK AND THE METHOD OF ITS MOUNTING

Область применения
Изобретение относится к области вспомогательных строительных конструкций. В частности, к съемным опалубкам, а именно конструкциям, представляющим собой форму для укладки и выдерживания бетонной смеси.
Уровень техники
Традиционно используется съемная опалубка из деревянных или фанерных щитов. Процесс её сборки влечет за собой значительные временные и финансовые затраты, например, затраты на обучение персонала или большое количество инструментов, и расход материала, поскольку не всегда возможно снятие опалубки после отверждения бетонной смеси без повреждения самой опалубки. Кроме того, существуют варианты опалубок, используемых в промышленном строительстве, которые требуют использование длинномерных транспортных средств для перевозки и не подходят для изготовления монолитных фундаментов для малоэтажного строительства.
Кроме того, существует ряд запатентованных технических решений, представляющих собой съемную опалубку.
Известно техническое решение, раскрытое в патенте на изобретение RU2315842 (МПК E04G 13/02, E04C 3/00; опубликован 27.01.2008) «Опалубка для изготовления протяженных строительных конструкций из твердеющего материала с армированием, протяженная строительная конструкция и большепролетная балка, изготовленные в этой опалубке», которое представляет собой опалубку содержащую, по крайней мере, одну ручьевую продольную формующую полость под соответствующие, предпочтительно одновременно изготавливаемые конструкции, включающую формующие поверхности и поддон, снабженный дискретно расположенными по его продольной оси узлами крепления элемента, образующего, по крайней мере, одну формующую поверхность опалубки, а также расположенными по продольным краям поддона узлами фиксации и открывания элементов опалубки, образующих другие формующие поверхности, причем узлы фиксации и открывания элементов опалубки выполнены двух типов, при этом узлы первого типа выполнены обеспечивающими распалубку с возвратно-поступательными и поворотными перемещениями борта и фиксацию борта в рабочем положении, а узлы второго типа - обеспечивающими фиксацию борта в рабочем положении и возможность поворотных и возвратно-поступательных перемещений борта, причем в состав узлов каждого типа входит автономный кронштейн, один конец которого подвижно заведен в закрепленные на поддоне снизу спаренные поперечные элементы жесткости, выполненные в виде направляющих с отверстиями.
Данный комплект опалубки не подходит для создания монолитных фундаментов малоэтажных конструкций, поскольку предназначен для создания протяженных балок и т.п.
Известно техническое решение, раскрытое в патенте RU98210 (МПК E04G 11/32; опубликован 10.10.2010) «Разъемная стеновая опалубка», которое представляет собой разъемную стеновую опалубку, включающую днище и крышку, причем во внутренней полости днища расположена стеновая фасадная деталь, включающая не менее чем один декоративный слой и не менее чем один теплоизоляционный слой, связанные арматурой, частично выступающей за пределы теплоизоляционного слоя в полость, образованную крышкой и стеновой фасадной деталью, при этом внутренняя полость крышки выполнена с поперечным размером в зоне примыкания к днищу меньшим, чем поперечный размер стеновой фасадной детали в этой же зоне, причем продольный размер днища и продольный размер стеновой фасадной детали превышают продольный размер крышки, при этом опалубка снабжена разъемными замковыми механизмами.
Данный комплект опалубки не подходит для создания монолитных фундаментов малоэтажных конструкций, поскольку предназначен для создания стен.
В качестве прототипа было выбрано известное техническое решение №54065 (МПК E04G 11/00; опубликован 10.06.2006) «Опалубка», которое представляет собой опалубку модульную универсальную, содержащую модульные симметричные каркасные щиты в виде рам из прямоугольных контурного и поперечного профилей и заключенных в рамы палуб, подкосы и подмости с зацепами для взаимодействия с поперечными профилями, стягивающие стержни, проходящие через конусные отверстия в контурных профилях, замки для соединения щитов и подкосов, отличающаяся тем, что место размещения исполнения верхних и нижних конусных отверстий под стягивающие стержни располагают на расстоянии 1/8 высоты щита от верхнего и нижнего торцов щита, опалубка дополнительно содержит схватки выравнивания щитов, выравнивающие замки и механизм отжимной, при этом в поперечных и контурных балках для соединительных элементов выполняют отверстия с цилиндрическими втулками, оси которых параллельны плоскости палубы и удалены от поверхности палубы на расстояние, не менее половины высоты профиля.
Сборка опалубки происходит следующим образом. На стягивающие стержни с помощью верхних и нижних конусных отверстий в профилях каркаса надевают щиты, которые затем выравниваются с помощью схваток для выравнивания щитов и выравнивающих замков.
Данная опалубка имеет ряд недостатков. Разметка отверстий под стягивающие стержни производится с помощью дополнительного разметочного инструмента (например, линейки), что увеличивает временные затраты на монтаж стягивающих стержней. Также отсутствует выравнивание опалубки по высоте, а демонтаж опалубки неудобен, ввиду того, что отсутствуют накладные пластины для компенсации зазоров между стенками из модульных каркасных щитов.
Раскрытие изобретения.
Задачей заявляемого изобретения является сокращение времени на сборку и разборку опалубки с учетом минимизации количества используемых инструментов (мотобур, кувалда, шуруповерт) и приспособлений, сокращении времени на обучение персонала и стандартизации элементов опалубки, а также уменьшение влияния человеческого фактора на результат работы.
Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени на сборку и разборку опалубки, а также уменьшение влияния человеческого фактора на результат работы.
Технический результат заявляемого изобретения достигается за счет того, что в комплекте опалубки, включающем прямоугольные щиты, каркаса из профильной трубы, углов (внешних и внутренних), металлических кольев для навешивания щитов и крепежных скоб, на колья для навешивания щитов надеты скользящие кронштейны, выполненные виде труб с парой крючков для закрепления щитов, усиленных металлическим каркасом, в комплект дополнительно включены соединенные между собой под прямым углом профильные трубы, образующие П-образную конструкцию, в комплект дополнительно включены накладки из композитного материала, шаблон для бурения отверстий, колья для разметки и нить.
Заявленный комплект опалубки поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 (внешний вид участка внешнего и внутреннего контура опалубки в плане), фиг. 2 (металлический кол для навешивания щитов), фиг. 3 (вид стенки опалубки сбоку) и фиг. 4 (шаблон для бурения отверстий).
В состав заявляемого комплекта опалубки входят усиленные металлическим каркасом 2 прямоугольные щиты 1. Они представляют собой прямоугольные панели различной размерности. В частности, при сохранении высоты щитов в 600 мм существует возможность изготовления щитов различных длин, например, 2400 мм, 1200 мм, 600 мм и 300 мм. Впоследствии при монтаже стенок опалубки количество и размерность щитов 1 подбирается, исходя из размеров изготавливаемого фундамента. Металлический каркас 2 размещают на той стороне щита, который не будет иметь непосредственного контакта с бетоном. Металлический каркас 2 представляет собой прямоугольную раму с поперечными перекладинами, расположенными на равном расстоянии друг от друга. Каркас можно изготавливать из профильной трубы различных размеров. Например, при высоте щита в 600 мм, трубу изготавливают из профильной трубы с сечением 25х25 мм.
В состав заявляемого комплекта опалубки входят металлические колья для навешивания щитов 3 с надетыми на них скользящими кронштейнами 7, на которых расположены крючки для навешивания щитов 8. Колья 3 изготавливаются из трубы с большим сечением относительно сечения каркаса щита. Например, если сечение трубы, из которой изготавливается каркас, 25х25 мм, то для изготовления кольев целесообразно выбирать трубу 40х40 мм. Длина кольев 3 должна, по крайней мере, в 2,5 раза превышать высоту опалубки, поскольку колья 3 при монтаже вбивают на глубину 700-800 мм, предварительно забурив отверстие по вышезаявленному шаблону для бурения отверстий 10 на глубину 500 мм с помощью мотобура со шнеком диаметром 60 мм, далее колья 3 добиваются кувалдой в грунт до глубины 700-800 мм, соблюдая вертикальность позиционирования. Скользящий кронштейн 7 для регулировки высоты расположения верхней точки фундамента, расположенный на кольях 3, изготавливается из трубы большего диаметра, нежели сами колья 3. Например, в случае, когда сечение кольев 40х40 мм, для изготовления скользящей платформы используется труба с сечением 50х50 мм. При этом длина скользящего кронштейна 7 значительно меньше длины кола 3. Например, в случае, когда длина кола 3 составляет 2000 мм, длина скользящего кронштейна 7 составляет 540 мм.
В состав заявляемого комплекта входят скобы 9 для соединения щитов между собой. Скобы 9 выполняются из такой же профильной трубы, что и каркас щитов. Скобы 9 могут быть любой формы, например, П-образные, U-образные и др.
В состав заявляемого комплекта входят внутренние углы 5 и внешние углы 6, образованные щитами, соединенными между собой под прямым углом, и усиленные металлическим каркасом 2. Углы 5 и 6 целесообразно выполнять из тех же материалов, что и образующие стенки опалубки щиты 1. Размеры углов 5 и 6 тоже напрямую зависят от размеров основных элементов комплекта опалубки. Так, например, при высоте щитов 1 в 600 мм ширина внутреннего угла 5 и внешнего угла 6 будет составлять 250 мм.
В состав заявляемого комплекта входят накладки из композитного материала 4, которые могут быть выполнены из любого материала, например, Алкобонда. Размер накладок из композитного материала 4 составляет не менее 350 мм и выбран таким образом, чтобы закрыть недобор стены, образующийся при сборке опалубки.
В состав заявляемого комплекта опалубки также входит нить, которая может быть выполнена из любого материала.
В состав заявляемого комплекта опалубки также входит шаблон для бурения отверстий 10. Шаблон 10 представляет собой прямоугольную пластину 11, на которой имеется разметка 12 для визуального контроля направления нити и отверстие 13 для размещения в нём бура. При этом прямоугольная пластина 11, являющаяся основой шаблона 10, может иметь скругленные углы. Шаблон 10 позволяет производить бурение отверстий без использования дополнительного разметочного инструмента, что приводит к дополнительному сокращению времени, затрачиваемому на процесс монтажа опалубки.
В состав заявляемого комплекта опалубки также входят колья для разметки. Например, в качестве кольев для разметки могут быть использованы сварочные электроды сечением 3х300 мм.
Заявляемое изобретение технологично и просто в производстве, позволяет сократить время на сборку и разборку опалубки, а также уменьшить влияние человеческого фактора на результат работы.
Изобретение реализуется следующим образом: комплект опалубки монтируют, а затем в получившуюся таким образом форму заливают бетон. Способ, которым монтируется комплект опалубки, является вторым объектом заявляемого изобретения.
Раскрытие способа монтажа.
Из патентных источников известны следующие способы монтажа опалубок.
Известно техническое решение, раскрытое в патенте RU2249086 (МПК E04G 11/20, B28B 7/10; опубликован 27.03.2005) «Способ возведения стен переставной опалубкой», которое представляет собой способ возведения стен переставной опалубкой, связанный с послойным формованием стеновых блоков с пустотами по всей длине и с закладкой поперечных арматурных элементов, при котором формование стеновых блоков включает установку формы со съемными пустотообразователями, закладку формуемой смеси, ее уплотнение, подъем съемных пустотообразователей и формы, отличающийся тем, что поперечные арматурные элементы закладываются в зазоры между стеновыми блоками и между пустотообразователями и выполнены в виде наклонно ориентированных прутков арматуры, направление наклона которых попеременно меняется от слоя к слою.
Данный способ монтажа опалубки не подходит для монтажа опалубки, являющейся первым объектом заявляемого изобретения.
Известно техническое решение, раскрытое в заявке на патент RU2003108207 (МПК E04G 11/06; опубликована 20.09.2004) «Несъемная опалубка и способ ее сооружения», которое представляет собой способ сооружения несъемной опалубки для возведения монолитной стены здания, заключающийся в том, что устанавливают в проектное положение наружную и внутреннюю несъемные опалубки, каждая из которых выполнена из нескольких наложенных друг на друга рядов панелей, и при этом соединяют наружную и внутреннюю опалубки друг с другом анкерными связями, отличающийся тем, что каждый ряд панелей внутренней опалубки устанавливают на одном уровне с противолежащим рядом панелей наружной опалубки, а соединение наружной и внутренней опалубок производят с помощью анкерных связей, выполненных в виде накладных соединительных элементов с нижними и верхними ложементами, и осуществляют путем наложения накладных элементов их нижними ложементами на уложенный ряд панелей опалубок и установки каждого последующего ряда панелей опалубок в верхние ложементы накладных элементов, наложенных на предыдущий ряд панелей опалубок, при этом панели предыдущего и последующего рядов опалубок фиксируют в проектном положении при помощи расположенных между ними накладных элементов.
Данный способ монтажа опалубки не подходит для монтажа опалубки, являющейся первым объектом заявляемого изобретения, поскольку подразумевает монтаж несъемной опалубки.
Наиболее близкое техническое решение, выбранное в качестве прототипа, раскрыто в патенте RU2561135 (МПК E04B 2/84; опубликован 27.06.2015) «Комплект несъемной опалубки, способ ее сборки и способ возведения монолитных стен здания и сооружения в несъемной опалубке из модульных элементов», которое представляет собой комплект несъемной опалубки для возведения стен здания, сооружения, включающий наружные и внутренние опалубочные панели и наборные элементы, образующие пространство для заполнения бетонной смесью, причем наборные элементы выполнены из стальных гнутых профилей, разъемно соединенных между собой и образующих жесткую пространственную конструкцию в виде модульного элемента, снабженную элементами жесткости и дистанцерами, а опалубочные панели прикреплены к каждой боковой поверхности пространственной конструкции, отличающийся тем, что стальной гнутый профиль выполнен С-образного сечения из листовой стали с отверстиями на лицевой плоскости профиля, а в элементах жесткости отверстия выполнены в боковых поверхностях, причем отверстия на лицевой плоскости профиля и в боковых поверхностях элементов жесткости предназначены для прохождения бетонной смеси, и/или прокладки инженерных сетей, и/или установки дополнительной арматуры для усиления конструкции возводимой стены, причем дистанцеры установлены на вертикальных стойках модульных элементов пространственной конструкции, а элементы жесткости закреплены на этих вертикальных стойках через дистанцеры, которые выполнены из теплозвукоизоляционного материала, модульные элементы выполнены высотой, равной высоте проема межплитного перекрытия.
Пространственную конструкцию в виде модульного элемента несъемной опалубки монтируют следующим образом. С-образные стальные гнутые профили на стенде собирают друг с другом в жесткую пространственную конструкцию в виде модульных элементов, высота которых соизмерима с высотой проема межплитного перекрытия, после чего к вертикальным стойкам модульных элементов через дистанцеры жестко крепят элементы жесткости.
Данный способ монтажа опалубки не подходит для монтажа опалубки, являющейся первым объектом заявляемого изобретения, поскольку тип монтируемой опалубки в данном техническом решении – несъемный.
Задачей заявляемого способа монтажа опалубки является сокращение времени на сборку и разборку опалубки с учетом минимизации количества используемых инструментов (мотобур, кувалда, шуруповерт) и приспособлений, сокращения времени на обучение персонала и стандартизации элементов опалубки, а также уменьшение влияния человеческого фактора на результат работы.
Технический результат заявляемого изобретения достигается за счет того, что комплект опалубки, включающий щитов 1, каркас 2 из профильной трубы, металлические колья для навешивания щитов 3 и крепежные скобы 9, на кольях закреплены скользящие кронштейны 7, в комплект дополнительно включены соединенные между собой под прямым углом профильные трубы, образующие П-образную конструкцию, в комплект дополнительно включены накладки из композитного материала 4, шаблоны для бурения отверстий 10, а щиты 1 усилены металлическим каркасом 2, колья для разметки и нить, монтируется следующим образом: проводят разметку будущего фундамента с помощью кольев для разметки и нити, размечают отверстия в грунте с помощью шаблона для бурения отверстий 10, бурят отверстия в грунте, забивают металлические колья для навешивания щитов 3 с надетыми на них скользящими кронштейнами 7, выставляют верх скользящего кронштейна 7 кольев 3 на верхнюю точку фундамента, собирают стенки опалубки, вывешивают стенки опалубки на крючки 8, а недоборы между стенками опалубки закрывают накладками из композитного материала 4. При этом сбор стенок опалубки производят одновременно с выравниванием скользящих кронштейнов 7, надетых на металлические колья для навешивания щитов 3.
Монтаж производят следующим образом.
Сначала проводится разметка будущего фундамента. Для этого задавливают колья для разметки по внутренним и внешним углам будущего фундамента в чистом размере (без допусков). Натягивают нить по линиям планируемого фундамента, по внутреннему и внешнему контуру. Отступают по 500 мм от углов при помощи шаблона для бурения отверстий 10, забуривают отверстия в земле диаметром 60 мм на глубину примерно 500-700 мм, через каждые 1500-2000 мм.
После забуривания отверстий, в них забивают металлические колья для навешивания щитов 3 из трубы 40х40 мм длиной 2000 мм, со скользящим кронштейном 7 с размещенными на нем крючками 8, при этом крючки 8 направляют в сторону заливаемой части опалубки. Сильно забивать не нужно, металлические колья для навешивания щитов 3 держатся за счет того, что находятся глубоко в отверстии.
После установки всех металлических кольев для навешивания щитов 3, выставляют (при помощи нивелира) верх скользящего кронштейна 7 на верхнюю точку предполагаемого фундамента, данную операцию делают на всех кольях 3. Фиксация производится методом закручивания винта со сверлом через стенки обеих труб.
Следующим действием собирают стенки опалубки: один угол 5 или 6 с добавлением необходимого количества щитов 1, оптимально подобранных по длине, и соединяют их в единую стенку до вывешивания на колья для навешивания щитов 3.
После сборки стен с одним углом 5 или 6, стенки вывешивают на крючки 8, которые есть на скользящих кронштейнах 7 на металлических кольях для навешивания щитов 3, причем стена вывешивается на крючки 8 в одно действие и автоматически занимает необходимое вертикальное положение, а также фиксированное положение по высоте.
Стенки собираются таким образом, чтобы при вывешивании оставался недобор стены не более 300 мм. И данный зазор закрывается накладкой из композитного материала 4 (прикручивается на 6 саморезов к фанере, причем прикручивается в направлении через фанеру в композитный материал).
Разбор опалубки производят в обратном порядке, предварительно демонтировав накладки из композитного материала 4.
Фиг. 1. Внешний вид участка внешнего и внутреннего контура опалубки в плане.
Фиг. 2. Металлический кол для навешивания щитов.
Фиг. 3. Вид стенки опалубки сбоку.
Фиг. 4. Шаблон для бурения отверстий. Стрелками на рисунке показано направление, в котором контролируется положение шаблона для бурения относительно нити.