Способ выравнивания зданий и сооружений



Способ выравнивания зданий и сооружений
Способ выравнивания зданий и сооружений
Способ выравнивания зданий и сооружений

 


Владельцы патента RU 2468150:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ИНТЕРБИОТЕХ" (ООО НПФ "ИНТЕРБИОТЕХ") (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения крена зданий и сооружений, у которых уровень неравномерных деформаций основания превысил предельно допустимые значения. Способ выравнивания зданий и сооружений включает бурение в грунте скважин. Производится отрывка котлована со стороны наименее осевшей части здания, сооружения. Глубина котлована, при которой будет происходить разрушение, определяется с учетом максимальной глубины бурения скважин от подошвы по приведенной зависимости. Монтаж рельсов или направляющих перпендикулярно направлению крена. Монтаж установки для горизонтального бурения скважин. Бурение горизонтальных скважин переменного диаметра в один ряд в несколько этапов. Диаметр скважин подбирается из конструктивных соображений и исходя из возможностей буровой установки. На основании подобранных диаметров определяется шаг буровых скважин, расчетный шаг и диаметр скважин определяется по расчету исходя из величины давления, которое необходимо создать при выбуривании для разрушения целика, при этом разрушающее давление определяется по приведенной зависимости. Технический результат состоит в обеспечении выравнивания зданий и сооружений, подвергшихся воздействию неравномерных деформаций основания без замачивания, снижении материалоемкости и трудоемкости. 3 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения крена зданий и сооружений, у которых уровень неравномерных деформаций основания превысил предельно допустимые значения.

Известен способ выравнивания зданий, сооружений (UA 65455 A), который включает в себя бурение в грунте под подошвой фундамента горизонтальных скважин со стороны здания, где произошли наименьшие деформации основания, в один или несколько параллельных рядов, заполнение скважин водой, скважины бурят поэтапно с изменением параметров.

Наиболее близким аналогом является способ выравнивания сооружений (A.c. SU 1401110), включающий бурение в грунте наклонных скважин, заполнение скважин водой, скважины бурят несколькими параллельными рядами с переменным шагом скважин an, определяемым по формуле

где d - диаметр скважин, см;

l - расстояние между угловыми точками сооружения, см;

Sl - разность осадок угловых точек вдоль сооружения, получаемая от одного этапа выравнивания, см;

n - порядковый номер скважины.

Недостаток данного способа выравнивания сооружений заключается в том, что после выбуривания происходит замачивание грунта основания через скважины, при этом деформации основания не контролируются.

Задача предлагаемого изобретения - выравнивание зданий и сооружений, подвергшихся воздействию неравномерных деформаций основания, путем опускания наименее осевшей его части методом выбуривания грунта из-под подошвы фундамента без замачивания.

Сущность изобретения заключается в том, что способ выравнивания зданий и сооружений, включающий бурение в грунте скважин, при этом производится отрывка котлована со стороны наименее осевшей части здания, сооружения, глубина котлована, при которой будет происходить разрушение, определяется с учетом максимальной глубины бурения скважин от подошвы по формуле

где h - расстояние от подошвы фундамента до центра скважины,

R - радиус выбуренной скважины,

P - давление под подошвой фундамента,

φ - угол внутреннего трения,

c - коэффициент сцепления грунта.

Монтаж рельсов или направляющих перпендикулярно направлению крена, монтаж установки для горизонтального бурения скважин, бурение горизонтальных скважин переменного диаметра в один ряд в несколько этапов, диаметр скважин подбирается из конструктивных соображений и исходя из возможностей буровой установки, на основании подобранных диаметров определяется шаг буровых скважин, расчетный шаг и диаметр скважин определяется по расчету исходя из величины давления, которое необходимо создать при выбуривании для разрушения целика, разрушающее давление определяется по формуле

где P - разрушающее давление,

k - коэффициент усиления,

c - коэффициент сцепления,

2H+D - расстояние в осях между двумя соседними скважинами,

H - половина расстояния между скважинами, исключая их радиусы,

φ - угол внутреннего трения грунта,

π - постоянная, равная 3,14.

С помощью методов инженерной геодезии определяется направление и величина крена, со стороны наименее осевшей части сооружения вырывается котлован, таким образом, чтобы стена котлована, в которой производят бурение скважин, была перпендикулярна направлению крена, отметка дна котлована находится ниже уровня подошвы фундамента и определяется по расчету исходя из геометрических параметров буровой установки, диаметра буров и проектной величины осадки фундамента, при необходимости выполняют крепление стен котлована, при этом оставляя свободной ту часть стены, в которой будет производиться выбуривание, монтируют рельсы или направляющие для перемещения установки горизонтального бурения, рельсы должны монтироваться перпендикулярно направлению крена, монтируется буровая установка, производится первый этап выбуривания грунта из-под подошвы фундамента, сначала на расчетную длину L1 выбуривается скважина малого диаметра, затем эта же скважина выбуривается большим диаметром на расчетную длину L2 и так далее пока не дойдем до наибольшего расчетного диаметра LN, при этом L1>L2>…>LN, таким образом, скважина, выбуренная разными диаметрами, образует клин. В процессе бурения скважин первого этапа происходит постепенное оседание фундамента за счет разрушения целиков грунта между скважинами, полости скважин частично заполняются грунтом и в результате разрушения целиков приобретают овальную форму, диаметр скважины уменьшается на величину ΔS, после окончания первого этапа бурения и условной стабилизации осадок грунта основания переходят ко второму этапу бурения, бурение на втором этапе производится теми же диаметрами и в той же последовательности в уже выбуренные скважины, повторное бурение позволяет прочистить скважины от осыпавшегося грунта, вернуть исходный диаметр скважин и увеличить высоту целиков грунта до проектной, что приводит к повышению напряжений в целиках и ведет к дальнейшему их разрушению и осадкам основания фундамента, для третьего и последующих этапов повторяют второй этап, пока величина осадки основания фундамента не достигнет проектных значений, на одном из этапов возможно, что повторное бурение в существующую скважину, из-за упрочнения грунта в целиках, уже не будет приводить к их разрушению, тогда необходимо выбуривать грунт между скважинами, новые скважины будут разрушать целик грунта, выбуривать новые скважины необходимо начиная с наименьшего диаметра, максимальная глубина бурения скважин от подошвы фундамента, при которой будет происходить разрушение, определяется по формуле

,

где h - расстояние от подошвы фундамента до центра скважины,

R - радиус выбуренной скважины,

P - давление под подошвой фундамента,

,

φ - угол внутреннего трения,

,

c - коэффициент сцепления грунта.

Диаметр скважин подбирается из конструктивных соображений и исходя из возможностей буровой установки, на основании подобранных диаметров определяется шаг буровых скважин, расчетный шаг и диаметр скважин определяется по расчету исходя из величины давления, которое необходимо создать при выбуривании для разрушения целика, разрушающее давление определяется по формуле

где P - разрушающее давление,

k - коэффициент усиления,

c - коэффициент сцепления,

2H+D - расстояние в осях между двумя соседними скважинами,

H - половина расстояния между скважинами, исключая их радиусы,

φ - угол внутреннего трения грунта.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - сечение здания и котлована с выбуренными скважинами; на фиг.2 - сечение 1-1 с выбуренными скважинами на первом этапе; на фиг.3 - сечение 1-1, этап разрушения целика грунта.

Способ выравнивания зданий и сооружений содержит: накрененное сооружение 1, котлован 2, скважины 3, фундамент сооружения 4, буровая установка 5, рельсы для передвижения буровой установки 6, целики грунта 7, новые скважины для разрушения целиков грунта 8.

Способ осуществляется следующим образом.

С помощью методов инженерной геодезии определяется направление и величина крена, со стороны наименее осевшей части сооружения 1 вырывается котлован 2, таким образом, чтобы стена котлована 2, в которой производят бурение скважин 3, была перпендикулярна направлению крена, отметка дна котлована 2 находится ниже уровня подошвы фундамента 4 и определяется по расчету исходя из геометрических параметров буровой установки 5, диаметра буров и проектной величины осадки фундамента 4, при необходимости выполняют крепление стен котлована 2, при этом оставляя свободной ту часть стены, в которой будет производиться выбуривание, монтируют рельсы 6 или направляющие для перемещения установки горизонтального бурения 5, рельсы 6 должны монтироваться перпендикулярно направлению крена, монтируется буровая установка 5, производится первый этап выбуривания грунта из-под подошвы фундамента 4, сначала на расчетную длину L1 выбуривается скважина 3 малого диаметра, затем эта же скважина 3 выбуривается большим диаметром на расчетную длину L2 и так далее, пока не дойдем до наибольшего расчетного диаметра LN, при этом L1>L2>…>LN, таким образом, скважина 3, выбуренная разными диаметрами, образует клин, в процессе бурения скважин 3 первого этапа происходит постепенное оседание фундамента 4 за счет разрушения целиков грунта 7 между скважинами 3, полости скважин 3 частично заполняются грунтом и в результате разрушения целиков 7 приобретают овальную форму, диаметр скважины 3 уменьшается на величину ΔS, после окончания первого этапа бурения и условной стабилизации осадок грунта основания переходят ко второму этапу бурения, бурение на втором этапе производится теми же диаметрами и в той же последовательности в уже выбуренные скважины 3, повторное бурение позволяет прочистить скважины 3 от осыпавшегося грунта, вернуть исходный диаметр скважин 3 и увеличить высоту целиков грунта 7 до проектной, что приводит к повышению напряжений в целиках 7 и ведет к дальнейшему их разрушению и осадкам основания фундамента 4, для третьего и последующих этапов повторяют второй этап, пока величина осадки основания фундамента 4 не достигнет проектных значений, на одном из этапов возможно, что повторное бурение в существующую скважину 3, из-за упрочнения грунта в целиках 7, уже не будет приводить к их разрушению, тогда необходимо выбуривать грунт между скважинами 3, новые скважины 8 будут разрушать целик грунта 7, выбуривать новые скважины 8 необходимо начиная с наименьшего диаметра, максимальная глубина бурения скважин 3 от подошвы фундамента 4, при которой будет происходить разрушение, определяется по формуле

где h - расстояние от подошвы фундамента 4 до центра скважины 3,

R - радиус выбуренной скважины 3,

P - давление под подошвой фундамента 4,

φ - угол внутреннего трения,

c - коэффициент сцепления грунта.

Диаметр скважин 3 подбирается из конструктивных соображений и исходя из возможностей буровой установки 5, на основании подобранных диаметров определяется шаг буровых скважин 3, расчетный шаг и диаметр скважин 3 определяется по расчету исходя из величины давления, которое необходимо создать при выбуривании для разрушения целика 7, разрушающее давление определяется по формуле

где P - разрушающее давление,

k - коэффициент усиления,

c - коэффициент сцепления,

2H+D - расстояние в осях между двумя соседними скважинами 3,

H - половина расстояния между скважинами, исключая их радиусы,

φ - угол внутреннего трения грунта.

Эффективность способа выравнивания зданий и сооружений заключается:

1) в возможности выравнивания зданий и сооружений без внесения каких-либо конструктивных изменений,

2) низких затратах на проведение подготовительных работ, по сравнению со способами выравнивания зданий методом подъема,

3) в отсутствии необходимости в замачивании грунта основания.

Способ выравнивания зданий и сооружений, включающий бурение в грунте скважин, отличающийся тем, что при этом производится отрывка котлована со стороны наименее осевшей части здания, сооружения, глубина котлована, при которой будет происходить разрушение, определяется с учетом максимальной глубины бурения скважин от подошвы по формуле:
,
где h - расстояние от подошвы фундамента до центра скважины,
R - радиус выбуренной скважины, P - давление под подошвой фундамента, , φ - угол внутреннего трения, ,
c - коэффициент сцепления грунта,
монтаж рельсов или направляющих перпендикулярно направлению крена, монтаж установки для горизонтального бурения скважин, бурение горизонтальных скважин переменного диаметра в один ряд в несколько этапов, диаметр скважин подбирается из конструктивных соображений и исходя из возможностей буровой установки, на основании подобранных диаметров определяется шаг буровых скважин, расчетный шаг и диаметр скважин определяется по расчету исходя из величины давления, которое необходимо создать при выбуривании для разрушения целика, разрушающее давление определяется по формуле:

где P - разрушающее давление,
k - коэффициент усиления,
c - коэффициент сцепления,
2H+D - расстояние в осях между двумя соседними скважинами,
H - половина расстояния между скважинами, исключая их радиусы,
φ - угол внутреннего трения грунта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к усилению фундаментов и узлов крепления к ним опор линий электропередачи и других подобных сооружений.

Изобретение относится к строительству, а в частности к усилению ленточных фундаментов мелкого заложения для зданий и сооружений. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к усилению фундаментов аварийных, реконструируемых и строящихся зданий, подвергаемых в период эксплуатации неравномерным осадкам и нагрузкам, возникающим из-за неоднородности грунтов основания, неравномерной нагрузки на них, локального намачивания или промораживания.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам устранения крена опор, прожекторных мачт, молниеотводов и опор электрификации на объектах газовой и нефтяной промышленности с использованием энергии взрыва.

Изобретение относится к строительству фундаментов на предварительно уплотненных грунтовых основаниях, а также строительству фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях, в районах существующей застройки, а также для ремонта и реконструкции существующих зданий и сооружений.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве и усилении оснований и фундаментов на грунтах с низкой несущей способностью, техногенных грунтах или искусственных насыпях.

Изобретение относится к усилению фундамента, под подошвой которого образовалась карстовая воронка, и может быть использовано при ликвидации карстовых провалов. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для увеличения несущей способности существующих массивных фундаментов при реконструкции, при замене устаревшего оборудования новым.

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на плитном фундаменте на естественном основании в условиях плотной городской застройки. .

Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к изготовлению узла сопряжения сваи усиления с фундаментом. .

Изобретение относится к строительству, а именно - к возведению оснований и фундаментов строящихся зданий, усилению и реконструкции существующих сооружений

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении ленточного фундамента существующих зданий и сооружений

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении отдельных фундаментов под колонны с обжатием грунта основания

Изобретение относится к строительству, в частности к реконструкции подземных частей зданий и сооружений при усилении существующих фундаментов, испытывающих значительные деформации от действия сил морозного пучения. Усиление фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию знакопеременных нагрузок замерзания и оттаивания грунтов. Усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения. Технический результат состоит в обеспечении ликвидации негативного воздействия сил морозного пучения на строительные конструкции зданий и сооружений. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений на техногенных грунтах, подтапливаемых территориях, в том числе при подъеме и перемещении зданий и сооружений. Способ создания грунтоармированного основания зданий и сооружений включает возведение и заполнение оболочек через трубопровод-рукав. Защитная многооболочечная система искусственных оснований и фундаментов устраивается на подготовленное грунтовое основание, причем в начале укладывают щит-платформу из композитного материала, обладающего памятью формы, и укрепляют гибкими анкерными устройствами, затем к нему монтируют с помощью гибкой связи к распластанным оболочкам-домкратам, причем внутри них заранее выполняют элементы-секции, разделенные в вертикальном и горизонтальном направлениях гибкими мембранами-разделителями из композитных наноматериалов, а затем заполняют их рабочей средой, что позволяет увеличивать, уменьшать или поддерживать проектную высоту. К нижней оболочке-домкрату монтируют оболочки-домкраты гибкими связями, а на последней из них размещают верхнюю щит-платформу, к которой укрепляют гибкими связями здания или сооружения. Затем монтируют центральный гибкий стержень с патрубками, укрепляя их к оболочкам-домкратам, а потом присоединяют к щиту-регулятору и контейнеру с рабочей средой, после этого размещают контролирующую систему датчиков и соединяют со щитом-регулятором. Возведение или перенос здания или сооружения данной защитной многооболочечной искусственной системы возможно вести протаскиванием оболочек-домкратов через подготовленные отверстия-траншеи постепенно под существующими эксплуатируемыми зданиями и сооружениями без щитов-платформ и осуществляя подъем и опускание зданий и сооружений с учетом вышеописанного способа. Технический результат состоит в обеспечении безопасности и контроля регулирования положения зданий или сооружений, предупреждения чрезвычайных ситуаций. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении отдельных фундаментов под колонны с обжатием грунта основания. Устройство для усиления фундаментов колонн включает железобетонный пояс уширения, железобетонные консоли, используемые для обжатия грунта, соединенные с фундаментом стальными стержнями и имеющие закладные детали в виде направляющей трубы с приваренными по бокам стержнями, фиксирующими положение трубы в теле консоли, фасонки, приваренные к продольной арматуре ствола колонны, базовую плиту. Железобетонные консоли снабжены выпусками стержней с винтовой нарезкой на свободном конце, соединенными на гайках со стальной балкой, являющейся упором для домкрата. Сквозь направляющую трубу пропущен стальной стержень, одним концом упирающийся в домкрат, а другим, через стальную пластину, в железобетонный пояс уширения. Стенки трубы и стержень снабжены сквозными, расположенными перпендикулярно вертикальной оси отверстиями, предназначенными для размещения стального пальца, фиксирующего осадку пояса уширения под нагрузкой в момент совмещения одного из отверстий в стержне с отверстиями в стенках трубы. К продольной арматуре ствола колонны приварены четыре фасонки, соединенные с телом фундамента через базовую плиту, размещенную на его поверхности в зоне стыка с колонной. Технический результат состоит в повышении эффективности усиления отдельных фундаментов под колонны за счет более высокой степени обжатия грунта основания гидравлическими домкратами, увеличении прочности фундамента на продавливание колонной. 4 ил.

Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к способу усиления фундаментов. Способ усиления плитных фундаментов включает устройство сквозного отверстия в фундаменте с оголением его верхней и нижней арматуры, погружение трубы, имеющей резьбу, для формирования сваи усиления и накручивание на нее пластины. К пластине предварительно приваривают продольные и поперечные арматурные стержни и соединяют с нижней арматурой фундамента. Технический результат состоит в повышении надежности сопряжения буроинъекционной сваи с существующим фундаментом (железобетонным ростверком или железобетонной плитой основания) при реконструкции зданий и усилении фундаментов, обеспечении получения при этом узла сопряжения, обеспечивающего включение сваи в совместную работу фундамента. 2 ил.
Наверх