Устройство для корректировки положения здания, сооружения

 

Изобретение относится к строительству и может быть применено для подъема и выравнивания многоэтажных зданий и различных сооружений, получивших сверхнормативные крены, в частности, из-за осадки грунтов. Вместе с тем, изобретение может быть применено в любой области народного хозяйства, где требуется проводить корректировку положения различных конструкций большого веса. Устройство для корректировки положения здания, сооружения включает домкратную крышку с подкладкой над ней и входящую в цилиндрическую опорную подставку, между которыми расположена эластичная полая оболочка со штуцером с возможностью нагнетания в нее и выпуска рабочей среды. Новым является то, что домкратная крышка выполнена жестко соединенной со штоком с возможностью скольжения его в направляющей втулке, жестко связанной с опорной подставкой, причем домкратная крышка и опорная подставка снабжены кронштейнами с закрепленным на них устройством обратного хода. Техническим результатом изобретения является исключение заклинивания домкратной крышки в опорной подставке. 11 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть применено для подъема и выравнивания многоэтажных зданий и различных сооружений, получивших сверхнормативные крены, в частности, из-за осадки грунтов.

Известны различные конструкции устройств для корректировки положения здания, сооружения. Например, известно устройство для корректировки положения здания, сооружения при неравномерных осадках основания (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 697643, 03.09.76, "Устройство для корректировки положения здания, сооружения"). Данное устройство состоит из заполненной сыпучим материалом емкости с отверстиями в нижней ее части. Отверстия предназначены для выпуска сыпучего материала. Названное устройство включает также установленный на сыпучем материале поршень, а также распорное приспособление, установленное на верхнем торце поршня. Распорное приспособление выполнено в виде плоского домкрата. Принцип работы устройства заключается в следующем. Между фундаментом и подфундаментной конструкцией устанавливают жесткие, например, железобетонные прокладки и устраивают ниши для размещения устройства. Перед началом корректировки положения здания, сооружения в распорное приспособление подают под давлением рабочую среду, например масло, после чего удаляют прокладки. Корректировку положения здание сооружения выполняют путем выпуска сыпучего материала через отверстия из емкости. После корректировки положения здания, сооружения между фундаментом и подфундаментной конструкцией устанавливают новые жесткие прокладки, после чего устройство может быть демонтировано. Применение устройства для корректировки положения здания, сооружения при неравномерных осадках основания позволяет обеспечить возможность корректировки положения здания, сооружения в процессе эксплуатации. Но описанное устройство-аналог имеет недостатки, главным из которых является ограниченный ресурс его службы, который обусловлен ограниченной цикличностью раздутия-сжатия металлической оболочки распорного приспособления. А ограниченная цикличность раздутия-сжатия металлической оболочки распорного приспособления предопределяется, в свою очередь, усталостью металла при деформациях изгиба. Кроме этого, описанное устройство корректировки сложно в эксплуатации, т.к. в процессе работы необходимо демонтировать домкратный узел с последующим сжатием плоского домкрата в специальном отжимном устройстве и сборки домкратного узла уже со сжатым домкратом.

Известно также устройство для корректировки положения здания, сооружения (акцептованная заявка Японии 44-28668 от 15.04.69, "Способ и устройство для приподнимания строительных конструкций"). Принцип работы данной конструкции состоит в следующем. На нижней строительной конструкции на слой песка укладывают плоский домкрат, который содержит плоский полый диск, имеющий по краю кольцевой выступ. На плоский домкрат устанавливают верхнюю строительную конструкцию. В полость плоского домкрата подают под давлением жидкую среду и приподнимают верхнюю конструкцию на заданную высоту. После этого между верхней конструкцией и нижней помещают клинья. Затем удаляют слой песка и плоский домкрат. На нижнюю конструкцию помещают разъемную раму, заполненную песком. На слой песка укладывают плоский домкрат, содержащий полый плоский диск, имеющий по краю кольцевой выступ. Устройство-аналог содержит также насос для подачи под давлением жидкой среды, в частности масла, в полость диска. На плоский домкрат устанавливают поднимаемую конструкцию. Описанное устройство-аналог позволяет проводить корректировку положения зданий, сооружений. Но оно имеет те же недостатки, которые присущи подобным устройствам, использующим плоские домкраты. А именно, ограниченный ресурс службы устройства за счет ограниченности циклов раздутия-сжатия металлической оболочки плоского домкрата, доходящий при полном рабочем ходе плоского домкрата максимально до двадцати циклов. И вместе с тем, описанное устройство-аналог так же, как и предыдущее сложно в эксплуатации за счет необходимости демонтажа домкратного узла, последующего сжатия домкрата в специальном отжимном устройстве и сборки домкратного узла уже со сжатым домкратом.

Известно также устройство для корректировки положения здания, сооружения (описание полезной модели к патенту Грузии 650; 02.02.00, "Надувной домкрат"). Устройство, данное в описании к названному патенту, является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению (прототипом). Устройство-прототип включает оболочку из гофрированной резины, которая помещена между цилиндрической опорной подставкой и домкратной крышкой устройства. Под цилиндрической опорной подставкой расположена нижняя подкладка, а верхняя подкладка помещена на домкратной крышке устройства. Оболочка из гофрированной резины выполнена со штуцером, подающим масло. Штуцер соединен с насосом для нагнетания в полость оболочки масла. При работе устройства в цоколе здания в подготовленном стеновом домкратом проеме горизонта отрыва помещают нижнюю и верхнюю подкладки, между которыми устанавливают описанное устройство в собранном состоянии. После этого включают насос. В результате нагнетания в полость резиновой гофрированной оболочки масла она, надуваясь, поднимает домкратную крышку над цилиндрической опорной подставкой и, как следствие, над основанием. Величина подъема домкратной крышки ограничена величиной раскрытия гофра резиновой гофрированной оболочки. Опорная подставка выполняет также функцию направляющей, по которой перемещается домкратная крышка. Для случая воздействия на устройство внецентренной нагрузки, внутренняя часть домкратной крышки выполнена конической. Это, по мнению авторов полезной модели, исключает возможность заклинивания домкратной крышки, скользящей по опорной подставке как по направляющей. Когда сооружение поднято на требуемую высоту, отключают насос и поднятое сооружение фиксируют. После этого включают реверс насоса, удаляя из резиновой гофрированной оболочки рабочую жидкость, например масло. Таким образом, устройство возвращают в исходное положение. Устройство-прототип позволяет избавиться от недостатков, присущих предшествующим аналогам, т.е. устройство-прототип имеет больший ресурс службы, а также более просто в эксплуатации, т. к. в нем отсутствует необходимость демонтажа домкратного узла, последующего сжатия домкрата в специальном отжимном устройстве и сборки домкратного узла со сжатым домкратом. Но устройство-прототип имеет свои недостатки, главным из которых является ненадежность его работы. Несмотря на утверждение авторов промышленного образца, являющегося устройством-прототипом, выполнение внутренней поверхности домкратной крышки конической не предотвращает ее заклинивания с цилиндрической опорной подставкой. Это обусловлено тем, что устройство для корректировки положения здания, сооружения часто испытывает внецентренное сжатие в больших величинах, нежели размеры конуса внутренней поверхности домкратной крышки и, как следствие, проявляется заклинивание. Вместе с тем, более значительное увеличение размеров конуса внутренней поверхности домкратной крышки исключает одно из его функциональных предназначений, а именно выполнять роль направляющей опорной подставки.

Задача, которую поставили перед собой разработчики нового устройства для корректировки положения здания, сооружения, состояла в создании такого устройства, которое было бы более надежным в работе по сравнению с существующими. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиком задачи, явилось исключение заклинивания домкратной крышки в опорной подставке.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для корректировки положения здания, сооружения, включающем домкратную крышку с подкладкой над ней и входящую в цилиндрическую опорную подставку, между которыми расположена эластичная полая оболочка со штуцером с возможностью нагнетания в нее и выпуска рабочей среды, согласно изобретению домкратная крышка выполнена жестко соединенной со штоком, с возможностью скольжения его в направляющей втулке, жестко связанной с опорной подставкой, причем домкратная крышка и опорная подставка снабжены кронштейнами с закрепленным на них устройством обратного хода.

Устройство обратного хода может быть выполнено в виде гидроцилиндров обратного хода, соединенных с магистралью подачи-слива гидравлической жидкости со смонтированным в ней датчиком объема рабочей среды и электрогидроклапанами.

Шток домкратной крышки может быть подогнан прецизионно к внутренней стороне направляющей втулки опорной подставки. При этом подкладка домкратной крышки может быть выполнена эластичной.

Гидроцилиндры устройства обратного хода могут быть смонтированы в количестве трех штук.

Эластичная полая оболочка может быть выполнена резиновой, а в качестве рабочей среды эластичной полой оболочки может быть использовано масло.

При этом эластичная полая оболочка может быть снабжена вторым штуцером, подсоединенным к магистрали слива через электрогидроклапан слива с управляемой производительностью.

В качестве электрогидроклапана слива с управляемой производительностью может быть использован электрогидроклапан скользящего типа. Или в качестве электрогидроклапана слива с управляемой производительностью может быть использован предохранительный электрогидроклапан пропорционального действия.

Устройство обратного хода может быть выполнено пружинным. Или устройство обратного хода может быть выполнено в виде резиновых жгутов.

Заявляемое устройство для корректировки положения здания, сооружения поясняется графически, где на фиг. 1 схематически изображено устройство для корректировки здания, сооружения, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 при сжатой эластичной оболочке в случае использования в качестве устройства обратного хода системы с гидроцилиндрами обратного хода; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 при сжатой эластичной оболочке в случае использования пружинного устройства обратного хода; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 при раздутой эластичной оболочке; на фиг. 5 - цилиндрическая опорная подставка, вид сбоку в разрезе; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - устройство для корректировки положения здания, сооружения, установленное в стеновом домкратом проеме, в работе.

Устройство для корректировки 1 здания, сооружения состоит из цилиндрической опорной подставки 2, которая жестко выполнена с направляющей гильзой 3. На цилиндрическую опорную подставку 2 надета цилиндрическая домкратная крышка 4, жестко смонтированная с направляющим штоком 5. Жесткий монтаж направляющего штока 5 и домкратной крышки 4 в данном случае осуществлен с помощью сварки 6, т.е. шток 5 приварен к крышке 4. Но в принципе могут быть и другие виды жесткого крепления. Направляющий шток 5 подогнан прецизионно к направляющей гильзе 3. Между опорной подставкой 2 и домкратной крышкой 4 расположена эластичная оболочка 7, имеющая в рабочем состоянии тороидальную форму. Эластичная оболочка 7 снабжена штуцерами 8, соединенными с магистралями подачи-слива 9 масла. Подачу масла регулируют с помощью двух электрогидроклапанов 10. Опорная подставка 2 и домкратная крышка 4 снабжены кронштейнами 11 по три на каждой, которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности. На кронштейнах установлены три гидроцилиндра 12 обратного хода. Гидроцилиндры 12 обратного хода соединены с магистралью 13 подачи-слива масла из гидроцилиндров 12. Пружины 14 обратного хода предназначены для выполнения такой же функции, что и гидроцилиндры 12 обратного хода. В принципе, вместо пружин 14 можно использовать резиновые жгуты. В магистрали 13 подачи-слива масла из гидроцилиндров 12 обратного хода установлен датчик объема масла 15. Датчик объема масла 15 функционально связан электрической цепью с электрогидроклапаном 10. На домкратной крышке 4 установлена эластичная подкладка 16. Устройство для корректировки положения здания, сооружения установлено на фундаменте 17, в стеновом домкратом проеме 18, а эластичной подкладкой 16 оно касается цокольной панели 19.

Работает заявляемое устройство для корректировки положения здания, сооружения следующим образом.

Устройство для корректировки 1 в собранном виде помещают в стеновой домкратный проем 18 и устанавливают его цилиндрической опорной подставкой 2 на фундамент 17 здания, сооружения так, чтоб своей эластичной подкладкой 16 устройство для корректировки 1 упиралось в цокольную панель 19. Работу устройства для корректировки осуществляют путем подачи гидравлической жидкости, в частности масла, через электрогидроклапан 10 и магистраль 9 подачи и спуска масла в эластичную оболочку 7. Под действием масла эластичная оболочка передает усилие через домкратную крышку 4 и эластичную подкладку на цокольную панель 19 здания, сооружения, таким образом, приподнимая его в заданном месте. Во время движения домкратной крышки 4 происходит скольжение направляющего штока 5, подогнанного прецизионно, по направляющей втулке 3, жестко связанной с опорной подставкой 2. Этим самым будет обеспечена соосность домкратной крышки 4 с опорной подставкой 2 и, как следствие, будет обеспечена четкость работы устройства без заклинивания. Другими словами будет обеспечена надежность работы устройства 1 корректировки положения здания, сооружения и заклинивания домкратной крышки и опорной подставки происходить не будет. Во время подъема домкратной крышки 4 вверх она через кронштейны 11 растягивает гидроцилиндры 12 или пружины 14 обратного хода. Из гидроцилиндров 12 обратного хода в этот момент времени через магистраль 13 подачи слива масла из гидроцилиндров вытекает рабочая жидкость, в частности масло, проходя через датчик объема масла 15. Датчик объема масла 15 отрегулирован таким образом, что перетекающее через него количество рабочей жидкости из гидроцилиндров 12 обратного хода соответствовало бы максимальному рабочему ходу домкратной крышки 4 относительно опорной подставки 2. При этом датчик объема масла 15 передает электрический сигнал на закрытие электрогидроклапана 10, поэтому подача масла в эластичную оболочку 7 прекращается. Сжатие устройства для корректировки 1 положения здания, сооружения для следующего цикла подъема домкратной крышки осуществляют путем подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры 12 обратного хода через магистраль 13 подачи-слива масла гидроцилиндров 12 обратного хода. При подъеме зданий, сооружений, имеющих крен, устройство 1 для корректировки испытывает внецентренное сжатие. Для избежания негативного влияния от этого на домкратной крышке 4 смонтирована эластичная подкладка 16, позволяющая работать устройству по принципу шаровой опоры. Коэффициент упругости материала эластичной подкладки 16 подбирают в соответствии с усилием, развиваемым устройством для корректировки 1 при подъеме.

В случае использования пружин 14 восстановление первоначальной формы эластичной оболочки 7 производят при закрытом электрогидроклапане 10 подачи гидравлической жидкости и открытом электрогидроклапане 10а ее слива. Гидроклапан 10а слива гидравлической жидкости может быть с управляемой производительностью, например, гидроклапан скользящего типа, либо предохранительный клапан скользящего действия, что позволяет осуществлять управляемое локальное опускание части здания с одновременным подъемом другой части здания. Это приводит к уменьшению трудозатрат, стоимости и продолжительности работ по выравниванию здания.

Небольшой вес устройства для корректировки обеспечивается конструкцией его опорной подставки 2, которая выполнена из нескольких цилиндрических элементов разного диаметра, вставленных друг в друга и сваренных между собой по "сотовой" схеме.

Применение предлагаемого изобретения в строительстве позволит повысить надежность устройства для корректировки положения здания, сооружения, снизить его себестоимость и увеличить долговечность, а также увеличить производительность труда более чем в пять раз и, как следствие, решить значительную народнохозяйственную проблему, связанную с корректировкой положения зданий, сооружений.

Формула изобретения

1. Устройство для корректировки положения здания, сооружения, включающее домкратную крышку с подкладкой над ней и цилиндрическую опорную подставку, между которыми расположена эластичная полая оболочка со штуцером с возможностью нагнетания в нее и выпуска рабочей среды, отличающееся тем, что домкратная крышка выполнена жестко соединенной со штоком, с возможностью скольжения его в направляющей втулке, жестко связанной с опорной подставкой, причем домкратная крышка и опорная подставка снабжены кронштейнами с закрепленным на них устройством обратного хода.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство обратного хода выполнено в виде гидроцилиндров обратного хода, соединенных с магистралью подачи-слива гидравлической жидкости со смонтированным в ней датчиком объема рабочей среды и электрогидроклапанами.

3. Устройство по любому из п. 1 или 2, отличающееся тем, что шток домкратной крышки подогнан прецизионно к внутренней стороне направляющей втулки опорной подставки.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что подкладка домкратной крышки выполнена эластичной.

5. Устройство по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что гидроцилиндры устройства обратного хода смонтированы в количестве трех штук.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что эластичная полая оболочка выполнена резиновой.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что в качестве рабочей среды эластичной полой оболочки использовано масло.

8. Устройство по любому из пп. 2-7, отличающееся тем, что эластичная полая оболочка снабжена вторым штуцером, подсоединенным к магистрали слива через электрогидроклапан слива с управляемой производительностью.

9. Устройство по любому из пп. 2-8, отличающееся тем, что в качестве электрогидроклапана слива с управляемой производительностью использован электрогидроклапан скользящего типа.

10. Устройство по любому из пп. 2-9, отличающееся тем, что в качестве электрогидроклапана слива с управляемой производительностью использован предохранительный электрогидроклапан пропорционального действия.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство обратного хода выполнено пружинным.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство обратного хода выполнено в виде резиновых жгутов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7