Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы. Расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором. Слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов. Расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50) аморфный микрокремнезем (5-15) гидратная известь (например, Са(ОН)2 (10-25) минеральный микронаполнитель, например карбонатная мука (20-50) регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:

бентонит (60-90) портландцемент (10-40) пластификатор до 2 ускоритель твердения до 10

Технический результат состоит в повышении надежности исправленного основания зданий и сооружений за счет исключения растрескивания и гидроразрывов грунта, снижении трудоемкости и материалоемкости. 2 ил.

 

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций.

Известен технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию дл подачи раствора, компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, при этом расширяемые слои содержат грунт с изменением его скелета и нагнетаемый цементный или цементно-песчаный раствор [М.Р. Moseley, К. Kirsch, Ε. Falk. Soil fracturing // Ground Improvement (second Edition). 2004. p. 220-251].

Недостатком этого технического решения является то, что расширяемый слой содержит большое число трещин неопределенной заранее длины и раскрытия. Эти трещины требуют повышенного расхода раствора, могут оставаться частично незаполненными раствором, что в дальнейшем может привести к суффозионным процессам и обратным деформациям сооружений.

Известен технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы, причем расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором, при этом расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементо-бентонита [Korff M., Mair R.J., van Tol F. and Kaalberg F.J. The application of compensation grouting to protect a railway from tunneling induced movements // ITA-AITES World Tunnel Congress, Budapest, Hungary, May 23-28, (2009). Pp 130-140].

Достоинством этого технического решения по сравнению с предыдущим является то, что создан слой-матрица, который снижает степень растрескиваемости расширяемого слоя.

Недостатком этого технического решения является то, что отсутствие гидроразрывов не гарантируется. Имеет место существенное растрескивание, вместе с которым те же опасности, что и в предыдущем техническом решении.

Задачей данного технического решения является снижение затрат труда и материалов и повышение надежности работ по выравниванию.

Поставленная задача выполняется тем, что технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы, причем расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором, при этом слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, а расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита., при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50)
аморфный микрокремнезем (5-15)
гидратная известь (например, Ca(OH)2 (10-25)
минеральный микронаполнитель, например
карбонатная мука (20-50)
регулятор вязкости суспензии, например
суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего
водоудерживающая добавка, например
метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:

бентонит (60-90)
портландцемент (10-40)
пластификатор до 2
ускоритель твердения до 10

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображен технологический комплекс для выравнивания зданий и сооружений;

на фиг. 2 изображена схема инъектора раствора.

Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит несколько ярусов каналов 1 для инъекторов раствора, которые расположены под фундаментом 2 здания, инъекторы 3 раствора, размещенные в каналах 1, расширяемые слои 4 и слои-матрицы 5. Слои 4 и 5 представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором. При этом расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, а слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов. Раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50)
аморфный микрокремнезем (5-15)
гидратная известь (например, Ca(OH)2 (10-25)
минеральный микронаполнитель, например
карбонатная мука (20-50)
регулятор вязкости суспензии, например
суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего
водоудерживающая добавка, например
метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:

бентонит (60-90)
портландцемент (10-40)
пластификатор до 2
ускоритель твердения до 10

Каналы 1 для инъекторов бурятся из шахты 6, которые могут быть расположены как вертикально, так и наклонно. Инъекторы 3 раствора через каналы 7 связаны с насосной станцией 8 для подачи раствора, а через каналы 9 связаны с компрессором 10 для подачи сжатого воздуха.

Инъектор раствора содержит корпус 11, в который вмонтированы две надувные запорные подушки 12, воздухопровод 13, соединенный с полостями надувных запорных подушек 12 и присоединенный через канал 9 к компрессору 10, шланг 14 для раствора, присоединенный через канал 7 к насосной станции 8.

В стенках канала через определенный интервал расположены отверстия 15 с упругими манжетами 16, а шланг 14 содержит отверстия 17.

Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений работает следующим образом. Инъектор 3 раствора устанавливают в канал 1 напротив очередного отверстия 15 в канале 1. Компрессор 10 подает воздух в надувные запорные подушки 12, в результате чего подушки запирают полость канала. После этого насосная станция 8 через отверстия 17 подает бентонитовый раствор под давлением 20-50 ати. При этом расширяемый слой 4 расширяется, перемещая (раздвигая) слои-матрицы 5.

В связи с тем, что подача раствора начинается с нижнего яруса и идет «снизу вверх», то перемещение верхнего слоя-матрицы 5 «δв» больше перемещения вниз нижнего слоя-матрицы 5 «δн». В результате фундамент 2 здания поднимается на величину «δз».

Слои 4 и 5 формируются следующим образом. Слой-матрица 5 формируется заранее с помощью инъектора 3 путем закачки под давлением не более 5 ати высокопроницаемого раствора на основе микроцементов (тонкость помола на порядок и более отличается от обычных цементов, т.е. все порошки должны иметь зерна с максимальным размеров не более 5 мкм). В результате поры грунта заполняются, а скелет грунта не нарушается. В результате этот грунт может воспринимать давление и перемещаться под давлением, способствуя подъему фундамента. Расширяемый слой 4 формируется уже в период непосредственно подъема фундамента за счет закачки слабопроницаемого раствора под большим давлением (20-50 ати). В результате грунт перемешивается с раствором, общий объем слоя увеличивается, происходит перемещение слоя 5 (оставшейся его части) и подъем фундамента. Формирование расширяемого слоя может идти в несколько этапов до получения требуемой точности выравнивания зданий или сооружений.

Основным достоинством данного технического решения по сравнению с прототипом является сочетание надежности слоя-матрицы с эффективностью расширяемого слоя. Надежность слоя-матрицы достигается тем, что он содержит высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, который, не нарушая структуру грунта, путем заполнения пор существенно увеличивает его сопротивляемость разрыву и появлению трещин. Эффективность расширяемого слоя достигается тем, что он содержит нагнетаемый бентонит, а не цементный раствор, что позволяет процесс подъема осуществить более плавно и, как следствие, возможно прогнозировать и, следовательно, им управлять.

Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений, содержащий расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы, причем расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором, отличающийся тем, что слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, а расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50)
аморфный микрокремнезем (5-15)
гидратная известь (например, Са(ОН)2 (10-25)
минеральный микронаполнитель, наприме, карбонатная мука (20-50)
регулятор вязкости суспензии, например
суперпластификатор
С-3 до 2% от массы вяжущего
водоудерживающая добавка, например
метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:
бентонит (60-90)
портландцемент (10-40)
пластификатор до 2
ускоритель твердения до 10



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к усилению ленточных железобетонных фундаментов, подошва которых получила крен, и может быть использовано в пылевато-глинистых грунтах, находящихся в любой консистенции.

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.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении отдельных фундаментов под колонны стального каркаса здания, имеющего большую протяженность и базирующегося на неоднородных грунтах, предрасположенных к неравномерной деформации.

Изобретение относится к строительству, а именно к укреплению грунта и обеспечению устойчивости фундаментов сооружений. Способ обеспечения устойчивости части фундамента здания включает стадии введения водостойкой пластмассы в грунт и отверстия в грунте вблизи фундамента для уплотнения этих участков и последующего введения под фундамент обработанного катализатором мономера, представляющего собой медленно затвердевающую пластмассу, с применением насоса сверхвысокого давления.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для выравнивания неравномерно осевших зданий и сооружений на плитных фундаментах, например крупногабаритных плитных фундаментов под зданием гидроэлектростанции.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве многоэтажных зданий, неравномерные осадки фундаментов которых близки или превышают предельно допустимые.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для выравнивания неравномерно осевших зданий и сооружений на плитных фундаментах. .

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

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Технологический комплекс для устранения деформаций зданий и сооружений содержит расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора. Расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы. Расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором. Расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементобентонита. Слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, который содержит: микроцемент (микродур) (20-50)% аморфный микрокремнезем (5-15)% гидратная известь, например Са(ОН)2 (10-25)% минеральный микронаполнитель, например карбонатная мука (20-50)% регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего Технический результат состоит в повышении надежности исправленного основания зданий и сооружений за счет исключения растрескивания и гидроразрывов грунта, снижении трудоемкости и материалоемкости. 2 ил.

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Известен способ устранения деформаций зданий и сооружений, содержащий операции установки измерительной аппаратуры для геодезического мониторинга, установки манжетных инъекторов в грунтах оснований зданий или сооружений, предварительного нагнетания в грунт оснований высокопроницаемого раствора, компенсационного нагнетания слабопроницаемого раствора, причем оба этапа нагнетания осуществляют через манжетные инъекторы, манжетные отверстия которых расположены в два и более ярусов. Предварительное нагнетание образует слой-матрицу, поры которого заполняются, а скелет не нарушается. Слой-матрица может воспринимать давление и перемещаться под давлением, способствуя подъему фундамента. Расширяемый слой формируется в период непосредственно подъема фундамента за счет закачки слабопроницаемого раствора под большим давлением. Новым в предлагаемом изобретении является то, что регламентированы максимальное и минимальное давление, максимальный при предварительном и компенсационном нагнетаниях, выявлена взаимозависимость параметров, характеризующих компенсационное нагнетание. Эффективность предлагаемого технического решения заключается в возможности управления процессом. Это достигается тем, что подобраны такие составы растворов и режимы его нагнетания как на стадии предварительного нагнетания, так и на стадии компенсационного нагнетания, при которых практически исключены неожиданные эффекты (такие как растрескивание слоя-матрицы и неуправляемый отток нагнетаемого раствора через трещины). Управляемость процессом доведена до того, что в зависимости от показаний геодезических измерений однозначно устанавливаются параметры расхода и давления нагнетаемого раствора, при этом разработан алгоритм программы для ЭВМ, которая обеспечивает автоматизацию процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Способ устранения деформаций зданий и сооружений содержит операции установки измерительной аппаратуры для геодезического мониторинга, установки манжетных инъекторов в грунтах оснований зданий или сооружений, предварительного нагнетания в грунт оснований высокопроницаемого раствора, компенсационного нагнетания слабопроницаемого раствора. Оба этапа нагнетания осуществляют через манжетные инъекторы, манжетные отверстия которых расположены в два и более ярусов. Предварительное нагнетание осуществляют высокопроницаемым раствором на основе микроцементов при давлении не более P1max и при расходе на одну манжету не более Qmax, а заканчивают при расходе Q1,текущ, равном минимальному значению Q1,min, при этом раствор имеет следующий состав: микроцемент (типа микродур) - (20-50)%; коллоидный кремнезем - (5-15)%; гидратная известь (например, Са(ОН)2) - (10-25)%; минеральный микронаполнитель, например, карбонатная мука, - (20-50)%; регулятор вязкости суспензии, например, суперпластификатор С-3, - до 2% от массы вяжущего; водоудерживающая добавка, например, метилцеллюлоза, - до 5% от массы вяжущего; водоудерживающая добавка, например, метилцеллюлоза, - до 5% от массы вяжущего. Предварительное нагнетание осуществляют с верхнего яруса манжетных отверстий вниз, а основные параметры связаны приведенными соотношениями. Технический результат состоит в повышении надежности работ по устранению деформаций зданий и сооружений, снижении материалоемкости и трудоемкости. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, в том числе к гидротехническому и промышленному, а именно при авариях бетонных и железобетонных сооружений на мягком основании с большим перекосом в результате неравномерных осадок основания. Способ подъема бетонных и железобетонных сооружений на мягком основании в проектное положение при перекосе в результате неравномерных осадок путем укрепления основания под подошвой сооружения нагнетанием укрепляющего раствора. После укрепления основания под подошвой сооружения нагнетанием укрепляющего раствора выполняют дополнительно укрепление основания на необходимую глубину на участке подошвы сооружения, находящемся в проектном положении, где не требуется подъем, и на участке подошвы сооружения в зоне больших осадок, после чего на этом участке непосредственно под подошвой устраивают в основании полость. В этой полости устанавливают гибкую замкнутую непроницаемую оболочку, в которой создают давление, необходимое для подъема сооружения, и таким образом поднимают его в проектное положение путем поворота сооружения относительно участка подошвы сооружения, находящегося в проектном положении. Образующуюся при этом под подошвой полость заполняют укрепляющим раствором. После подъема сооружения в проектное положение полость на участке гибкой оболочки также заполняют укрепляющим раствором. Технический результат состоит в повышении несущей способности, обеспечении прочности сооружения и основания в период поднятия сооружения в проектное положение и в условиях эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при подъеме и выравнивании зданий/сооружений путем создания в грунтовом массиве под зданием/сооружением объемных тел строго заданного (требуемого) объема и распределенных в песчаном грунте с определенным шагом в заданной последовательности. Способ подъема и выравнивания зданий/сооружений включает установку инъекционных труб и инъекцию подвижного раствора под здание/сооружение. Инъекционные манжетные трубы под зданием/сооружением устанавливают горизонтально в две стадии. На первой осуществляют кондиционирование песчаного грунта, обеспечивающее возможность перераспределения грунтового материала вокруг инъектора в заданном радиусе. На второй стадии производят нагнетание основного инъекционного раствора в инъекционные манжетные трубы, в каждую из которых инъекционный раствор подают многократно для создания объемных тел инъекционного материала в строго заданных точках активной зоны. Технический результат состоит в обеспечении возможности перераспределения грунтового материала вокруг инъектора в заданном радиусе для последующего его уплотнения в процессе нагнетания инъекционного раствора, повышении эффективности подъема и выравнивания сооружений. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы. Расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором. Слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов. Расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, :микроцемент аморфный микрокремнеземгидратная известь 2минеральный микронаполнитель, например карбонатная мукарегулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3до 2 от массы вяжущеговодоудерживающая добавка, например метилцеллюлозадо 5 от массы вяжущего,а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, :бентонитпортландцементпластификатордо 2ускоритель твердениядо 10Технический результат состоит в повышении надежности исправленного основания зданий и сооружений за счет исключения растрескивания и гидроразрывов грунта, снижении трудоемкости и материалоемкости. 2 ил.

Наверх