Способ усиления фундамента здания

 

Изобретение относится к области строительства и может быть широко использовано при реконструкции существующих фундаментов путем проведения технологических мероприятий для повышения их несущей способности при реконструкции зданий и сооружений. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении темпов ведения работ по усилению и реконструкции фундаментов в стесненных условиях при обеспечении высокой надежности усиленного фундамента. Способ усиления фундамента здания, сооружения предусматривает пересадку фундамента на выносные и/или подводимые под его подошву сваи и включает размещение трубчатых секций свай соответственно под фундаментом, преимущественно в образованных в нем или в стене штрабах, и/или над выносными, преимущественно внутрь здания, за контур фундамента в плане балками, вдавливание секций сваи, ее соединение с последующей секцией трубчатой муфтой, и бетонирование голов сваи. Новым является то, что пред вдавливанием секцию сваи размещают в инвентарной кольцевой обойме гидравлического домкрата, длина которой не более длины секции сваи, а ее внешний диаметр превышает диаметр секции сваи, по крайней мере, на 10 мм, вдавливание последней секции сваи осуществляют на величину, не превышающую длину инвентарной кольцевой обоймы, а после вдавливания последней секции сваи кольцевую обойму извлекают и одновременно с бетонированием голов свай бетонируют образованную после извлечения кольцевой обоймы полость. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области строительства и может быть широко использовано при реконструкции существующих фундаментов путем проведения технологических мероприятий для повышения их несущей способности при реконструкции зданий и сооружений.

Из известных технологий по реконструкции и усилению фундаментов наиболее близким является способ усиления фундамента здания вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями путем пересадки фундамента на выносные и/или подводимые под его подошву сваи, включающий размещение трубчатых секций свай соответственно под фундаментом, преимущественно в образованных в нем или в стене штрабах, и/или над выносными, преимущественно внутрь здания, за контур фундамента в плане балками, вдавливание секции сваи, ее соединение с последующей секцией трубчатой муфтой, и бетонирование голов свай (В.Б. Швец и др., Усиление и реконструкция фундаментов. -М.: Стройиздат, 1985, с. 82-86).

Известные технологии не обеспечивают требуемых темпов ведения работ в стесненных условиях при обеспечении высокой надежности усиленного фундамента, поскольку не учитывают характер деформации грунта в призабойной зоне у головы сваи при ее вдавливании.

Задачей настоящего изобретения является повышение темпов ведения работ по усилению и реконструкции фундаментов в стесненных условиях при обеспечении высокой надежности усиленного фундамента.

Достигается это тем, что в способе усиления фундамента здания, сооружения вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями путем пересадки фундамента на выносные и/или подводимые под его подошву сваи, включающем размещение трубчатых секций свай соответственно под фундаментом, преимущественно в образованных в нем или в стене штрабах и/или над выносными, преимущественно внутрь здания, за контур фундамента в плане балками, вдавливание секции сваи, ее соединение с последующей секцией трубчатой муфтой, и бетонирование голов свай, - перед вдавливанием секцию сваи размещают в инвентарной кольцевой обойме гидравлического домкрата, длина которой не более длины секции сваи, а ее внешний диаметр превышает диаметр секции сваи по крайней мере на 10 мм, вдавливание последней секции сваи осуществляют на величину, не превышающую длину инвентарной кольцевой обоймы, а после вдавливания последней секции сваи кольцевую обойму извлекают и одновременно с бетонированием голов свай бетонируют образованную после извлечения кольцевой обоймы полость. При этом при вдавливании секций сваи следует использовать гидравлический домкрат с двухштоковыми гидроцилиндрами, корпуса которых соединены между собой плитой с центральным направляющим отверстием для секции сваи, а однонаправленные штоки жестко связаны соответственно с упорной плитой и имеющей центральное отверстие для размещения инвентарной обоймы опорной плитой. Кроме того, выносные за контур фундамента балки выполняют в виде обвязочных железобетонных поясов с отверстиями, в которых одним концом размещают инвентарную обойму, вдавливание последней секции каждой сваи производят до достижения в отверстии балки ее верхней кромкой отметки, отстоящей вверх от нижнего основания балки на величину, не меньшую, чем величина диаметра секции сваи. Трубчатые муфты следует размещать внутри трубчатых секций сваи, которые соединяют преимущественно сваркой по торцам между собой непосредственно или через трубчатые муфты, длина которых не менее диаметра секции сваи.

Работы по усилению фундамента здания вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями путем пересадки фундамента на принятые в зависимости от произведенного расчета выносные и/или подводимые под его подошву сваи осуществляются следующим образом.

В существующем фундаменте выполняют штрабу, в зоне которой просверливают шпуры для арматуры класса А-III ростверка, устанавливают опалубку, армируют и бетонируют ростверк с вертикальными отверстиями. При этом получают выносные за контур фундамента балки, выполненные в виде обвязочных железобетонных поясов с отверстиями. В указанных отверстиях одним концом размещают инвентарную обойму, которая выполняет функции направляющей для вдавливания первой и последующих секций сваи. Длина обоймы не более длины секции сваи, а ее внешний диаметр превышает диаметр секции сваи по крайней мере на 10 мм. Значительное превышение этой величины, так же как и ее уменьшение, приведет к снижению несущей способности сваи. Для соединения металлических секций сваи между собой используют трубчатые муфты, которые размещают внутри трубчатых секций сваи. Секции соединяют преимущественно сваркой по торцам между собой непосредственно или через трубчатые муфты, длина которых не менее диаметра секции сваи. Вдавливание последней секции каждой сваи производят до достижения в отверстии балки ее верхней кромкой отметки, отстоящей вверх от нижнего основания балки на величину, не меньшую величины диаметра секции сваи.

Усиление фундамента может быть произведено также путем сваи подведения под его подошву. При этом трубчатые секции свай размещают под фундаментом и операции по вдавливанию секций сваи повторяют с последующим бетонированием голов свай, что приводит к переоперанию или пересадке фундамента на выносные и/или подводимые под его подошву сваи.

Возможно совмещение описанных выше технологий применительно к совместному использованию пересадки фундамента на сваи, подведенные под подошву фундамента, и дополнительно на выносные за контур фундамента, преимущественно внутрь здания, балки, как было описано выше, выполненные в виде обвязочных железобетонных поясов.

При вдавливании секций сваи в грунте вокруг ее верхней части образуются за счет увлекания грунта движущейся секцией конусные полости, которые после извлечения инвентарной кольцевой обоймы бетонируются совместно с образованной вокруг головы сваи полостью. При бетонировании указанной полости образуется так называемая коническая монолитная пробка, значительно повышающая несущую способность усиленного фундамента.

При вдавливании секций сваи используют гидравлический домкрат с двухштоковыми гидроцилиндрами, корпуса которых соединены между собой плитой с центральным направляющим отверстием для секции сваи, а однонаправленные штоки жестко связаны соответственно с упорной плитой и имеющей центральное отверстие для размещения инвентарной обоймы, опорной плитой. Анкерами может служить арматура класса A-III.

Формула изобретения

1. Способ усиления фундамента здания, сооружения вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями путем пересадки фундамента на выносные и/или подводимые под его подошву сваи, включающий размещение трубчатых секций свай соответственно под фундаментом, преимущественно в образованных в нем или в стене штрабах, и/или над выносными, преимущественно внутрь здания, за контур фундамента в плане балками, вдавливание секции сваи, ее соединение с последующей секцией трубчатой муфтой и бетонирование голов свай, отличающийся тем, что перед вдавливанием секцию сваи размещают в инвентарной кольцевой обойме гидравлического домкрата, длина которой не более длины секции сваи, а ее внешний диаметр превышает диаметр секции сваи, по крайней мере на 10 мм, вдавливание последней секции сваи осуществляют на величину, не превышающую длину инвентарной кольцевой обоймы, а после вдавливания последней секции сваи кольцевую обойму извлекают и одновременно с бетонированием голов свай бетонируют образованную после извлечения кольцевой обоймы полость.

2. Способ усиления фундамента здания, сооружения вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями по п.1, отличающийся тем, что при вдавливании секций сваи используют гидравлический домкрат с двухштоковыми гидроцилиндрами, корпуса которых соединены между собой плитой с центральным направляющим отверстием для секции сваи, а однонаправленные штоки жестко связаны, соответственно с упорной плитой и имеющей центральное отверстие для размещения инвентарной обоймы опорной плитой.

3. Способ усиления фундамента здания, сооружения вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями по п.1, отличающийся тем, что выносные за контур фундамента балки выполняют в виде обвязочных железобетонных поясов с отверстиями, в которых одним концом размещают инвентарную обойму, вдавливание последней секции каждой сваи производят до достижения в отверстии балки ее верхней кромкой отметки, отстоящей от нижнего основания балки на величину, не меньшую, чем величина диаметра секции сваи.

4. Способ усиления фундамента здания, сооружения вдавливаемыми гидравлическим домкратом сваями по п.1, отличающийся тем, что трубчатые муфты размещают внутри трубчатых секций сваи, которые соединяют, преимущественно сваркой, по торцам между собой непосредственно или через трубчатые муфты, длина которых не менее диаметра секции сваи.