АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И СТЕН ЗДАНИЙ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И СТЕН ЗДАНИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2324789 (13) C2

(51) МПК
E02D 27/30 (2006.01)
E04G 11/02 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005123672/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.07.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.07.25 
(43) Дата публикации заявки: 2007.01.27 
(45) Опубликовано: 2008.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2105106 C1, 20.02.1998. SU 1649072 A1, 15.05.1991. RU 2008419 C1, 28.02.1994. SU 1618845 A1, 07.01.1991. RU 2198988 C2, 20.02.2003. US 6363683 В1, 02.04.2002. 
(72) Автор(ы): Нежданов Кирилл Константинович (RU); Хвастунов Виктор Леонтьевич (RU); Нежданов Алексей Кириллович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (RU) 
Адрес для переписки: 440028, г.Пенза, ул. Титова, 28, ПГУАС 

(54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И СТЕН ЗДАНИЙ

Изобретение относится к автоматизированному строительству промышленных и гражданских зданий при возведении сооружений повышенной надежности. Автоматизированный способ возведения монолитных фундаментов и стен зданий заключается в том, что монтируют узел приготовления бетонной смеси, бетононасосы и гибкие бетонопроводы для автоматизированной ее подачи. Из прочного, тканного из корда рукава, являющегося внешней обоймой и арматурой, выкраивают элементы, равные по длине и ширине стенам фундаментов и стенам здания. Зашивают торцы этих рукавов, вырезают в них сверху входные отверстия, сворачивают рукава в рулоны, маркируют их. Подготавливают грунтовое основание и раскатывают на него первый рулон отверстиями вверх. Вводят в отверстия бетонопроводы, дозированно плотно нагнетают по ним бетононасосом внутрь рукава пластичную бетонную смесь. Удерживают ее от растекания обоймой из рукава и придают силами гравитации пластичному рукаву каплевидную в сечении форму, копирующую своей подошвой поверхность грунтового основания, и выдавливают через ткань рукава цементный клей. Раскатывают сверху на него следующий пустой рукав и также автоматизированно заполняют его и силами гравитации расплющивают пластичный нижний рукав и придают ему плоскую овальную в сечении форму. Делают перерывы для набора бетоном прочности и циклы наращивания высоты стен продолжают до полной готовности фундамента. Укладывают гидроизоляцию, армированную кордом, монтируют перекрытие и формируют стены таким же способом, при этом уменьшают их теплопроводность, вводя в состав легкие заполнители, например полистирол, перлит, керамзит, обеспечивают армирование стен обоймами из корда и надежное сцепление рукавов друг с другом выдавленным через них цементным клеем. Между рукавами укладывают замкнутые по контуру арматурные пояса, соединяют пластичные рукава друг с другом арматурными стержнями, протыкая их по вертикали. Устанавливают в проектное положение блоки дверей и окон, раскатывают между ними рукава и бетонируют простенки, надежно фиксируют их положение. Технический результат состоит в снижении трудоемкости возведения монолитных фундаментов и стен зданий и сооружений, автоматизации способа их возведения и повышении прочности и надежности их армирования текстильной тканью из корда. 2 ил., 2 табл. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к автоматизированному строительству промышленных и гражданских зданий, особенно при возведении сооружений повышенной надежности.

Известны сборные и монолитные ленточные фундаменты [1, с.134, рис.5.1] и стены из кирпича и монолитные [1, с.75]. Монолитные стены возводят с применением переставной или скользящей опалубки. Стены из кирпича возводят ручным способом. Примем это техническое решение за аналог.

Недостатки аналога следующие:

- большая трудоемкость способа возведения монолитных фундаментов и стен зданий и сооружений, так как требуется монтаж и демонтаж опалубки;

- большая материалоемкость, возникающая при сооружении здания;

- невозможно автоматизировать процесс сооружения фундамента и стен.

Известно армирование насыпи из грунта [2] текстильным материалом. Такое армирование повышает прочность грунтового основания и устойчивость насыпи.

Известно также эффективное армирование автомобильных и авиационных покрышек сетчатой или плетеной тканью из корда, полученной на текстильном станке или вязанием на трикотажных машинах [3, с.69, с.239, с.571, с.1187]. Этот способ высоко производителен и надежен. Примем этот автоматизированный способ изготовления тканой арматуры из прочного корда за прототип. Армирование монолитных фундаментов и стен текстильной тканью из корда, образующей сетчатую армирующую ткань, не известно.

Техническая задача изобретения - снижение трудоемкости возведения монолитных фундаментов и стен зданий и сооружений, автоматизация способа их возведения и повышение прочности и надежности их армирования текстильной тканью из корда.

Техническая задача по изобретению решена тем, что автоматизируют способ возведения монолитных фундаментов и стен зданий. Автоматизация заключается в том, что для возведения фундамента монтируют комплект оборудования, включающий узел приготовления пластичной бетонной смеси с осадкой конуса 8...18 см по ГОСТ 10181-2000 «Смеси бетонные. Методы испытаний» и ГОСТ 7473-1994 «Смеси бетонные. Технические условия», бетононасосы и гибкие бетонопроводы, с помощью которых нагнетают бетонную смесь в опалубку.

Отличие от прототипа в том, что из прочного рукава, тканного или вязанного из корда, выкраивают элементы такой же длины, как длина стен и простенков фундаментов и стен возводимого сооружения, зашивают торцы гибких упомянутых рукавов, образуя замкнутую в пространстве полость, являющуюся также внешней сеточной арматурой. Вырезают в каждой упомянутой полости одно или несколько входных отверстий сверху для нагнетания бетононасосом пластичной бетонной смеси по бетонопроводу.

Сворачивают гибкие рукава в рулоны и маркируют рулоны в соответствии с планом фундаментов и стен сооружения. Подготавливают грунтовое основание.

Транспортируют рулоны из рукавов на строительную площадку и в соответствии с упомянутым планом фундаментов и стен сооружения раскатывают первый более широкий рулон фундамента на подготовленное грунтовое основание входными отверстиями вверх.

Вводят сверху во входные отверстия гибкого рукава гибкий бетонопровода и дозированно нагнетают бетононасосом внутрь рукава пластичную бетонную смесь, растягивают рукав избыточным давлением изнутри и выдавливают через сетчатую ткань цементный клей.

Силой гравитации воздействуют на пластичную бетонную смесь, напрягают и придают заполненному пластичной бетонной смесью гибкому рукаву каплевидную в сечении форму, копирующую своей подошвой поверхность грунтового основания, и имеющего выпуклую верхнюю поверхность.

На заполненный пластичной бетонной смесью рукав раскатывают следующий верхний рукав и также автоматизированно нагнетают в него бетононасосом пластичную бетонную смесь. При этом силы гравитации действуют сверху вниз на не схватившуюся бетонную смесь, расплющивают нижний рукав и придают ему более плоскую замкнутую в сечении овальную форму, раскатывают следующий рукав. Делают перерывы для набора бетоном прочности от 10 до 30% проектной и циклы наращивания высоты фундамента продолжают до полной готовности фундамента. Примерный состав пластичной бетонной смеси дан в табл.1.

Таблица 1. 
Бетонная смесь для фундамента 
№ Компоненты бетонной смеси Расход на 1 м3 
1 Цемент марки 400, кг 200...250 
2 Щебень фракции 5...20 мм, 0,75...0,85 
3 Песок кварцевый, кг 680...760 
4 Пластификатор С-3 от массы цемента в пересчете на сухое вещество, кг 0,5...0,8%, 
5 Воды, до осадки конуса бетонной смеси 8...18 см. 


Укладывают слои гидроизоляции на фундамент, выполняют монолитные или сборные междуэтажные перекрытия и таким же способом формируют стены здания. Причем с целью улучшения теплотехнических характеристик стены бетонную смесь облегчают, вводя в ее состав органические и неорганические заполнители, например полистирол, перлит, керамзит.

Пластичная бетонная смесь для теплых стен с низкой теплопроводностью рекомендуется следующего состава, показанного в табл.2.

Таблица 2 
Бетонная смесь с низкой теплопроводностью для теплых стен 
№ Компоненты бетонной смеси Расход на 1 м3 
1 Цемент марки 400, кг 200...250 
2 Легкий заполнитель фракции 5...10, 10...20 и 20...40 мм, м3 0,75...0,85 
3 Песок кварцевый, кг 680...760 
4 Пластификатор С-3 от массы цемента в пересчете на сухое вещество, кг 0,5...0,8%, 
5 Воды, до осадки конуса бетонной смеси 8...18 см 


Легкий заполнитель может быть из керамзита, аглопорита, шлаковой пемзы, шлака, туфа, пористого известняка, перлита, полистирола и других материалов с низкой теплопроводностью.

Надежное сцепление слоев рукавов между собой обеспечивают цементным клеем, выдавленным через сетчатую ткань из корда и армированных этой сетчатой тканью.

А для повышения надежности и работоспособности возводимого сооружения в зависимости от массы сооружения, грунтового основания и его свойств и других факторов между слоями из заполненных рукавов укладывают непрерывные по контуру продольные арматурные стержни, образующие замкнутые по горизонтали пояса. В период пластичного состояния бетонной смеси рукава сшивают друг с другом по вертикали, протыкая их арматурными стержнями. Продольные арматурные стержни могут быть соединены друг с другом поперечными стержнями и образовывать каркасы.

По мере увеличения высоты стен до проектных отметок формируют монолитные или сборные перекрытия, устанавливают в проектное положение дверные и оконные блоки. Раскатывают между ними гибкие тканые из корда рукава соответствующей длины и описанным выше способом бетонируют простенки.

На фиг.1 показана последовательность действий по реализации автоматизированного способа возведения монолитных фундаментов и стен зданий; на фиг.2 - показана схема возводимого здания в разрезе.

На фиг.1а показан котлован с подготовленным грунтовым основанием. Для возведения фундамента монтируют узел 1 приготовления пластичной бетонной смеси. Эта смесь имеет осадку конуса 8...18 см по ГОСТ 10181-2000 «Смеси бетонные. Методы испытаний» и по ГОСТ 7473-1994 «Смеси бетонные. Технические условия». Монтируют бетононасос 2 и гибкие бетонопроводы 3.

Транспортируют рукава 4, свернутые в рулоны, на строительную площадку. Рукава 4, замкнутые в сечении, изготавливают из прочного корда автоматизированно на ткацком станке или вязальной машине, например из полипропилена или стеклянного волокна [2, с.1147]. Из рукавов 4 выкраивают элементы такой же длины, как длина участков стен и простенков фундаментов и стен возводимого сооружения, зашивают торцы рукавов 4, образуя замкнутую в пространстве полость. Текстильная ткань из корда является также прочной внешней сеточной арматурой. Вырезают в каждом упомянутом рукаве 4 одно или несколько входных отверстий для нагнетания в него пластичной бетонной смеси. Сворачивают прочные рукава 4 в рулоны (не показано) и маркируют их в соответствии с планом фундаментов и стен сооружения.

В соответствии с планом фундаментов и стен сооружения раскатывают первый более широкий рукав 4 фундамента на подготовленное грунтовое основание 5. Вставляют во входные отверстия рукава 4 бетонопроводы 3 для нагнетания бетононасосом 2 пластичной бетонной смеси.

На фиг.1б показано автоматизированное заполнение рукава 4 этой смесью.

На фиг.1в показана раскатка следующего рукава на уже заполненный рукав.

На фиг.1г показано автоматизированное заполнение верхнего рукава 4 пластичной бетонной смесью и придавливание верхним рукавом пластичного нижнего рукава. Текстильная ткань рукава 4 из прочного корда является внешней обоймой, армирующей стену.

На фиг.1д показано армирование фундамента или стены стержневой арматурой, образующей замкнутые пояса.

Рукав 4, тканный или вязанный из корда на станке, образует замкнутую в пространстве полость. В эту полость через одно или несколько входных отверстий бетононасосом 2 нагнетают пластичную бетонную смесь по бетонопроводу.

Вводят сверху во входное отверстие рукава 4 бетонопровод 3 и дозированно нагнетают бетононасосом внутрь рукава 4 пластичную бетонную смесь, растягивают рукав 4, являющийся обоймой, изнутри и выдавливают через сетчатую ткань из корда цементный клей (см. фиг.1).

Причем силы гравитации воздействуют на пластичную бетонную смесь, напрягают и растягивают обойму рукава 4 изнутри, выдавливают через сетчатую оболочку из корда цементный клей и придают рукаву в сечении каплевидную форму (см. фиг.1б), копирующую своей подошвой поверхность грунтового основания 5 и имеющего выпуклую верхнюю поверхность.

На заполненный пластичной бетонной смесью рукав 4 раскатывают следующий рукав 4 (см. фиг.1в) и также автоматизированно нагнетают в него пластичную бетонную смесь. При этом силы гравитации действуют сверху вниз на не схватившуюся бетонную смесь, расплющивают нижний рукав 4 (см. фиг.1г) и придают ему более плоскую замкнутую в сечении овальную форму.

В случае возникновения бугристой поверхности из-за неравномерного распределения бетонной смеси в рукаве применяют меры механического воздействия, например, катком для лучшего ее выравнивания.

Раскатывают следующий рукав 4. Делают перерывы для набора бетоном прочности от 10 до 30% проектной и циклы наращивания высоты фундамента продолжают до полной его готовности.

Раскатывают слои гидроизоляции 7 (см. фиг.2) на фундамент 6. Гидроизоляцию 7 выполняют, например, из прорезиненного холста, плетенного на станке из прочного корда. Корд может быть и стальным из прочной тонкой проволоки. Резина отлично защищает корд от коррозии. То есть гидроизоляция выполняет также функции прочного пояса по периметру сооружения или здания и предотвращает появление в нем трещин и разрушений при неравномерных осадках грунтового основания 5. Гидроизоляцию 7 доставляют на строительную площадку в рулонах.

Сооружают плиту перекрытия 8 (см. фиг.2) одним из известных способов. Стены 9 (см. фиг.2) формируют таким же способом, как фундамент 6. Причем при формировании стены 9 для уменьшения ее теплопроводности в бетонную смесь вводят легкие органические и неорганические заполнители, например полистирол, перлит, керамзит.

Обеспечивают надежное сцепление заполненных рукавов 4 между собой послойно цементным клеем, выдавленным через сетки из корда и армированным кордом.

По мере увеличения высоты стены 9 устанавливают дверные и оконные блоки (не показано). Раскатывают между ними рукава соответствующей длины, тканные или вязанные из корда на станке, и описанным выше способом бетонируют простенки. При бетонировании простенков заполненные рукава плотно охватывают оконные и дверные блоки и фиксируют их проектное положение в стене.

Для повышения надежности и работоспособности возводимого сооружения в зависимости от его массы, грунтового основания 5 и его свойств и других факторов между слоями из заполненных рукавов 4 укладывают непрерывные по контуру арматурные продольные стержни 10 (см. фиг.1д). Эти стержни 10 образуют замкнутые по горизонтали пояса. Стержни 10 могут быть соединены друг с другом поперечными стержнями и образовывать каркасы. Рукава 4 сшивают друг с другом по вертикали, протыкая их арматурными стержнями (не показано) в период пластичного состояния бетонной смеси в них.

Прочные пояса могут быть выполнены, например, из прорезиненного холста, плетенного на станке из прочного корда, выполняющего также функции гидроизоляции.

Сопоставление с аналогом показывает существенные отличия, а именно:

- процесс возведения фундаментов 6 и стен 9 здания полностью автоматизирован благодаря подаче бетона по бетонопроводам и укладке бетона в гибкие рукава из корда, являющегося внешней обоймой и опалубкой;

- процесс изготовления прочных рукавов из корда автоматизирован изготовлением их на ткацких или вязальных станках;

- повышена надежность здания, так как оно полностью монолитно, армировано прочными рукавами, работающими внешней обоймой и опалубкой, объединяющей стены в единое целое.

Экономический эффект получен из-за максимального снижения трудоемкости способа возведения монолитных фундаментов и стен зданий и сооружений, а также автоматизацией процесса изготовления прочных рукавов из корда на ткацких или вязальных станках. Экономический эффект получен также от повышения надежности и прочности сооружения.

Источники информации

1. Кудзис А.П. Железобетонные и каменные конструкции. Часть 2. Конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений. Учебник для вузов. Высшая школа. М., 1989 г.

2. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85). М., 1989, с.75-83. Большой энциклопедический словарь (БЭС). Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 2-е. М., БРЭ, 1998, с.1456.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Автоматизированный способ возведения монолитных фундаментов и стен зданий, заключающийся в том, что монтируют узел приготовления бетонной смеси, бетононасосы и гибкие бетонопроводы для автоматизированной ее подачи, отличающийся тем, что из прочного тканного из корда рукава, являющегося внешней обоймой и арматурой, выкраивают элементы, равные по длине и ширине стенам фундаментов и стенам здания, зашивают торцы этих рукавов, вырезают в них сверху входные отверстия, сворачивают рукава в рулоны, маркируют их, подготавливают грунтовое основание, раскатывают на него первый рулон отверстиями вверх, вводят в отверстия бетонопроводы, дозировано плотно нагнетают по ним бетононасосом внутрь рукава пластичную бетонную смесь, удерживают ее от растекания обоймой из рукава, придают силами гравитации пластичному рукаву каплевидную в сечении форму, копирующую своей подошвой поверхность грунтового основания, и выдавливают через ткань рукава цементный клей, раскатывают сверху на него следующий пустой рукав и также автоматизированно заполняют его, и силами гравитации расплющивают пластичный нижний рукав и придают ему плоскую овальную в сечении форму, делают перерывы для набора бетоном прочности и циклы наращивания высоты стен продолжают до полной готовности фундамента, укладывают гидроизоляцию, армированную кордом, монтируют перекрытие и формируют стены таким же способом, при этом уменьшают их теплопроводность, вводя в состав легкие заполнители, например полистирол, перлит, керамзит, обеспечивают армирование стен обоймами из корда и надежное сцепление рукавов друг с другом выдавленным через них цементным клеем, между рукавами укладывают замкнутые по контуру арматурные пояса, соединяют пластичные рукава друг с другом арматурными стержнями, протыкая их по вертикали, устанавливают в проектное положение блоки дверей и окон, раскатывают между ними рукава и бетонируют простенки, надежно фиксируют их положение.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru