Способ возведения свайного фундамента
Владельцы патента RU 2577780:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению свайных фундаментов на болотистых и слабых грунтах при строительстве и реконструкции зданий жилого, производственного или общественного назначения, а также промышленных и линейных транспортных объектов. Способ возведения свайного фундамента включает расчистку площадки, подготовку основания, разбивку главных и промежуточных осей, разбивку свайного поля, устройство площадок для складирования железобетонных свай, завоз свай на стройплощадку и их раскладку, доставку сваебойной машины с копром, забивку свай до проектной отметки, или до отказа, отделение лишнего бетона головной части каждой сваи до проектной отметки ее верхнего торца, обрезку арматуры и монтаж вышележащих конструкций. При забивке используют сваи трубчатого сечения. Затем с помощью подъемного крана в отверстия свай вставляют железобетонные стойки до их опирания сверху боковыми выступами на стенки отверстий трубчатых свай. Под боковые выступы железобетонных стоек подводят переносные домкраты, устанавливаемые на верхние торцы свай, и с помощью этих переносных домкратов выводят каждую железобетонную стойку в вертикальное положение с обеспечением проектной отметки верхнего ее торца. Пустоты между железобетонными стойками и стенками отверстий заполняют бетоном. Технический результат состоит в повышении экономичности возведения свайного фундамента, обеспечении рационального использования средств механизации и ручного труда на этапе возведения вышележащей конструкции. 4 ил.
Изобретение относится к области строительства и касается способов возведения свайных фундаментов на болотистых и слабых грунтах при строительстве и реконструкции зданий жилого, производственного или общественного назначения, а также промышленных и линейных транспортных объектов (железнодорожных путей, мостов, путепроводов и эстакад).
Известен способ возведения свайного фундамента (RU 2379425. E02D 27/12, 20.01. 2010), включающий устройство свайного поля и плиты-ростверки. По этому способу после забивки свай по всему периметру фундамента производят установку плит-ростверков, объединяющих сваи в общую несущую конструкцию. Опыт показывает, что с точки зрения запасов прочности и надежности такие плиты в свайных фундаментах нужны далеко не всегда. В плитах действуют напряжения, которые, порой, в десятки раз ниже допускаемых. В этих случаях плиты являются не столько несущими, сколько компоновочными элементами, размеры которых принимаются "конструктивно" без проверки на прочность, что часто приводит к перерасходу материала.
Недостаток способа возведения свайно-плитных фундаментов заключается в том, что этот способ не может гарантировать экономичности конструкции, так как нередко приводит к завышению материалоемкости конструкции.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ возведения свайного фундамента (RU 20520118. E02D 27/12, E04G 23/00, 10.01.1996), включающий расчистку площадки, подготовку основания, разбивку главных и промежуточных осей, разбивку свайного поля, устройство площадок для складирования железобетонных свай, завоз свай на стройплощадку и их раскладку, доставку сваебойной машины с копром, забивку свай до проектной отметки, или до отказа, отделение лишнего бетона головной части каждой сваи до проектной отметки ее верхнего торца, обрезку арматуры и монтаж вышележащих конструкций.
Недостаток способа-прототипа заключается в том, что его применение само по себе не может гарантировать оптимальность или экономичность конструкции фундамента. Это будет зависеть от способа изготовления вышележащей конструкции, т.е. ростверка.
При работе над изобретениям решалась задача повышения экономичности способа возведения свайного фундамента за счет более рационального использования в нем средств механизации и ручного труда на этапе возведения вышележащей конструкции.
Технический результат обеспечивается тем, что в способе возведения свайного фундамента, включающем расчистку площадки, подготовку основания, разбивку главных и промежуточных осей, разбивку свайного поля, устройство площадок для складирования железобетонных свай, завоз свай на стройплощадку и их раскладку, доставку сваебойной машины с копром, забивку свай до проектной отметки, или до отказа, отделение лишнего бетона головной части каждой сваи до проектной отметки ее верхнего торца, обрезку арматуры и монтаж вышележащих конструкций, при забивке используют сваи трубчатого сечения, затем с помощью подъемного крана в отверстия свай вставляют железобетонные стойки до их опирания сверху боковыми выступами на стенки отверстий трубчатых свай, под боковые выступы железобетонных стоек подводят переносные домкраты, устанавливаемые на верхние торцы свай, и с помощью их выводят каждую железобетонную стойку в вертикальное положение с обеспечением проектной отметки верхнего ее торца, а пустоты между железобетонными стойками и стенками отверстий бетонируют.
Сущность предлагаемого технического решения разъясняется с помощью чертежей:
Фиг. 1. Пример возводимого фундамента. Вид в плане.
Фиг. 2. Железобетонная стойка, выполняющая роль ростверка.
Фиг. 3. Установка стоек по способу-прототипу.
Фиг. 4. Схема рабочего места при выполнении работ рекомендуемым способом.
Предлагаемый способ возведения свайного фундамента включает в себя выполнение следующих операций: расчистку площадки 1 пятна застройки, доставку на нее сваебойной машины с копром (не показана), разбивку осей 2, 3 и конкретных мест расположения свай 4, погружение в грунт этих свай 4, выполненных в виде трубчатых тел, отделение лишнего бетона головной части каждой сваи 4 до проектной отметки 5 ее верхнего торца 6, установку в их отверстия 7 стоек 8. Как видно на фиг. 2, каждая стойка 8 имеет два боковых выступа 9, расположенных симметрично относительно ее продольной оси OO. Стойки 8 вставляют сверху в отверстия 7 свай 4 до упора горизонтальных площадок 10 этих выступов 9 в края отверстий 7 и замоноличивают бетоном.
Так как вес каждой стойки 8 порядка полутонны, ее подъем с транспортного средства 11, перенос к месту установки и сама установка не может выполняться без использования подъемного крана 12.
При возведении фундамента по способу-прототипу кран 12 используют не только для подъема стойки 8 и опускании ее в отверстие 7 сваи 4, но и для регулировки ее проектного положения в отверстии 7, как это показано на фиг. 3. Однако подъемный механизм крана 12 не рассчитан на выполнение столь точной операции по вертикальному перемещению крюка 13. Подвешенную к крюку 13 стойку 8 приходится многократно перемещать вверх-вниз, пока высотная отметка ее торца 14 окажется в пределах допусков. Хронометраж показывает, что на установку каждой стойки 8 кран 12 затрачивает в среднем порядка 30-40 минут рабочего времени. К тому же целый ряд обстоятельств затрудняет качественное выполнение операции по установке стоек 8 в трубчатых сваях. В частности, между верхним торцом 14 стойки 8 и крюком 13 невозможно поместить геодезическую рейку 15 типовой длины, а отсчеты по шкале 16 укороченной рейки 17 затруднены тем, что часть этой шкалы 16 перекрывается стропами 18. Все это свидетельствует о нерациональном использовании подъемного крана в выполнении операции, для которой он фактически не нужен.
Предлагаемый способ возведения свайного фундамента работает следующим образом.
В нем установку стоек 8 выполняют в два этапа:
- сначала с помощью автокрана 12 стойки 8 поднимают с транспортного средства 11 и вставляют в отверстия 7 трубчатых свай 4, в которых они могут занимать произвольное положение. Для этого кран затрачивает в среднем не более 3-4 минут в расчете на каждую сваю, то есть в 10 раз меньше, чем по способу-прототипу;
- затем кран отпускают, а приведением стоек в проектное положение занимается звено монтажников с помощью переносных домкратов 19, подводимых попарно друг против друга под боковые выступы 9 каждой стойки.
На фиг. 4 показано, что при предлагаемом способе даже само расположение на свае 4 измерительного и рабочего инструмента (геодезической рейки 15 и домкратов 19) во время регулировки проектного положения стойки 8 гарантирует более комфортные условия работ, что способствует повышению производительности труда, точности выполнения операции и общей культуры производства.
Таким образом, поставленная цель повышения экономичности способа возведения свайного фундамента достигается здесь без ущерба для качества выполнения работ.
Способ возведения свайного фундамента, включающий расчистку площадки, подготовку основания, разбивку главных и промежуточных осей, разбивку свайного поля, устройство площадок для складирования железобетонных свай, завоз свай на стройплощадку и их раскладку, доставку сваебойной машины с копром, забивку свай до проектной отметки, или до отказа, отделение лишнего бетона головной части каждой сваи до проектной отметки ее верхнего торца, обрезку арматуры и монтаж вышележащих конструкций, отличающийся тем, что при забивке используют сваи трубчатого сечения, затем с помощью подъемного крана в отверстия свай вставляют железобетонные стойки до их опирания сверху боковыми выступами на стенки отверстий трубчатых свай, под боковые выступы железобетонных стоек подводят переносные домкраты, устанавливаемые на верхние торцы свай, и с помощью этих переносных домкратов выводят каждую железобетонную стойку в вертикальное положение с обеспечением проектной отметки верхнего ее торца, а пустоты между железобетонными стойками и стенками отверстий заполняют бетоном.
