УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к возведению капитальных стен, перегородок и других строительных элементов.
Наиболее близким аналогом заявленного технического решения является устройство для возведения элементов зданий, содержащее бункер для подвода материала, например, бетона и ограничительные щиты (пластины), удерживающие необходимое время подаваемый материал от растекания (см. SU 535404, 15.11.1976 г.).
Недостатками известного технического решения является высокая погрешность отклонения от проектных размеров здания и сложность возведения здания сложной геометрии, обусловленные используемым для изготовления стен материалом и невозможности использования компьютерных технологий.
В то же время в современном строительстве наблюдаются следующие перспективы:
- дизайн фасадов зданий, архитектурное решение, а так же хитросплетение коммуникационных каналов внутри здания становятся год от года все более изощренными, что однозначно указывает на создание устройства для возведения зданий с применением современных компьютерных технологий;
- мировая тенденция крупных городов превращения их центров в «деловой центр» путем долгосрочной ротации проживающих там граждан (нередко в зданиях представляющих историко-архитектурное достояние культуры страны) на периферию городской черты;
2
- тенденция строительства коттеджей семейно-кланового свойства, как правило, на 2-3 семьи (аналог, подобие родового поместья) ориентированных на строительство зданий площадью 500-1000 м.
Таким образом, задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности возведения сложных архитектурных форм при высоких показателях технологичности и качества.
Поставленная задача решается тем, что устройство для возведения элементов зданий содержит каретку, на которой установлены экструдер для подвода материала и ограничительные пластины, предназначенные для удерживания материала от
растекания до его затвердевания, которые вместе с кареткой имеют возможность горизонтального перемещения по заданной программе вдоль контура возводимых элементов, тем самым последовательно образуя слои (ярусы) возводимых зданий.
Экструдер содержит или размещенные в ряд между ограничительными пластинами форсунки, при использовании в качестве подаваемого материала расплавов, или кристаллизаторы, при использовании в качестве подаваемого материала затвердевающих смесей. К форсункам и кристаллизаторам подводятся, например, через шланги все необходимые компоненты для образования расплавов или затвердевающих смесей.
В частных вариантах полезной модели каретка может быть выполнена с возможностью управления от компьютера, т.е. от специально установленной на нем программы.
Каретка может быть установлена внутри каркаса, выполненного, например, в виде козлового крана с возможностью вращения и фиксации в горизонтальном направлении и с возможностью перемещения вверх-вниз в вертикальном направлении.
Для повышения скорости и равномерности затвердевания материала между форсунками или кристаллизаторами установлены дополнительные аналогичные крайним ограничительные пластины.
Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить:
- минимальную погрешность отклонения от проектных размеров здания;
- минимальное количество рабочего персонала на стройплощадке;
- возможность возведения зданий сложной геометрии за счет привлечения компьютерных технологий;
- изготовление стройматериалов на местах, непосредственно на стройплощадке
- отсутствие опалубки;
- круглосуточное ведение работ (полная независимость производства работ от светлого времени суток).
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью фигур.
На фиг.1 показан вид сбоку на предлагаемое устройство, на фиг.2 показан вид сверху на предлагаемое устройство.
Устройство содержит управляемую компьютером каретку 1, которая устанавливается внутри каркаса с возможностью перемещения вверх-вниз (по вертикали) и влево - вправо (по горизонтали), а так же с возможностью вращения посредством узла 5 в горизонтальной плоскости на 90° и 180° и с последующей фиксацией. Конструкция каркаса может быть различной. Подходит конструкция козлового крана облегченного типа. Высота крана, ширина (расстояние между монорельсами) и их длина (протяженность) обусловлены форматом проектов строительства жилых зданий, например: высота - до 5 этажей, ширина до 30 метров, длина - до 100 метров.
На каретке 1 по горизонтали установлен экструдер 2, состоящий из множества, ориентировочно 20-ти независимых, включающихся и выключающихся по команде компьютера форсунок или кристаллизаторов (не показаны).
В обоих случаях предполагается, что остывший после нагрева, либо затвердевший после кристаллизации материал будет иметь ширину не более 5 см. Таким образом, экструдер 2 охватывает фронт до одного метра шириной. На практике ширина стен более одного метра встречается крайне редко.
Каждая форсунка или кристаллизатор экструдера 2 содержат исполнительный механизм 6, смещаемый их вверх-вниз и имеющий клапанные запоры, перекрывающие подачу рабочего материала из шлангов в момент его нахождения в нейтральном положении.
На экструдере 2 по его краям и между форсунками или кристаллизаторами установлены ограничительные пластины 4, имеющие высоту, примерно, 10 см и длину - 100 см, которые поднимаются или опускаются согласно запроектированной ширине строительного элемента. Задача пластин 4 - удерживать от растекания крайние слои до момента начала отвердевания. Например, при движении каретки 1 с о скоростью 5 см/сек и времени начала затвердевания не более 20 сек., длина ограничительной пластины должна составлять 100 см. Наличие ограничительных пластин 4 дает возможность возводить здание данным способом без применения стационарной опалубки, т.е. используется принцип скользящей опалубки.
Нижняя поверхность каретки 1 в рабочем положении расположена на расстоянии h равным 50-70 мм от верхней поверхности возводимого элемента, при этом нижние части (кромки) ограничительных пластин 4 расположены ниже верхней поверхности возводимого элемента примерно на эту же величину. На фиг.1 пунктиром показано положение экструдера 2 и ограничительных пластин 4 в рабочем положении.
При экструзии расплавов к каретке 1, а на ней к каждой форсунке отдельно извне подводятся шланги 3 для подачи газа и для подачи шихты (например, измельченный базальт, обсидиан, вермикулит и т.д., плюс специальные добавки). При этом форсунка снабжена горелкой. Возможен подвод шланга для принудительного охлаждения расплава.
При экструзии быстротвердеющих смесей к каретке 1, а на ней к каждому кристаллизатору извне подводятся шланги с рабочей смесью и отвердителем. При этом кристаллизатор снабжен смесителем.
Как шихта для расплавов, так и быстротвердеющая смесь по своим физико-механическим свойствам и химическому составу рассчитаны на то, чтобы после остывания-затвердевания образовался конечный материал со множеством пустот - вспененный, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, малым удельным весом и высокими прочностными характеристиками.