ОПАЛУБКА (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемое решение касается конструкции опалубки перекрытий с возможностью ее переноса с одного места проведения опалубочных работ на другое без ее разборки, и может быть использовано при изготовлении самой конструкции и при проведении бетонных работ для перекрытий в строительстве. Решение может быть использовано также в опорных конструкциях строительных лесов.
Для бетонирования крупноразмерных перекрытий в строительстве на высоте 2,5-4 метра используются крупнощитовые опалубки - стол. Стол в вертикальных опорах включает щиты опалубки, установленные на деревянные опалубочные балки, продольные и поперечные, узел соединения балок, несущий каркас из стоек и горизонтальных элементов, узлов их соединения, домкраты, на которых стойки установлены, и вилочные захваты - унивилки для установки балок на стойки. Обычно нижние балки укладываются на унивилки и фиксируются в заданном положении при помощи саморезов, но это жесткой фиксации их относительно друг друга не дает. Нижние балки соединяются с верхними также с помощью саморезов или гвоздей.
Для горизонтального, перемещения опалубки на небольшое расстояние используются тележки. Для монтажа и демонтирования крупноразмерных элементов опалубки используют траверсы.
Из сайта tvzic.ru>g122/22-2.html, со страницы «Технология возведения зданий и сооружений», известна разборно-передвижная опалубка «Компакт» фирмы Тиссен, которая включает опорные телескопические стойки, продольные и поперечные балки Н20 с узлом их соединения, домкратное устройство, вилочный захват для крепления стыков балок. Съемная головка стоек может держать сразу две балки, уложенные внахлест. Балки выполнены из крепкой древесины (северная ель) и имеют форму двутавра. В домкратном устройстве предусмотрен штырь для фиксации положения домкрата на определенной высоте. Передвигается опалубка за счет опорных ног V-образной формы с винтовым рычагом домкрата с ручным управлением и ходом 690 мм, с колесами диаметром 200 мм для перемещения опалубки вдоль пролета.
Опалубка перекрытий фирмы «Угинор» в варианте с формовочными столами описана в том же источнике и содержит раздвижные поперечные балки, установленные на продольных балках каркаса стола. К ним прикрепляются металлические покрытия через приваренные элементы жесткости, а сверху закрепляется фанера с помощью скоб и болтов с потаенной головкой. Опорные ноги V-образной формы крепятся болтами к нижним полкам продольных балок, а с помощью раскосов - к поперечным балкам. Каждая опорная нога оборудована винтовым рычажным домкратом. Стол может выкатываться на подмостки, служащие продолжением плиты, а с них подниматься краном с помощью четырехветвевого стропа.
Все описанные конструкции имеют общий недостаток: как каркасы для опалубки, лесов, так и сами опалубки, они не могут быть перенесены целиком, несущим каркасом или несущим каркасом со столом, с помощью крана в другое место без демонтажа вследствие их недостаточной жесткости. Жесткости фиксации стола к унивилкам и верхних балок к нижним с помощью саморезов также недостаточно для переноса стола краном. Передвижные же опалубки/леса имеют сложную конструкцию, часто неоправданную, и дороги в изготовлении.
Наиболее универсальной, жесткой и прочной является опалубка перекрытий «Каплок», описанная также в tvzic.ru>g122/22-2.html. Для нее характерна целостность телескопических стоек и их быстрая собираемость из отдельных элементов на необходимую высоту. На стойках предусмотрено дополнительное крепление элементов стоек между собой на запорных шплинтах или шпонках.
Наиболее близким аналогом выбрана опалубка, несущая конструкция которой описана в патенте РФ №123048, опубликованном в официальном бюллетене Роспатента «Изобретения и полезные модели» 20.12.12., бюллетень №35. Опалубка содержит вертикальные, горизонтальные, опорные элементы, соединительные элементы крепления частей вертикальных элементов со вставками, узел крепления горизонтальных элементов к вертикальным, который выполнен в виде кап-лок. Этот узел крепления горизонтальных элементов к вертикальным выполнен в виде двух ответных частей, нижней неподвижной, установленной на вертикальном элементе, и верхней, с возможностью перемещения верхней части по высоте вертикального элемента, снабженных каждая внутренней поверхностью, которая описывается уравнением поверхности тела вращения или его производной. Этот узел на российском рынке получил название чашка-замок. Опалубка дополнительно содержит диагональные соединительные элементы, установленные на разноименных концах горизонтальных и/или вертикальных элементов по крайней мере в двух соседних взаимоперпендикулярных вертикальных плоскостях секции, жестко закрепленных на этих горизонтальных и/или вертикальных элементах посредством соединительных узлов в виде двойных поворотных хомутов. Вертикальные элементы являются основной несущей частью опалубки, а горизонтальные элементы за счет узла чашка-замок их соединения с вертикальными элементами обеспечивают жесткость ее конструкции. Кроме того, узел чашка-замок соединения горизонтальных элементов к вертикальным уменьшает напряжения в точке их соединения по отношению к другим типам таких соединений, для которых характерны большие напряжения в этой точке. При работе опалубки под нагрузкой горизонтальные элементы уменьшают боковую нагрузку с вертикальных элементов. При большом значении величины нагрузки, действующей в какой-то точке конструкции не по центру ее тяжести, возникают поворотные моменты, действующие на опалубку, однако за счет дополнительных диагональных соединительных элементов нагрузка перераспределятся на соседние уровни горизонтальных или вертикальных элементов в другие точки опалубки, и изменения геометрических размеров не происходит.
Тем не менее, и эта несущая конструкция, сама по себе или в сборе со столом, не позволяет перемещать ее с подъемом на большие расстояния, с использованием крановой техники, без ее демонтажа, что увеличивает трудоемкость опалубочных работ по бетонированию перекрытий. Если эта конструкция под нагрузкой является наиболее прочной, то при переносе со столом с помощью крана она может перекоситься и вызвать изменения в плоскости несущих элементов. При этом наиболее слабыми звеньями в конструкции являются узлы соединения вертикальных элементов с опорными элементами и унивилками, узлы соединения частей вертикальных элементов друг с другом и, при наличии стола, узлы соединения стола к унивилкам, узлы соединения балок стола между собой.
Задачей является уменьшение трудоемкости опалубочных работ по бетонированию перекрытий за счет возможности переноса опалубки с одного места на другое с помощью крана без ее разборки путем обеспечения дополнительной жесткости каркаса, жесткости крепления стола к унивилкам, жесткости крепления балок стола.
Задача решается первым вариантом конструкции опалубки, включающей вертикальные, горизонтальные, опорные регулируемые элементы, в каждом из которых предусмотрен винт с винтовой гайкой для фиксации положения их на определенной высоте, соединительные элементы крепления частей вертикальных элементов со вставками, узел крепления горизонтальных элементов к вертикальным в виде чашки-замка, вилочные захваты - унивилки, установленные в верхней части вертикальных элементов, в каждой из которых предусмотрен винт с винтовой гайкой для фиксации положения их на определенной высоте, вертикальные элементы установлены на опорные регулируемые элементы, диагональные соединительные элементы, установленные на разноименных концах горизонтальных и/или вертикальных элементов по крайней мере в двух соседних взаимоперпендикулярных вертикальных плоскостях секции, жестко закрепленных на них. В отличие от прототипа, опалубка дополнительно снабжена фиксирующими скобами, которые соединяют каждую винтовую гайку винта опорного элемента, унивилки с ближайшим к ним горизонтальным элементом для лучшего удержания опорного элемента, унивилки в конструкции во время перемещения несущей конструкции краном. Конструкция также дополнительно снабжена осями со шплинтами, по две на каждый узел соединения частей вертикальных элементов, установленными на всех соединительных вставках вертикальных элементов по обе стороны от места соединения частей вертикальных элементов, для чего на сопрягаемых концах вертикальных элементов и во вставке, которая соединяет эти элементы, выполнены отверстия под оси.
Задача решается вторым вариантом конструкцией опалубки, включающей вертикальные, горизонтальные, опорные регулируемые элементы, в каждом из которых предусмотрен винт с винтовой гайкой для фиксации положения их на определенной высоте, вилочные захваты - регулируемые по высоте унивилки, установленные в верхней части вертикальных элементов, в каждой из которых предусмотрен винт с винтовой гайкой для фиксации положения их на определенной высоте, соединительные элементы крепления вертикальных элементов со вставками, узел крепления горизонтальных элементов к вертикальным в виде чашки-замка, вертикальные элементы установлены на опорные регулируемые элементы, а также диагональные соединительные элементы, установленные на разноименных концах горизонтальных и/или вертикальных элементов по крайней мере в двух соседних взаимоперпендикулярных вертикальных плоскостях секции, жестко закрепленных на них.
В отличие от прототипа, опалубка дополнительно снабжена фиксирующими скобами, каждая из которых соединяет винтовую гайку винта опорного элемента, унивилки с ближайшим к ним горизонтальным элементом для лучшего удержания опорного элемента, унивилки в конструкции во время перемещения несущей конструкции краном. Установка фиксирующей скобы на винтовую гайку производится с использованием выступающей части последней, выполненной, например, в виде ворота для регулировки положения опоры или унивилки по высоте.
Конструкция также дополнительно снабжена осями со шплинтами, по две на каждый узел соединения частей вертикальных элементов, установленными на всех соединительных вставках по обе стороны от места соединения частей вертикальных элементов, для чего на сопрягаемых концах вертикальных элементов и во вставке, которая соединяет эти элементы, выполнены отверстия под оси.
Опалубка снабжена столом, выполненным из щитов, установленных на деревянные опалубочные балки, нижние и верхние.
Нижние балки закреплены к унивилке при помощи контрплит, установленных сверху нижней балки вдоль нее и закрепленных к унивилкам с помощью шпилек, один конец каждой из которых жестко закреплен на контрплите, например, болтовым соединением, а другой конец жестко установлен в унивилке, также с использованием болтового соединения. Таким образом, контрплиты, размещенные на некотором расстоянии друг от друга вдоль нижней балки, охватывают ее сверху и соединяются с унивилками, жестко закрепляя к унивилкам нижние балки.
Кроме того, каждая верхняя балка с обоих своих концов соединена с нижними балками уголками с отверстиями под крепеж, один конец каждого уголка жестко закреплен на нижней балке, а другой жестко закреплен на верхней балке с помощью саморезов.
Используя дополнительные к прототипу узлы жесткого крепления элементов конструкции друг к другу, как элементов несущего каркаса или как элементов несущего каркаса со столом или стола с унивилками или стола без унивилок, предложенные решения позволяют осуществлять перенос всей конструкции опалубки со столом или только каркаса опалубки/лесов, или только стола опалубки с унивилками, или только стола опалубки от места завершения опалубочных работ к другому месту с помощью крана траверсой или четырехветвевым стропом, исключая демонтаж конструкции и последующую ее сборку на новом месте производства работ.
На фигурах показана предложенная конструкция опалубки и фрагменты ее узлов и элементов. На фиг. 1 изображена вся конструкция опалубки в сборе со столом, на фиг. 2 - узел соединения унивилки с последним в несущем каркасе, соседним к ней горизонтальным элементом с помощью фиксирующей скобы. На фиг. 3 показан узел соединения регулируемого опорного элемента с первым горизонтальным элементом в несущем каркасе в виде фиксирующей скобы по аналогии с креплением унивилки на фиг. 2. На фиг. 4 показана конструкция дополнительного крепления частей вертикальных элементов к вставке с помощью осей со шплинтами. На фиг. 5 показан способ крепления нижней балки к унивилке.
Опалубка содержит вертикальные 1, горизонтальные 2, опорные регулируемые элементы 3, в которых предусмотрен винт с винтовой гайкой 4 для фиксации положения их на определенной высоте, соединительные элементы крепления частей вертикальных элементов со вставками 5, узел крепления 6 горизонтальных элементов 2 к вертикальным 1 в виде чашки-замка, выполненный в виде двух ответных частей, нижней неподвижной, установленной на вертикальном элементе с определенным шагом в зависимости от расчетной нагрузки, и верхней, с возможностью перемещения верхней части по высоте вертикального элемента, снабженных каждая внутренней поверхностью, которая описывается уравнением поверхности тела вращения или его производной. На опорные регулируемые элементы 3 установлены вертикальные элементы 1. Опалубка также содержит вилочные захваты - регулируемые унивилки 7, в которых предусмотрен винт с винтовой гайкой 4a для фиксации положения их на определенной высоте, установленные в верхней части вертикальных элементов 1, диагональные соединительные элементы 8, установленные на разноименных концах вертикальных элементов 1 в двух соседних взаимоперпендикулярных вертикальных плоскостях одной секции, жестко закрепленных на них с помощью поворотного хомута 9.
Диагональные элементы могут быть установлены во всех соседних вертикальных плоскостях секции.
Винтовые гайки 4, 4a выполнены с выступающими частями, например, с воротом, с помощью которого проводят регулировку положения опорного элемента 3, унивилки 5 соответственно.
Опалубка дополнительно снабжена фиксирующей скобой 10, которая соединяет винтовую гайку 4 (ее выступающую часть, на фиг. 3 - ворот) винта опорного элемента или винтовую гайку 4а (ее выступающую часть, на фиг. 2 - ворот) винта унивилки для фиксации положения опорного элемента 3 и унивилки 7 соответственно, с ближайшим к ним горизонтальным элементом 2 для лучшего удержания опорного элемента 3 и унивилки 7 в конструкции во время, перемещения ее краном.
Конструкция также дополнительно снабжена осями 11 со шплинтами 12, по две на каждый узел соединения частей вертикальных элементов 1, установленными на всех соединительных вставках 5 и вертикальных элементов 1 по обе стороны от места стыка частей вертикальных элементов 1, для чего на сопрягаемых концах вертикальных элементов 1 и во вставке 5, которая соединяет эти элементы, выполнены отверстия под оси 11.
Опалубка кроме описанной несущей, опорной конструкции включает стол 13, выполненный из щитов 14, установленных на деревянные опалубочные балки, нижние несущие 15 и верхние вспомогательные 16, выполненные в форме двутавра H-20 каждая, как показано на фиг. 1, или в форме бруса 100×100 мм, с узлом соединения балок 15 к унивилкам 7.
Балки 15 каждая закреплены к унивилкам 7 при помощи контрплит 17 - пластин 100×255×5 мм, установленных сверху нижней балки 15 и закрепленных к унивилке 7 с помощью шпилек 18 с резьбой M10, один конец каждой из которых жестко закреплен на контрплите 17, например, болтовым соединением, а другой конец установлен в унивилке 7 и также жестко закреплен болтовым соединением. Таким образом, контрплита 17, охватывая сверху нижнюю балку 15, соединяется с унивилкой 7, жестко закрепляя к унивилке нижние балки. В конструкции предусмотрено несколько контрплит для одной нижней балки 15.
Кроме того, нижняя 15 и верхняя 16 балки каждая дополнительно соединены между собой металлическими уголками 19 толщиной 3 мм, снабженными отверстиями под крепеж, жестко установленными на нижней балке 15, и к полкам которых жестко закреплена верхняя балка 16. Уголок 19 крепится к балкам в месте расположения его отверстий саморезами. На каждую вспомогательную балку необходимо по крайней мере по два уголка, по одному на каждый конец балки 16.
Сборка предложенной конструкции с дополнительными узлами крепления опорных регулируемых элементов/унивилок к вертикальным элементам, с дополнительными узлами крепления частей вертикальных элементов между собой, с дополнительными узлами крепления стола к каркасу, балок между собой осуществляется следующим образом.
На горизонтальную поверхность устанавливаются регулируемые опоры 3. На регулируемые опоры 3 устанавливают вертикальные стойки 1. Соседние вертикальные стойки 1 между собой соединяются горизонтальными элементами 2 - ригелями. Соединение происходит при помощи чашки-замка, находящейся на вертикальной стойке 1. Регулируя опоры 3 винтовыми гайками 4 с помощью его выступающей части - ворота, выставляют собранный каркас в проектное положение. Далее при помощи диагоналей 8 и хомутов 9 связывают вертикальные стойки 1 между собой, тем самым придавая каркасу еще большую жесткость. Далее на вертикальные стойки 1 устанавливают верхние регулируемые унивилки 7. Следующий этап - установка скоб фиксаторов 10 на регулируемые опоры 3 и верхние регулируемые унивилки 7, назначение этих фиксирующих скоб 10 заключается в удержании опор 3 и унивилок 7 в конструкции во время перемещения опалубки краном. Далее на регулируемые унивилки 7 устанавливают несущие нижние деревянные балки 15. Крепление балки 15 к унивилкам 7 производится при помощи нескольких контрплит 17. Каждая контрплита 17 крепится к унивилке 7 при помощью шпилек 18. Такое крепление жестко фиксирует балку 15 к унивилке 7. К нижним балкам 15 закрепляют концы установленных поперек верхних балок 16 с помощью уголков 19.
Собранная таким образом опалубка обладает жесткостью, достаточной для переноса ее на другое место бетонирования краном. Для этого траверсом зацепляют стол и отрывают конструкцию от горизонтальной поверхности. При этом в слабых узлах крепления регулируемых опор, унивилок к вертикальным элементам, в узлах соединения частей вертикальных элементов, а также в узлах соединения нижней и верхней балок и нижней балки к унивилке появляются дополнительные напряжения, однако предложенные дополнительные элементы крепления позволяют сохранить целостность конструкции, избежать ее перекоса. Диагональные связи 8 данной конструкции, являясь элементами ее жесткости, в совокупности с усиленными узлами крепления элементов каркаса являются дополнительным фиксирующим элементом при переносе каркаса.