УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СООРУЖЕНИЯ ИЗ ВСПЕНЕННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения зданий, строительных оболочек, построек различного назначения из вспененных материалов.
В настоящее время известны различные способы и устройства для возведения сооружений из вспененных материалов (Авторское свидетельство СССР №1025836, Е 04 G 11/04, опубл. 1983 г.; Авторское свидетельство СССР № 1828484, Е 04 G 11/04, опубл. 1993 г.; Патент США №3277219, 264-45, опубл. 1966 г.).
Основу этих технических решений составляет использование пневмоопалубки, на которую наносят слой вспененного материала, а после затвердевания этого слоя пневмоопалубку демонтируют.
Ограничением этих технических решений является возможность создания сооружений и оболочек из вспененного материала, имеющих очень простую криволинейную конфигурацию, что непосредственно связано с самой формой раздутой пневмоопалубки. Кроме того, в результате нанесения вспененного материала на пневмоопалубку получают слой, имеющий практически одинаковую толщину. При помощи пневмоопалубки невозможно создать сложную произвольную форму сооружения, например, с вертикальными стенами, или с частями стен, состыкованными под углами, или с частями здания, сопрягаемыми по различным криволинейным поверхностям, или с разнотолщинными участками стен. Производительность возведения сооружений при помощи пневмоопалубки невысока, возникает сложность при ее установке на местности и демонтаже. Сложно возводить сооружения больших габаритов.
В процессе патентного поиска не было выявлено устройств, обеспечивающих создание стен сооружений из вспененного материала любой произвольной конфигурации.
Решаемая изобретением задача - создание устройства, обеспечивающего возведение стен сооружения произвольной, заданной разработчиком или потребителем конфигурации.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - повышение производительности, упрощение монтажа и демонтажа, увеличение ассортимента изготавливаемых сооружений, обеспечение возможности
возведения сооружений больших размеров, и расширение технических средств, обеспечивающих возведение конструкций из вспененных материалов с различной формой продольного сечения стен.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата согласно изобретению устройство для возведения сооружения из вспененного материала содержит два формообразующих элемента, наружный и внутренний, расположенные с зазором относительно друг друга, пространство между которыми предназначено для заполнения вспененным материалом и соответствует продольному сечению стены сооружения, по меньшей мере, один торцевой элемент, подсоединенный разъемно сбоку к торцам формообразующих элементов, шарнирный элемент, расположенный со стороны внутреннего формообразующего элемента на расстоянии от него и установленный в области основания сооружения, по меньшей мере, две тяги, один конец каждой из которых закреплен на шарнирном элементе, а другой конец подсоединен к внутреннему формообразующему элементу, причем формообразующие элементы кинематически связаны посредством тяг с шарнирным элементом с возможностью их одновременного вращения вокруг него.
Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в, которых целесообразно, чтобы:
- конец одной тяги был подсоединен к внутреннему формообразующему элементу в нижней его области, а конец другой тяги - в верхней его области;
- было введено по меньшей мере, одно колесо, установленное в нижней области внутреннего формообразующего элемента со стороны шарнирного элемента;
- в торцевом элементе были выполнены отверстия для установки анкеров.
Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.
Фиг.1 схематично изображает заявленное устройство, продольное сечение;
Фиг.2 - то же, что фиг.1, вид сверху;
Фиг.3 - то же, что фиг.1, вид слева;
Фиг.4-9 - разнообразные конфигурации стен сооружений, которые можно получить заявленным устройством за счет соответствующего подбора профиля формообразующих элементов.
Устройство для возведения сооружения из вспененного материала (фиг.1-3) содержит два формообразующих элемента 1 и 2. Наружный формообразующий элемент 1 с зазором относительно внутреннего формообразующего элемента 2
Пространство между формообразующими элементами 1 и 2 предназначено для заполнения вспененным материалом 3 и соответствует продольному сечению стены сооружения. Устройство имеет по меньшей мере, один торцевой элемент 4, подсоединенный разъемно сбоку к торцам формообразующих элементов 1 и 2. Шарнирный элемент 5 расположен со стороны внутреннего формообразующего элемента 2 на расстоянии от него и установлен в области основания сооружения. В устройство введены по меньшей мере, две тяги 6 и 7. Один конец каждой тяги 6 и 7 закреплен на шарнирном элементе 5, а другой конец подсоединен к внутреннему формообразующему элементу 2. Формообразующие элементы 1 и 2 кинематически связаны посредством тяг 6 и 7 с шарнирным элементом 5 с возможностью их одновременного вращения вокруг него.
Для обеспечения необходимой жесткости каркаса устройства и удобства пользованием конец одной тяги 6 подсоединен к внутреннему формообразующему элементу 2 в нижней его области, а конец другой тяги 7 - в верхней его области (фиг.1-3).
Для удобства и легкости перемещения в устройство может быть введено по меньшей мере, одно колесо 8, установленное в нижней области внутреннего формообразующего элемента 2 со стороны шарнирного элемента 5.
Кроме того, в торцевом элементе 4 могут быть выполнены отверстия 9 для установки анкеров 10 (фиг.3).
На фиг.1-3 также показаны: гильза 11 для закрепления стойки 12 шарнирного элемента 5 в грунте (фиг.1), кольцевой армированный фундамент 13, который может быть выполнен из вспененного армированного материала с гидроизоляцией 14, стяжка 15 с гидроизоляцией 16, которая также может быть выполненная из вспененного материала, а также грунт 17.
Работает устройство (фиг.1-3) следующим образом.
На местности на предварительно горизонтально спланированном грунте 17 проводят подготовительный цикл работ по возведению сооружения. Например (фиг.1), в грунте 17 изготавливают кольцевой армированный фундамент 13 с гидроизоляцией 14, на требуемом расстоянии (определяемом длиной тяг б и 7) бетонируют гильзу 11, в которую устанавливают вертикально стойку 12 шарнирного элемента 5. В отличие от известных технических решений предварительно до возведения стен сооружения может быть изготовлена стяжка 15с гидроизоляцией 16. Стяжка 16 также может быть
выполнена из вспененного материала и при необходимости армирована (на фиг.1 армирование не показано).
После установки шарнирного элемента 5 к нему разъемно прикрепляют тяги 6 и 7, длина которых задает радиус внутренней общей площади сооружения. Количество тяг 6 и 7 определяется размерами и весом формообразующих элементов 1 и 2. Обращенные друг к другу поверхности формообразующих элементов 1 и 2 выбирают соответствующими профилю внутренней и внешней поверхности стены сооружения (фиг.4-9), а величину зазора между ними - толщине стены. Формообразующие элементы 1 и 2 могут быть выполнены из достаточно легкого и прочного материала, например, алюминия или пластика. Обращенный к горизонтальной поверхности основания сооружения край внутреннего формообразующего элемента 2 при необходимости снабжают колесами 8, количество которых определяется весом формообразующих элементов 1 и 2 и их габаритами.
На первоначальной стадии возведения стены сооружения используют два торцевых элемента 4, которые подсоединят разъемно болтами сбоку к торцам формообразующих элементов 1 и 2. Концы тяг 6 и 7 соединяют с внутренним формообразующим элементом 2.
Для удобства монтажа и разборки устройства все его элементы могут быть закреплены при помощи разъемных соединений. На обращенные друг к другу поверхности формообразующих элементов 1 и 2, а также на обращенные друг к другу поверхности торцевых элементов 4 может быть нанесена полимерная пленочная оболочка, с которой сцепление вспененного материала не происходит (на фиг.1 на формообразующих элементах 1 и 2 условно показана в виде толстой линии) или на них может быть нанесен слой антиадгезива (солидола, вазелина, циатима или силиконовый состав).
При необходимости до установки наружного формообразующего элемента 1 в пространство между формообразующими элементами 1 и 2 вводят армировочную сетку (на фиг.1 не показана) и лишь потом устанавливают наружный формообразующий элемент 1, который закрепляют болтами к торцевым элементам 4. После монтажа устройства в пространство между формообразующими элементами 1 и 2 и торцевыми элементами 4 сверху при помощи ручного инструмента (баллона, заполненного вспененным материалом, или установок типа «Пена») подают вспененный материал, в качестве которого могут быть использованы различные марки
пенополиуретанов: ППУ-ЗН, ППУ-308Н, Изолан 2 и другие вспененные синтетические материалы.
После затвердевания первого слоя вспененного материала один из торцевых элементов 4 удаляют и перемещают формообразующие элементы 1 и 2 при помощи тяг б и вокруг шарнирного элемента 5 на один шаг, соответствующий такой длине, при которой функцию заглушки (удаленного торцевого элемента 4) выполняет первоначально затвердевший слой вспененного материала. В случае необходимости край наружного формообразующего элемента 1 прикрепляют к первоначально затвердевшему слою вспененного материала через отверстия в нем саморезами. Кроме того, процесс может быть произведен непрерывно при соответствующей скорости перемещения формообразующих элементов 1 и 2 и подаче вспененного материала. При необходимости обращенные друг к другу поверхности формообразующих элементов 1 и 2 смачивают антиадгезивом, повторно вводят вспененный материал, осуществляют выдержку на время его затвердевания, и затем формообразующие элементы 1 и 2 передвигают вокруг шарнирного элемента 5 еще на один шаг.
Кроме того, стык слоев вспененного материала может быть укреплен анкерами 10, которые, например, выполняют в виде стержней диаметром 10 мм и длиной 300 мм. Для обеспечения перемещения формообразующих элементов 1 и 2 в торцевом элементе 4 могут быть выполнены отверстия 9 для установки в них анкеров 10.
Операции пошагового перемещения формообразующих элементов 1 и 2 и заполнения пространства между ними вспененным материалом повторяют до тех пор, пока в результате почти полного вращения по кругу формообразующих элементов 1 и 2 относительно шарнирного элемента 5 не остается свободное пространство (в виде щели, по габаритам чуть большей ширины формообразующих элементов 1 и 2) достаточное для демонтажа устройства.
Устройство разбирают. После демонтажа образовавшуюся щель в стене используют для установки дверей, а щель сверху в крыше и над дверью заделывают вспененным материалом. Для этого в зависимости от размеров щели изнутри по месту натягивают полимерную пленку или устанавливают относительно жесткий пластик, закрепляя концы в затвердевшем вспененном материале, а с наружи наносят слой вспененного материала, постепенно доводя его толщину до полного соответствия с толщиной стен и крыши. После окончательного затвердевания слоя и заделки щелей в стене и крыше пленку (или пластик) удаляют.
Так как сооружение из вспененного материала получается сверх легким, то кольцевой армированный фундамент 13 не испытывает значительной нагрузки от веса сооружения и в большей мере необходим для придания устойчивого положения сооружению к ветровым нагрузкам. Поэтому для лучшего сцепления с материалом стен фундамент может быть выполнен из того же вспененного материала, что и стены. В результате получают монолитное сооружение, стены которого составляют единое целое с легким и прочным кольцевой армированный фундамент 13. При необходимости, как и в известных аналогах, стены и крыша сооружения могут быть упрочнены за счет дополнительной их обшивки слоем полимерного материала или армированием.
В результате использования заявленного устройства могут быть получены сооружения имеющие различную форму и толщину стен (фиг.4-9). Допустимо возведение вертикальных стен (фиг.4, 7) или поверхности стены, часть которой вертикальна изнутри (фиг.9), стен под различными углами к основанию сооружения (фиг.5, 8) стен с совершенно разнообразной формой продольного сечения (фиг.6-9). Возможно изготовление зданий, пригодных для жилья, или для их использования в хозяйственных нуждах. Могут быть изготовлены стены или крыши из полупрозрачного вспененного материала, и таким зданиям потребуется меньший расход электроэнергии при их освещении при помощи ламп. Кроме того, такие сооружения за счет введения красителя во вспененный материал могут иметь различный цвет.
Наиболее успешно заявленное устройство для возведения сооружения из вспененного материала промышленно применимо в строительстве при изготовлении зданий для сельской местности или зданий для хозяйственных нужд.