Способ возведения кладки и строительный блок для реализации способа

 

Изобретение относится к строительству, в частности к способам секционного возведения кладки и конструкциям строительных блоков для строений и сооружений. Изобретение позволяет осуществлять безрастворное возведение кладки вертикального, наклонного, куполообразного или пирамидального исполнения. Техническим результатом является развитие новых высокопроизводительных и высокоэффективных технологий в строительстве. Технический результат достигается за счет того, что в способе возведения кладки из крестообразных строительных блоков многогранной с боковыми выступами и впадинами формы, крестообразные блоки, безрастворно взаимосостыковывают между собой так, что геометрически замыкают поверхности боковых граней выступов одного блока с поверхностями граней впадин другого блока до получения беззазорного соединения блоков в замок. Оси центров схождения впадин стыкуемых блоков совмещают попарно в общую для каждой пары ось центра кладки, укладывают блоки относительно оси центра кладки по одному из направлений их совмещения и наращивают без смещения последовательно соединяемые блоки в секцию в процессе кладки из крестообразных блоков. В строительном крестообразном блоке многогранной формы с боковыми выступами и впадинами для реализации способа возведения кладки в пересечении боковых граней в центрах схождения впадин и выступов выполнены отверстия так, что, по меньшей мере, одно сквозное отверстие расположено вдоль оси центров схождения впадин и выступов, соединяющей противоположные центры схождения впадин и выступов. 4 с. и 10 з.п.ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам секционного возведения кладки и конструкциям строительных блоков для строений и сооружений.

Сущность изобретения. При реализациии способа строительные крестообразные блоки безрастворно взаимосостыковывают между собой поверхностями боковых граней выступов одного блока с поверхностями граней впадин другого блока, совмещают попарно оси центров схождения центров впадин и выступов стыкуемых блоков в общую для каждой пары ось центра кладки секции, укладывают блоки в секции относительно оси центра кладки по одному из направлений совмещения блоков и наращивают без смещения соединяемые блоки в секцию кладки. Возможны варианты реализации способа. При наращивании секции строительные блоки совмещают отверстиями вдоль оси центра схождения впадин и выступов, нанизывают блоки на стержень или арматуру, стержень пропускают через сквозное отверстие в блоке вдоль оси центра кладки секции. Секции в процессе кладки устанавливают до соприкосновения ребер выступов строительных блоков параллельно между собой, между секциями и вдоль секций создают прямоугольные окна. В окна между секциями размещают усеченные строительные блоки, например, из прозрачного материала. Секции в процессе кладки устанавливают параллельно до соприкосновения граней сопрягаемых секций без образования окон между ними. Для куполообразных строений или пирамидальной формы группу сходящихся секций размещают под углом между собой, укладывают относительно оси центров схождения впадин и выступов вершинных строительных блоков с различных его сторон и соединяют секции с вершинным блоком, а стержни в месте соединяемых секций между собой скрепляют внутри вершинного строительного блока. Строительные блоки, в том числе и усеченные, укладывают до соприкосновения блоков ребрами выступов внутри кладки, выступы блоков снаружи кладки располагают с чередованием вертикальных ребер кладки, выступы блока над каждым рядом кладки состыковывают с впадинами блока последующего накладываемого ряда.

Для реализации способа строительный блок выполнен в виде крестообразной многогранной призмы с боковыми выступами и впадинами. В пересечении боковых граней блока в центрах схождения впадин и выступов выполнены отверстия. По меньшей мере одно сквозное отверстие расположено вдоль оси центров схождения впадин и выступов, соединяющее противоположные центры схождения впадин и выступов блока.

Возможны варианты выполнения блока. Внутри сквозного отверстия строительного блока размещен теплоэлектронагревательный прибор в виде стержня. Внутри секции нагревательные приборы соединены между собой электрически и соединены в батарею приборов, проходящую вдоль оси центра кладки. Внутри сквозного отверстия блока из прозрачного материала размещен осветительный электрический прибор. Внутри секции осветительные приборы между собой электрически соединены в гирлянду приборов, проходящую вдоль оси центра кладки. Строительный блок содержит крестообразную арматуру адекватно крестообразной многогранной форме блока. На боковых гранях выступов и впадин строительного блока выполнены углубление и пазы, в секции в пазах размещены крепежные детали механического крепления блоков в секции и между секциями. Строительный блок выполнен усеченным в виде несимметричного крестообразного блока.

Изобретение позволяет осуществить безрастворное возведение различных видов кладки, вертикального, наклонного и горизонтального исполнений из крестообразных строительных блоков, позволяет исключить применение цементных и бетонных водных растворов, приводит к развитию новых высокопроизводительных и высокоэффективных технологий и методов возведения зданий, строений и сооружений.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения кладки и к строительным блокам для строений и сооружений, реализующим возведение кладки.

Известны различные способы возведения кирпичной кладки, конструкции кладки и строительных блоков: - Способ возведения кладки, патент N 673498, Швейцария (Е 04 В 2/02), Изобретения стран мира, выпуск 84, N 3, 1991 г.; Кирпичная стена, RU N 1375759 (Е 04 В 2/04), Изобретения стран мира, выпуск 84, N 12, 1988 г. В качестве строительного элемента применяют кирпичи и строительные блоки, являющиеся по конструкции прямоугольными призмами. Соединение и крепление кирпичей или блоков осуществляют с использованием "мокрой" технологии, применяются цементные и бетонные водные растворы. Кладка осуществляется методом наложения кирпичей или блоков в раствор с последующим затвердеванием раствора. Без цементных и бетонных растворов, скрепляющих кирпичи или блоки, кладка невозможна. При отсутствии скрепления с помощью раствора или некачественной кладке происходит боковое смещение кирпичей и блоков призматической формы в кладке. Далеко не всегда цементные растворы гарантируют надежную кладку, так как качественная кладка зависит от многих факторов. На момент кладки раствор должен обладать необходимыми параметрами вязкости, жидкотекучести и сцепляемости, что можно достигнуть при соблюдении высококачественного приготовления раствора и использования в узком интервале времени его применения. При этом требуется качественное смачивание и схватывание раствором поверхности кирпичей, обеспечивать точное взаимное расположение кирпичей и толщину накладываемого слоя раствора между кирпичами. Существует крестообразная балка пустотелая для соединения несущих конструкций - заявка OS 3610040 ФРГ, Изобретения стран мира, выпуск 84, N 10, 1988 г. Балка выполнена пустотелой, имеет полости для соединения и крепления арматуры, но не может быть использована в качестве строительного блока. Конструкция балки не позволяет использовать ее в качестве строительного блока для возведения кладки. Известных аналогов способов возведения кладки из строительных блоков пространственной крестообразной формы не обнаружено. В качестве наиболее близкого аналога строительного блока принята сборная конструкция крестообразного блока, фиг.5, по патенту US 5685120 A, F 04 C 1/00.

Признаками предлагаемого технического решения, совпадающими с известными техническими решениями и аналогами, являются: способы возведения кладки из строительных блоков призматической формы с боковыми гранями и конструкции строительных блоков крестообразной призматической формы.

Техническим результатом изобретения является применение безрастворного возведения кладки с замковым соединением строительных блоков для трех вариантов практического исполнения - кладка беззазорная сухая, кладка с дополнительным креплением строительных блоков на клее, кладка сухая с дополнительным механическим креплением строительных блоков, что позволяет в основном отказаться от применения дорогостоящего производства, доставки и технологии применения цементно-бетонных растворов. Существенным образом сокращаются сроки строительства при одновременном повышении производительности и качества возведения кладки. Обеспечивается возможность строительства как сооружений с вертикальной кладкой стен, так и куполообразных, пирамидальных строений с наклонными видами кладок.

Существенные признаки. Для достижения вышеуказанного технического результата в предлагаемом способе и в его вариантах возведения кладки из строительных блоков призматической формы строительные крестообразные блоки взаимосостыковывают без раствора, геометрически замыкают поверхности боковых граней выступов одного блока с поверхностями граней впадин другого блока до получения беззазорного соединения блоков в замок, совмещают попарно оси схождения центров впадин стыкуемых блоков в общую для каждой пары блоков ось центра кладки, укладывают блоки относительно оси центра кладки по одному из направлений и наращивают без смещения соединяемые блоки в секцию. При наращивании секции в процессе кладки строительные блоки совмещают отверстиями вдоль оси схождения впадин и выступов, нанизывают блоки на арматуру в виде стержня вдоль оси центра кладки секции через сквозное отверстие в строительном блоке. При возведении нескольких секций кладки последние устанавливают до соприкосновения ребер выступов строительных блоков сопрягаемых секций параллельно между собой, между секциями создают прямоугольные окна или отверстия. Осуществляют кладку чередующихся непрозрачных секций, в окнах между секциями размещают усеченные строительные блоки из прозрачного материала, например стеклянные блоки. Как варианты, секции, смещая, устанавливают параллельно до соприкосновения граней сопрягаемых секций без образования окон между ними. При возведении кладок пирамидальной формы группу сходящихся секций размещают под углом между собой, соединяют в месте их схождения с одним вершинным строительным крестообразным блоком. Оси центра кладки секций совмещают с осями центров схождения впадин и выступов вершинного строительного блока. В отверстия строительных блоков вдоль оси центров кладки секций и в отверстия вершинного строительного блока с различных сторон вводят стержни и скрепляют стержни в пересечении отверстий внутри вершинного блока. При возведении кладки строительные блоки, включая и усеченные, укладывают рядами до соприкосновения блоков ребрами выступов внутри кладки. Выступы блоков снаружи кладки располагают с чередованием вертикальных ребер кладки, выступы же части блока над каждым рядом кладки состыковывают с впадинами блока накладываемого ряда.

Для достижения вышеуказанного технического результата предлагаемый строительный блок призматической формы для реализации способа возведения кладки выполнен в виде крестообразной многогранной призмы из строительного материала с выступами и впадинами. В пересечении боковых граней блока в центрах схождения впадин и выступов выполнены отверстия. По меньшей мере одно сквозное отверстие расположено вдоль оси центров схождения впадин и выступов. Для строительного блока, выполненного из теплостойкого материала внутри сквозного отверстия блока размещен теплоэлектронагревательный прибор в виде стержня и внутри секции нагревательные приборы между собой электрически соединены в батарею приборов, которая проходит вдоль оси центра кладки. В строительном блоке, выполненном из прозрачного материала, например из стекла, внутри сквозного отверстия блока размещен осветительный электрический прибор и внутри секции осветительные приборы между собой электрически соединены в гирлянду приборов, которая проходит вдоль оси центра кладки. Как вариант, строительный блок содержит крестообразную арматуру адекватно крестообразной форме блока. При дополнительном механическом креплении строительных блоков на каждой боковой грани выступов и впадин строительного блока выполнены углубление и расположенные относительно граней пазы, в секции в пазах размещены крепежные элементы механического крепления блоков в секции и между секциями. В качестве варианта строительный блок выполнен усеченным в виде несимметричного крестообразного блока.

На фиг. 1 показана аксонометрия крестообразного строительного блока; на фиг. 2 - вид спереди строительного блока фиг 1; на фиг.3 показана схема соединения строительных блоков в замок; на фиг.4 - схема соединения строительных блоков с крестообразной арматурой внутри блока; на фиг.5 - строительный блок со сквозным отверстием внутри блока; на фиг.6 - строительный блок, в сквозном отверстии которого размещен электронагревательный прибор в виде стержня или осветительный прибор; на фиг.7 - строительный блок для секций с механическим креплением блоков; на фиг.8 - разрез А-А строительного блока на фиг. 7; на фиг.9 - секция из строительных блоков с механическим креплением фиг. 7; на фиг.10, 11 - строительные блоки усеченной формы; на фиг. 12 - секция из строительных блоков; на фиг.13 - кладка из нескольких секций с окнами между секциями; на фиг.14 - кладка из нескольких секций с окнами и размещенными в них усеченных строительных блоков из прозрачного материала; на фиг. 15 - кладка со смещением секций; на фиг.16 - кладка из секций, расположенных под углом; на фиг.17 - вершинный строительный блок в кладке на фиг. 16; на фиг.18 - кладка стены с вертикально расположенными ребрами; на фиг.19 - горизонтальный ряд кладки из усеченных блоков на фиг. 10; на фиг. 20 - укладываемый на горизонтальный ряд кладки на фиг.19 ряд кладки из блоков на фиг.1; на фиг.21 - два ряда кладки на фиг.19, фиг.20 с вертикально расположенными ребрами и наклонными осями центра кладки секций на фиг.18.

Строительный блок 1 выполнен в виде крестообразной многогранной призмы из строительного материала, например из бетона, фиг.1. Поверхности боковых граней 2 взаимно перпендикулярны. Каждые две грани 2 выступающей части призмы в пересечении имеют ребро и составляют выступ 3, а каждые две грани 2, сходящиеся внутрь призмы, имеют общую линию пересечения и образуют впадину 4, фиг.2. Всего на призме имеется 48 выступов 3 и 12 впадин 4. Три ребра выступов 3 в пересечении имеют общую вершину 5, являющуюся общей точкой схождения выступов 3. Каждые три совмещаемые впадины 4 в пересечении граней 2 имеют общую точку 6 - центр схождения впадин 4 и выступов 3. Всего на строительном блоке имеется 8 центров схождения впадин и выступов. Линия внутри строительного блока 1, соединяющая противоположно расположенные центры 6 схождения впадин 4 и выступов 3, является осью 7 центров 6 схождения впадин 4 и выступов 3, фиг. 1,3. На строительном блоке 1 имеется четыре оси 7 центров схождения впадин 4 и выступов 3. Имеются варианты. Внутри строительного блока 1 содержится крестообразная арматура 8, выполненная адекватно конструкции блока 1 крестообразной многогранной формы, фиг. 4. В строительном блоке 1 в пересечении боковых граней в центрах схождения впадин 4 и выступов 3 выполнены отверстия, по меньшей мере одно, сквозное отверстие 9 по диагонали, которое соединяет противоположные центры 6 схождения впадин 4 и выступов 3, фиг.5. Отверстие 9 проходит вдоль оси 7 центров 6 схождения впадин 4 и выступов 3. Для условия нагрева строительных блоков в кладке внутри сквозного отверстия 9 блока 1, выполненного из теплостойкого материала (например, бетона), размещен теплоэлектронагревательный прибор (ТЭН) 10 стержневой формы с электроконтактными выводами 11, фиг.6. Для соединяемых строительных блоков 1 нагревательные приборы 10 между собой электрически соединены в батарею приборов через выводы 11. Внутри строительного блока 1, выполненного из прозрачного теплостойкого материала, например из стекла, внутри сквозного отверстия 9 размещен осветительный электрический прибор 12 с электроконтактными выводами 13, фиг.6. Аналогично ТЭНам для соединяемых блоков 1, осветительные приборы 12 между собой электрически соединены через выводы 13 в гирлянду приборов. Для строительных блоков 1 с механическим креплением на каждой боковой грани выступов 3 и впадин 4 выполнены углубление 13 и симметрично расположенные пазы 14 относительно грани, фиг.7, 8. В пазах 14 размещены элементы механического крепления 15, например болтовые соединения, блоков 1 между собой, фиг.9. В качестве вариантов строительные блоки 1 выполнены усеченными в виде несимметричного крестообразного блока с уменьшением количества выступов 3 и впадин 4 на блоке 1, фиг.10, 11.

Строительные блоки реализуют способ возведения кладки. Возведение кладки реализуется следующим образом. Строительные крестообразные блоки 1, фиг.3, безрастворно взаимосостыковывают между собой, совмещают попарно оси центров 7 схождения впадин 4 и выступов 3 в общую ось центра кладки 16 для каждой пары блоков. Укладывают блоки 1 относительно оси центра кладки 16 по одному из направлений совмещения V₁, V₂,...V₈. После чего геометрически замыкают поверхности боковых граней 2 выступов 3 одного блока 1 с поверхностями граней 2 впадин 4 другого блока 1 и получают беззазорное соединение блоков в замок, без возможности смещения (замковое соединение). Возможны три варианта соединения в замок: соединение беззазорное сухое, с посадкой строительных блоков на тонком слое клея, с механическим креплением строительных блоков, последнее, фиг. 9. Последовательно соединяемые строительные блоки 1 наращивают без смещения в секцию кладки 17 в процессе кладки, фиг.12. Для секции 17 со сквозными отверстиями 9 в строительных блоках 1, фиг.5, при наращивании секции 17 вдоль оси центра кладки 16, фиг.3, пропускают или вставляют стержень, например арматуру 18, через сквозные отверстия 9 внутрь секции кладки, нанизывают строительные блоки 1 на стержень 18, фиг.12. Для кладки из нескольких секций 17, фиг.13, секции 17 устанавливают параллельно между собой до соприкосновения ребер выступов 3 строительных блоков 1 сопрягаемых секций 17, оси центров кладки 16 совмещают с вертикальной осью v возведения кладки и создают между секциями и вдоль секций ряд чередующихся прямоугольных окон 19, например отверстий квадратной формы, образуя сетку окон 19 в кладке с вертикальным или наклонным расположением секций 17. Дополнительно в окна 19 между секциями 17 размещают усеченные строительные блоки 20, фиг. 11, из прозрачного материала, например из стекла. Образуется безоконная кладка из секций 17, фиг.14, с прозрачными для света строительными блоками 20. В качестве варианта секции смещают относительно друг друга, устанавливают параллельно и кладку осуществляют до соприкосновения граней сопрягаемых секций 17 без образования окон между ними, фиг.15. Для получения из секций и крестообразных строительных блоков сооружений призматической, пирамидальной или куполообразной формы группу сходящихся секций 17 размещают под углом между собой, фиг.16. Соединяют секции 17 в месте их схождения с одним вершинным строительным блоком 21, фиг.17, и оси центра кладки 16 секций совмещают с осями 7 центров 6 схождения впадин 4 и выступов 3 вершинного строительного блока 21. Для соединения секций, имеющих стержни или арматуру, фиг. 12, стержни 18 соединяемых секций 17, фиг.17, вводят в сквозные отверстия 9 вершинного строительного блока 21 и в отверстия секций 17 вдоль оси центров 16, скрепляют при необходимости внутри блока 21 в точке 22 пересечения отверстий 9. Вершинный блок 21 остается нанизанным на стержни 18 соединяемых секций 17. Сочетание строительных блоков 1, фиг.1, усеченных строительных блоков 20, фиг.11, и усеченных блоков 23, фиг.10, позволяет осуществлять возведение кладки стен с чередующимися вертикальными ребрами 24 кладки, фиг. 18. Для чего строительные блоки укладывают горизонтальными рядами 25, фиг. 19, и 26, фиг.20, вдоль наклонных осей центров кладки 16 секций до соприкосновения блоков ребрами выступов 3¹ внутри кладки, а выступы блоков 3² снаружи кладки располагают с чередованием вертикальных ребер 24, фиг.21. Оси центров кладки 16 секций располагают относительно вертикальной оси v возведения кладки под углом наклона β. Выступы 3³ части каждого блока над нижерасположенным рядом 25 кладки состыковывают с впадинами блока накладываемого или вышерасположенного ряда 26.

Формула изобретения

1. Способ возведения кладки из крестообразных строительных блоков многогранной с боковыми выступами и впадинами формы, отличающийся тем, что крестообразные блоки безрастворно взаимосостыковывают между собой так, что геометрически замыкают поверхности боковых граней выступов одного блока с поверхностями граней впадин другого блока до получения беззазорного соединения блоков в замок, при этом совмещают попарно оси центров схождения впадин и выступов стыкуемых блоков в общую для каждой пары ось центра кладки, укладывают блоки относительно оси центра кладки по одному из направлений их совмещения и наращивают без смещения последовательно соединяемые блоки в секцию в процессе кладки из крестообразных блоков.

2. Способ возведения кладки по п. 1, отличающийся тем, что при наращивании секции строительные блоки совмещают отверстиями вдоль оси центра схождения впадин и выступов, нанизывают блоки на стержень или арматуру, при этом стержень пропускают через сквозное отверстие каждого блока вдоль оси центра кладки секции.

3. Способ возведения кладки по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что секции в процессе кладки устанавливают до соприкосновения ребер выступов строительных блоков сопрягаемых секций параллельно между собой так, что между секциями и вдоль секций создают прямоугольные окна или отверстия с возможностью образования сетки окон в кладке с вертикальным или наклонным расположением секций, при этом оси центров кладки совмещают с вертикальной осью возведения кладки.

4. Способ возведения кладки по п. 3, отличающийся тем, что осуществляют кладку чередующихся непрозрачных секций, при этом в окнах между секциями размещают усеченные строительные блоки из прозрачного материала.

5. Способ возведения кладки по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что секции смещают относительно друг друга, устанавливают параллельно и кладку осуществляют до соприкосновения граней сопрягаемых секций без образования окон между ними.

6. Способ возведения кладки по п. 2, отличающийся тем, что группу сходящихся секций размещают под углом между собой, соединяют в месте их схождения с одним вершинным строительным блоком, общим для соединяемых секций так, что оси центра кладки секций совмещают с осями центров схождения впадин и выступов вершинного строительного блока.

7. Способ возведения кладки по п. 6, отличающийся тем, что вводят стержни в отверстия строительных блоков вдоль оси центров кладки секций и в отверстия вдоль оси центров схождения впадин и выступов вершинного строительного крестообразного блока с различных его сторон и скрепляют стержни в пересечении отверстий внутри вершинного блока.

8. Способ возведения кладки по п. 1, отличающийся тем, что строительные блоки, в том числе и усеченные, размещают до соприкосновения блоков ребрами выступов внутри кладки, выступы блоков снаружи кладки располагают с чередованием вертикальных ребер кладки, а выступы части блока над нижерасположенным рядом кладки состыковывают с впадинами блока накладываемого ряда, при этом оси центров кладки секций располагают относительно вертикальной оси возведения кладки под углом наклона β.

9. Строительный крестообразный блок многогранной формы с боковыми выступами и впадинами для реализации способа возведения кладки, отличающийся тем, что в пересечении боковых граней блока в центрах схождения впадин и выступов выполнены отверстия, так, что, по меньшей мере, одно сквозное отверстие расположено вдоль оси центров схождения впадин и выступов, соединяющее противоположные центры схождения впадин и выступов.

10. Строительный блок по п. 9, отличающийся тем, что внутри сквозного отверстия строительного блока, выполненного из теплостойкого материала, например бетона, размещен теплоэлектронагревательный прибор в виде стержня так, что внутри секции кладки нагревательные приборы между собой электрически соединены в батарею приборов, которая проходит вдоль оси центра кладки.

11. Строительный блок по п. 9, отличающийся тем, что внутри сквозного отверстия строительного блока, выполненного из прозрачного материала, например из стекла, размещен осветительный электрический прибор так, что внутри секции кладки осветительные приборы между собой электрически соединены в осветительную гирлянду приборов, которая проходит вдоль оси центра кладки.

12. Строительный крестообразный блок многогранной формы с боковыми выступами и впадинами для реализации способа возведения кладки по п. 1, отличающийся тем, что внутри блока содержится крестообразная арматура адекватно крестообразной многогранной форме блока.

13. Строительный крестообразный блок многогранной формы с боковыми выступами и впадинами для реализации способа возведения кладки по п. 1, отличающийся тем, что при механическом креплении на каждой боковой грани выступов и впадин строительного блока выполнены углубление и симметрично расположенные относительно граней пазы так, что в секции кладки в пазах размещены крепежные элементы механического крепления блоков в секции и между секциями.

14. Строительный блок по любому из пп. 9-13, отличающийся тем, что выполнен усеченным в виде несимметричного крестообразного блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21