Фундамент здания, сооружения, возводимого на неравномерно деформируемом основании

 

Использование: возведение фундаментов зданий, сооружений на неравномерно деформируемом основании. Сущность изобретения: фундамент содержит верхний и нижний опорные блоки. Обращенные друг к другу торцы блоков выполнены с наклонными участками и периферийными горизонтальными участками. Наклонные участки образуют выемки, в которых установлены два клиновых элемента Клиновые элементы выполнены со сквозными резьбовыми отверстиями , через которые пропущен резьбовой болт, Резьба в отверстиях клиновых элементов имеет противоположное направление . На боковой поверхности блоков закреплена обойма. Обойма и торцы блоков образуют полость, которая заполнена рабочей жидкостью. На горизонтальных участках блоков закреплены амортизирующие прокладки. 2 з.п, ф-лы, 3 ил. ел с

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 . Е 02 О 27/34, 31/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! ".б

1.б

1 б б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4846454/33 (22) 09,07.90 (46) 30,08.92. Бюл. М 32 (71) Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научноисследовательского института морского транспорта "Союзморниипроект" (72) Л.Ф.Златоверховников, А.В.Никонов и

Ю,A.Ïóòéëèí (56) Авторское свидетельство СССР

N 571548, кл. Е 02 0 27/34, 1975, Авторское свидетельство СССР

М. 746044, кл. Е 02 D 27/34, 1975. (54) ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, ВОЗВОДИМОГО НА НЕРАВНОМЕРНО ДЕФОРМИРУЕМОМ ОСНОВАНИИ (57) Использование: возведение фундаментов зданий, сооружений на неравномерно

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении зданий, сооружений на керавномерно деформируемых основаниях, например на слабых, в том числе на просадочных и пучинистых грунтах, а также ка подрабатываемых территориях.

Целью изобретения является повышеwe надежности фундамента.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез фундамента с предлагаемым закладным устройством; на фиг. 2 — сечение А-А ка фиг.

1; на фиг. 3 — се ение Б-Б на фиг, 1, Предлагаемый фундамент включает фундаментную подушку 1 и стойку 2 с размещенным между кими закладным устройством.

Закладное устройство содержит нижний, связанный с фундаментной подушкой

1, и верхний, связанный со стойкой 2, опор„„50„„1758170 А1 деформируемом основании. Сущность изобретения: фундамент содержит верхний и нижний опорные блоки. Обращенные друг к другу торцы блоков выполкены с наклонными участками и периферийными горизонтальными участками. Наклонные участки образуют выемки, в которых установлены два клиновых элемента, Клиновые элементы выполнены со сквозными резьбовыми отверстиями, через которые пропущен резьбовой болт, Резьба в отверстиях клиновых элементов имеет противоположное направление. На боковой поверхности блоков закреплена обойма. Обойма и торцы блоков образуют полость, которая заполнена рабочей жидкостью. На горизонтальных участках блоков закреплены амортизирующие прокладки. 2 з.п, ф-лы, 3 ил. ные блоки 3 и 4, обращенные . друг к другу торцы которых выполнены с горизонтальными и наклонными симметрично вертикальной оси фундамента участками 5 и 6, и попарко установленные между опорными блоками 3 и 4 двухсторонние клиновые элементы 7 и 8, взаимодействующие с возмож ностью скольжения своими опорными гранями 9 с наклонными участками 6 торцов опорных блоков 3 и 4 и объединенные друг с другом посредством стяжного болта 10, Наклонные участки 6 каждого опорно;о блока 3 и 4 образуют на его торце выемку, а его горизонтальные участки 5 размещены по периферии выемки.

При этом в клиновых элементах 7 и 8 выполнены горизонтальные отверстия, в которых запрессованы втулки 11 с отверстиями, имеющими разнокаправленную резьбу, 1758170 взаимодействующую с резьбой стяжного болта 10.

Для облегчения подъема или о „ скания фундамента здания, сооружения, производимых путем перемещения клиновых элементов 7 и 8 при вращении стяжного болта

10 вокруг его оси, предусмотрены антифрикционные покрытия 12 по контакту опорных граней 9 клиновых элементов 7 и 8 с наклонными участками 6 торцов опорных блоков 3 и 4.

В закладном устройстве крепление его нижнего опорного блока 3 к торцу фундаментнои подушки 1 и его верхнего опорного блока 4 к торцу стойки 2 осуществляется с помощью анкеров 13.

Фуйдамент снабжен обоймой, состоящей из четырех связанных между собой вертикальных панелей 14-17, скрепленных

10 верхним опорными блоками 3 и 4, причем в средней части двух панелей 14 и 16, расположенных перпендикулярно оси стяжного болта 10, выполнены отверстия t9, вытянутые в вертикальном направлении, через которые выпущены концы стяжного болта 10.

Жесткое крепление к боковым стенкам нижнего опорного блока 3 четырех панелей

14-17 обоймы обеспечивается с помощью болтов 18, которые пропущены через отверстия круглого сечения, расположенные в нижней их части. Крепление к боковым стенкам верхнего опорного блока 4 четырех панелей 14 — 17 обоймы осуществляется так35

40 же с помощью болтов 18, но пропущенных через вытянутые в вертикальном направлении отверстия, которые расположены в верхней их части.

Такое крепление панелей 14-17 позволяет им свободно перемещаться относительно стойки 2 при подъеме или опускании фундаментной подушки 1.

В том случае, когда панели 14-17 обоймы имеют такую высоту, которая позволяет. со всех боковых сторон перекрыть верхнюю часть фундаментов подушки 1 и нижнюю часть стойки 2, тогда применение анкеров

13 не является обязательным.

На концах стяжного болта 10 размещены упорные диски 20, снабженные антифрик1 ионными подкладками 21, которые с внутренней стороны, обращенной в сторону панелей 14 и 16, являются также и уплотнителями.

Упорные диски 20 навинчены на концы стяжного болта 10 и закреплены, например, с помощью стопорных винтов или шпилек, Торцы стяжного болта 10 снабженй головками 22 под ключ съемного поворотного приспособления (на чертеже не показано). болтами 18 с боковых сторон с нижним и 20

Панели 14 — 17 обоймы и торцы опорных блоков 3 и 4 образуют в закладном устройстве общую замкнутую полость, которая делится на три отдельные полости, В центральной части закладного устройства находится полость 23, ограниченная панелями 15 и 17, клиновыми элементами 7 и 8 и опорными блоками 3 и 4, а в двух боковых частях закладного устройства. расположенных вдоль оси стяжного болта 10, имеются полости 24 и 25, каждая из которых ограничена тремя панелями (14, 15, 17 или 15, 16, 17), одним из клиновых элементов (7 или 8), опорными блоками 3 и

4 и одним из упорных дисков 20.

Оба упорных диска 20 снабжены стопо- . рами 26, предотвращающими самопроизвольное вращение стяжного болта 10 после установки с его помощью клиновых элементов 7 и 8 в заданное поло>ке -.ие. Стопоры 26 пропущены через отверс.: ия в упорных дисках 20 и в антифрикционных подкладках 21. и входят в соответствующие углубления в панелях 14 и 16.

Кроме того, на боковых сторонах обоих клиновых элементов 7 и 8 выполнены вертикальные пазы, имеющие в поперечном сечении форму ласточкина хвоста, в которых размещены сальники 27., Предусмотрено также, что общая замку-тая полость, расположенная внутри закладного устройства и состоящая из трех отдельных полостей 23, 24 и 25, заполнена рабочей жидкостью,. например машинным маслом, с возможностью ее перетекания при сближении клиновых элементов 7 и 8 из полости 23 в полости 24 и 25 и при прохождении клиновых злементв 7 и 8 — в обратных направлениях через резьбовые соединения стяжного болта 10 с втулками 11, запрессованными в горизонтальных отверстиях, которые выполнены в обоих клиновых элементах 7 и 8.

Для заполнения рабочей жидкостью общей замкнутой полости, располо>кенной внутри закладного устролства, служат закрываемые пробками отверстия 28 в панелях 15 и 17, размещенные таким образом, чтобы они открывались в верхней части полости 23.

Горизонтальные участки 5 торцов обоих опорных блоков 3 и 4 снабжены амортизирующими накладками 29, Для беспрепятственной посадки верхнего опорного блока 4 на нижний опорный блок 3 при сближении клиновых элементов

7 и 8, не наносящих повреждений стяжному болту 10, в средней части горизонтальных участков 5 торцов нижнего и верхнего опорных блоков 3 и 4 выполнены соответству:о1758170 щие продольные полуцилиндрические выемки, внутренние поверхности которых также - снабжены амортизирующими накладками 29.

В тех случаях, когда необходимая величина подьема стойки 2 фундамента или ее опускания, определяемая эксплуатационными требованиями. превышает возможности одного закладного устройства, возможно размещение между фундаментной подушкой 1 и стойкой 2 фундамента несколько аналогичных закладных устройств, установленных одно на другом в двух или большем числе ярусов и скрепленных между собой.

Работает предлагаемое устройство следующим образом, При подготовке фундамента, снабженного закладным устройством, к эксплуатации общая замкнутая полость, расположенная внутри закладного устройства и состоящая из отдельных полостей 23, 24 и 25., должна быть предварительно заполнена рабочей жидкостью, например машинным маслом.

Для герметизации общей замкнутой полости предусмотрено, что упорные диски

20, предварительно навинченные на концы стяжного болта 10, скреплены с ним с таком положении, чтобы находящиеся под ними антифрикционные подкладки 21 своими внутренними сторонами, являющимися уплотнителями, были плотно прижаты к панелям 14 и 16 и закрывали пр» этом отверстия

19, Заполнение общей замкнутой полости производится через отверстия 28, расположенные в верхней части полости 23, которая находится в центральной части закладного устройства, после чего отверстия 28 плотно закрываются пробками, В случае обнаружения путем систематических инструментальных наблюдений, вертикального смещения фундамента, оборудованного закладным устройством, для компенсации выявленной осадки или подъема фундамента необходимо соответственно развести или сблизить клиновые элементы 7 и 8 путем вращения стяжного болта 10 в нужном направлении с помощью съемного поворотного приспособления, надетого на одну из его головок 22.

Для обеспечения возможности вращения стяжного болта 10 следует заранее оба стопора 26, пропущенные через отверстия в упорных дисках 20 и в антифрикционйых подкладках 21, выдвинуть из соответствующих углублений в панелях 14 и 16, Таким образом, стяжной болт.10 будет освобожден от жесткой связи через упорные диски

20 с панелями 14 и 16.

При вращении стяжного болта 10 в зависимости от направления его вращения

5 втулки 11 свинчиваются со стяжного болта

10 или навинчиваются на него, что вызывает взаимное расхождение или схождение клиновых элементов 7 и 8, опорные грани 9 которых, снабженные антифрикционными

10 покрытиями t2, скользят по наклонным участкам 6 нижнего и верхнего опорнь<х бло.. л.

3 и 4, также снабженных антифрикци-:::-:.ы:.— ми покрытиями 12, В результате это о;.<;:.:3исходит соответственно или подьем, или

15 опускание верхнего опорного блока 4 вместе со стойкой 2 и опирающейся на нее частью здания, сооружения, Подьем или опускайие верхнего опорного блока 4 осуществляется под воздейст20 вием вертикальных составляющих усилий, развиваемых в перемещающихся клиновых. элементах 7 и 8 при передаче необходимого вращающего момента на стяжной болт 1С!.

Во время корректировки положения

25 стойки 2 по высоте и в процессе дальнейшей эксплуатации фундамента.он не будет подвергаться воздействию каких-либо горизонтальных нагрузок, так как в нем горизонтальные снижмающие усилия, воз30 никающие в обоих клиновых элементах 7 и

8, всегда будут взаимно уравновешены эа счет передачи этих усилий на стяжной болт

10.

Во время вращения стяжного болта 10

35 упорные диски 20, установленные и закрепленные на его концах. будут препятствовать его смещению вдоль своей оси даже в то» случае, если один из клиновых элементов 7 или 8 перестанет по какой-либо причин .

40 смещаться относительно оси фундамента.

Вращение стяжного болта 10 будет облегчено за счет того, что опорные грани 9 клиновых элементов 7 и 8, а также контактирующие с ними наклонные участки 6 опор45 ных блоков 3 и 4 снабжены антифрикционными покрытиями 12 и, кроме того, благодаря тому, что внутренние плоскости упорных дисков 20 контактируют с антифрикционными подкладками 21, упор50 ные диски 20 свободно скользят 1о наружным плоскостям антифри...,ионных подкладок 21.

Вращать стяжной болт 10 следует до тех пор, пока стойка 2 по данным инструмен55 тальных наблюдений не придет в свое первоначальное положение.

После приведения стойки 2 в ее исходное положение so избежание самопроизвольного сближения клиновых элементов 7 и 8 при вращении стяжного болта 10 под

1758170 воздействием вертикальной нагрузки производится фиксация положения стяжнага болта 10.

Для этого оба стопора 26, пропущенные через отверстия в упорных дисках и антифрикционных подкладках 21, должны быть задвинуты в соответствующие углубления в панелях 14 и 16.

После завершения очередной корректировки положения стойки 2 здания, сооружения необходимо общую замкчутую полость, . расположенную внутри закладного устройства, вновь пополнить рабочей жидкостью путем заливки ее дополнительного обьема через отверстия 28 в панелях 15 или 1/, и затем снова плотно закрыть отверстия 28 пробками.

В случае самопроизвольного сближения клиновых элементов 7 и 8, которое может быть вызвано, например, срывом резьбы стяжнсго болта 10 и резьбы во втулках 11, а также изломом стопоров 26, не следует опасаться, что таксе сближение произойдет мгновенно, так как наличие сальников 27 будет препятствовать быстрому вытеканию рабочей жидкости из полости

23 через щели между панелями 15 и 17 л клиновыми элементами 7 и 8, При увеличивающем давлении, передаваемом на рабочую жидкость, которая,ахсдится в полости 23, рабочая жидкость будет медленно выдавливаться через резьбовые соединения стяжного болта 10 с втулками

11, запрессованными в горизонтальных отверстиях, выполненных в обоих клиновых элементах 7 и 8, и пополнит обьем рабочей жидкости в полостях 24 и 25, также являющихся частями общей замкнутой полости и находящихся в двух боковых частях закладного устройства, которые располо>хены вдоль оси стяжного болта 10, Тем самым будет заторможена движение клиновых элементов 7 и 8 навстречу другдругу и одновременно будут демпфироваться возникающие в этом случае динамические усилия, После окончательного сближения клиновых элементов 7 и 8, когда между ними, наконец, возникнет контакт, горизонтальные участки 5 торца верхнего опорного блока 4 при его опускании обопруться на соответствующие горизонтальные участки 5 торца нижнего опорного блока 3, При атом произойдет мягкая посадка верхнего опорного блока 4 на нижний спорный блок 3, так как горизонтальные участки

5 их торцов снабжены амортизирующими накладками 29, Технико-экономические преимущегтва изобретения по сравнению с прототипом заключаются в следующем.

Закладное устройство для фундамента

5 может быть изготовлено заранее в заводских условиях с требуемой точностью, то есть предлагаемый фундамент является технологическим в изготовлении, В связи с тем, что закладное устройство

10 в фундаменте ограничена сверху и снизу горизонтальными плоскостями, ано, в случае необходимости, легко может быть заменена другим, что свидетельствует а высокой ремснтапригаднасти этОГО фундамента.

15 Закладное устройство удобно в эксплуатации, так как требуемое перемещение клиновых элементов с большой точностью может быть осуществлено одним человеком путем вра ценил стя>кнсга болта с помощью

20 гаремного поворотного,"..грайства, надеваемого на стя>кной бал.; с любого доступного ега конца, Фундамент имеет высокую надежность, в том числе даже в экстремальных условиях .

25 его работы, по таким при инам.

В связи с наличием упорных дисков, óñтанавленных с обоих концов стяжнаго болта и скрепленных с ним, предотвращается воэможность смещения стяжнсгo болта вдоль

30 ега оси, так как указанные упорные диски опираются снаружи на соответствующие панели обоймы, Закладное устройства выполнено так, что в нем обеспечивается жесткое закрепле35 ние клиновых элементов после их установки в заданном положении за счет резьбавых соединений клиновых элементов са стяжным балтам с flocëåäóþö èì фиксированием положения тяжнога балта с помощью сто40 паров, пройущенных через отверстия в упорных дисках и входящих в соответствующие углубления в панелях обоймы.

В закладном устройстве практически исключена возможность разрыва стяжного

45 болта, поскольку он всегда работает на сжатие с кручением.

В случае разрыва резьбы в резьбовых соединениях стяжнога болта с клиновыми элементами или в случае излома стопоров

50 возможно лишь медленное сближение клиновых элементов, продолжающееся до тех пар, пока ни не соприкоснуться между собой, пр!л этом верхний опорный блок опустится на нижний опорный блок и обопрется

55 обоими горизонтальными участками своего торца, снабженными амортизирующими накладками, на соответствующие горизонтальные участки торца нижнего опорного блока, также снабженного амортизирующими накладка.ли, Замедленное сближение

1758170

10 клиновых элементов в дайном случае будет вующих на некоторые фундаменты, могут обеспечиваться благодаря тому, что в за- превзойти их несущую способность и, таким кладном устройстве предусмотрена сбщая - образом, предотвратить дальнейшие неравзамкнутая полость, заполненная рабочей номерные вертикальные смещения фунда.жидкость:о, причем из-за наличия сальни- 5 ментов. ков рабочая жидкость под давлением будет, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я постепенно пере екать из центральной час- l. Фундамент здания, сооружения, возти указанной полости через резьбовые сое- водимого на неравномерно деформируемом динения стяжного болта с клиновыми основании, включающий верхний и нижний элементами в боковые части этой полости. 10 опорные блоки, обращенные друг к другу

В результате этого будет исключена воз- орцы которых вйполнены c горизонтальныможность динамического воздействия на ми и наклонными симметрично вертикальздание, сооружение при срыве резьбы в ной оси фундамента участками, И попарно резьбовых соединениях стяжного болта с установленные между о орными блоками клиновыми элементами или при изломе сто- 15 двухсторонние клиновые элементы, взаимопоров. действующие с возможностью скольжения

Крометого,вданномслучаепроизойдет своими опорными гранями с наклонными лишь незначительное перемещение KhMHQ- участками торцов олорных блоков и объедивых элементов, которое не сможет повлиять ненные друг с другом посредством стяжнона прочность или устойчивость здания, соо- 20 го болта, пропущенного через ружения. образованные в клиновых элементах отверОбойма, состоящая из четырех панелей стия, отличающийся тем, что, с целью и закрывающая с боковых сторон закладное повышения надежности фундамента, наустройство, тем самым предохраняет опор- клонные участки каждого блока образуют на ные грани клиновых элементов и наклонные 25 его торце выемку. а его горизонтальные учаучастки торцов опорных блоков от попада- - стки размещены по периферии выемки, приния на них грязи и строительного мусора. чем отверстия в клиновых элементах

Если здание, сооружение, возведейное выполнены с разнонаправленной резьбой, на неравномерно деформируемом основа- взаимодействующей.с резьбой стяжного нии, оборудовано фундаментами с заклад- 30 болта, ными устройствами, то путем 2, Фундамент по и. 1, о тл и ч à ю щ и йрегулирования положения клиновых эле- с я тем, что он снабжен обоймой закрепи ментов, выполняемого на основе данных ленной на боковой поверхности блоков с инструментальных набл.одений за верти- возможностью перемещения в ней верхнего кальными смещениями фундаментов, их 35 блока, а полость, образованная обоймой и можно привести в первоначальное проект- торцами блоков, заполнена рабочей жидконое положение, При этом создается воз- стью, при этом в обойме выполнены вытяну- можность избежать неравномерной тые по вертикали отверстия, загрузки отдельных фундаментов, вызван- 3. Фундамент по пп, 1 и 2, о т л и ч а юной перераспределением нагрузок, кото- 40 шийся тем, что на горизонтальных участ.рые передаются от здания, соору>кения в ках блоков закреплены амортизирующие тех случаях, когда величины усйлий, дейст- накладки, i758170

1758 1 70

13

77

Ф

Составитель Л.Златоверховников

Редактор Т.Пилипенко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор C Ncdo . Заказ 2 7 Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101