Способ возведения свайного фундамента

Изобретение относится к строительству и, в частности, к технологии возведения свайных фундаментов. Способ возведения свайного фундамента включает формирование опорных элементов свай и последующее соединение их со сваями. Предварительно выполняют два или более подземных туннеля к месту сооружения фундамента, опорные элементы свай формируют путем заполнения бетоном нижней части участков подземных туннелей в месте сооружения фундамента. До соединения опорных элементов со сваями производят анкеровку опорных элементов. Технический результат состоит в повышении несущей способности свайного фундамента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к строительству и, в частности, к технологии возведения свайных фундаментов.

Известен способ возведения свайного фундамента, включающий забивку свай в грунт, в котором с целью увеличения несущей способности свайного фундамента после забивки свай в грунт перемещают попарно в противоположные стороны верхние части симметричных свай и заполняют образовавшийся между каждой сваей и грунтом зазор твердеющим раствором, SU 658225.

Однако ввиду того, что грунт дает просадку вместе со сваями выполненного указанным выше способом фундамента, несущая способность фундамента, практически, ограничена прочностными характеристиками грунта.

Известен способ возведения свайного фундамента путем откопа котлована, погружения свай и бетонирования ростверка в опалубке; бетонирование ростверка осуществляют путем размещения в котловане гибкой герметичной расширяющейся книзу опалубки с отверстиями в днище под сваи и нагнетания в нее бетона под давлением, равным предельному сопротивлению грунта под подошвой ростверка, SU 808603.

Несущая способность фундамента, выполненного по этому способу, увеличивается за счет массивного ростверка, однако несущая способность фундамента увеличивается при этом весьма незначительно, поскольку она определяется, в основном, площадью поверхности контакта сваи с грунтом.

Известен способ возведения свайного фундамента, включающий формирование опорных элементов свай в виде уширений, образованных путем введения бетонной смеси под давлением в нижнюю часть предварительно выполненных скважин. Опорные элементы представляют собой бульбообразные уширения и соединяются при дальнейшей подаче в скважину бетонной смеси с образуемыми при этом в скважинах бетонными сваями, JP 11247203.

Несущая способность свайного фундамента, образованного согласно способу по JP 11247203, принятому за прототип настоящего изобретения, существенно увеличивается благодаря наличию опорных элементов в основании каждой сваи и соединенных со сваями, в данном способе за счет выполнения их за одно целое со сваями. При этом существенно увеличивается площадь контакта сваи с грунтом.

Однако в ряде случаев, когда фундамент должен выдерживать весьма большие нагрузки, указанное выше увеличение несущей способности оказывается недостаточным.

Задачей настоящего изобретения является создание способа возведения свайного фундамента, который обеспечивает значительное повышение его несущей способности.

Согласно изобретению в способе возведения свайного фундамента, включающем формирование опорных элементов свай и последующее соединение их со сваями, предварительно выполняют два или более подземных туннеля к месту сооружения фундамента, опорные элементы свай формируют путем заполнения бетоном нижней части участков подземных туннелей в месте сооружения фундамента, при этом до соединения опорных элементов со сваями производят анкеровку опорных элементов; для анкеровки опорных элементов свай могут быть использованы анкеры с предварительным натяжением.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

Благодаря тому, что опорные элементы свай формируют путем заполнения бетоном нижней части участков, по меньшей мере, двух предварительно выполненных подземных туннелей, происходит образование, по меньшей мере, двух опорных элементов для всех свай фундамента. При двух опорных элементах половину свай соединяют с одним из них, а другую половину свай - с другим. Таким образом, в отличие от способа-прототипа, в котором создают отдельный опорный элемент (уширение) для каждой сваи, в заявленном способе опорный элемент взаимодействует с группой свай, количество которых в группе составляет S/n, где S - общее количество свай, n - количество подземный туннелей и соответственно опорных элементов. При этом удельная нагрузка, передаваемая фундаментом на грунт, распределяется по всей суммарной площади опорных элементов, образованных согласно заявленному способу и представляющих собой жесткие единые для каждой группы свай плиты. Указанная площадь многократно превышает суммарную площадь опирания на грунт отдельных бульбообразных уширений, образуемых при возведении фундамента согласно способу-прототипу.

Таким образом, указанные выше новые свойства объекта, возникающие в результате реализации отличительных признаков заявленного изобретения, обеспечивают значительное повышение несущей способности возведенного фундамента и обусловливают, по мнению заявителя, соответствие изобретения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - вид в плане на этапе формирования опорных элементов свай в подземных туннелях;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 на этапе завершения возведения фундамента;

на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2.

Заявленный способ реализуют следующим образом. На первом этапе выполняют два или более подземных туннеля, в конкретном примере - четыре туннеля - 1, 2, 3, 4, пересекающихся друг с другом под прямым углом. Туннели закрепляют с помощью тюбингов, после чего формируют опорные элементы 5, 6, 7, 8 свай. Для этого заполняют бетонной смесью нижнюю часть каждого из туннелей 1, 2, 3, 4 приблизительно на 1/3 высоты туннелей с предварительным размещением арматуры. При этом образуются жесткие железобетонные плиты, в рассматриваемом примере - четыре плиты. (Возможно выполнение и двух, параллельных туннелей; в этом случае формируются два параллельных опорных элемента; возможно выполнение трех, пяти, шести и более туннелей и соответствующего количества опорных элементов, в зависимости от конкретных условий, применительно к которым рассчитывается фундамент).

После образования опорных элементов 5, 6, 7, 8 производят их анкеровку с помощью анкеров 9; головки 10 анкеров 9 укрепляют на опорных элементах 5, 6, 7, 8, а замки 11 анкеров 9 размещают в плотном слое 12 грунта. В конкретном примере анкеры 9 размещают в предварительно пробуренных скважинах. Анкеры 9 обеспечивают возможность регулировки положения опорных элементов и предохраняют впоследствии фундамент от неравномерной осадки и крена. Предварительное натяжение анкеров создают механическими или гидравлическими натяжными устройствами.

После завершения формирования и анкеровки опорных элементов 5, 6, 7, 8 с поверхности грунта вводят сваи 13. Верхние концы свай 13 объединяют ростверком 14, а нижние их концы жестко соединяют с соответствующими опорными элементами, в конкретном примере посредством слоя 15 бетона.

Для реализации способа используются известные и широко применяемые в строительстве оборудование и материалы, что обусловливает, по мнению заявителя, соответствие настоящего изобретения критерию «промышленная применимость».

1. Способ возведения свайного фундамента, включающий формирование опорных элементов свай и последующее соединение их со сваями, отличающийся тем, что предварительно выполняют два или более подземных туннелей к месту сооружения фундамента, опорные элементы свай формируют путем заполнения бетоном нижней части участков подземных туннелей в месте сооружения фундамента, при этом до соединения опорных элементов со сваями производят анкеровку опорных элементов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для анкеровки опорных элементов свай используют анкеры с предварительным натяжением.