Способ возведения строительной конструкции

 

Изобретение относится к строительству, а именно, к торкретным работам, и может быть использовано при строительстве гражданских, промышленных, сельскохозяйственных, гидротехнических и иных зданий и сооружений, а также транспортных путей. Способ заключается в том, что строительную конструкцию формируют путем послойной укладки методом факельного торкретирования, при этом торкрет-массу готовят непосредственно на стройплощадке, используя местный грунт путем его добычи, измельчения и сушки, причем торкрет-массу модифицируют посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды факела, например, подачей кислорода. При этом, состав торкрет-массы можно модифицировать в отдельных зонах факела, например, посредством избирательной подачи кислорода в эти зоны факела. Также для образования пор внутри слоев добавляют порообразователь, например, подачей в центральную часть факела частиц топлива или газообразователя: опилок, известняка и т.п. Кроме того, укладку торкрет-массы можно вести в подвижную формовочную плиту, а состав торкрет-массы можно корректировать посредством добавления недостающих в местном грунте компонентов либо предварительно - непосредственно в торкрет-массу перед подачей в факел торкрет-установки, либо посредством предварительного нанесения их на место укладки торкрет-массы, например, подачей на формовочную плиту. Изобретение обеспечивает высокую производительность с минимальными отходами и возможностью варьирования плотности и других свойств уложенного материала по сечению слоя, позволяет обойтись без применения вяжущих материалов, опалубки, монтажа или кладки, а также снизить затраты на транспортировку и перегрузку. 7 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно, к торкретным работам, и может быть использовано при строительстве гражданских, промышленных, сельскохозяйственных, гидротехнических и иных зданий и сооружений, а также транспортных путей.

Известна технология возведения монолитных железобетонных сооружений, заключающийся в том, на предварительно спущенную пневмоопалубку укладывают облицовку, утеплитель и арматуру, заливают бетонной смесью, уплотняют, затем изгибают незатвердевшую кладку посредством подачи воздуха в пневмоопалубку и поднятия ее в проектное положение, а после затвердевания бетона пневмоопалубку приводят в первоначальное положение для повторного использования [1] Такая технология отличается сниженными затратами и позволяет возводить в короткое время здания сложных геометрических форм и любой длины при снижении расхода бетона и стали.

Известна технология возведения волнистых железобетонных сводчатых сооружений методом набрызга бетонной смеси (торктетированием) на находящуюся под давлением пневмоопалубку, на которой (в сдутом положении) предварительно раскладывают арматуру [2] При этом бетон укладывали сначала вдоль цокольной части сооружения, затем наращивали цокольную часть набрызгом бетона с подмостей до высоты 3 м, далее с вышки вели набрызг по ендовам и бетонировали волны свода. Такая технология также позволяет возводить сводчатые или купольные железобетонные сооружения и сокращает сроки строительства.

Однако обе вышеописанные технологии требуют применения гидравлических вяжущих (цемента) и постоянного энерговоздухообеспечения на время твердения бетонной смеси и наличия собственно пневмоопалубки. Кроме того, архитектурно-пластические возможности таких технологий ограничены формой пневмоопалубки, а получаемая наружная поверхность недостаточно гладкая.

Известна также технология строительства малоэтажных зданий безопалубочным методом "Гитор" (гипс-торкрет), заключающаяся в сборке остова здания из термоармпакетов (утеплитель, обвязанный арматурой) и нанесений на него с помощью торкрет-машины гипсосодержащей смеси [3] Такая технология еще более упрощена (отсутствует наружная опалубка), однако она все-таки требует применения внутренней опалубки в виде термоармпакетов, требующих дополнительных трудозатрат на установку и монтаж. Геометрия термоармпакетов ограничивает архитектурные возможности, а получаемая поверхность требует подготовки под отделку. Кроме того, основным компонентом в торкрет-массе является привозное вяжущее (гипс).

Цель изобретения сокращение издержек, повышение производительности возведения строительных конструкций и обеспечение возможности возведения уникальных архитектурных форм при уменьшении воздействия на окружающую среду.

Поставленная цель достигается тем, что торкрет-массу готовят непосредственно на стройплощадке, используя местный грунт путем его добычи, измельчения и сушки, а ее укладку ведут послойно посредством факельного торкретирования, при этом торкрет-массу модифицируют посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды факела, например, подачей кислорода. При этом состав торкрет-массы можно модифицировать в отдельных зонах факела, например, посредством избирательной подачи кислорода в эти зоны факела, что укладку торкрет-массы ведут при помощи подвижной ограничительной плиты.

Также для образования пор внутри слоев добавляют порообразователь, например, подачей в центральную часть факела частиц твердого топлива или газообразователя (опилок, известняка и т.п.). Кроме того, состав торкрет-массы можно корректировать или модифицировать посредством добавления недостающих в местном грунте компонентов: либо предварительно непосредственно в торкрет-массу перед подачей в факел торкрет-установки, либо посредством предварительного нанесения их на место укладки торкрет-массы, например, наносят на подвижную ограничительную плиту.

Новыми признаками предлагаемого решения являются: приготовление торкрет-массы непосредственно на стройплощадке, используя местный грунт путем его добычи, измельчения и сушки; ведение укладки послойно посредством факельного торкретирования; модифицирование торкрет-массы посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды факела, например, подачей кислорода.

Дополнительными новыми признаками предлагаемого решения являются: модифицирование торкрет-массы в отдельных зонах факела посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды этих зон факела, например, избирательной подачей кислорода; подача в центральную часть факела порообразователя в виде частиц твердого топлива или газообразователя, например, опилок или известняка; предварительная корректировка состава торкрет-массы посредством добавления недостающих в местном грунте компонентов, например, отощителя или плавней; модифицирование состава торкрет-массы посредством предварительного нанесения на место укладки торкрет-массы добавок, компенсирующих недостающие в местном грунте компоненты; использование в качестве компенсирующей добавки пористого наполнителя, например, керамзита; укладка торкрет-массы при помощи подвижной ограничительной плиты;
нанесение компенсирующих добавок на подвижную ограничительную плиту.

Приготовление торкрет-массы непосредственно на стройплощадке с использованием местного грунта путем его добычи, измельчения и сушки позволяет получить безотходный строительный материал на месте, без использования предприятий стройиндустрии, затрат на транспортировку, перегрузку и хранение.

Ведение укладки послойно посредством факельного торкретирования обеспечивает высокую производительность технологии и позволяет обойтись без применения вяжущих материалов и исключает трудозатраты на монтаж или кладку. Кроме того это позволяет возвести строительную конструкцию практически любой архитектурной формы.

Модифицирование торкрет-массы посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды факела, например, подачей кислорода позволяет компенсировать отклонения торкрет-массы по теплотехническим параметрам и обеспечить стабильность и заданное качество укладываемых слоев массы.

Модифицирование торкрет-массы в отдельных зонах факела посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды этих зон факела, например, избирательной подачей кислорода позволяет получить слой укладываемой торкрет-массы с различными свойствами как по толщине, так и по высоте.

Подача в центральную часть факела порообразователя в виде частиц твердого топлива или газообразователя, например, опилок или известняка упрощает процесс порообразования (в средней части слоя) и обеспечивает высокие тепло- и звукоизоляционные свойства строительной конструкции.

Предварительная корректировка состава торкрета-массы посредством добавления недостающих в местном грунте компонентов позволяет обеспечить требуемое качество торкрет-массы или получить ее заданные свойства.

Модифицирование состава торкрет-массы посредством предварительного нанесения на место укладки торкрет-массы добавок, компенсирующих недостающие в местном грунте компоненты, позволяет избирательно варьировать физико-механические свойства возводимой конструкции, а также оптимизировать и интенсифицировать процесс ее формирования (например, получение пористой сердцевины).

Использование в качестве компенсирующей добавки пористого наполнителя, например, керамзита обеспечивает получение тепло- и звукоизолирующей прослойки без дополнительных затрат топлива на образование пор в укладываемом слое.

Укладка торкрет-массы при помощи подвижной ограничительной плиты позволяет уплотнить поверхностные слои строительной конструкции и получить требуемые рельеф и качество ее поверхности без дополнительной отделки.

Нанесение компенсирующих добавок на подвижную ограничительную плиту позволяет обеспечить модифицирование торкрет-массы без усложнения конструкции горелки и режима факельного торкретирования.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый способ возведения строительной конструкции; на фиг.2 и 3 варианты способа.

Заявляемое решение иллюстрируется следующим примером. Землеройной машиной (цепным экскаватором) 1 вынимают грунт на месте будущего строительства и подают в измельчитель 2 и далее в сушило 3. Приготовленная масса порошка накапливается в мерном питателе 4, откуда ее подают в горелку 5 торкрет-установки, в факеле которой частицы порошка посредством регулирования подачи кислорода доводятся до расплавленного состояния и потоком газа переносятся на место укладки, послойно формируя строительную конструкцию 6. При этом состав торкрет-массы можно модифицировать в отдельных зонах факела посредством избирательной подачи кислорода через дополнительное сопло 7 (фиг.2) для получения изменяющейся по сечению структуры.

Также торкретирование можно вести с помощью ограничительной плиты 8, которую передвигают в соответствии с перемещением горелки 5 торкрет-установки и на которую посредством дополнительного сопла 9, перемещающегося синхронно с факелом, наносят компенсирующие добавки (фиг.30. Благодаря этому формируется слой с требуемыми свойствами, его поверхность уплотняется и не требует дальнейшей отделки.

Таким образом, предлагаемое техническое решение промышленно применимо для возведения строительных конструкций сложной архитектуры с высокой производительностью и минимальными издержками.

Формула изобретения

1. Способ возведения строительной конструкции, заключающийся в формировании ее путем послойной укладки-нанесения торкрет-массы торкретированием, отличающийся тем, что торкрет-массу готовят непосредственно на стройплощадке, используя местный грунт путем его добычи, измельчения и сушки, и наносят факельным торкретированием, при этом смесь модифицируют посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды факела, например, подачей кислорода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав торкрет-массы модифицируют в отдельных зонах факела посредством регулирования окислительно-восстановительного числа среды в этих зонах факела, например, избирательной подачей кислорода.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в центральную часть факела подают порообразователь в виде частиц твердого топлива или газообразователя, например опилки или известняк.

4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что состав торкрет-массы предварительно корректируют посредством добавления недостающих в местном грунте компонентов, например отощителя или плавней.

5. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что состав торкрет-массы модифицируют посредством предварительного нанесения на место укладки торкрет-массы добавок, компенсирующих недостающие в местном грунте компоненты.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в составе торкрет-массы в качестве компенсирующих добавок используют пористый наполнитель, например керамзит.

7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что укладку торкрет-массы ведут при помощи подвижной ограничительной плиты.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что компенсирующие добавки к компонентам, недостающим в местном грунте, наносят на подвижную ограничительную плиту.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3