Здание из несъемной опалубки, заполненной в верхнем этаже здания утрамбованной почвой, а в нижних - цементным камнем

Изобретение относится к строительным материалам, не предусмотренным другими группами этого подкласса, являющимся безусадочными материалами С04В 32/00, 111:34. Здание, состоящее из тары, заполненной землей, в качестве которой служит несъемная опалубка, образующая единый каркас этажа здания, а в качестве земли - утрамбованная почва. Такая землянка может занимать только верхний этаж здания, нижние этажи здания под ним образованы несъемной опалубкой, заполненной цементным камнем. Предложенную конструкцию можно использовать не только на Земле, но и на других планетах. 1 с. 1 з.п. ф-лы 0 илл

Изобретение относится к строительным материалам, не предусмотренным другими группами этого подкласса, являющимся безусадочными материалами С04В 32/00, 111:34.

Известен каркас здания по моей заявке №2002117113/20 от 28.06.2002, патент на полезную модель №31389, Е04В 2/86, строительная конструкция с несъемной опалубкой, состоящая из изолированных или неизолированных пластин, укрепленных через горизонтальные несущие элементы на расстоянии друг от друга, при этом несущие элементы выполнены в виде параллельных пластинам опалубки перекладин и перпендикулярных им несущих мостков, на перекладинах имеются вогнутые зоны, а на мостках - пазы, отличающаяся тем, что конструкция в целом состоит из поставленных друг на друга объемных блоков каркаса, каждый из которых образует единый, неделимый каркас будущих стен целого этажа здания, в каждом помещении внутри блока установлено индивидуальное горизонтальное перекрытие, у объемного блока в качестве вертикальных элементов будущих стен служат сами пластины опалубки, содержащие отверстия, через которые пластины привинчены к горизонтальным несущим элементам и привинчены или прибиты к опорным рамам коробок окон и дверей, у объемного блока в качестве горизонтальных несущих элементов будущих стен служат перекладины, образованные протяженным стержнем арматуры и содержащие одинаковые поперечные мостки из той же арматуры, вне мест крепления мостков перекладины содержат И-образные вогнутые зоны, куда в местах углового соединения стен установлены перпендикулярные им перекладины, опорные рамы коробок окон и дверей одной стены соединены между собой вбитыми в них заостренными концами перекладин горизонтальных несущих элементов и прикреплены к краям пластин опалубки через сквозные отверстия в пластинах теми же гвоздями или винтами, что и дверные или оконные коробки, прибитые или привинченные к тем же пластинам опалубки снаружи стены, в местах угловых соединений стен одна из двух или обе соединяемые пластины опалубки содержат загибы под углом 90° и скреплены друг с другом болтами с гайками или заклепками через сквозные отверстия, при этом нижние пластины опалубки блока имеют пилообразный вид, зубья «пилы» выполнены одинаковой формы в виде равнобедренного треугольника, располагаются вдоль горизонтальной линии и установлены в И-образные пазы верхних мостков нижележащего блока.

Кроме того, строительная конструкция может отличаться тем, что в зависимости от местоположения в будущей стене блока каркас содержит три вида перекладин: перекладины, имеющие два свободных конца, оба из которых оканчиваются продольным торцевым отверстием с резьбой внутри, в которое ввинчены болты или винты, крепящие в угловых соединениях будущих стен перпендикулярно концам перекладин пластины опалубки примыкающей стены, перекладины данного типа установлены параллельно друг другу на уровнях выше и ниже опорных рам коробок окон и дверей, а в каркасах стен, не содержащих окон и дверей, на любом уровне, равномерно вдоль всей высоты стены; перекладины, имеющие два свободных конца, которые заострены и вбиты в две расположенные рядом опорные рамы оконных или дверных коробок, соединяя их между собой, перекладины, имеющие два свободных конца, один из которых оканчивается продольным торцевым отверстием с резьбой внутри для крепления опалубки примыкающей стены в угловых

соединениях стен, второй из которых заострен и вбит в опорную раму оконной или дверной коробки, соединяя ее с опалубкой примыкающей стены.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что в зависимости от положения в будущей стене блока каркас содержит четыре вида поперечных мостков: составляющие большинство мостков, имеющие два свободных конца с продольными торцевыми отверстиями с внутренней резьбой мостки, несущие привинченные к ним винтами или болтами противостоящие пластины опалубки, мостки самых верхних горизонтальных перекладин будущей стены блока, на которые опираются только пластины опалубки будущей стены вышележащего блока, они содержат на концах И-образные пазы, расположенные выше несущего их элемента арматуры, в которые вставлены нижние края опалубки будущей стены вышележащего блока, имеющие пилообразную форму, описываемые мостки также имеют два свободных конца с продольными торцевыми отверстиями с внутренней резьбой и несут привинченные к ним винтами или болтами противостоящие пластины опалубки, ЦЩ-образные мостки самых верхних горизонтальных перекладин будущей стены блока, на которые опираются кроме пластин опалубки будущей стены вышележащего блока еще и горизонтальные перекрытия с одной стороны от будущей стены, описываемые мостки содержат первый И-образный паз над одним концом, расположенный выше несущего его элемента арматуры, второй И-образный паз расположен над элементом арматуры мостка на расстоянии толщины стены вышележащего блока от первого И-образного паза, измеряемом между дальними по отношению к перекладине стенками пазов, за вторым И-образным пазом следует вертикальный стержень арматуры, начинающийся от мостка и направленный вверх, вставленный в пазы горизонтального перекрытия, наконец, со стороны края мосток оканчивается вертикальным стержнем арматуры, начинающимся от мостка и направленным вниз, содержащим сквозное поперечное отверстие с резьбой, куда крепится верхний край пластины опалубки нижележащей стены с помощью болта с гайкой или заклепки, противостоящий край пластины опалубки нижележащей стены крепится болтом или винтом в продольное торцевое отверстие на конце мостка, содержащее резьбу и расположенное под первым И-образным пазом, мостки самых верхних горизонтальных перекладин будущей стены, на которые опираются кроме пластин опалубки будущей стены вышележащего блока еще и горизонтальные перекрытия с двух сторон будущей стены, каждый такой мосток симметричен относительно несущей его перекладины: на концах мостка расположены вертикальные стержни арматуры, начинающиеся от него и направленные вниз, к которым через сквозное поперечное отверстие с резьбой внутри прикреплены верхние края противостоящих пластин опалубки нижележащей стены с помощью болта с гайкой или заклепки, далее по мостку за ними следуют вертикальные стержни арматуры, начинающиеся от мостка и направленные вверх, которые вставлены в пазы горизонтальных перекрытий по обе стороны несущей мосток стены, наконец, к центру от вертикальных, направленных вверх стержней далее по мостку расположены И-образные пазы, в них вставлены края опалубки стены вышележащего блока, то есть измеряемое между дальними по отношению к перекладине стенками пазов расстояние равно толщине стены вышележащего блока.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что блок образован тремя видами каркасов стен, отличающихся друг от друга по функции: каркасы несущих коммуникации стен, у которых расстояние Х между наружными краями опалубок стен вышележащего блока меньше или равно расстоянию У между наружными краями опалубок соответствующих стен нижележащего блока за вычетом толщины пластин опалубки У:

ХУ-У,

при этом к несъемной опалубке таких стен со стороны горизонтальных несущих элементов прикреплены коммуникации: телефонные, электрические и другие кабели, водопроводные, газопроводные, канализационные, вентиляционно-отопительные, мусоропроводные и другие трубы, прободающие опалубку внутренних стен в местах их выхода в помещения, при этом трубы и кабели коммуникаций содержат кольцеобразные вдавления, соответствующие

скобам крепления, содержащим отогнутые уплощенные концы с отверстиями, через которые они присоединены болтами с гайками или заклепками к пластинам опалубки, при этом в вогнутых местах опалубки, соответствующим вогнутым местам будущей стены кухни или ванной комнаты, над прободающими опалубку водопроводными и газопроводными трубами прикреплены водонагревательные колонки, а под другими прободающими трубами - раковины умывальников на кронштейнах со смесителями на прободающих опалубку трубах, при этом в местах стыка труб или кабелей выше- и нижележащих блоков каркаса в местах ответвлений от основного трубопровода отводящих трубопроводов умывальников, унитазов, биде, ванн и моечных раковин U-образных ловушек сливов раковин располагаются привинченные к опалубке коробки, изолирующие перечисленные отводящие трубопроводы и кабельные контакты, с плотно подогнанными под трубы и кабели отверстиями, к коробкам подвешены со стороны помещений на петлях запирающиеся форточки, содержащие по краям вырезы для выхода шлангов, при этом сливные трубы умывальников, ванн, унитазов, биде и моечных раковин содержат резьбу, как и отводящие трубопроводы в коробках, с которыми сливные трубы соединены шлангами с утолщениями или кольцами на концах и муфтами, имеющими соответствующую резьбу, к пластинам опалубки со стороны помещений крепятся также розетки и выключатели, а в коробках - еще и рубильники и счетчики электросети, каркасы стен, несущих горизонтальные перекрытия с одной стороны, у которых расстояние Х между краями опалубок стен вышележащего блока отличается от расстояния У между наружными краями опалубок соответствующих стен нижележащего блока не только на толщину опалубок У, но и на величину порожка К для установки горизонтальных перекрытий: ХУ-У-К, при этом нижележащие блоки содержат у верхнего края горизонтальные перекладины с продольными торцевыми отверстиями и ЦЩ=образными мостками, при этом опалубки наружных стен содержат карнизы, привинченные над местами стыка опалубок верхнего и нижнего блока, при этом ЦЩ-образные мостки содержат первый И-образный паз над одним концом, расположенный выше несущего его элемента арматуры, второй И-образный паз расположен над элементом арматуры мостка на расстоянии толщины стены вышележащего блока от первого И-образного паза, измеряемом между дальними по отношению к перекладине стенками пазов, за вторым И-образным пазом следует вертикальный стержень арматуры, начинающийся от мостка и направленный вверх, вставленный в пазы горизонтального перекрытия, наконец, со стороны второго края мосток оканчивается вертикальным стержнем арматуры, начинающимся от мостка и направленным вниз, содержащим сквозное поперечное отверстие с резьбой, куда крепится верхний край пластины опалубки нижележащей стены с помощью болта с гайкой или заклепки, противостоящий край пластины опалубки нижележащей стены крепится болтом или винтом в продольное торцевое отверстие на конце мостка, содержащее резьбу и расположенное под первым И-образным пазом, каркасы стен, несущих горизонтальные перекрытия с двух сторон, соотношение их толщин стен выше- и нижележащих блоков соответственно Х и У определяется формулой

ХУ-У-2К,

где У - толщина опалубок,

К - величина порожка,

при этом нижележащие блоки содержат у верхнего края горизонтальные перекладины с продольными торцевыми отверстиями и мостками, содержащими по два вертикальных направленных вверх стержня.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что блоки каркаса не образуют целый этаж, при этом блоки, образующие один этаж, установлены на блоки нижележащего этажа, частично перекрываясь, а не край над краем, за исключением краев, образующих наружные стены здания, при этом разделенные за пределами оконных и дверных проемов каркасы стен, части которых принадлежат разным блокам одного этажа, содержат торцевые опалубки, которые прикреплены болтами с гайками или заклепками к противостоящим

пластинам опалубки за имеющиеся у торцевых опалубок загибы по краям под углом 90 градусов, соединение стыкуемых торцов каркасов стены каждой пары блоков осуществлено путем скрепления верхней части торцевых опалубок разделенной стены скрепкой из предварительно напряженной арматуры, подобной по виду канцелярской, но значительно большего размера, и (или) болтами с гайками или заклепками через отверстия в торцевых опалубках, при этом концы горизонтальных перекладин каркаса стены, разделенной торцевыми опалубками соседних блоков этажа, не соединяются с соответствующими перекладинами соседнего блока и с торцевыми опалубками, у таких перекладин конец или концы, в зависимости от того, с одной или с двух сторон стена данного блока соединена со стенами соседних блоков, выполняется в виде лежащей «Т», то есть не оканчиваются свободно, а имеют мосток на конце без отверстий в перекладине.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что горизонтальные перекрытия выполнены в виде плит с приклеенными к ним сверху половым, а снизу - потолочным покрытием, с саморасправляющимися, эластичными плинтусами наверху и такими же потолочными карнизами снизу, прикрывающими щели между горизонтальными перекрытиями и стенами, при этом горизонтальные перекрытия содержат торцевые пластины с отверстиями, через которые проникают сквозь них вмурованные в толщу горизонтальных перекрытий стержни арматуры, оканчивающиеся гвоздеподобными шляпками, при этом между торцевыми пластинами и нижней частью торца перекрытия содержится параллельная торцевой пластине щель, в которую вставлены вертикальные, направленные вверх стержни мостков горизонтальных несущих элементов опорной стены, горизонтальные перекрытия под туалетами и ванными комнатами содержат вертикальную перегородку в высоту стен этих комнат, образованную двумя складывающимися сгибом вверх, подобно книжке половинами на петлях типа дверных, и крепятся крюками на своем потолке к петлям перегородки нижележащего горизонтального перекрытия с ванной комнатой и туалетом, в углах горизонтального перекрытия с перегородкой расположены столбики с высотой, равной половине высоты вертикальной перегородки, направленные вверх, на подставках по обе стороны перегородки расположены ванная и унитаз, у которых из подставок высовываются сливные трубы с резьбой на концах и загибами или кольцами на краях отверстий, куда навернуты муфты шлангов, соединяющих сливные отверстия с трубами канализационной системы, протянутыми вдоль опалубок стен, несущих коммуникации.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что пластины опалубки крепятся к мосткам и перекладинам с наружной резьбой на свободных концах при помощи обычных или фигурных гаек.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что каркасы лестничных пролетов выполнены металлическими и не требуют бетонирования, содержат вертикальные стержни, приваренные к самой верхней и к самой нижней ступеням лестницы и вставленные в соответствующие им петли на концах выпусков арматуры горизонтальных перекрытий, образующих лестничные площадки, самая верхняя и самая нижняя ступени пролетов лестниц выполнены массивными и установлены в соответствующие им по размерам вдавления или участки без полового покрытия, образованные в горизонтальных перекрытиях лестничных площадок, при этом остальные ступени лестниц пролетов выполнены перфорированными или набраны из отдельных параллельных стержней арматуры.

Кроме того, строительная конструкция отличается тем, что одноэтажный блок подвешен за мостки и перекладины верхних горизонтальных несущих элементов каркаса стен ко дну аэростатической оболочки, заполненной подъемным газом, за крюки, расположенные в вертикальном положении на перпендикулярных им пластинах, содержащих по периметру отверстия, за которые они пришиты к аэростатической оболочке с герметизацией швов, нижние горизонтальные несущие элементы каркаса стен одноэтажного блока за мостки и перекладины подтянуты одним из концов двусторонних крюков с охватом блока сверху и сбоку оболочкой, второй крюк двусторонних крюков торчит вниз, на нем закреплены

плены концевые кольца тросов, протянутые к средствам крепления на корпусе транспортного средства, при этом крюки двусторонних крюков содержат отверстия в краях разъема крюков и перекрыты ввинченными в эти отверстия винтами, при этом двусторонние крюки содержат ушки, которыми они пришиты с герметизацией швов к оболочке на расстоянии, составляющем не менее высоты блока каркаса, от крюков дна оболочки.

Недостатки каркаса не обсуждаются, поскольку именно его предлагается использовать в качестве каркаса землянки.

Известен способ обработки водоцементной суспензии для бетонной смеси по заявке на изобретение РФ №5017328/33 от 13.12.1991, С04В 40/00, по патенту РФ №2013422 путем воздействия электрическим разрядом, отличающийся тем, что водоцементную суспензию обрабатывают одним электрическим разрядом с удельной энергией импульса 0,06-0,3 кДж/дм³ , электрической емкостью 150-600 мкФ и длительностью разряда не менее 120 мкс. Недостатком данного способа является большой расход цемента по сравнению, например, с ячеистым бетоном, который будет особенно заметен при массовом строительстве этим методом.

Известна и предлагается в качестве прототипа землянка иранского архитектора Надера Халили (Землянки XXI века. БИНТИ. / Наука и жизнь, 2006, вып.4, с.23), представляющая из себя дом, построенный из мешков, заполненных землей и оштукатуренных. Плоские мешки из негниющей полипропиленовой ткани наполняют любой имеющейся на месте строительства землей. Горловину каждого мешка заворачивают и зашивают металлическими скобами. Затем из мешков, как из больших кирпичей выкладывают ряды, а поверх каждого ряда для скрепления прокладывают две нитки колючей проволоки Для выдерживания формы и размера стен, а также дверных и оконных проемов может применяться деревянная опалубка. В районах с высокой влажностью к земле можно добавлять цемент, известку или битум.

Недостатки описанной землянки: 1) слишком медленные темпы строительства, ограниченные производительностью работы человека с лопатой, 2) возможная усадка зданий со временем в результате уплотнения почвы в мешках.

Целью изобретения является предложение конструкции здания, которое может возводиться в массовом количестве быстрыми темпами с минимальным участием ручного труда отдельных людей.

Техническим результатом изобретения является

- получение здания, сооружаемого из подручных материалов - из почвы на месте стройплощадки, разведенной водой и утрамбованной методом электротрамбовки одним электрическим разрядом,

- получение здания, которое может возводиться в массовых количествах в районах массовых разрушений и массового обновления жилого фонда,

- получение быстровозводимого здания.

Этот технический результат достигается тем, что строится здание из несъемной опалубки, заполненной в верхнем этаже здания утрамбованной почвой, а в нижних - цементным камнем, включающее тару, заполненную землей, отличающееся тем, что в качестве тары служит несъемная опалубка, образующая единый каркас верхнего этажа здания, а в качестве земли - утрамбованная почва, нижние этажи здания под ним образованы несъемной опалубкой, заполненной цементным камнем.

В качестве строительного материала здания предлагается поверхностный слой земли - почва. Почва может быть самой разной по своему типу - от песка до чернозема - в зависимости от того, где находится стройплощадка. Каркас здания описанной конструкции

собирается в цехе и доставляется дирижаблем или вертолетом к месту строительства подвешенным под аэростатической оболочкой, заполненной подъемным газом. Для изготовления утрамбованной почвы готовится сначала водо-почвенная суспензия. Для этого предлагается разместить на дирижабле землемешалку, подобную бетономешалкам, устанавливаемым на КАМАЗах, но большего объема и с более широким диаметром выходного отверстия. В бетономешалку засыпается почва ковшом экскаватора, при помощи насоса и шланга туда подается также вода из ближайшего источника. Внутри землемешалки имеются массивные чугунные ядра или камни, которые при ее вращении измельчают почву. Готовая смесь отсасывается из землемешалки и подается в пространство между опалубками. Далее сверху с дирижабля на длинном диэлектрическом шесте во взвесь опускается электроразрядник. После электрогидравлического удара смесь трамбуется, делаясь насыщенно плотной. Эксперименты с цементом, трамбуемым таким способом, показали, что микросктруктура цементного камня после электрического разряда изменяется по сравнению с таковой, прошедшей обычную трамбовку: в ней практически не остается незаполненных цементом пустот. Почва будет вести себя аналогичным образом: свободное пространство между комочками почвы или песчинками будет отсутствовать в отличие от почвы, засыпанной в мешки без трамбовки. Это предотвратит усадку с течением времени. В качестве почвы для заполнения каркаса может служить не только сухопутная почва, но и ил со дна водоема, трамбовка которого благодаря мелкости его частиц приведет к получению материала более высокой плотности, чем в случае трамбовки сухопутных почв. Из-за сыпучести наполнителя каркаса следует воздержаться от строительства высотных домов описанного типа, ограничившись конструкциями в один этаж. Но здание может быть засыпано в качестве верхнего этажа многоэтажного здания, нижние этажи которого образованы каркасом описанной конструкции, заполненным утрамбованной электрогидравлическим способом и застывшей водно-цементной суспензией. Тогда будет достигнута не полная, а частичная экономия цемента. Например, в двухэтажном здании, построенным таким способом, можно сэкономить половину цемента. Если в каждом городе будет иметься цех для строительства каркасов зданий, строящихся в этом городе, то в случае массовых разрушений в каком-либо населенном пункте, например, в очаге землетрясения или военных действий достаточно будет каждому городу построить по одному зданию описанным способом, доставив каркас здания в место восстановления, чтобы проблема жилья была решена. В отсутствии стихийных бедствий и войны города смогут кооперироваться для массового расселения граждан из ветхого фонда, строив дома описанным способом.

Описанную конструкцию предлагается назвать «Марсианкой» в связи с тем, что во второй половине XXI века данное сооружение на Марсе может стать самым распространенным. К тому времени нефть на Земле станет редким сырьем, а полипропилен - дорогим материалом для мешков. Разве что из метана можно будет осуществлять его синтез. Но более реально на Марсе изготовить из имеющихся там руд металлическую опалубку и заполнить ее марсианским песком, покрывающим практически всю планету. В качестве жидкости для трамбовки песка не обязательно использовать воду. Подойдет любая жидкость, химически не реагирующая с песком. При суточных перепадах температур в сотни градусов можно дождаться условий, при которых жидкостью станет, например, углекислый газ, и использовать его вместо воды в жидкостно-почвенной суспензии. При подъеме температуры газ испарится из марсианской почвы, уложенной в опалубку и утрамбованной. Можно также в условиях Марса или земной безводной пустыни конденсировать до жидкого состояния газы атмосферы и использовать их при трамбовке. Итак, предложенную конструкцию можно использовать не только на Земле, но и на других планетах.

Здание из несъемной опалубки, заполненной в верхнем этаже здания утрамбованной почвой, а в нижних - цементным камнем, включающее тару, заполненную землей, отличающаяся тем, что в качестве тары служит несъемная опалубка, образующая единый каркас верхнего этажа здания, а в качестве земли - утрамбованная почва, нижние этажи здания под ним образованы несъемной опалубкой, заполненной цементным камнем.