ЩИТ ОПАЛУБКИ

Изобретение относится к области строительства, а именно - к щитам опалубок и может быть использовано при производстве опалубочных щитов, применяемых для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений.
Известен опалубочный щит (см. патент RU №2016991 от 10.09.91, кл. МКИ Е 04 G 9/02), включающий каркас с продольными и поперечными ребрами жесткости, палубу, дополнительные съемные несущие элементы, устанавливаемые в ячейки щита определенным образом, и крепежные элементы.
Недостатками известного технического решения являются усложненный монтаж, связанный с потерями времени на установку дополнительных съемных несущих элементов, с решением вопросов хранения и подачи на сборку как самих съемных элементов, так и дополнительного крепежа, достаточно высокие требования к установке названных съемных элементов, надежная и эффективная эксплуатация которых зависит от качества этих работ. К тому же, при перестановке щитов на другое место возможны ошибки с ориентацией щитов вследствие несимметричной установки дополнительных съемных несущих элементов.
Известен опалубочный щит (см. патент RU №2134757, МКИ Е 04 G 9/02, 06.05.1997 г.), содержащий каркас с продольными и поперечными ребрами жесткости в виде балок замкнутого полого профиля, образующими ячейки, установленные с возможностью взаимодействия с палубой, боковые
поперечные и продольные ребра в виде полос с пазами, расположенными по пять на одном шаге 25 см со смещением от центра полосы, при этом в поперечных балках выполнены отверстия, параллельные плоскости палубы.
Недостатками приведенного аналога являются, во-первых, изготовление боковых продольных и поперечных ребер из полосовой стали с пазами по длине, что определяет сложность получения прямолинейных обрезов щита, а отсюда появляются задачи устранения протечек бетонных смесей по местам стыков щитов, возможность потери их устойчивости и нетехнологичное соединение смежных щитов, во-вторых, использование в разработке конструкционного шага 25 см (ГОСТ Р 52085-2003 «Опалубки. Общие технические требования» предусматривает размеры формообразующих элементов опалубки кратными укрупненному модулю ЗМ, равному 300 мм).
Известен щит опалубки (см. патент RU №2032801, МКИ Е 04 G 9/02, 08.05.1991 г.), содержащий обшивку, несущий каркас, имеющий кромочный профиль по периметру щита с выступами для зацепления зажимов и с поперечными отверстиями для соединительных болтов, крановых или транспортных прицепов, балки жесткости, по крайней мере одна из которых усилена и имеет большее поперечное сечение, и по крайней мере одну поперечную связь с отверстием для стяжки.
Недостатками известного щита опалубки является установка усиленной балки в зоне стяжки, в этом случае элементы жесткости дублируют друг друга, а в конечном итоге другие балки усиливаются ребрами жесткости, установленными
внутри полого профиля, выполнение в балках жесткости отверстий для установки комплектующих деталей типа опор, поясов или консолей и т.п. предполагает или использование ненадежных элементов присоединения, или разработки сложных крепежей.
Наиболее близким, по техническому решению к заявляемому объекту аналогом, принимаемым за прототип, является модульный каркасный щит универсальной модульной опалубки (см. патент Ru №2148138, кл. МКИ Е 04 G 9/04, 03.06.1999 г.), состоящий из фанерной палубы, заключенной в раму, контурные и поперечные профили которой выполнены из прессованного высокопрочного алюминиевого сплава и снабжены одинаковыми отверстиями для установки в контурные профили через конусные трубки стяжек с опорными гайками, а в поперечные - подкосов и кронштейнов, при этом сечение профилей представляет собой полые прямоугольники, снабженные козырьком с отгибом для фиксации фанерной палубы и конусообразными выемками для замкового соединения смежных щитов.
Недостатками известного модульного каркасного щита являются: возможность образования зазора при сборке между смежными щитами опалубки из-за того, что замковые конусообразные выемки расположены относительно далеко от палубы; изготовление рамы щита из прессованного высокопрочного алюминиевого сплава, являющегося нетехнологичным с точки зрения обращения на рабочем месте монтажа; сравнительно небольшой ресурс и высокая стоимость изделий.
Целью изобретения является создание конструкции щита опалубки на базе высокотехнологичного опалубочного детерменированного профиля, с обеспечением качественной установки палубы и соединение ее с каркасом щита без предварительной подгонки торцов, снижение материалоемкости за счет оптимизации напряженно-деформированного состояния щита, снижение себестоимости и трудозатрат на опалубочные работы, расширение эксплуатационных возможностей и улучшение условий и безопасности труда.
Данные задачи решаются согласно изобретению тем, что в щите опалубки, содержащем несущий каркас, имеющем краевые профили по периметру щита, поперечные распорки и связи, фанерную палубу и крепежные элементы, размещенные в отверстиях палубы и элементов несущего каркаса, краевые опалубочные детерменированные профили выполнены в виде замкнутого прямоугольного коробчатого сечения с толщиной стенки одинаковой по всему периметру профиля, содержащего вертикальную торцевую стойку, с наружной стороны которой выполнен паз, длина которого не превышает длины торцевой стойки, вертикальную тыльную стойку с образованной на ней замковой впадиной треугольного сечения с тупым углом в основании, нижняя поверхность которой расположена под углом к опорной площадке палубы, конец которой совмещен с верхней точкой замковой впадины и которая снабжена пазом, нижнюю полку и отгиб треугольной формы с соприкасающимися в вершине стенками в верхней части вертикальной торцевой стойки, поперечные распорки снабжены резьбовыми втулками и скобами, а, по крайней мере, одна из них снабжена стыковочным профилем, при этом,
поперечные распорки, например, вторые сверху и снизу, усилены и имеют большее поперечное сечение, например, увеличенную толщину стенки профиля, и установлены в местах максимальных напряжений, а конусные отверстия для стяжек геометрически отнесены от усиленных поперечных распорок ближе к обрезам щита опалубки. В предлагаемом щите опалубки поперечные распорки и связи выполнены в виде балок замкнутого полого профиля прямоугольной формы, краевые профили снабжены поперечными отверстиями параллельно палубе, каркас щита выполнен способом неразъемного соединения, например, сваркой, и размеры щитов по высоте и ширине выполнены кратными укрупненному модулю, равному 300 мм.
Сущность изобретения состоит в том, что указанные признаки являются существенными вследствие получения новых технических, эксплуатационных и экономических эффектов. Так, выполнение краевого опалубочного детерменированного профиля в виде замкнутого прямоугольного коробчатого сечения с толщиной стенки одинаковой по всему периметру профиля позволяет оптимизировать процесс его прокатки из сварных труб с выполнением требований по жесткости и несущей способности щита, наличие вертикальной торцевой стойки, с наружной стороны которой выполнен паз, длина которого не превышает длины торцевой стойки, вертикальной тыльной стойки с образованной на ней замковой впадиной треугольного сечения с тупым углом в основании, нижняя поверхность которой расположена под углом к опорной площадке, конец которой совмещен с верхней точкой замковой впадины и которая снабжена пазом, обеспечивает возможность беззазорного
сцепления смежных щитов при помощи замковых элементов с минимальными усилиями за счет максимального приближения замковой впадиной треугольного сечения к палубе, установку палубы без предварительной обработки ее торцов за счет образования гарантированного стыковочного зазора в месте паза на опорной площадке, отгиб треугольной формы с соприкасающимися в вершине стенками в верхней части вертикальной торцевой стойки образует совместно с торцом палубы полость обратного конусного сечения по отношению к рабочей поверхности палубы, что позволяет избежать вырывания залитого силиконового герметика во время отрыва щита при распалубке. Снабжение поперечных распорок резьбовыми втулками и скобами значитель упрощает прочную и надежную установку дополнительных эксплуатационных элементов (балки жесткости для монтажа крупных опалубочных блоков и их перестановка без разборки, опоры, консоли, леса и т.п.) и улучшает условия и безопасность труда за счет обеспечения перемещений рабочих без приставных лестниц и страховки при выполнении работ, а снабжение, по крайней мере, одной из поперечных распорок стыковочным профилем позволяет производить стыковку листов фанеры внутри щита и использовать безотходный раскрой фанеры, что, в конечном итоге, приводит к значительному снижению себестоимости изделия. Наличие боковых отверстий, помимо их общепринятого назначения для транспортировки, переноса единичной опалубки или штабелей и пр., в сочетании с резьбовыми втулками придает новое качество изделию - обеспечение возможности простого и надежного формирования угловых конструкций из щитов. Поперечные распорки,
например, вторые сверху и снизу, усилены и имеют большее поперечное сечение, например, увеличенную толщину стенки профиля, и установлены в местах максимальных напряжений, при этом они геометрически отнесены от конусных отверстий для стяжек, расположенных ближе к обрезам щита опалубки, что позволяет использовать другие элементы с меньшим поперечным сечением (снижение материалоемкости) при условии выполнения требований по жесткости и несущей способности щита опалубки. Размеры щитов унифицированы: по высоте от 2,7 м до 3,5 м, по ширине от 0,3 м до 1,2 м с шагом равным 300 мм, определенным ГОСТ Р 52085-2003 «Опалубки. Общие технические требования».
Таким образом, отличительными признаками заявленного щита опалубки являются: выполнение краевого профиля каркаса в виде балок замкнутого полого детерменированного профиля с отгибом для размещения палубы; оптимальное распределение усилий по элементам каркаса при передаче усилий от палубы; снабжение каркаса усиленными поперечными распорками, резьбовыми втулками, скобами и стыковочными профилями; выполнение щитов с размерами в следующих диапазонах с шагом 300 мм: высота от 2,7 м до 3,5 м, ширина от 0,3 м до 1,2 м; неразъемное соединение сваркой всех элементов каркаса с образованием замкнутого контура конструкции.
Заявителю не известна конструкция щита опалубки с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники,
что подтверждает соответствие заявляемого изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где Фиг.1 - общий вид щита опалубки в плане. Фиг.2 - вид А сбоку. Фиг.3 - сечение Б-Б по краевому профилю, Фиг.4 - сечение В-В по поперечной распорке и стыковочному профилю, Фиг.5 - сечение Г-Г по резьбовой втулке. Фиг.6 - сечение Д-Д по боковому отверстию. Фиг.7 -сечение Е-Е по конусному отверстию для стяжек.
Щит опалубки содержит несущий каркас 1, имеющий краевые профили 2 по периметру щита, поперечные распорки 3 и связи 4, выполненные в виде стальных балок замкнутого полого профиля прямоугольной формы, фанерную палубу 5 и крепежные элементы 6, размещенные в отверстиях палубы 5 и элементов несущего каркаса 1. Краевые опалубочные детерменированные стальные профили 2 выполнены в виде замкнутого прямоугольного коробчатого сечения с толщиной стенки 7 одинаковой по всему периметру профиля и содержат: вертикальную торцевую стойку 8, с наружной стороны которой выполнен паз 9, вертикальную тыльную стойку 10 с образованной на ней замковой впадиной 11 треугольного сечения с тупым углом 12 в основании, нижняя поверхность которой расположена под углом к опорной площадке 13, конец 14 которой совмещен с верхней точкой замковой впадины и которая снабжена пазом 15, нижнюю полку 16 и отгиб 17 треугольной формы с соприкасающимися в вершине 18 стенками в верхней части вертикальной торцевой стойки. Поперечные распорки 3 снабжены резьбовыми втулками 19
и скобами 20, а, по крайней мере, одна из них снабжена стыковочным профилем 21, при этом, поперечные распорки 3, установленные в местах максимальных напряжений, а именно, вторые сверху и снизу от обрезов щита, усилены и имеют большее поперечное сечение за счет увеличенной толщины стенки профиля, а конусные отверстия 22 для стяжек геометрически отнесены от усиленных поперечных распорок 3 ближе к обрезам щита опалубки. Краевые профили 2 снабжены поперечными отверстиями 23, оси которых расположены параллельно палубе 5. Обрезы 24 фанерной палубы 5 совместно с наклонной поверхностью отгиба 17 или стыковочного профиля 21 образуют полости 25 по форме обратного конуса, которые заливаются силиконовым герметиком с целью защиты фанеры. Каркас щита выполнен способом неразъемного соединения - сваркой и представляет собой жесткую рамную конструкцию многократного применения. Размеры щитов по высоте и ширине выполнены кратными укрупненному модулю, равному 300 мм и равны: по высоте от 2,7 м до 3,5 м, по ширине от 0,3 м до 1,2 м.
Щиты опалубки заявленной конструкции могут использоваться для формирования как простых по форме и небольших размеров строительных конструкций, так и крупных, сложных по форме, в том числе прямоугольных, криволинейных, изделий. Для соединения щитов используются крепежные замки, устанавливаемые в замковые впадины в необходимых местах, болтовые соединения с использованием резьбовых втулок при формировании угловых конструкции или колонн, навешиваются балки жесткости, подкосы, консоли, кронштейны для подмостей и др., для восприятия давления бетонной
смеси устанавливают стяжки. После набора бетоном достаточной прочности осуществляют распалубку устройства, при этом конструкция щитов позволяет делать это крупными панелями, без детальной разборки, и с сохранением по обрезам фанеры силиконового герметика.
Использование изобретения обеспечивает изготовление щитов опалубки на базе высокотехнологичного краевого профиля при условии качественной установки палубы, снижение материалоемкости за счет оптимизации напряженно-деформированного состояния каркаса щита, снижение себестоимости и трудозатрат на опалубочные работы, расширение эксплуатационных возможностей и улучшение условий труда.