NO172068B - Skallkonstruksjon samt fremgangsmaate til fremstilling av denne - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en skallkonstruksjon, omfattende et dukformet materiale, på hvilket det er festet et isolerende lag, fortrinnsvis av skummateriale, men eventuelt også av sammenlimt fibermateriale, og ved hvilket det er anordnet et armert lag av konstruksjonsbetong.

Det er kjent en rekke forskjellige metoder for bygging av skallkonstruksjoner på grunnlag av et dukformet materiale som "forskalingsmedium". Konstruksjoner og metoder til fremstilling av slike er for eksempel omtalt i US patentene nr. 2 388 701, 3 118 010, 2 335 300, NO utlegningsskrift nr. 125 902 og nr. 120 702 og i NO patentsøknad 89 3502 som svarer EP publikasjon 357151.

Ved denne kjente teknikk er det beskrevet utformingen av en betongkonstruksjon såvel på utsiden som på innsiden av en dukformet forskaling som kan være oppblåst. Selve duken, dvs. den oppblåste form for konstruksjon vil forbli et element i selve konstruksjonen etter at den er ferdig. Ved bygging av slike konstruksjoner foreligger det to hovedproblemer, nemlig forankring av konstruksjonen og dens bærende deler til fundamentet, og fastholdingen av den påstøpte masse på den oppblåste duk som utgjør formen. Den foreliggende oppfinnelse vedrører det sistnevnte problem og tar sikte på å løse dette, spesielt i forbindelse med en skallkonstruksjon som anbringes på innsiden av det dukformede materiale, men oppfinnelsen skal i like stor grad selvfølgelig kunne benyttes på utsiden av det dukformede materiale.

Det er således hensikten med oppfinnelsen å tilveiebringe en skallkonstruksjon samt en fremgangsmåte til fremstilling av denne hvor det oppnås en god og permanent festing for den bærende del av skallkonstruksjonen, med armeringselementer.

Denne hensikt oppnås med en skallkonstruksjon samt en fremgangsmåte, som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. Den mest nærliggende teknikkens stand til den foreliggende søknad finnes i det norske allment tilgjengelige patentsøknad nr. 89 35 02. I denne patentsøknad er det beskrevet en fremgangsmåte til fremstilling av en bygningskonstruksjon hvor det på innsiden av en oppblåst duk påsprøytes en armert betongkonstruksjon. For å oppnå et feste til dukmaterialet sprøytes det på denne et skumharpikslag og på dette skumharpikslag anbringes festeelementer for et etterfølgende betonglag, hvilke festeelementer er utformet som stangelementer med plateformede føtter med bøyde partier som utgjør et festemiddel mellom skumharpikslaget og den derpå følgende betong. Til denne festes så på vanlig måte armering og konstruksjonen fullføres ved sprøytestøping.

En meget stor ulempe ved denne metode er det kompliserte, og meget tidkrevende arbeid med anbringelse av forankringsstengene med de plateformede føtter. Disse må anbringes enkeltvis og ved en stor skallkonstruksjon vil dette medføre at et uhyre stort antall stenger må monteres, noe som virker svært fordyrende, i tillegg til at det er nødvendig å produsere disse forankrings-stangelementene som ekstra deler.

Ved den foreliggende oppfinnelse har man oppnådd en vesentlig forenkling av dette produksjonstrinn og man har oppnådd en skallkonstruksjon som er enklere i sin oppbygning, omfatter færre deler i og med at forankringsstengene er unødvendige, samtidig som det oppnås en minst like god eller bedre fasthol-dingskraft til underlaget, dvs. et skumharpikslag eller et tilsvarende konstruksjonslag. Det er således oppnådd en skallkonstruksjon som har forbedrede egenskaper i forhold til det som er tidligere kjent, samtidig som fremstillingsmetoden er blitt vesentlig forenklet.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 rent skjematisk et snitt gjennom et stykke av en skallkonstruksjon i henhold til oppfinnelsen, med

det dukformede, formdannende materiale ytterst, og fig. 2 et snitt som illustrerer en modifisert utførelse

med dukmaterialet innerst i konstruksjonen.

De to utførelseseksempler som er illustrert på tegningen er kun ment å illustrere rent skjematisk prinsippene for en skallkonstruksjon i henhold til oppfinnelsen og metoden som anvendes ved fremstilling av denne. Det skal påpekes og fremheves at det i de viste eksempler i konstruksjonen kan innlegges en rekke ytterligere elementer, så som festekroker for ytterligere konstruksjonselementer, f.eks. kjølerør hvis konstruksjonen skal utnyttes til kjølte konstruksjoner osv. Alle slike modifikasjoner er ment å falle innenfor oppfinnelsens ramme. Det dukformede materiale er ikke nødvendigvis en oppblåst duk, men kan være en duk lagt på en egnet forskaling eller bære-konstruksjon av hvilken som helst type som er egnet til formålet. Skallkonstruksjonen kan gis en hvilken som helst form, men er særlig egnet i forbindelse med oppbygging av krummede og også dobbeltkrummede flater.

Skallkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen bygges opp fra et grunnmateriale som utgjøres av en duk som f.eks. kan være fremstilt av PVC, men også andre materialer vil kunne anvendes. Duken kan hensiktsmessig være relativt stiv, men må ha så fleksible egenskaper at den kan krummes til ønsket formgivning.

På denne duk påføres et lag av et isolerende materiale, fortrinnsvis et skummateriale, så som et polyuretanskum. Andre isolasjonsmaterialer kan også anvendes, for eksempel såkalt "isodan" eller "isofiber" som er et materiale basert på limt returpapir.

Dette lag 2 på tegningen utgjør festelaget for den påfølgende betongkonstruksjon. Som festemiddel for denne benyttes et sjikt av fiberbetong, som kan påføres ved sprøyting i en tykkelse på 3-6 cm. Sjiktet består av normal sprøytebetong i hvilken det er innblandet fibre med en lengde i størrelses-området mellom ca. 12 og 60 mm, men også lengre fibre kan anvendes. Fibrene er vanligvis stålfibre eller kunststoffibre, dvs. fibre av polyester, polyetylen, isofiber e.l. Uttrykket kunststoffibre er ment å dekke alle slike varianter. Ved bruken av kunststoffibre kan det benyttes fibre med lengder opp til vel 100 mm. Fiberlengden vil være avhengig av den seighet man ønsker av betongen. Fibrene i dette sjikt vil "nåle" eller "stikke" seg fast i de forutgående isolasjonslag og på grunn av sitt store antall og sine vilkårlige innstikningsretninger, vil dette utgjøre en meget sikker fastholding mellom lagene, som ganske enkelt oppnås ved påsprøytning av fiberbetongen istedenfor den tidligere benyttede anbringelse av forankrings-stenger enkeltvis. Det oppnås således ikke bare en klar forbedring eller forenkling av fremstillingsmetodikken, men også en- sikrere fastholding ved hjelp av fibrene. Ønskes en særlig sterk binding fordi det skal frmstilles spesielt utsatte konstruksjoner kan fiberbetongsjiktet i tillegg til fibrene også tilsettes heftøkende tilsetninger eller direkte klebe-stoffer som ytterligere vil øke heften mellom isolasjonslaget og betongen. En slik heftmiddeltilsetning vil alene ikke kunne gi den nødvendige sikkerhet, men vil i de tilfeller hvor kravene er spesielt store kunne bety en tilleggsikring.

Til dette fiberbetongsjikt kan det så på konvensjonell måte festes den for konstruksjonen nødvendige armering og/eller festemidler for ytterligere elementer som skal inkorporeres i konstruksjonen hvoretter det påføres det endelige konstruk-sjonsbetonglag i ønsket tykkelse. Fibrene fra fiberbetonglaget vil selvfølgelig også stikke ut, ikke bare i isolasjonslaget men også i motsatt retning og vil således danne en ytterligere sikring for sammenheftingen av de to betonglag. Sprøytebetong-laget, dvs. konstruksjonsbetongen kan hvis ønsket også være tilsatt fibre, f.eks. stålfibre.

Med denne oppbygging kan det oppnås i prinsippet konstruksjoner med alle ønskede krummede formgivninger, men konstruksjonen vil også være meget velegnet til f.eks. halv- eller kuppelkonstruk-sjoner hvor isolasjon og dukmaterialet danner den ytre avgrensning av konstruksjonen og hvor da arbeidene kan foretas på innsiden beskyttet for vær og vind. Det er dog intet i veien for å legge de omtalte konstruksjonslag på utsiden av duken i stedet for på innsiden.

En slik konstruksjon er illustrert på fig. 2 hvor det rent skjematisk er illustrert et snitt gjennom en konstruksjon i henhold til oppfinnelsen som kan være f.eks. en sylinderformet tankkonstruksjon eller en flytekonstruksjon av betong, eller f.eks. også en kuleformet konstruksjon. En slik konstruksjon med innvendig duk, som vil utgjøre et tettende element vil f.eks. kunne brukes som flytende betongkonstruksjon, som kan være egnet i forbindelse med bygge-brokonstruksjoner eller som element i forbindelse med offshorevirksomhet.

Konstruksjonen i henhold til fig. 2 kan bygges opp i form av en flertrinns sprøyteprosess. En praktisk utførelse kan oppnås ved å gå ut fra et egnet fundament som på fig. 2 er gitt henvisningstallet 11. På dette fundament kan det støpes på konvensjonell måte en bunndel 7 f.eks. med et hull for tilgang til det indre av beholderen. Til dette utgangselement 7 festes så på egnet måte et dukelement 1 som utgjør grunnlaget for den videre utstøping av beholderen. Til denne duk festes på tilsvarende måte som i eksempelet på fig. 1 et skumlag f.eks. av polyuretan eller et annet sammenlimt fibermateriale så som "isodan" hvilket lag er betegnet med 2. Dette skumlag, så vel som duken vil danne den indre kjerne av beholderen og fremstilles som en enhet. Ved påstøping av de videre lag følger først på tilsvarende måte som i eksempelet på fig. 1 først et lag av fiberbetong 3, idet det sprøytes på et betonglag som er fylt med en fiberlengde mellom 12 og 60 mm, eventuelt også lengre fiber som danner en forankring til laget 2 og som også vil gi feste for påsprøytingen av det ytre konstruksjonslag. Dette lag, eventuelt bare konstruksjonsstøpelaget påsprøytes fortrinnsvis i segmentene, først i forlengelse av elementet 7 i bunn, med et elementstykke 9, idet skjøten på figuren er betenget med 6. Dette elementstykket kan føres frem f.eks. til det øvre skjøtestedet 6 på tegningen. Det vil derved ikke bli så store konstruksjonsbelastninger på duken under arbeidet slik at beholderen lettere kan opprettholde sin form. Som avslutning påføres så på tilsvarende måte det siste elementstykket som på figuren er betegnet 10. I det nedre området kan det hvis beholderen skal anbringes stående, påstøpes skjørtanordninger 12.

Som man ser, vil det på denne måten lett kunne fremstilles også runde eller krummede konstruksjonselementer på en enkel måte, idet det forskalingen med duk og skumlag gir en enkel formgiv-ningsmulighet.

Andre konstruksjoner eller former vil også være mulige innenfor oppfinnelsens ramme. Som nevnt tidligere kan også duken avstøttes på annen måte enn ved oppblåsning og dette vil gi muligheter for støping også av relativ kompliserte former og konstruksjoner på enkel måte. Alle slike konstruksjoner er ment å falle innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (6)

1. Skallkonstruksjon, omfattende et dukformet materiale (1) på hvilket det er festet et isolerende lag (2), fortrinnsvis av skummateriale eller sammenlimt fibermateriale, og over hvilket det er anordnet et armert lag av konstruksjonsbetong (5), karakterisert ved at det mellom isola-sj onslaget (2) og konstruksjonsbetongen (5) er anbragt et lag (3) av fiberbetong, hvor fibrene i overflateområdene rager inn i de tilgrensende lag.

2. Skallkonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at fibrene er stålfibre eller kunststoffibre, som f.eks. fibre av polyester, polyetylen, isofibre eller lignende.

3. Skallkonstruksjon ifølge krav 2, karakterisert ved at fibrene har en varierende lengde alt etter den seighet som er ønsket for betongen, mellom ca. 12 og ca. 100 mm, fortrinnsvis 12-60 mm.

4. Skallkonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at isolasjonen (2) utgjøres av et lag av ekspandert skumstoff, f.eks. polyuretan eller lignende eller sammenklebet fiberstoff f.eks. isofiber eller lignende.

5. Skallkonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at det til fiberbetonglaget (3) i tillegg er tilsatt heftøkende materialer.

6. Fremgangsmåte til fremstilling av en skallkonstruksjon i henhold til krav 1, hvor det på en duk (1) som kan være oppblåst eller eller fastholdt på annen måte, påsprøytes et isolerende materiale (2), så som et skumstoff eller et sammenlimt fibermateriale, som utgjør basis for forankring av et konstruksjonslag av armert betong (5), karakterisert ved at det på det isolerende laget (2) etter at dette er stivnet blir påsprøytet av fiberbetong (3) med lange fibre, fortrinnsvis stål eller kunststoffibre, hvor fibrene trenger inn i isolerende laget (3) og at det i dette lag på i og for seg kjent måte festes en armering (4) over hvilke det sprøytes konstruksjonsbetong (5) for utforming av en ferdig skallkonstruksjon.