ДЛИННОМЕРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ С КАРКАСНО-АРМИРУЮЩЕЙ ОПАЛУБКОЙ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к длинномерным несущим строительным изделиям и может быть использована при возведении колонн, столбов, опор и тому подобных сооружений из бетона и других материалов с несъемной внешней опалубкой, являющейся одновременно и армирующим каркасом строительной конструкции.
Анализ технического уровня известных в этой области устройств показал, что известно устройство армоблока колонны, содержащее вертикальное удлиненное бетонное тело, расположенное внутри каркасно-армирующей опалубки, выполненной из стального листа. (СССР, Авторское свидетельство №1668587 А1, МПК: Е04С 3/34, публ. 07.08.1991 г. бюл. №29).
Невозможность достижения аналогом результата, обеспечиваемого заявляемым техническим решением, объясняется сложностью монтажа такой опалубки, что затягивает время возведения конструкции и увеличивает ее стоимость, при этом, так как длина опалубки соответствует длине бетонного тела, то при заполнении ее бетоном с высоты более 4 м, снижаются прочностные характеристики бетона, что уменьшает его качество и время эксплуатации.
Известна длинномерная строительная конструкция, содержащая бетонное тело колонны, расположенное внутри каркасно-армирующей металлической опалубки в виде трубы, составленной из секций, нижняя из которых закреплена на основании (Патент Японии №6054049 В4, МПК: Е04С 3/34, публ. 20.07.94 г.).
Невозможность достижения заявляемым техническим решением технического результата, обеспечиваемого заявляемой конструкцией,
обуславливается тем, что каждая секция изготовлена в заводских условиях и представляет собой элемент опалубки, заполненный затвердевшим бетоном, транспортировка которых на место строительства является дорогостоящей процедурой. Кроме того, необходимость монтажа на месте всей конструкции из секций требует дополнительных крепежных приспособлений в виде балок с фланцами, что также увеличивает ее стоимость и время возведения.
Из известных конструкций наиболее близкой к заявляемой является конструкция для формования бетонных изделий с опалубкой, содержащая вертикальное удлиненное бетонное тело, расположенное внутри каркасно-армирующей опалубки, выполненной из двух секций, нижняя из которых жестко закреплена на основании. (Патент США №6318700 ВА, МПК: Е04С 3/34, публ. 20.11.2001 г.).
Невозможность достижения прототипом технического результата, обеспечиваемого заявляемой конструкцией, обуславливается тем, что в прототипе для увеличения по требованию заказчика длины колонны высоту верхней секции возможно изменять в сторону увеличения, однако это делается путем изготовления опалубки в виде некомпактных матриц различных длин, что повлечет за собой удорожание транспортных расходов и, следовательно, удорожание конструкции. Кроме того, если необходимо смонтировать колонну с высотой, например, 12 или 16 м, то согласно установленным строительным нормативам, заполнение верхней секции и сброс бетона на такую высоту, то есть более нормативных 4 м, повлечет за собой ухудшение прочностных характеристик бетонного тела и, следовательно, сократит время эксплуатации колонны. При этом заполнение верхней секции бетоном при ее значительной длине является трудоемкой процедурой, требующей дополнительного дорогостоящего оборудования, поднимающего значительные объемы бетона, что также влияет на ее стоимость. Следовательно, конструкция прототипа обладает значительной стоимостью и низкой эксплуатационной надежностью из-за отсутствия
обеспечения требуемого, согласно существующим нормативам, прочностного качества бетонного тела.
При разработке заявляемой конструкции была поставлена задача возведения длинномерных конструкций при одновременном снижении стоимости изделия за счет обеспечения компактности составляющих опалубку элементов с одновременным повышением эксплуатационной надежности посредством повышения качества бетонного изделия путем обеспечения соответствия требований к его прочностным характеристикам. При решении упомянутой задачи был достигнут технический результат, заключающийся в том, что была разработана конструкция, собираемая на месте и составляемая из любого количества компактных секций, в зависимости от высоты изделия, для чего при монтаже обеспечено телескопическое выдвижение секций относительно друг друга, при этом высота секций подбирается таких размеров, чтобы бетонное тело наращивалось в каждой секции не более чем на 4 м соответственно. Кроме того, указанная опалубка при эксплуатации изделия остается несъемной и одновременно выполняет функции каркаса и внешней арматуры.
Сущность длинномерной конструкции с каркасно-армирующей опалубкой заключается в том, что она содержит вертикальное удлиненное бетонное тело, расположенное внутри каркасно-армирующей опалубки, выполненной из, по меньшей мере, двух секций, нижняя из которых жестко закреплена на основании.
Новым в конструкции является то, что секции выполнены телескопическими с возможностью их выдвижения при монтаже конструкции относительно друг друга от секции с меньшим поперечным сечением до секции с большим поперечным сечением, а бетонное тело выполнено ступенчато сформированным соответственно секциям с высотой каждой ступени не более 4 м.
Кроме того, секции опалубки могут быть выполнены из стального листа толщиной 0,55-0,7 мм, а бетонное тело может быть выполнено с сечением в плане в виде круга.
Длинномерная конструкция с каркасно-армирующей опалубкой представлена на чертежах, где изображено на:
Фиг.1 - общий вид конструкции;
Фиг.2 - схема пакета секций опалубки в продольном разрезе;
Фиг.3 - схема монтажа конструкции;
Фиг.4 - продольный разрез готового изделия.
Длинномерная конструкция содержит вертикальное удлиненное бетонное тело 1 с площадью поперечного сечения, увеличивающейся от нижнего конца 2 к верхнему концу 3 (Фиг.4), выполненное, например, в виде колонны с сечением в плане в виде круга, например, в форме ступенчато перевернутого усеченного конуса. Возможно выполнение тела ступенчато призматического сечения и т.д. Снаружи, охватывая бетонное тело, смонтирована несъемная опалубка 4, выполненная, например, из стального листа толщиной 0,55-0,7 мм, и являющаяся одновременно каркасом и внешней арматурой колонны. Опалубка 4 образована из нескольких, по меньшей мере, двух секций 5, нижняя 6 из которых жестко закреплена на основании 7, выполненном в виде, например, плиты или фундамента (Фиг.1). Секции выполнены с возможностью их телескопического выдвижения относительно друг друга при монтаже конструкции и перед началом монтажа представляют собой пакет 8 (Фиг.2) из облицовочных труб из стального листа, телескопически вставленных друг в друга. По окончании монтажа при развернутом вверх пакете бетонное тело имеет форму ступенчато сформированную соответственно секциям с высотой каждой ступени не более 4 м (Фиг.3). При этом площадь поперечного сечения колонны увеличивается от нижней секции 6 вверх до верхней секции 3, оставаясь постоянной в каждой секции. Внутренние габариты опалубки
соответствуют наружным размерам колонны. Тело колонны возможно усилить установкой внутренней арматуры (на чертеже не показана).
При монтаже устройства возможно использование недорогостоящего вспомогательного оборудования 9, не требующего подъема значительных объемов бетона.
Нижняя секция пакета прикрепляется к основанию 7 посредством крепежных элементов 10.
Монтаж конструкции производится следующим образом.
На строительной площадке приготавливается бетонная смесь и устанавливается пакет из телескопических секций опалубки, число которых определяется требуемой высотой конструкции. Полость внутренней первой секции 6 заполняется бетоном. Так как толщина стали небольшая, то вручную или, при больших высоте и площади сечения колонны, посредством подъемного устройства 9 (Фиг.3) после схватывания бетона в первой секции выдвигаются и поднимаются вверх на высоту, соответствующую еще 4 м падения бетона вниз, оставшиеся наружные секции, оставляя при этом заполненную бетоном внутреннюю секцию 6, которая закрепляется на основании 7 посредством крепежных элементов 10. Затем с общей высоты 8 м падения бетона заполняется вторая секция опалубки, при этом бетон укладывается на нижний четырех метровый затвердевший слой, находящийся внутри секции 6, и таким образом падает на высоту также не более 4 м. После схватывания бетона второй секции последовательно поднимаются последующие и аналогично заполняются бетоном до требуемой высоты колонны. Высота секций рассчитывается с учетом установки их одна в другую и с расчетом высоты падения бетона не более 4 м, что позволяет сохранить его прочностные характеристики.
Возможность осуществления заявляемой длинномерной конструкции с каркасно-армирующей опалубкой подтверждается использованием известных элементов и средств, а также недефицитных материалов, существующих и применяемых в области строительства, для реализации
данной конструкции, в том числе признаков, представленных на уровне функционального обобщения, с достижением технического результата, заключающегося в снижении стоимости заявляемой конструкции в связи с обеспечением компактной укладки секций при их транспортировке на место возведения конструкции и отсутствием необходимости использования матричных форм и дорогостоящего монтажного оборудования при сборке длинномерной конструкции, а также в одновременном повышении ее эксплуатационной надежности, обусловленной качеством бетонного тела за счет обеспечения его прочностных характеристик.