Способ усиления фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию сил морозного пучения грунтов



Способ усиления фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию сил морозного пучения грунтов
Способ усиления фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию сил морозного пучения грунтов
Способ усиления фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию сил морозного пучения грунтов

 


Владельцы патента RU 2516037:

Ковалевский Алексей Алексеевич (RU)
Цимбельман Никита Яковлевич (RU)

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 и реконструкции подземных частей зданий и сооружений, а именно к технологии усиления существующих фундаментов зданий и сооружений, испытывающих значительные деформации от действия сил морозного пучения.

Известен способ усиления фундаментов с целью предотвращения морозного пучения, заключающийся в упрочнении пылевато-глинистых грунтов высоконапорной инъекцией (цементным, илоцементным, цементно-песчаным раствором) (см. Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. - Нортхемптон: STT; Томск: STT, 2004. стр.378-379).

К недостаткам данного технического решения относится следующее. Нагнетанием раствора в грунт через тонкие сваи-инъекторы усиливается толща грунта под фундаментом. При этом тело фундамента не пронзается сваями и передача нагрузки на нижележащие слои осуществляется через усиленную толщу грунта: таким способом для достижения залегающих глубоко коренных пород требуются значительные затраты усиливающего раствора. Качественное распространение раствора в грунте возможно только для сыпучих (слабопучинистых) грунтов, что сильно затрудняет применение способа в районах с преобладанием глинистых сильнопучинистых грунтов.

Известен также способ усиления оснований фундаментов, предполагающий нагнетание быстросхватывающегося цементного раствора в трубы, установленные в скважины, пробуренные через опорную часть фундамента и грунт. Трубы выполняют из эластичной пластмассы с закрытыми нижними концами, а среднюю часть этих труб снабжают металлическими трубами, располагающимися между подошвой фундамента и слоями грунта с повышенной несущей способностью (патент на изобретение 2335602, заявка 006144521/03, 13.12.2006).

К недостаткам данного технического решения относится необходимость доступного пространства на поверхности фундамента для возможности устройства качественных вертикальных скважин под сваи достаточно сложной комбинированной конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ усиления фундаментов посредством передачи нагрузки от фундамента на буроинъекционные сваи (см. Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. - Нортхемптон: STT; Томск: STT, 2004. стр.352-353).

К недостаткам данного технического решения относится необходимость удовлетворительного состояния плитной части фундамента и высокая вероятность дальнейших деформаций фундамента при возрастании сил морозного пучения по мере промерзания грунта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является остановка сезонных деформаций фундамента, вызванных силами морозного пучения грунта.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в снятии нагрузки от фундамента со слабых пучинистых грунтов основания и передаче ее на прочные несжимаемые слои.

Поставленная задача решается тем, что усиление фундамента пронзающими его тело буроинъекционными сваями, опираемыми на нижележащие прочные слои грунта, производится в момент наибольшего сезонного подъема грунтов основания, вызванного силами морозного пучения. Таким образом, при исчезновении таковых сил по мере сезонного оттаивания грунта фундамент не деформируется. Указанным способом нейтрализуется влияние сил морозного пучения на фундамент, и дальнейшие циклы замерзания-оттаивания грунтовой толщи не влияют на несущую способность усиленного фундамента, так как она меняет свой объем в новых объемных границах.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак «…усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения» обеспечивает недопущение дальнейших деформаций подъема-опускания фундамента за счет отсутствия сил морозного пучения по подошве фундамента, так как усиление производится при максимальной высоте выпора грунта.

На фиг.1 изображена схема вертикального разреза толщи грунта и фундамент. На фиг.2 изображена та же схема в момент максимального поднятия грунта основания, под действием сил морозного пучения. На фиг.3 изображен фундамент, усиленный пронзающими его тело буроинъекционными сваями в период начала сезонного оттаивания грунта.

1 - Фундамент.

2 - Пучинистый грунт.

3 - Несжимаемый грунт.

4 - Буроинъекционная свая.

5 - Пустота, образовавшаяся в результате оттаивания грунта.

Усиление фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию знакопеременных нагрузок замерзания и оттаивания грунтов, отличающееся тем, что усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения.

Усиление фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию знакопеременных нагрузок замерзания и оттаивания грунтов, отличающееся тем, что усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения.



 

Похожие патенты:

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

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

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

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.

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 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