СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Заявляемое решение относится к строительным конструкциям, выполненным из нескольких слоев, и может быть использовано при строительстве, ремонте и реконструкции различных инженерных сооружений, требующих гидроизоляции и антикоррозионной защиты, в частности, резервуаров, канализационных колодцев и насосных станций.
Из уровня техники широко известно применение полимерных листовых материалов для защиты и гидроизоляции бетонных конструкций, например, при подземном строительстве. В частности, такие решения, представляющие собой полимерное листовое покрытие, содержащее анкерные элементы крепления, предназначенные для крепления листа к строительной арматуре до начала бетонирования или сцепления с бетонирующим раствором в процессе сооружения, раскрыты в нескольких документах: в патенте РФ на полезную модель № 152489 (МПК E02D 31/00, опубликован 10.06.2015), в патенте КНР № CN106003698 (МПК B29C 65/20, B29C 65/78, B29C 65/82, опубликован 28.05.2016), в патенте Германии № DE9300859U1 (МПК B32B 27/00, B32B 7/02, B32B 3/06, опубликован 08.07.1993). Известные решения могут быть использованы в качестве несъемной опалубки при производстве железобетонных конструкций, в том числе при подземном строительстве, для создания гидроизоляционного слоя. В указанных документах не раскрыты возможности закрепления различных вспомогательных элементов конструкции, в частности, ходовых скоб или лестниц, с сохранением герметичности всей конструкции, что очень важно при строительстве такого рода инженерных сооружений. А также такие решения не могут быть использованы в процессе ремонта и реконструкции уже существующих сооружений для создания герметичного соединения.
В качестве наиболее близкого аналога выбрано техническое решение по патенту РФ на полезную модель №152410 (МПК E03F 5/00, опубликован 27.05.2015), ранее разработанное заявителем. Из указанного патента известна строительная конструкция, включающая железобетонное основание, на котором закреплено листовое полимерное покрытие с шипами, входящими в зацепление с основанием. Для установки ходовых скоб в конструкции выполняют отверстие, в которое вставляют дюбель из пластика с ребристой внешней поверхностью, контактирующей со стенками отверстия конструкции. Примыкание между дюбелем и полимерным покрытием проваривают для придания герметичности. Однако в пространство между внутренней поверхностью дюбеля и крепежным элементом, вставляемым в него, может также попадать влага, что приводит к постепенному разрушению конструкции. Кроме того, известное решение не может быть использовано в процессе ремонта и реконструкции существующих сооружений с сохранением герметичности листового полимерного покрытия.
Отличие заявляемого технического решения от наиболее близкого аналога заключается в том, что для закрепления заявляемой строительной конструкции она содержит дюбель, выполненный с герметичным посадочным гнездом для расположения в нем крепежного элемента.
Задача заключается в создании строительной конструкции, которая может быть использована в процессе ремонта и гидроизоляции существующих инженерных сооружений, выполненной с возможностью её закрепления с сохранением герметичности. Технический результат заключается в повышении надежности заявляемой конструкции, она отличается долговечностью, способностью обеспечивать и поддерживать герметичность, высокой ремонтопригодностью.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в строительной конструкции, включающей плиту, выполненную на основе цементно-песчаной смеси, закрепленное на плите листовое полимерное покрытие с шипами, входящими в зацепление с плитой, установленный в соответствующем отверстии конструкции дюбель, внешняя поверхность которого, контактирующая со стенками отверстия конструкции, выполнена с выступающими элементами, согласно заявляемому решению дюбель выполнен с герметичным посадочным гнездом для расположения в нем крепежного элемента. Шляпка дюбеля может быть выполнена в виде усеченного конуса, а выступающие элементы внешней поверхности дюбеля могут быть выполнены в виде наклонных выступов, вершиной направленных к шляпке. Отверстие в слое полимерного покрытия для дюбеля выполнено с фаской, размер которой на 1 мм меньше размера шляпки дюбеля. Слой цементно-песчаной плиты может иметь толщину в диапазоне 30-50 мм, а слой полимерного покрытия - толщину в диапазоне 2-5 мм. В торцевых частях плиты могут быть установлены закладные детали, выполненные с отверстиями для размещения монтажных элементов и резьбой.
В целях понимания заявляемого решения приняты следующие определения:
полимерное покрытие – покрытие, выполненное из различных композиций полимеров с добавочными компонентами для придания заданных физико-механических, теплофизических и электротехнических свойств;
шип – выступ, выполненный на поверхности полимерного покрытия, обращенной в сторону плиты, например, в виде ребра, гребня, анкерного элемента Т-образной и V-образной формы;
дюбель – крепежный элемент, предназначенный для закрепления конструкции путем установки в него другого крепёжного элемента.
Заявляемая строительная конструкция содержит плиту, которая выполнена на основе цементно-песчаной смеси, и листовое полимерное покрытие. Благодаря шипам, выполненным на полимерном покрытии, которые входят в зацепление с плитой, обеспечивается надежное скрепление плиты и полимерного покрытия. Для закрепления заявляемой конструкции к внешнему сооружению в ней выполнено отверстие, в которое установлен дюбель. Примыкание между дюбелем и полимерным покрытием выполнено герметичным, а внешняя поверхность дюбеля выполнена с выступающими элементами, что позволяет надежно закрепить всю конструкцию к внешнему сооружению при его строительстве, в процессе ремонта, реконструкции и/или гидроизоляции и антикоррозионной защите. Кроме того, дюбель позволяет дополнительно скрепить между собой плиту и полимерное покрытие. Дюбель выполнен с герметичным посадочным гнездом для расположения в нем крепежного элемента. Такая конструкция дюбеля, который выполнен цельным, обеспечивает надежное прикрепление заявляемой конструкции и герметичное соединение при создании гидроизоляции и антикоррозионной защиты, так как отсутствие отверстий в рабочей части дюбеля исключает попадание той влаги и коррозионных веществ, которые могут быть в пространстве между крепежным элементом и внутренней поверхностью дюбеля, внутрь плиты, в пространство между заявляемой конструкцией и внешним сооружением, а также во внешнее сооружение, гидроизоляцию и/или антикоррозионную защиту которого выполняют с применением заявляемой строительной конструкции.
Шляпка дюбеля может быть выполнена в виде усеченного конуса, а в слое полимерного покрытия отверстие для дюбеля выполнено с фаской, размер которой на 1 мм меньше размера шляпки дюбеля, что позволяет устанавливать дюбель на одном уровне с поверхностью полимерного покрытия и выполнить надежное герметичное соединение, например, путем сварки с помощью экструдера или промышленного фена.
Выступающие элементы внешней поверхности рабочей части дюбеля выполнены в виде наклонных выступов, вершиной направленных к шляпке. Такая поверхность «елочка» обеспечивает надежное закрепление дюбеля, исключающее его произвольное извлечение. Выступающие элементы выполняют как функцию надежного крепления строительной конструкции к внешнему сооружению, так и дополнительного закрепления полимерного покрытия к цементно-песчаной плите.
Толщина слоя цементно-песчаной плиты выбирается в диапазоне 30-50 мм таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить жесткость и надежность конструкции, а с другой - чтобы конструкция не имела излишний вес, затрудняющий монтаж, и излишнюю толщину, сокращающую объем ремонтируемого сооружения. При толщине плиты менее 30 мм в ней уже невозможно разместить арматуру для сохранения жесткости и выполнить монтажные отверстия. При толщине более 50 мм плита имеет слишком большой вес, что затрудняет монтаж конструкции и снижает её надежность. Заявленный диапазон в ходе испытаний показал наилучшие показатели надежности, жесткости и наилучшие эксплуатационные характеристики.
Толщина слоя полимерного покрытия выбирается в диапазоне 2-5 мм таким образом, чтобы обеспечить надежную гидроизоляцию конструкции. Толщину менее 2 мм сложно выполнить технологически с соблюдением равномерности толщины и сохранения целостности, конструкции с такой толщиной полимерного покрытия будут ненадежными. Толщина более 5 мм имеет излишний вес и является избыточной с точки зрения расхода материала и его стоимости. Заявленный диапазон в ходе испытаний показал наилучшие показатели надежности и наилучшие эксплуатационные характеристики.
В торцевых частях цементно-песчаной плиты установлены закладные детали, выполненные с отверстиями для размещения монтажных элементов. Отверстия имеют резьбу для закрепления в ней монтажных элементов, выполненных предпочтительно с резьбой. Указанные элементы позволяют надежно закрепить плиты при монтаже между собой, для исключения их горизонтального и вертикального смещения относительно друг друга и повышения прочности и надежности конструкции.
Заявляемое решение поясняется с помощью фигуры. Фигура 1 представляет один из предпочтительных вариантов исполнения заявляемого решения. На фиг. 1 представлены строительная конструкция, которая содержит плиту (1) из цементно-песчаной смеси, закрепленное на плите листовое полимерное покрытие (2) с шипами (3), входящими в зацепление с плитой (1), герметично закрепленный в соответствующем отверстии конструкции дюбель (4), внешняя поверхность которого выполнена с выступающими элементами (5), дюбель (4) выполнен с герметичным посадочным гнездом (6) для расположения в нем крепежного элемента (на фигуре не показан). Примыкание между дюбелем и полимерным покрытием выполнено с помощью сварного шва (7), обеспечивающего герметичное соединение. В торцевых частях плиты (1) установлены закладные детали (8), выполненные с отверстиями (9) для размещения монтажных элементов. После установки крепежного элемента (на фигуре не показан) на место установки может быть выполнен наплавной шов (10).
Плита (1) строительной конструкции выполняется из смеси на цементной основе с добавлением фракционированного кварцевого песка и полимеров. Усиленный полимерами состав позволяет предотвратить растрескивание и усадку при производстве. Толщина плиты (1) выбирается из диапазона 30-50 мм, в предпочтительном варианте исполнения – 36 мм, который позволяет обеспечить жесткость и надежность конструкции, например, путем размещения арматуры, и при этом изготовить конструкцию, вес которой позволяет легко производить монтаж без использования тяжелой техники, и толщина которой не сокращает значительно внутренний объем ремонтируемого сооружения. Для облегчения конструкции в цементно-песчаной плите (1) с тыльной стороны могут быть выполнены выемки. При этом грани этих выемок будут выполнять функции дополнительных ребер жесткости для повышения надежности конструкции.
Полимерное покрытие (2) выполняется из одного или нескольких полимеров с добавочными компонентами для придания заданных физико-механических, теплофизических и электротехнических свойств, в частности, из Полиэтилена, Полипропилена или Непластифицированного поливинилхлорида. Толщина слоя полимерного покрытия (2) выбирается из диапазона 2-5 мм, в предпочтительном варианте исполнения – 4 мм, таким образом, чтобы обеспечить надежную гидроизоляцию и антикоррозионную защиту конструкции.
Шипы (3) на полимерном покрытии (2) могут быть выполнены различной формы, размеров и расположения, в частности в виде ребер, гребней, анкерных элементов Т-образной и V-образной формы, и изготовлены, например, методом экструзии. Высота шипов (3) выбирается в диапазоне 5-20 мм, расстояние между ними зависит от формы и выбирается в диапазоне 20-90 мм. Указанные размеры и расстояния подобраны эмпирическим путем и обеспечивают наиболее надежное прикрепление полимерного покрытия (2) к цементно-песчаной плите (1).
Цельный дюбель (4), внешняя поверхность которого выполнена с выступающими элементами (5), выполняется с герметичным посадочным гнездом (6) для расположения в нем крепежного элемента (на фигуре не показан) методом литья под давлением и может иметь, например, следующие размеры 14х60 мм, 14х80 мм и 21х120 мм.
Использование заявляемого технического решения поясняется следующим примером, раскрывающим один из возможных вариантов применения при реконструкции сооружения. Строительная конструкция размещается по периметру инженерного сооружения, реконструкцию которого осуществляют. При этом вертикальные и горизонтальные ряды конструкций соединяют между собой с помощью монтажных элементов, например, стальных шпилек. Для этого в отверстия (9) закладных деталей (8) в торцевых частях плит (1) одного ряда вкручивают монтажные элементы той частью, которая содержит резьбу. Другую часть монтажных элементов вставляют в отверстия (9) закладных деталей (8) в торцевой части плит (1) другого ряда. Такой монтаж позволяет закрепить плиты (1) при монтаже между собой для исключения их вертикального и горизонтального смещения относительно друг друга и повышения прочности и надежности конструкции. Фиксацию конструкции к стене сооружения дополнительно выполняют с использованием цементно-песчаной строительной смеси на полимерной основе. Затем в стене внешнего сооружения и в строительной конструкции согласно заявляемому решению выполняют отверстие, используя бур по бетону. Для дюбелей 14х60 мм, 14х80 мм необходимо использовать бур диаметром 13 мм, для дюбеля 21х120 мм использовать бур диаметром 20 мм. В полимерном покрытии (2), помимо отверстия, выполняется фаска, на 1 мм меньше размера шляпки дюбеля (4). Из отверстия удаляют буровую пыль. Дюбель (4) вставляют в отверстие, оставляя непогруженным в отверстие на 10-15 мм. При помощи строительного фена шляпка дюбеля (4) и фаска в полимерном покрытии (2) разогреваются, затем дюбель (4) вставляется до упора. После окончания операции проверяется качество спайки между шляпкой дюбеля (4) и полимерным покрытием (2). Для обеспечения герметичности соединения выполняется сварной шов (7) с помощью экструдера. После сварки дюбеля (4) с полимерным покрытием (2) производят зачистку шва, например, ручным скребком вровень с поверхностью полимерного покрытия (2). После установки дюбеля (4) и обработки сварного шва (7) в отверстие устанавливается крепежный элемент (не показан) для закрепления строительной конструкции к внешнему сооружению, ремонт и/или гидроизоляция которого выполняется. После установки крепежного элемента, например, винта-шурупа, на месте установки для обеспечения герметичности соединения делают наплавной шов (10), например, ручным экструдером и зачищают, например, ручным скребком вровень с поверхностью полимерного покрытия (2) для восстановления целостности конструкции. Дюбель (4) может быть также использован для закрепления к строительной конструкции и/или ремонтируемому сооружению различных элементов, в частности, лестницы, опоры, площадки. В этом случае в герметичное посадочное гнездо (6) через присоединяемую деталь (узел крепления лестницы, площадки и т.д.) закручивается шуруп или болт.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования устройства не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы. Заявляемая конструкция отличается высокой надежностью, она может быть использована для строительства, ремонта, реконструкции и/или гидроизоляции и антикоррозионной защиты различных инженерных сооружений с сохранением герметичности. Такая конструкция долговечна и способна сохранять свои свойства при эксплуатации и может быть легко отремонтирована.