RU2261959C2

RU2261959C2 - Double-walled vaulted building structure erection method

Info

Publication number: RU2261959C2
Application number: RU2003125804/03A
Authority: RU
Inventors: Фивер Майкл Деннис Де (US); ФИВЕР Майкл Деннис Де; Фивер Ольга Олеговна Де (RU); Фивер Ольга Олеговна Де; О.Н. Степахин (RU); О.Н. Степахин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Лола Дом"
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-10-10
Also published as: RU2003125804A

Abstract

FIELD: building, particularly to erect dome with double wall.

SUBSTANCE: building structure includes inner and outer load-bearing enclosures connected one to another by cross-pieces and hollow cells arranged between outer and inner enclosures. Outer surface of outer enclosure has polymeric coating with corbels connected thereto for mutual connection of outer enclosure and polymeric coating. Method of building structure erection involves connecting elastic diaphragm to building structure foundation; inflating the diaphragm and installing thereof in design position; creating polymeric coating having corbels on inner membrane surface; connecting the first reinforcement to the corbels and fastening the first ends of cross-pieces to the corbels or/and to the first reinforcement; applying hardening mortar on inner surface of polymeric coating so that mortar covers the first reinforcement and the first ends of cross-pieces and forms outer load-bearing enclosure after mortar hardening; locating cell defining tubes on inner surface of outer load-bearing enclosure; connecting the first reinforcement to the second cross-piece ends and applying hardening mortar on the second reinforcement so that mortar covers the tubes and the second reinforcement and forms inner load-bearing enclosure after mortar hardening, wherein the inner enclosure is connected to outer one by above cross-pieces.

EFFECT: increased structure strength along with reduced mass thereof.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительным конструкциям общего назначения, к сооружениям, не обусловленным конструкцией стен, а именно к способам возведения сводчатым строительным конструкций.The invention relates to general purpose building structures, to structures not determined by the wall structure, and in particular to methods for erecting vaulted building structures.

Известен способ возведения сводчатой строительной конструкции с применением надувной эластичной мембраны (надувной опалубки) путем укладки на нее арматуры, укладки и временного закрепления съемных пригрузочных пластин с массой, обеспечивающей удельное давление на мембрану, равное удельному давлению слоя строительной смеси с арматурой, и дальнейшей укладки строительной смеси с последующим нагнетанием в мембрану воздуха до достижения ею проектного положения, выдерживания до твердения смеси и последующего удаления мембраны (Авторское свидетельство СССР №511411, МПК Е 04 В 1/32, Бюл. №15, 1976).There is a method of erecting a vaulted building structure using an inflatable elastic membrane (inflatable formwork) by laying reinforcement on it, laying and temporarily securing removable loading plates with a mass providing a specific pressure on the membrane equal to the specific pressure of the mortar layer with the reinforcement, and further laying the construction mixtures with subsequent injection into the air membrane until it reaches its design position, keeping it until the mixture hardens and then removing the membrane (Copyright USSR certificate No. 511411, IPC E 04 1/32, Bull. No. 15, 1976).

Наиболее близким аналогом для заявленного способа является способ возведения сводчатой строительной конструкции путем применения надувной эластичной мембраны, в проектном положении которой на ее внутренней поверхности создают полимерное покрытие с зафиксированными в нем кронштейнами, к которым крепят арматуру, после чего на внутреннюю поверхность полимерного покрытия наносят твердеющую строительную смесь, закрывающую упомянутую арматуру и образующую после затвердевания несущую оболочку сводчатой строительной конструкции (Патент США №4324074, МПК Е 04 В 1/34, 1982 г.).The closest analogue to the claimed method is a method of erecting a vaulted building structure by using an inflatable elastic membrane, in the design position of which a polymer coating is created on its inner surface with brackets fixed in it, to which the reinforcement is fixed, after which a hardening building is applied to the inner surface of the polymer coating a mixture covering the said reinforcement and forming, after hardening, the bearing shell of the vaulted building structure (Paten US №4324074, IPC E 04 B 1/34, 1982).

Причина, препятствующая получению технического результата, который обеспечивается изобретением, заключается в выполнении стенки конструкции одинарной.The reason that prevents the obtaining of a technical result, which is provided by the invention, is to perform a single wall of the structure.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в увеличении прочности конструкции при одновременном уменьшении ее массы.The problem to which the invention is directed, is to increase the strength of the structure while reducing its weight.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в выполнении стенки конструкции из двух несущих оболочек, разделенных ячейками с полой сердцевиной.The technical result, which mediates the solution of this problem, is to perform a wall of a structure of two load-bearing shells separated by cells with a hollow core.

Достигается технический результат в строительной конструкции тем, что конструкция выполнена в виде соединенных между собой посредством распорок наружной и внутренней несущих оболочек, при этом между указанными оболочками расположены ячейки с полой сердцевиной, а на наружной поверхности наружной несущей оболочки расположено полимерное покрытие с зафиксированными в нем кронштейнами, посредством которых полимерное покрытие и наружная несущая оболочка соединены между собой.A technical result is achieved in a building structure in that the structure is made in the form of external and internal bearing shells interconnected by spacers, while the hollow core cells are located between said shells, and a polymer coating with brackets fixed in it is located on the outer surface of the external bearing shell by which the polymer coating and the outer supporting shell are interconnected.

Достигается технический результат в способе возведения строительной конструкции тем, что применяют надувную эластичную мембрану, в проектном положении которой на ее внутренней поверхности создают полимерное покрытие с зафиксированными в нем кронштейнами, к которым затем крепят первую арматуру, кроме того, к кронштейнам и/или к первой арматуре своими первыми концами прикрепляют распорки, после чего на внутреннюю поверхность полимерного покрытия наносят твердеющую строительную смесь, закрывающую первую арматуру и первые концы распорок, и образующую после затвердевания наружную несущую оболочку, после этого на внутренней поверхности наружной несущей оболочки располагают трубы, предназначенные для образования ячеек с полой сердцевиной, облегчающих строительную конструкцию, а ко вторым концам распорок прикрепляют вторую арматуру, на которую затем наносят твердеющую строительную смесь, закрывающую упомянутые трубы и вторую арматуру и образующую после затвердевания внутреннюю несущую оболочку, соединенную с наружной несущей оболочкой посредством упомянутых распорок.A technical result is achieved in the method of erecting a building structure by the use of an inflatable elastic membrane, in the design position of which a polymer coating is created on its inner surface with brackets fixed in it, to which then the first reinforcement is attached, in addition to the brackets and / or to the first spacers are attached to the reinforcement with their first ends, after which a hardening mortar is applied to the inner surface of the polymer coating, covering the first reinforcement and the first ends of the spacer to, and forming the outer bearing shell after hardening, then on the inner surface of the outer bearing shell there are pipes designed to form cells with a hollow core that facilitate the building structure, and the second reinforcement is attached to the second ends of the spacers, on which the hardening building mixture is then applied, closing said pipes and second reinforcement and forming, after solidification, an internal supporting shell connected to the external supporting shell by said spacers a.

Достигается технический результат в способе также тем, что на наружную поверхность упомянутой мембраны наносят текстурное покрытие.The technical result in the method is also achieved by the fact that a texture coating is applied to the outer surface of the said membrane.

Достигается технический результат в способе также тем, что после образования, по крайней мере, наружной несущей оболочки упомянутую мембрану снимают, а на освободившуюся вследствие этого наружную поверхность полимерного покрытия наносят текстурное покрытие.The technical result in the method is also achieved by the fact that after the formation of at least the outer bearing shell, the said membrane is removed, and a texture coating is applied to the outer surface of the polymer coating that has become free as a result.

На фиг.1 показан общий вид сводчатой строительной конструкции 1 в аксонометрии; фиг.2 показан фрагмент поперечного сечения сдвоенной стенки конструкции; на фиг.3 показан отдельно кронштейн 6, причем на фиг.3а показан общий вид кронштейна 6 в аксонометрии, а на фиг.3b крупно показан один зубец 16 плиты 14 кронштейна 6 (всего зубцов 16 четыре и расположены они по углам плиты 14), а именно показан фрагмент угла плиты 14 кронштейна 6 со стороны, противоположной расположению стержня 17.Figure 1 shows a General view of the vaulted building structure 1 in a perspective view; figure 2 shows a fragment of a cross section of a double wall of the structure; figure 3 shows separately the bracket 6, and figure 3a shows a General view of the bracket 6 in a perspective view, and figure 3b shows a large one tooth 16 of the plate 14 of the bracket 6 (there are four teeth 16 and they are located at the corners of the plate 14), namely, a fragment of the angle of the plate 14 of the bracket 6 is shown from the side opposite to the location of the rod 17.

Сводчатая строительная конструкция имеет форму сводчатого здания 1 круглой в плане формы, определяемой формой фундамента (не показан). При этом в законченном виде здание имеет средства доступа в него в виде, например, дверного проема 2 (фиг.1).The vaulted building structure has the shape of a vaulted building 1 of a circular shape in plan, determined by the shape of the foundation (not shown). Moreover, in its finished form, the building has means of access to it in the form, for example, of a doorway 2 (Fig. 1).

Стенка конструкции выполнена сдвоенной и включает эластичную мембрану 3, текстурное покрытие 4, полимерное покрытие 5, подвесные кронштейны 6, наружную 7 и внутреннюю 8 несущие оболочки, первую 9 и вторую 10 арматуры, распорки 11, а также пластмассовые трубы 12, образующие ячейки 13 с полой сердцевиной (фиг.2). При этом сдвоенный характер стенки определяется наличием двух соединенных друг с другом несущих оболочек - наружной 7 и внутренней 8.The wall of the structure is double and includes an elastic membrane 3, texture coating 4, polymer coating 5, suspension brackets 6, outer 7 and inner 8 load-bearing shells, the first 9 and second 10 fittings, spacers 11, as well as plastic pipes 12, forming cells 13 with hollow core (figure 2). In this case, the dual nature of the wall is determined by the presence of two load-bearing shells connected to each other - external 7 and internal 8.

Эластичная мембрана 3 выполнена из поливинилхлоридной ткани. Текстурное покрытие 4 нанесено на наружную поверхность мембраны 3 для защиты указанной мембраны. Полимерное покрытие 5 выполнено из полиуретана и нанесено на мембрану 3 в ее проектном (надутом) положении на ее внутреннюю поверхность. Кронштейны 6 зафиксированы в полимерном покрытии 5 и обеспечивают соединение полимерного покрытия 5 с наружной несущей оболочкой 7, расположенной с внутренней стороны полимерного покрытия 5. К кронштейнам 6 прикреплена первая арматура 9, расположенная внутри наружной несущей оболочки 7, выполненной из торкрет-бетона. При этом первая арматура 9 образована связанными между собой горизонтальными 9а и вертикальными 9b арматурными стержнями. К кронштейнам 6 и/или к первой арматуре 9 прикреплены также своими первыми концами распорки 11. Ко вторым концам распорок 11 прикреплена вторая арматура 10, которая находится внутри внутренней несущей оболочки 8, выполненной из торкретбетона. При этом вторая арматура 10 образована связанными между собой горизонтальными 10а и вертикальными 10b арматурными стержнями (фиг.2).The elastic membrane 3 is made of polyvinyl chloride fabric. A texture coating 4 is applied to the outer surface of the membrane 3 to protect said membrane. The polymer coating 5 is made of polyurethane and applied to the membrane 3 in its design (inflated) position on its inner surface. The brackets 6 are fixed in the polymer coating 5 and provide the connection of the polymer coating 5 with the outer bearing shell 7 located on the inner side of the polymer coating 5. The first reinforcement 9 is attached to the brackets 6, located inside the outer bearing shell 7 made of shotcrete. In this case, the first reinforcement 9 is formed by interconnected horizontal 9a and vertical 9b reinforcing bars. To the brackets 6 and / or to the first reinforcement 9 are also attached with their first ends of the strut 11. To the second ends of the struts 11 is attached a second reinforcement 10, which is located inside the inner bearing shell 8 made of shotcrete. In this case, the second reinforcement 10 is formed by interconnected horizontal 10a and vertical 10b reinforcing bars (figure 2).

Что касается кронштейнов 6, то каждый из них содержит металлическую плиту 14, имеющую поперечные сквозные отверстия 15 и зубцы 16, расположенные по углам плиты, и стержень 17, прикрепленный к плите 14 в ее центре и перпендикулярно ей. При этом зубцы 16 и стержень 17 имеют противоположную ориентацию относительно плиты 14 (фиг.3).As for the brackets 6, each of them contains a metal plate 14 having transverse through holes 15 and teeth 16 located at the corners of the plate, and a rod 17 attached to the plate 14 in its center and perpendicular to it. In this case, the teeth 16 and the rod 17 have the opposite orientation relative to the plate 14 (Fig.3).

Возведение сводчатой строительной конструкции со сдвоенной стенкой и пример осуществления способа заключается в следующем.The construction of a vaulted building with a double wall and an example implementation of the method is as follows.

Возведение сводчатой конструкции 1 начинают с фундамента (не показан). После того как площадка будет подготовлена, "стеновые опалубки" кольца фундамента врезают прямо в грунт. Диаметр кольца фундамента должен быть выдержан точно, поскольку заранее изготовленная эластичная мембрана должна четко сесть на кольцо фундамента. Расстояние между стальными арматурными стержнями внутри опалубки кольца фундамента определяется весом сводчатой конструкции 1, прочностью арматурных стержней фундамента, а также климатом данного региона и качеством почвы, на которой возводится конструкция 1.The construction of the vaulted structure 1 begins with a foundation (not shown). After the site has been prepared, the "wall formwork" of the foundation ring is cut directly into the ground. The diameter of the foundation ring must be maintained precisely, since the prefabricated elastic membrane must clearly sit on the foundation ring. The distance between the steel reinforcing bars inside the formwork of the foundation ring is determined by the weight of the vaulted structure 1, the strength of the reinforcing bars of the foundation, as well as the climate of the region and the quality of the soil on which the structure 1 is being built.

Затем укладывают бетонный пол (не показан). Для этого поверх уплотненной поверхности укладывается пароизоляция. Поверх слоя пароизоляции напылением наносится слой пенополиуретана толщиной 25,4 мм. Плотность пенополиуретана - 31 кг/м³. Как только слой пенополиуретана станет прочным, сверху на него наносится слой песка. После того, как нанесут песок, делается расположение кабелепровода и водопровода. Как только эта сеть инженерных коммуникаций будет размещена, укладывается стержневая конструкция арматурных стержней диаметром 9,5 мм по схеме 1,2 м ×1,2 м по центру, при этом в месте пересечения стержни приподнимаются на 25,4 мм -50 мм. Обычно используются пенопластовые блоки, через которые проходит U-образная проволока, которая в свою очередь закрепляет соединенные внахлестку арматурные стержни фундамента и прочно прикрепляет их к грунту. Сверху на этот слой наносится арматурная сетка №3 по схеме 150 мм ×150 мм, к которой с помощью нейлоновых зажимов крепятся все трубки теплых полов.A concrete floor (not shown) is then laid. To do this, a vapor barrier is laid on top of the sealed surface. A layer of polyurethane foam 25.4 mm thick is applied over the vapor barrier layer. The density of the polyurethane foam is 31 kg / m ³ . As soon as the layer of polyurethane foam becomes strong, a layer of sand is applied on top of it. After the sand is applied, the conduit and water supply are arranged. As soon as this engineering communications network is located, the core structure of the reinforcing bars with a diameter of 9.5 mm is laid according to the 1.2 m × 1.2 m scheme in the center, while at the intersection the rods are raised by 25.4 mm -50 mm. Foam blocks are usually used through which a U-shaped wire passes, which in turn secures the lap reinforcement bars of the foundation and firmly attaches them to the ground. From above, reinforcing mesh No. 3 is applied to this layer according to the 150 mm × 150 mm pattern, to which all pipes of underfloor heating are attached with nylon clamps.

После этого к кольцу фундамента крепят эластичную мембрану 3, в качестве которой используют мембрану "Эр Форм" ("Air Form"), производимую в США. Мембрану привозят на строительную площадку целиком или двумя частями в зависимости от размера мембраны. Иногда мембрана целиком не входит в транспортный контейнер. В таких случаях привозят две половинки мембраны, которые потом сваривают на месте.After that, an elastic membrane 3 is attached to the foundation ring, which is used as the "Air Form" membrane manufactured in the USA. The membrane is brought to the construction site in whole or in two parts, depending on the size of the membrane. Sometimes the entire membrane is not included in the transport container. In such cases, two halves of the membrane are brought in, which are then welded in place.

Мембрана "Эр Форм", используемая в качестве надувной опалубки, изготавливается из полиэстерной ткани (торговая марка "Валмекс"), на которую сверху наносится поливинилхлоридное покрытие. Ткань "Валмекс" может быть армирована либо нейлоном, либо стекловолокном. Для куполов меньшего размера обычно используют нейлон, а для куполов большего диаметра используют стекловолокно, так как оно меньше растягивается. Отделочное покрытие может быть либо лакированным (т.е. глянцевым), либо не лакированным (матовым). Материал экологически безвреден. Ширина и толщина материала могут меняться в зависимости от размера купола. Мембрана "Эр Форм" (Air-Form) изготавливается в США на заказ в виде рулонов 14,6 м ×17 м, которые сваривают при высокой температуре. Внизу мембраны делаются пометки в местах 90, 180, 240 и 360 градусов. Это помогает монтажникам правильно определить размещение мембраны на кольце фундамента.The “Air Form” membrane used as an inflatable formwork is made of polyester fabric (Valmex trademark), on which a polyvinyl chloride coating is applied on top. Valmex fabric can be reinforced with either nylon or fiberglass. For smaller domes, nylon is usually used, and for larger domes, fiberglass is used, since it stretches less. The finish can be either varnished (i.e. glossy) or not varnished (matte). The material is environmentally friendly. The width and thickness of the material may vary depending on the size of the dome. The Air-Form membrane is made in the USA to order in the form of rolls of 14.6 m × 17 m, which are welded at high temperature. At the bottom of the membrane, marks are made at 90, 180, 240, and 360 degrees. This helps installers to correctly determine the location of the membrane on the foundation ring.

До того, как развернут мембрану, необходимо согнуть вовнутрь все торчащие вверх вертикальные арматурные стержни фундамента (не показаны), чтобы не повредить мембрану. Мембрана натягивается на кольцо фундамента и прикрепляется к наружной стенке кольцевого фундамента с помощью швеллеров длиной 152 мм, толщиной 6,4 мм, шириной 76 мм и высотой 152 мм (не показаны). Для этого в каждом швеллере по центру просверлено отверстие, через которое проходит резьбовой арматурный стержень, исходящий от кольца фундамента на уровне 64 мм ниже высоты наружной поверхности кольца. После того, как мембрана будет натянута на наружный диаметр кольца, а вшитая в мембрану веревка будет ниже нижнего края швеллера, в мембране делают отверстие или разрез, чтобы можно было просунуть упомянутый резьбовой арматурный стержень. Иногда имеет смысл не использовать такой арматурный стержень, когда, например, мембрана настолько мала, что ее нельзя никаким образом растянуть так, чтобы включить резьбовые арматурные стержни, которые будут выставляться на 89 мм за пределы наружного кольца кольцевого фундамента.Before the membrane is deployed, it is necessary to bend all vertical upright reinforcing rods of the foundation (not shown) inward so as not to damage the membrane. The membrane is pulled onto the foundation ring and attached to the outer wall of the ring foundation using channels with a length of 152 mm, a thickness of 6.4 mm, a width of 76 mm and a height of 152 mm (not shown). To do this, a hole is drilled in the center of each channel through which a threaded reinforcing rod passes, coming from the foundation ring at a level of 64 mm below the height of the outer surface of the ring. After the membrane is tensioned on the outer diameter of the ring, and the rope sewn into the membrane is lower than the lower edge of the channel, a hole or cut is made in the membrane so that the aforementioned threaded reinforcing rod can be inserted. Sometimes it makes sense not to use such a reinforcing bar when, for example, the membrane is so small that it cannot be stretched in any way so as to include threaded reinforcing bars that will be 89 mm outside the outer ring of the ring foundation.

После того как эластичная мембрана 3 будет закреплена на фундаменте, ее можно надувать с целью ее установки в проектное положение.After the elastic membrane 3 is fixed on the foundation, it can be inflated in order to install it in the design position.

Мембрану 3 надувают с помощью специально спроектированного нагнетательного насоса (не показан), который позволяет ограничить давление воздуха, подаваемого в мембрану. В противном случае мембрана может чрезмерно растянуться и не отвечать своему запроектированному размеру. Обычно для надувания мембраны создается давление, превышающее атмосферное на 30-35%. Для этого используют мощный нагнетательный насос, поставляемый фирмой Monolithic Constractors Ink (Монолитик Констрактор Инк, США).The membrane 3 is inflated using a specially designed pressure pump (not shown), which allows you to limit the pressure of the air supplied to the membrane. Otherwise, the membrane may stretch excessively and not meet its projected size. Typically, an inflation pressure of 30-35% is created to inflate the membrane. To do this, use a powerful discharge pump, supplied by the company Monolithic Constractors Ink (Monolithic Constructor Inc., USA).

Кроме того, мембрана 3 спроектирована так, чтобы в ней создавался воздушный шлюз, чтобы люди и оборудование могли входить и выходить из мембраны во время ее надувания. При этом некоторые устройства, как, например, подъемники и стрела-робот, должны быть расставлены по местам на монтажной площадке купола до разворачивания и надувания мембраны.In addition, the membrane 3 is designed so that an air lock is created in it, so that people and equipment can enter and exit the membrane during inflation. At the same time, some devices, such as hoists and a boom-robot, must be placed in places on the mounting platform of the dome before deploying and inflating the membrane.

После того как мембрана 3 будет надута (т.е. установлена в проектное положение), на внутренней поверхности мембраны 3 создают полимерное покрытие 5 с зафиксированными в нем кронштейнами 6. Для этого используют полиуретан плотностью 40 кг/м³, который наносят напылением. В зависимости от температур внутри и снаружи купола 1 может потребоваться дополнительная подготовка внутренней поверхности мембраны 3. Иногда на внутреннюю поверхность мембраны 3 необходимо напылить химическое вещество, которое позволит избавиться от любых следов влаги на этой поверхности. В других ситуациях можно обойтись без этого. Определяющим фактором здесь будет свойство адгезии полиуретана к поверхности мембраны. При этом применяется напыляемый пенополиуретан марки "Изур-3030" с плотностью первого слоя 42 кг/м³ и плотностью второго слоя 39 кг/м³ (прочность при сжатии 210 кг/м³). Приготовление пенополиуретана происходит при смешивании двух компонентов А и В и катализатора. Катализатор (К) составляет 6% к компоненту А. Фасуются компоненты в металлическую 200-литровую тару, причем вес компонента А в 200-литровой таре составляет 180 кг, а вес компонента В (в аналогичной таре) составляет 250 кг. Катализатор фасуется в 5-литровую тару. Смешиваются компоненты в следующих пропорциях: по массе А/В+К/В - 1/1,4, по объему А/В+К/В - 1/1,5. Данные характеристики приведены для пенополиуретана марки "Изур-3030", изготовленного по бесфреоновой технологии, которая соответствует экологическим требованиям Западно-Европейского союза.After the membrane 3 is inflated (i.e. installed in the design position), a polymer coating 5 is created on the inner surface of the membrane 3 with the brackets fixed in it 6. For this, polyurethane with a density of 40 kg / m ³ is applied, which is sprayed. Depending on the temperatures inside and outside the dome 1, additional preparation of the inner surface of the membrane 3 may be required. Sometimes it is necessary to spray a chemical substance on the inner surface of the membrane 3, which will get rid of any traces of moisture on this surface. In other situations, you can do without this. The determining factor here will be the property of adhesion of the polyurethane to the membrane surface. In this case, sprayed polyurethane foam of the Izur-3030 brand with a density of the first layer of 42 kg / m ³ and a density of the second layer of 39 kg / m ³ (compressive strength of 210 kg / m ³ ) is used. Polyurethane foam is prepared by mixing the two components A and B and the catalyst. The catalyst (K) is 6% of component A. The components are packaged in a metal 200-liter container, and the weight of component A in a 200-liter container is 180 kg, and the weight of component B (in a similar container) is 250 kg. The catalyst is packaged in a 5-liter container. The components are mixed in the following proportions: by weight A / B + K / B - 1 / 1.4, by volume A / B + K / B - 1 / 1.5. These characteristics are given for polyurethane foam brand "Izur-3030", manufactured by freon-free technology, which meets the environmental requirements of the Western European Union.

Производит данный продукт ФГУП "Пермский завод им. С.М.Кирова" (производство "Уретан"). Вся продукция сертифицирована.The FSUE Perm Plant named after S.M. Kirov manufactures this product (manufactured by Urethane). All products are certified.

До нанесения пенополиуретана необходимо специальными пенопластовыми рамками закрыть все места, где будут расположены окна, двери и/или вырезы (см., например, позицию 2 на фиг.1). После того как пенопласт будет прикреплен к мембране 3 "Эр Форм" (Air-Form) с помощью контактного клеящего состава ЗМ №77, можно начинать нанесение пенополиуретана. "ЗМ" - это компания, которая изготавливает 125 различных типов контактного клея, который используется для склеивания тканей, пластмассы, стекла, металла и т.д. Клей №77 используется для склеивания гладких и плоских поверхностей любых материалов.Before applying polyurethane foam, it is necessary to close all the places where windows, doors and / or cutouts will be located with special foam plastic frames (see, for example, position 2 in figure 1). After the foam has been attached to the 3 “Air-Form” membrane 3 using the adhesive adhesive composition ZM No. 77, the application of polyurethane foam can begin. ZM is a company that manufactures 125 different types of contact adhesive, which is used for bonding fabrics, plastics, glass, metal, etc. Glue No. 77 is used for bonding smooth and flat surfaces of any materials.

Создание полимерного покрытия 5 на внутренней поверхности мебраны 3 (мембраны Air-Form) осуществляют нанесением нескольких слоев пенополиуретана. При нанесении первого слоя пенополиуретана его толщина может колебаться в целом в пределах от 19 мм до 25,4 мм. Данный слой должен покрыть всю внутреннюю поверхность мембраны 3 до того, как можно будет наносить второй слой. При нанесении второго слоя смесь пенополиуретана подкрашивают другим цветом (например, зеленым) с тем, чтобы оператор мог легко определить, где он не нанес второй слой пенополиуретана. В качестве красителя для полиуретана применяется подкрашенная концентрированная смола, которая обычно добавляется к смеси из двух компонентов. Краситель добавляется в тару с компонентом А, вследствие чего не нарушается коэффициент соответствия компонентов. Второй слой пенополиуретана должен наноситься в пределах той же толщины, что и первый - от 19 мм и до 25,4 мм. Итак, после того, как общая толщина нанесенного пенополиуретана составит от 38 мм до 50 мм, можно будет монтировать подвесные кронштейны 6 из легкого металла. Для этого кронштейны 6 их пластинами 14 с отверстиями 15 и выступами 16 прочно вдавливаются в поверхность пенополиуретана только лишь нажатием руки.The creation of a polymer coating 5 on the inner surface of furniture 3 (Air-Form membranes) is carried out by applying several layers of polyurethane foam. When applying the first layer of polyurethane foam, its thickness can fluctuate as a whole in the range from 19 mm to 25.4 mm. This layer should cover the entire inner surface of the membrane 3 before the second layer can be applied. When applying the second layer, the polyurethane foam mixture is tinted with a different color (for example, green) so that the operator can easily determine where he did not apply the second layer of polyurethane foam. As a dye for polyurethane, a tinted concentrated resin is used, which is usually added to a mixture of two components. The dye is added to the container with component A, as a result of which the compliance coefficient of the components is not violated. The second layer of polyurethane foam should be applied within the same thickness as the first - from 19 mm to 25.4 mm. So, after the total thickness of the applied polyurethane foam is from 38 mm to 50 mm, it will be possible to mount the hanging brackets 6 of light metal. For this, the brackets 6 with their plates 14 with holes 15 and protrusions 16 are firmly pressed into the surface of the polyurethane foam with just a push of a hand.

Кронштейны 6 спроектированы специально так, чтобы правильно расположить не только горизонтальные арматурные стержни 9а первой арматуры 9, но и указать предполагаемую толщину последнего слоя пенополиуретана и окончательный уровень, до которого будет наноситься торкрет-бетон 7. Индивидуальные места размещения кронштейнов 6 определяются общей конструкцией купола 1, а для физического их размещения применяется лазерный указатель (не показан), вращающийся на разных уровнях, начиная с макушки купола 1. После того как горизонтальная линия будет направлена (спроектирована) на внутреннюю стенку купола 1 и одновременно с ней будет спроектирована вертикальная линия, рабочий сможет физически прикрепить подвесной кронштейн 6, нажав на него прямо в точке пересечения лазерных проекций. После того как будет завершено прикрепление всех подвесных кронштейнов 6, можно будет осуществлять окончательное нанесение пенополиуретана.The brackets 6 are specially designed to correctly position not only the horizontal reinforcing bars 9a of the first reinforcement 9, but also indicate the estimated thickness of the last layer of polyurethane foam and the final level to which the shotcrete concrete 7 will be applied. The individual locations of the brackets 6 are determined by the general design of dome 1 , and for their physical placement, a laser pointer (not shown) is used, rotating at different levels, starting from the crown of dome 1. After the horizontal line is apravlena (projected) on the inner wall of the dome 1 and both the vertical line will be designed with it, the worker can physically attach the hanger 6 by pressing it directly at the point of intersection of the laser projection. After the completion of the attachment of all the hanging brackets 6, it will be possible to carry out the final application of polyurethane foam.

Последние слои пенополиуретана подкрашивают каким-либо другим цветом и наносят так, чтобы довести общую толщину до определенной отметки на стержне 17 кронштейна 6, которая определяется заранее самим разработчиком каждого отдельного купола 1, а также высотой, на которой укреплен кронштейн внутри купола. Метод определения правильной толщины слоя пенополиуретана критически важен для самой конструкции купола, а также предполагаемого места расположения арматурных стержней 9а и 9b, которые будут крепиться к кронштейнам 6 до нанесения торкрет-бетона 7.The last layers of polyurethane foam are tinted with some other color and applied so as to bring the total thickness to a certain mark on the rod 17 of the bracket 6, which is determined in advance by the developer of each individual dome 1, as well as the height on which the bracket is fixed inside the dome. The method of determining the correct thickness of the polyurethane foam layer is critical for the dome design itself, as well as the intended location of the reinforcing bars 9a and 9b, which will be attached to the brackets 6 before spraying concrete 7.

Для этого сначала прикрепляют горизонтальные арматурные стержни 9а первой арматуры 9, начиная с нулевой отметки. Критически важным является тот факт, чтобы арматурные стержни были не только прикреплены на соответствующем расстоянии от пенополиуретана, но и чтобы сами арматурные стержни были привязаны к кронштейнам так, чтобы они не смещались и не передвигались вообще и на стадии скрепления свободных концов стержней между собой. Данный метод позволит обеспечить ситуацию, когда давление прилагается к мембране, а не забирается от нее.To do this, first attach the horizontal reinforcing bars 9a of the first reinforcement 9, starting from zero. It is crucial that the reinforcing bars are not only attached at an appropriate distance from the polyurethane foam, but also that the reinforcing bars themselves are attached to the brackets so that they do not move and do not move at all and at the stage of bonding the free ends of the rods to each other. This method will provide a situation where pressure is applied to the membrane, and not taken away from it.

Затем крепят вертикальные арматурные стержни 9b первой арматуры 9, начиная также с нулевого уровня. Крепление осуществляется с помощью проволоки на каждом участке пересечения стержней, двигаясь снизу вверх. Имеет смысл слабо закреплять верхнюю часть вертикально расположенных арматурных стержней 9b до тех пор, пока не сделают нижнее крепление, двигаясь в направлении снизу вверх, а затем устранить первоначальные слабые крепления.Then, the vertical reinforcing bars 9b of the first reinforcement 9 are fastened, starting also from the zero level. Fastening is carried out using a wire at each section of the intersection of the rods, moving from bottom to top. It makes sense to loosen the upper part of the vertically arranged reinforcing bars 9b loosely until they make the lower fastener, moving in the direction from the bottom up, and then remove the initial weak fasteners.

На этом этапе осуществляют обрамление проемов в соответствии с установленными правилами или в соответствии с указаниями на чертежах. И в том, и в другом случае арматурные стержни 9а и 9b будут закреплены проволокой таким образом, чтобы сила струи наносимого торкрет-бетона не исказила бы месторасположение обрамления.At this stage, frame the openings in accordance with established rules or in accordance with the instructions in the drawings. In both cases, the reinforcing bars 9a and 9b will be fixed with a wire so that the force of the sprayed sprayed concrete does not distort the location of the frame.

Следующим шагом после того, как полностью установят наружные горизонтальные 9а и вертикальные 9b стержни первой арматуры 9, является закрепление всех распорок 11 их первыми концами к первой арматуре 9 и/или к кронштейнам 6.The next step after the outer horizontal rods 9a and vertical 9b of the rods of the first reinforcement 9 are fully installed, is to fasten all the spacers 11 with their first ends to the first reinforcement 9 and / or to the brackets 6.

Затем на внутреннюю поверхность полимерного покрытия 5 наносят твердеющую строительную смесь для образования (после ее затвердевания) наружной несущей оболочки 7. При этом в качестве указанной смеси используют торкрет-бетон.Then, a hardening building mixture is applied to the inner surface of the polymer coating 5 to form (after hardening) the outer bearing shell 7. In this case, shotcrete is used as the specified mixture.

Торкрет-бетон - это замешанный строительный раствор цемента, песка, заполнителя и воды, который наносится на поверхность с большой скоростью. Сила струи, ударяющей поверхность, уплотняет материал. Используется относительно сухая смесь для того, чтобы материал мог поддерживать сам себя с минимальными осадкой и текучестью даже при нанесении материала на вертикальную или потолочную поверхности. Цемент, песок, заполнитель и вода замешиваются с помощью соответствующих средств, затем прокачивается через шланг специально спроектированным насосом для раствора. Нанесение материала с высокой скоростью достигается пневматически с помощью нагнетания сжатого воздуха через сопло. В качестве цемента используется портландцемент, соответствующий требованиям спецификаций ассоциации "Portland Cement Association" для типов I, II, III, IV или V. Тип используемого цемента обычно определяется требованиями к выполняемым работам - это обычно I или II тип. Заполнитель должен составлять от 10% до 30% подбора состава бетонной смеси. Заполнитель можно не добавлять при нанесении последнего слоя, если необходимо обеспечить определенную гладкость поверхности. Кроме того, водоцементное отношение должно быть выдержано между 0,41 и 0,48 при контрольной цифре 0,45. Можно провести анализ на определение осадки конуса (анализ определения осадки конуса для смесей торкрет-бетона не является достоверным, а служит просто индикатором). Могут также использоваться добавки при условии, что они не ухудшат плотность торкрет-бетона и не приведут к коррозии стали и бетона. При этом бетон наружной несущей оболочки 7 должен подвергаться периодически анализу с применением датчика "Windsor". Анализы должны проводиться на 7-й, 14-й и 28-й день по указанию представителя заказчика. Анализ проводиться подрядчиком строительства купола с помощью оборудования подрядчика; во время проведения анализа обязательно присутствует представитель заказчика. При этом заказчик может запросить проведение альтернативного анализа. Из проб, подготовленных специально для анализа, или из самого строящегося здания можно выпилить кубы или высверлить цилиндрические образцы бетона с минимальным диаметром бетона. Пробы торкрет-бетона для анализа непрерывно наносятся на фанерную опалубку до требуемой высоты блоков. Размер блоков должен быть таким, чтобы из каждого можно было вырезать 9 кубов или цилиндров для их анализа. В течение каждого дня работы изготавливают одну пробу торкрет-бетона для анализа. Четыре куба или цилиндра должны быть вырезаны из каждого блока торкрет-бетона через 7 дней после его нанесения. Два куба или цилиндра подвергаются анализу на семидневную прочность. Оставшиеся два подвергнуться анализу на 28-й день. Оставшиеся блоки торкрет-бетона выдерживают и сохраняют после 28-дневного анализа до тех пор, пока инженер не проинформирует подрядчика в письменном виде о том, что дополнительные анализы больше не требуются. Все пробы торкрет-бетона должны быть соответственно пронумерованы и датированы, а подрядчик сделает документальную запись об относительном месте проведения строительных работ, для которых были подготовлены данные образны. Все образцы кубов или цилиндров должны быть плотными и без песчаных карманов.Shotcrete is a mixed mortar of cement, sand, aggregate and water, which is applied to the surface at high speed. The force of the jet striking the surface compacts the material. A relatively dry mixture is used so that the material can support itself with minimal upset and fluidity even when applying the material on a vertical or ceiling surface. Cement, sand, aggregate and water are mixed using appropriate means, then pumped through a hose with a specially designed mortar pump. Application of material at high speed is achieved pneumatically by forcing compressed air through a nozzle. The cement used is Portland cement, which meets the requirements of the Portland Cement Association specifications for types I, II, III, IV or V. The type of cement used is usually determined by the requirements for the work performed - it is usually type I or II. The aggregate should be between 10% and 30% of the selection of the concrete mix. A filler may not be added when applying the last layer, if you want to ensure a certain smoothness of the surface. In addition, the water / cement ratio should be between 0.41 and 0.48 with a check figure of 0.45. You can conduct an analysis to determine the cone precipitation (analysis of the determination of cone precipitation for mixtures of shotcrete is not reliable, but merely an indicator). Additives may also be used provided that they do not impair the density of the shotcrete and do not lead to corrosion of steel and concrete. In this case, the concrete of the outer bearing shell 7 must be periodically analyzed using the Windsor sensor. Analyzes should be carried out on the 7th, 14th and 28th day as directed by the representative of the customer. The analysis is carried out by the contractor for the construction of the dome using the equipment of the contractor; During the analysis, a customer representative is always present. In this case, the customer may request an alternative analysis. From samples prepared specifically for analysis, or from the building under construction, you can cut cubes or drill cylindrical concrete samples with a minimum diameter of concrete. Samples of shotcrete for analysis are continuously applied to plywood formwork to the required block height. The size of the blocks should be such that 9 cubes or cylinders can be cut from each for analysis. During each day of work, one sample of shotcrete is made for analysis. Four cubes or cylinders should be cut from each shotcrete block 7 days after its application. Two cubes or cylinders are tested for seven-day strength. The remaining two undergo analysis on the 28th day. The remaining blocks of shotcrete are maintained and stored after a 28-day analysis until the engineer informs the contractor in writing that additional analyzes are no longer required. All shotcrete concrete samples should be numbered and dated accordingly, and the contractor will make a documentary record of the relative place of construction work for which the data were prepared figuratively. All samples of cubes or cylinders should be tight and without sand pockets.

Для формирования наружной несущей оболочки 7 торкрет-бетон наносят на внутреннюю поверхность полимерного покрытия 5 равномерным и непрерывным потоком. Для этого (насколько это возможно) сопло необходимо держать примерно под прямым углом к поверхности и на соответствующем от нее расстоянии таким образом, как это определяется стандартами и в зависимости от способа нанесения, от модели сопла и используемого давления воздуха. Однако при нанесении торкрет-бетона на стальные прутья внутренней арматуры 9 прямой угол нанесения можно изменить для того, чтобы материал лучше ложился вокруг указанных прутьев. При нанесении торкрет-бетона на, вокруг, сквозь и за арматурные прутья работающий с соплом должен наносить материал в его самом влажном состоянии и, по крайней мере, с такой влажностью, чтобы на арматурных прутьях скапливалось минимальное количество торкрет-бетона.To form the outer bearing shell 7, shotcrete is applied to the inner surface of the polymer coating 5 in a uniform and continuous flow. To do this (as far as possible), the nozzle must be held at about a right angle to the surface and at an appropriate distance from it in a manner that is determined by standards and depending on the application method, on the nozzle model and the air pressure used. However, when spraying concrete on steel rods of internal reinforcement 9, the right angle of application can be changed so that the material better fits around the specified rods. When spraying concrete on, around, through and behind reinforcing bars, the person working with the nozzle must apply the material in its wettest condition and at least with such moisture that a minimum amount of shotcrete is accumulated on the reinforcing bars.

Формирование наружной несущей поверхности 7 осуществляют послойным нанесением торкрет-бетона. При этом необходимо оставлять достаточно времени для каждого слоя с тем, чтобы торкрет-бетон успел схватиться и можно было наносить следующий слой без оседания. При нанесении торкрет-бетон должен быть достаточно влажным, чтобы он правильно ложился в углах. Для обеспечения соответствующего заполнения торкрет-бетоном углов и углублений, первые его слои должны быть по возможности как можно более влажными, но в то же время достаточно сухими, чтобы оседание было минимальным. Кроме того, внутренняя часть помещения 1 должна быть закрыта для предотвращения потери водяного пара. В жаркую и сухую погоду помещение можно держать закрытым вплоть до 30 дней для достижения бетоном нормативной прочности.The formation of the outer bearing surface 7 is carried out by layer-by-layer spraying of concrete. In this case, it is necessary to leave enough time for each layer so that the shotcrete concrete has time to set and it is possible to apply the next layer without subsidence. When applied, shotcrete must be wet enough to lie correctly in the corners. To ensure proper filling of corners and recesses with shotcrete, its first layers should be as humid as possible, but at the same time dry enough to minimize settlement. In addition, the interior of room 1 must be closed to prevent the loss of water vapor. In hot and dry weather, the room can be kept closed up to 30 days to achieve standard strength with concrete.

По окончании формирования наружной несущей оболочки 7 на ее внутренней поверхности располагают трубы 12, предназначенные для образования ячеек 13 с полой сердцевиной. Для этого трубы крепят проволокой к распоркам 11 и/или к первой арматуре 9, к которой указанную проволоку привязывают предварительно (до образования наружной несущей оболочки 7). При этом трубы 12 располагают вертикально.At the end of the formation of the outer bearing shell 7 on its inner surface are pipes 12 designed to form cells 13 with a hollow core. For this, the pipes are attached with a wire to the spacers 11 and / or to the first reinforcement 9, to which the specified wire is pre-tied (before the formation of the outer supporting shell 7). In this case, the pipes 12 are arranged vertically.

После этого ко вторым (свободным) концам распорок 11 прикрепляют вторую арматуру 10 (горизонтальные 10а и вертикальные 10b стержни) тем же способом, которым до этого закрепляли первую арматуру 9.After that, to the second (free) ends of the spacers 11, a second reinforcement 10 (horizontal 10a and vertical 10b rods) is attached in the same way that the first reinforcement 9 was fixed before.

Затем на эту вторую арматуру 10 наносят твердеющую строительную смесь, закрывающую трубки 12 и вторую арматуру 10 для образования (после затвердевания) внутренней несущей оболочки 8. При этом в качестве указанной смеси также используют токрет-бетон, нанесение которого осуществляют по технологии, описанной выше для формирования наружной несущей оболочки 7.Then, a hardening building mixture is applied to this second reinforcement 10, which covers the tubes 12 and the second reinforcement 10 to form (after hardening) the internal supporting shell 8. Moreover, the mixture is also made of tokret concrete, the application of which is carried out according to the technology described above for the formation of the outer bearing shell 7.

На этом процесс возведения сводчатой конструкции в основном заканчивается. В завершение на внешнюю поверхность мембраны 3 наносят текстурное покрытие 4, выполняющее защитную функцию. В другом варианте указанное текстурное покрытие 4 наносят на внешнюю поверхность полимерного покрытия 5, с которого предварительно удаляют мембрану 3. Кроме того, по завершении процесса возведения конструкции 1 трубы 12 могут быть удалены путем их вытягивания вниз. В любом варианте образовавшиеся ячейки 13 с полой сердцевиной могут быть использованы для размещения в них различных коммуникаций.On this, the process of erecting a vaulted structure basically ends. Finally, a texture coating 4 is applied to the outer surface of the membrane 3, which performs a protective function. In another embodiment, the specified texture coating 4 is applied to the outer surface of the polymer coating 5, from which the membrane 3 is preliminarily removed. In addition, upon completion of the erection of the structure 1, the pipes 12 can be removed by pulling them down. In any embodiment, the formed cells 13 with a hollow core can be used to accommodate various communications.

Claims

1. A method of erecting a vaulted building structure with a double wall by using an inflatable elastic membrane, in the design position of which a polymer coating is created on its inner surface with brackets fixed in it, to which then the first reinforcement is attached, in addition to the brackets and / or to the first spacers are attached to the reinforcement with their first ends, after which a hardening mortar is applied to the inner surface of the polymer coating, covering the first reinforcement and the first ends of the spacers and the external supporting shell, which induces hardening, after which, pipes are arranged on the inner surface of the external supporting shell for forming hollow core cells that facilitate the building structure, and a second reinforcement is attached to the second ends of the spacers, onto which a hardening mortar is then applied covering the pipes and a second reinforcement and forming, after solidification, an inner supporting shell connected to the outer supporting shell by said spacers.

2. The method of erecting a vaulted building structure according to claim 1, characterized in that a texture coating is applied to the outer surface of said elastic membrane.

3. The method of erecting a vaulted building structure according to claim 1, characterized in that after the formation of at least the outer bearing shell, said elastic membrane is removed.

4. The method of erecting a vaulted building structure according to claim 3, characterized in that after removing the aforementioned elastic membrane, a texture coating is applied to the outer surface of the polymer coating which has become free as a result.