Технологический комплекс для устранения деформаций зданий и сооружений

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 технологический комплекс для устранения деформаций зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для 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 [M.P. Moseley, K. Kirsch, Е. Falk. Soil fracturing // Ground Improvement (second Edition). 2004. Pp. 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 деформаций зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора, 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 цементобентонита [Korff М., 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 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, 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 для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементобентонита, а 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
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

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 выравнивания 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 цемента или цементобентонита, 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

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 выравнивания 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, происходЯт 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 надежность слоя-матрицы. 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.

Технологический комплекс для устранения деформаций 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, при этом 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, 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, 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



 

Похожие патенты:

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.

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 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.
Наверх