ОПАЛУБКА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ
FORMWORK FOR REINFORCED CONCRETE STRUCTURES AND BUILDINGS

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении железобетонных конструкций сложной конфигурации с большим количеством ребер, в частности, ребристых плит, кессонных конструкций, наличие ребер в которых позволяет значительно уменьшить толщину плиты, вес конструкции и расход материалов.
В строительной индустрии для изготовления стандартных железобетонных изделий и конструкций обычно используются стальные или алюминиевые опалубки, характеризующиеся большой металлоемкостью, вместе с тем, известны несъемные опалубки для монолитных железобетонных конструкций, а также известно использование эффективных конструктивных форм опалубки в различных технологиях возведения фундаментных сооружений, монолитных и сборно-монолитных перекрытий.
Известна опалубка для возведения монолитных строительных конструкций с рельефной поверхностью, включающая щит с прикрепленной к нему формой-матрицей, имеющей плиту с рядами отверстий и ребрами по периметру плиты, над плитой также рядами расположены подвижные элементы, состоящие из верхней и нижней частей, соединенных при помощи стержня, пропущенного через отверстие в плите, при этом подвижные элементы предназначены для формирования рельефной поверхности при их опирании на соответствующий ее форме шаблон с предварительной фиксацией положения (Патент РФ №2041326 С1, дата приоритета 02.04.1991, дата публикации 09.08.1995, авторы: Сергиенко М.Т. и др., RU).
Недостатком известной конструкции опалубки является сложность как самой конструкции из-за большого количества подвижных элементов, используемых в матрице, так и сложность технологии, предусматривающей приемы перед формованием, связанные с использованием формообразующего шаблона для опирания подвижных элементов матрицы и их фиксации в быстротвердеющем низкоплавком составе.
Известна несъемная опалубка монолитного перекрытия, содержащая в основании панель из профилированного настила с кессонообразователями и арматурные каркасы, размещенные в кессонообразователях, при этом профилированный настил, используемый в качестве несъемной опалубки, выполнен сборным из универсальных модульных элементов, а каждый арматурный каркас выполнен в виде пространственной фермы (Патент РФ №2561127 С1, дата приоритета 26.03.2014, дата публикации 20.08.2015, авторы: Анпилов С.М. и др., RU).
Недостатками несъемной опалубки монолитного перекрытия являются: трудозатраты при сборке, необходимость использования предварительно изготовленных формообразующих элементов, чем обусловлены трудозатраты на изготовление и высокий расход металла.
Известен способ изготовления крупноразмерных ребристых предварительно напряженных железобетонных конструкций, предусматривающий использование в качестве силовой опалубки железобетонных плит сооружений, при котором в предварительно возведенной в сооружении железобетонной плите образуют пазы глубиной не менее ширины ребра конструкции, вдоль которых шарнирно закрепляют бортовые и формообразующие элементы опалубки, напрягаемую арматуру располагают в пазах и производят ее натяжение на торцах плиты, затем производят бетонирование конструкции, отпуск натяжения, распалубку и транспортирование конструкции к месту монтажа, а далее в установленной опалубке изготавливают следующие изделия, и в завершении процесса изготовления бортовые и формообразующие элементы опалубки демонтируют, а пазы в плите замоноличивают (Патент РФ №2154719 С1, дата приоритета 06.04.1999, дата публикации 20.08.2000, авторы: Спаннут Л.С. и др., RU).
Недостатком известной технологии и используемой в ней опалубки является ограниченное применение, касающееся изготовления только стандартных изделий.
В строительстве также известны технологии возведения монолитных конструкций с использованием пневмоопалубки. Известна, например, пневмоопалубка «Аквалайт», состоящая из формообразующей гибкой воздушно-опорной оболочки, в которой сохранение формы в рабочем положении происходит за счет избыточного давления воздуха, опалубка укладывается в формируемые полости в каркасе из армируемых стержней (http://marineairbag.ru/services/mandrel.html, дата просмотра 30.01.2020).
Следует отметить, что в монолитном строительстве опалубка играет большую роль, во многом определяя сроки и качество возведения конструкций. При этом строительная пневматическая опалубка широко используется в качестве съемной опалубки для бетонирования разнообразных конструкций. Однако ее использование ограничено применением в виде формы, представляющей собой длинномерное тело вращения, что и является основным недостатком, в том числе, пневмоопалубки «Аквалайт».
В качестве прототипа принята несъемная опалубка монолитного бетонного ребристого перекрытия, содержащая балки с основанием в виде тонкостенного профиля с установленным в нем и зафиксированным арматурным каркасом, тонкостенные вкладыши с поперечным сечением арочной формы, установленные с образованием сплошной поверхности между соседними балками в направляющих, выполненных в виде полок, скрепленных с основанием с внешней стороны (Патент РФ №138832 U1, дата приоритета 26.08.2013, дата публикации 27.03.2014, авторы: Мартынюк В.В. и др., RU, прототип).
Недостатком прототипа, как любой несъемной опалубки, является высокий расход металла в бетонной ребристой конструкции.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является необходимость расширения арсенала технических средств, используемых в качестве съемной опалубки для изготовления эффективных железобетонных конструкций сложной конфигурации с большим количеством ребер.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложена опалубка для железобетонных конструкций и сооружений с ребрами, характеризующаяся тем, что выполнена съемной, содержащей формообразующую гибкую опорную оболочку в виде замкнутого тента, сохраняющего коробчатую форму в рабочем положении за счет избыточного давления воздуха или давления жидкости в полости тента, основание тента уложено на установленную на вспомогательные балки палубу, а верхняя формообразующая часть тента выполнена с рельефной поверхностью, соответствующей формуемой конструкции и содержащей пересекающиеся каналы под устанавливаемую в них арматуру ребер для образования ячеистой поверхности конструкции, при этом тент выполнен резинотканевым, а внутри тента установлены стабилизационные ленты, предназначенные для ограничения вспучивания стенок тента от внутреннего давления и сохранения формы каналов.
Согласно изобретению, верхняя формообразующая часть тента при переходе с одной поверхности на другую выполнена с округлениями, обеспечивающими в ячейках конструкции плавный переход с плиты на ребро.
Согласно изобретению, основание замкнутого тента содержит герметично встроенный штуцер или вентиль.
На фиг. 1 схематично изображена опалубка для железобетонных конструкций и сооружений типа ребристой плиты, общий вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 показана схема установки арматурной сетки конструкции плиты; на фиг. 5 - схема установки арматуры ребер конструкции; на фиг. 6 схематично показана формообразующая гибкая опорная оболочка в виде замкнутого тента, имеющего коробчатую форму в рабочем положении, аксонометрия.
Заявляемая опалубка для железобетонных конструкций и сооружений типа ребристой плиты выполнена в виде съемной комбинированной опалубки, которая содержит формообразующую гибкую опорную оболочку в виде замкнутого тента 1, сохраняющего коробчатую форму в рабочем положении за счет избыточного давления воздуха или давления жидкости в полости тента. Тент соответственно выполнен из материала, способного выдержать рабочее давление, как например, резинотканевый материал в пневмоопалубке «Аквалайт» (http://marineairbag.ru/services/mandrel.html, дата просмотра 30.01.2020). Внутри тента установлены стабилизационные ленты 2, 3 предназначенные для ограничения вспучивания стенок тента 1 от внутреннего давления. Верхняя формообразующая часть тента выполнена с рельефной поверхностью, соответствующей формуемой конструкции и содержащей пересекающиеся каналы 4, 5 (фиг. 6) под устанавливаемую в них арматуру 6, 7 (фиг. 5) для образования соответственно диагональных и контурных ребер ячеек конструкции. При этом стабилизационные ленты 3, установленные под каналами 4, 5, предназначены для сохранения формы каналов. Основание тента 1 уложено на палубу 8, установленную на вспомогательные балки 9, причем в качестве палубы использован фанерный лист. Кроме того, опалубка содержит внешние инвентарные элементы 10, арматуру 11 плиты и арматуру 12 для формирования ребер по периметру конструкции. В основание тента 1 герметично встроен штуцер или вентиль для создания рабочей формы стенда (условно не показано).
Изготовление замкнутого тента 1 может быть выполнено путем раскроя материала для изготовления основания и верхней формообразующей части с последующим их герметичным соединением путем сшивания, склеивания или сварки. При этом раскрой элементов верхней формообразующей части тента обеспечивает переход с одной поверхности на другую с округлениями для плавного изменения сечения в ячейках конструкции при переходе с плиты на ребро с целью уменьшения вредного воздействия концентраций напряжений (фиг. 6).
Подготовку и работу с заявляемой опалубкой осуществляют следующим образом. Проверенный на герметичность гибкий тент 1 устанавливают на предварительно подготовленную поверхность, являющуюся палубой, например, фанерные листы 8, расположенные на вспомогательных балках 9 (фиг. 4). В тент 1 подается под давлением, например, воздух или жидкость. Под действием избыточного давления воздуха или давления жидкости тент 1 принимает коробчатую форму с рельефной наружной поверхностью, имеющей пересекающиеся каналы 4, 5 (фиг. 6). При этом тент 1 совместно с неподвижными инвертарными частями 10 образует комбинированную опалубку под железобетонную конструкцию (фиг. 2). Далее в каналы 4, 5 тента 1 устанавливают арматурные каркасы 6, 7 ребер ячеек, также в опалубку устанавливают арматурную сетку 11 (фиг. 4) для плиты и арматурные каркасы 12 (фиг. 5) для формирования контурных ребер по периметру конструкции. В опалубку подается бетон.
После набора необходимой прочности бетона давление в замкнутой полости тента снимается. Разбираются внешние инвентарные части 10, тент 1 убирается.
Таким образом, заявляемая опалубка для железобетонных конструкций и сооружений является съемной и может быть многократно использована.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в расширении арсенала технических средств, используемых в качестве съемной опалубки для изготовления эффективных железобетонных конструкций сложной конфигурации с большим количеством ребер.