METHOD FOR ERECTION OF MONOLITHIC WALLS OF RESIDENTIAL BUILDINGS, HOUSINGS AND STRUCTURES IN COMBINED CURB
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ СТЕН ЖИЛЫХ ДОМОВ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В КОМБИНИРОВАННОЙ ОПАЛУБКЕ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении монолитных железобетонных стен жилых домов, зданий и сооружений.
Известен способ возведения стен зданий с помощью несъемной опалубки, включающий бетонные армированные щиты и крепежные элементы, при этом каждый щит выполнен из нескольких частей, соединенных между собой гибкими связями, в качестве которых использована арматура щитов (авторское свидетельство СССР №968259, МПК Е04G 9/06).
Однако этот способ возведения монолитных зданий в несъемной опалубке достаточно трудоемок в установке опалубки, требует использования большегрузных кранов, необходимость осуществления сборки опалубки в несколько сложных этапов: сборка щитов с применением сварки, навеска щитов краном, крепление к пространственным каркасам, окончательное закрепление прижимными брусьями и анкерными болтами, после бетонирования стен и затвердения бетона снятие анкерных болтов как мостиков холода и прижимных брусьев.
Известен способ возведения стен зданий с помощью съемной опалубки, включающий съемные щиты, стяжки с захватками и подвижными гайками, фиксаторы треугольного сечения, при этом фиксатор ограничивает расстояние между щитами, равное толщине формуемого бетона (патент Российской Федерации №2225928, кл. МПК Е04G 11/20).
Однако этот способ возведения монолитных зданий в съемной опалубке предусматривает достаточно сложное удаление нижних стяжек с гайками после затвердения бетона как мостиков холода и как достаточно дорогого элемента, а таких стяжек при изготовлении стен устанавливается достаточно много, в зависимости от прочности опалубочных щитов (чем прочнее щит, тем он дороже). Способ неприменим для одновременного возведения наружной части стены с облицовкой.
Наиболее близким к заявляемому является способ возведения монолитных стен зданий и сооружений в несъемной опалубке бетона (патент Российской Федерации №2198988, МПК Е04G 11/02), включающий установку одновременно внешних и внутренних отдельных щитов опалубки из древесно-минеральных материалов и фиксацию их снизу и поверху гибкими связями в виде монтажных хомутов (первый ряд устанавливается на захватку по всему периметру стен и перегородок). Бетонную смесь укладывают в несъемную опалубку, смесь равномерно распирает щиты каждого ряда до упора по гибким связям и фиксирует плоскости панелей в проектном положении при одинаковой толщине стены. Арматура устанавливается до установки щитов опалубки.
Недостатками известного способа является то, что при заливке бетоном не предусмотрена жесткая фиксация по вертикали, так как гибкие связи при заливке всеравно дадут отклонения, и требуются другие приспособления для удержания строгой вертикальности при заливке; установка арматуры при таком способе затруднена, так как осуществляется в свободном пространстве без возможности нормальной фиксации; применение древесно-минеральных материалов внешних панелей несъемной опалубки ограничивает выбор или усложняет установку выбранной облицовки, а внутренних - ограничивает способы и материалы для отделки помещений; не порядная, а целиком заливка одного этажа здания создает большие напряжения в стенах и при определенных условиях возможно появления значительных трещин.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение технологии установки опалубки и арматуры, резкое уменьшение и упрощение опалубочного оборудования, снижение затрат на съемный опалубочный материал и в целом на возведение стен домов, зданий и сооружений, резкое упрощение распалубки съемной части опалубки, расширение круга возможных вариантов облицовки стен и создание неограниченных возможностей внутренней отделки помещений, обеспечение выбора вариантов утепления стен; создание возможности работы мелкими бригадами без применения крупной строительной техники (кроме техники для подъема строительных материалов) при сохранении высоких темпов строительства.
Указанная задача достигается тем, что в известном способе возведения монолитных стен зданий и сооружений в несъемной опалубке, включающем установку щитов опалубки с фиксацией расстояния между щитами гибкими хомутами на момент заливки бетоном, особенность заключается в том, что опалубка является комбинированной, устанавливаются на технологическом горизонте вначале внешние несъемные облицовочные панели на раствор по уровню, изготовленные из армированного бетона с выступающими в стену краями горизонтальной арматуры, либо другие более мелкие облицовочные элементы, тогда арматура с загнутыми краями помещается в растр, затем навешивается гибкий утеплитель с протыканием арматурой и прижимом к внутренней стороне облицовочной панели, если это предусмотрено проектом (более эффективным оказывается применение утеплителя изнутри здания после изготовления монолитных железобетонных стен), укладывается горизонтальная арматура на выступающие концы арматуры облицовки, причем края горизонтальной арматуры стен тоже загибаются, устанавливается панель внутренней переставной опалубки первого уровня от пола на захватки и, начиная со второго на вмонтированные в жидкий бетон упоры, верхние края панелей фиксируются жесткими хомутами или зацепами, межопалубочное пространство заливается бетоном с расстановкой упоров для следующего ряда внутренних панелей опалубки. Бетон равномерно обжимает утеплитель к облицовочным панелям, фиксируя выступающие края арматуры облицовочных панелей, в случае использования утеплителя изнутри здания бетон максимально скрепляет облицовочные панели. Внутренние переставные панели смазываются отработкой перед установкой, снимая все трудности распалубки, наиболее технологичным материалом для переставной опалубки является шифер толщиной 10 мм. В качестве упоров используются гвозди, согнутые под углом и устанавливаемые в бетон с прижимом конца с шляпкой к внутренней панели (шиферу). При переустановке шифера на следующий уровень гвозди либо разгибаются, либо заменяются на ровные, если бетон недостаточно окреп для их распрямления.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по источникам патентной и научно-технической информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
На фиг.1 показан вид сверху участка стены после опалубки; на фиг.2 - варианты установки облицовочной арматуры, вариант А - облицовочная панель уложена из мелкого облицовочного материала, вариант Б - облицовочная панель изготовлена с вмонтированной или влитой в нее арматурой; на фиг 3 - размещение упоров при заливке опалубки бетоном.
Способ осуществляется следующим образом:
Материал для облицовки дома: а) либо подбирается по дизайну из известного, укладываемого через растр и тогда загнутая по краям арматура 1 (фиг.1), закладывается в растр (фиг.2, вариант А) на расстоянии по вертикали, соответствующем закладке горизонтальной арматуры 2 стен дома, также загнутой по краям с целью более крепкой железобетонной связи, чем нахлест; б) либо изготавливается специально с закладкой арматуры в облицовочные панели (фиг.2, вариант Б). Практика изготовления таких плит лично автором изобретения показывает, что плиты в кустарных условиях возможно изготавливать достаточно высокого качества со скоростью 1 кв. м/человекочас, включая операции по приведению оборудования в исходное состояние (очистка, отмывка). Секрет автора - изготовление более 20 литров бетона вручную за одну минуту при условии, что компоненты - песок, цемент, щебень и вода тарированы по норме и находятся рядом, а названные последними операции выполняются около 3 мин на эти 20 литров бетона, без перенапряжения, в нормальном рабочем режиме. Возможна отливка любых рельефных рисунков, закладываемых под бетон. Горизонтальная арматура 1 облицовки загнута по краям под углом не более 90 град. и выступает из облицовочного материала на расстояние не более чем толщина стены, и по вертикали расстояние между этой арматурой соответствует расстоянию между укладываемой в стену горизонтальной арматуры 2.
Облицовочная (внешняя) панель 3 укладывается по уроню на раствор и по высоте не более чем устанавливается передвижная панель 4, по всему периметру здания. Передвижная панель нарезается по высоте на 2 см больше, чем высота неснимаемой облицовочной панели. Если эксплуатация здания в зимних условиях предусматривает прогрев бетонных стен, то на облицовочную панель 3 изнутри через арматуру 1 навешивается утеплитель 5, который в дальнейшем прижимается бетоном. Если предусмотрено изнутри строительство тонких стенок из дерева (дерево может составить окончательный внутренний отделочный материал), пенобетонных или гипсолитовых блоков (5-10 см), гипсокартон, гипсоволокно и т.п., то утеплитель целесообразно использовать изнутри после изготовления монолитных стен между бетоном и тонкой стенкой после противогрибковой обработки по двум причинам: 1) бетон, заливаемый вплотную к облицовочной панели, лучше скрепляет облицовку, обеспечивая более долгую ее эксплуатацию, и в целом наружные стены получаются плотнее; 2) дом будет более экономичен по теплу, а теплоемкости тонких внутренних стенок, перегородок и содержащихся в помещениях предметов достаточно для удержания тепла при проветриваниях. Затем на выступающие края облицовочной арматуры 1 укладывается горизонтальная арматура 2 стен с загибанием концов для их сцепления с целью противодействия нагрузкам на разрыв и более стабильного поведения бетона при температурных перепадах, так как у бетона и железа коэффициенты расширения все же разные (лучше, чем нахлест концов арматуры). В углах арматуру желательно пропускать с изгибом, без разрыва, как показано на фиг.1. Гнуть арматуру удобно двумя железными (водопроводными на полдюйма) трубками длиной 30-50 см с продольными прорезями для вложения арматуры. После арматуры 2 устанавливаются передвижные панели 4. Первый ряд - на захватку, вместо которой можно использовать гвозди, вставляемые в просверленные в перекрытии отверстия с целью упора от распирания бетоном низа передвижной панели 4.
Опыт показал, что в качестве передвижных панелей целесообразно использовать шифер толщиной 8-12 мм, нарезаемый по высоте на 2 см больше, чем высота укладки облицовочной панели одного уровня, но от 30 до 70 см, чтобы выдерживал распирание бетона при заливке и не деформировался. Шифер нарезается на весь периметр стен и перегородок и перед установкой смазывается отработкой. Смазка отработкой хотя бы через одну переустановку позволяет использовать шифер сотни раз и не на одно здание. Сверху внутренние панели 4 фиксируются относительно облицовочных панелей 3 жесткими хомутами 6, что позволяет строго сохранять толщину стен при заливке бетоном. В качестве хомутов 6 могут использоваться, например, пластины фанеры с прорезями по толщине облицовочного материала и передвижной панели. В прорезях должен быть строго соблюден только наружный размер, где упираются шифер и облицовка при распирании бетона. В процессе заливки бетона, пока он не затвердел, в него с прижимом к верхнему краю шифера 4 ровной части со стороны шляпки вставляются изогнутые гвозди 7. Гвозди изгибаются на расстоянии 2-2,5 см от шляпки на угол 120-150 град. После снятия передвижных панелей гвозди распрямляются или заменяются на ровные, если бетон недостаточно окреп, и служат упором низа передвижной опалубки при ее переустановке на следующий уровень; освободившиеся изогнутые гвозди используются дальше. На перегородках используется передвижная опалубка с двух сторон стены и переустанавливается аналогично, как и на наружных стенах, на упоры (гвозди, вставленные в бетон), расстояние между панелями передвижной опалубки фиксируется также жесткими хомутами, вертикальность задается расклиниванием между арматурой, а горизонтальная арматура вяжется на короткую вертикальную, вставленную в свежий бетон предыдущего ряда.
Используя этот способ, один человек в нормальном рабочем режиме (опыт автора) в состоянии построить 20-25 квадратных метров наружных стен и перегородок за 5-7 рабочих дней по 7-8 часов при условии наличия облицовочных плит, при этом толщина заливаемого (вручную) бетона равна 15 см (это дом 10мх10м с одной перегородкой поднять на 40-50 см). Использование бетононасосов с миксерами по бетону, работа небольшой бригадой позволяют улучшить этот показатель в 2 раза. Наиболее эффективно работать группой из 3-х человек с охватом около 100 погонных метров стен, при этом высокой квалификацией должен обладать только укладчик облицовочного материала, остальные операции просты до предела. В этом случае гарантированно обеспечивается непрерывная заливка бетоном всего периметра стен.
По сравнению с известным решением данный способ возведения монолитных стен жилых домов, зданий и сооружений в комбинированной опалубке имеет ряд преимуществ, а именно, одновременное возведение облицовки здания, простота установки переставных внутренних панелей опалубки позволяет сократить и удешевить процесс строительства здания, при этом применение простого (примитивного) оборудования позволяет строить даже многоэтажные здания в отдаленных местах без применения подъемных кранов, где приобретение или изготовление оборудования для строительства затруднено (кроме цемента, арматуры, щебня и песка), при этом качество и темпы строительства не уступают строительству по известным методам. Даже облицовка зданий может быть изготовлена на месте из перечисленных материалов и не уступать по качеству заводской. Выступающие из облицовки концы арматуры значительно упрощают процесс укладки горизонтальной арматуры стен, скрепляют облицовку и повышают в целом прочность стен. Установка отдельно внешних, а затем и внутренних опалубочных панелей также способствует упрощению укладки горизонтальной арматуры. Из строительства известно, что именно горизонтальная арматура предохраняет стены от трещин и применение вертикальной арматуры не обязательно. Поэтому, в отличие от известного способа, где предусмотрено применение арматурной сетки, предложенное решение позволяет более эффективно использовать арматуру, что снижает стоимость стен. Установка на раствор вначале внешних облицовочных панелей и использование жестких хомутов (зацепов) позволяет выдерживать строгие вертикали и толщину стен. Способ широко доступен ввиду простоты каждого этапа и оборудования.