Результат интеллектуальной деятельности: ФУНДАМЕНТ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении фундамента временных зданий на слабых грунтах.

Известен фундамент, включающий заглубленный в грунт железобетонный башмак и подушку из несвязного грунта, заключенную в оболочку с торцевыми и боковыми вертикальными стенками из синтетического материала (см. Экономический патент ГДР №213965, МПК E02D 3/08, 1984 г.).

Основным недостатком указанного фундамента является относительно малая несущая способность.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому (прототипом) является фундамент, включающий заглубленный в грунт железобетонный башмак и подушку из несвязного грунта, заключенную в круглую в плане оболочку с торцевыми горизонтальными стенками из синтетического материала, при этом диаметр круглой оболочки превышает диаметр башмака и определяется из условия прочности материала оболочки на растяжение, представленного в виде сложной формулы, а верхняя торцевая горизонтальная стенка выполнена с отверстием, закрывающимся после заполнения оболочки (см. патент Российской Федерации на изобретение №2060323, МПК E02D 27/01, 1996 г.).

Основными недостатками фундамента - прототипа являются относительные дороговизна и сложность его проектирования и возведения.

Задачей изобретения является удешевление и упрощение проектирования и возведения фундамента.

Для решения поставленной задачи в фундаменте, включающем заглубленный в грунт железобетонный башмак и подушку из несвязного грунта, заключенную в круглую в плане оболочку с торцевыми горизонтальными стенками из синтетического материала, при этом диаметр круглой оболочки превышает диаметр башмака, а верхняя торцевая горизонтальная стенка выполнена с отверстием, закрывающимся после заполнения оболочки, оболочка выполнена из резиноармированного материала с как минимум одним ребром жесткости на внутренней поверхности, причем изготовляется оболочка как минимум из двух скрепленных между собой металлокордных утилизированных покрышек от большегрузного автомобиля одинакового типоразмера, при этом отверстия оболочки покрыты геотекстилем с диаметром, превышающим диаметр отверстия покрышки.

Сущность изобретения заключается в том, что оболочка выполнена из резиноармированного материала с как минимум одним ребром жесткости на внутренней поверхности, причем изготовляется оболочка как минимум из двух скрепленных между собой металлокордных утилизированных покрышек от большегрузного автомобиля одинакового типоразмера, при этом отверстия оболочки покрыты геотекстилем с диаметром, превышающим диаметр отверстия покрышки.

Первый новый признак, заключающийся в том, что оболочка фундамента выполнена из резиноармированного материала с как минимум одним ребром жесткости на внутренней поверхности, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что оболочка фундамента приобретает избыточную прочность на растяжение, упругую структурность и объемную жесткость за счет наличия ребра (или ребер) на внутренней поверхности. Второй новый признак, заключающийся в том, что оболочка фундамента изготовляется как минимум из двух скрепленных между собой металлокордных утилизированных покрышек от большегрузного автомобиля одинакового типоразмера, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что именно благодаря специфическим геометрическим и механическим характеристикам однотипных утилизированных металлокордных покрышек от большегрузного автомобиля при их скреплении получается оболочка фундамента с внутренним ребром (или ребрами) жесткости, кроме этого создается возможность выбора необходимой высоты оболочки. Использование утилизированных металлокордных покрышек от большегрузного автомобиля позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в достижении дополнительных гидроизоляции, вибро- и сейсмоизоляции фундамента. Третий новый признак, заключающийся в том, что отверстия оболочки фундамента покрыты геотекстилем с диаметром, превышающим диаметр отверстия покрышки, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в наиболее простом и надежном формировании замкнутости оболочки фундамента, заполненной материалом подушки из несвязного грунта. Вышеизложенные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению проявить эффективность, заключающуюся в удешевлении и упрощении проектирования и возведения фундамента.

Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен предлагаемый фундамент, разрез; на фиг. 2 изображен предлагаемый фундамент, вид сверху.

Фундамент, возводимый на слабых грунтах 1, состоит из заглубленных в грунт железобетонного башмака 2, подушки 3 из несвязного грунта, заключенного в круглую в плане оболочку с вертикальными боковыми стенками 4, горизонтальной верхней стенкой 5 с отверстием 6 и горизонтальной нижней стенкой 7 с отверстием 8. Отверстие 8 нижней горизонтальной стенки 7 накрывается геотекстилем 9 перед заполнением оболочки грунтом подушки 3, отверстие 6 верхней горизонтальной стенки 5 накрывается геотекстилем 10 после заполнения оболочки грунтом подушки 3. На внутренней поверхности оболочки имеется ребро жесткости 11.

Фундамент возводят следующим образом. Открывается котлован под фундамент. Для формирования оболочки выбираются металлокордные утилизированные покрышки одинакового типоразмера от большегрузного автомобиля. В представленном варианте конструкции фундамента (фиг. 1 и 2) оболочка формируется из двух металлокордных утилизированных покрышек, например, от автомобиля БелАЗ с внешним диаметром 2,5 м с шириной профиля (протектора) 0,9 м и диаметром внутреннего отверстия 0,7 м. На выровненное основание котлована устанавливается первая утилизированная покрышка. С верхней части внутреннего отверстия нижней покрышки на нижнюю стенку 7 оболочки, которую формирует нижний фланец нижней покрышки укладывается круглое полотнище геотекстиля 9, диаметр, которого превышает диаметр отверстия 8 нижней горизонтальной стенки 7 оболочки, но меньше внутреннего диаметра стенки 7, например, 1,2 м. Сверху на нижнюю покрышку устанавливается верхняя покрышка. Скрепляются покрышки между собой, например, резиновым клеем, который наносится на контактные поверхности верхнего бокового фланца нижней покрышки и нижнего бокового фланца верхней покрышки. Скрепленные между собой верхний боковой фланец нижней покрышки и нижний боковой фланец верхней покрышки формируют ребро жесткости 11 на внутренней поверхности оболочки, сформированной двумя покрышками одинакового типоразмера. Верхний боковой фланец верхней покрышки формирует горизонтальную верхнюю стенку 5 оболочки с отверстием 6. Полость сформированной при помощи двух покрышек заполняется несвязным грунтом (например, песком) с уплотнением, образуя подушку 3. После заполнения оболочки несвязным грунтом и окончания засыпки пазух, отверстие 6 верхней стенки 5 накрывается круглым полотном геотекстиля 10, диаметр которого превышает диаметр отверстия 6, например, 1,2 м. В конце всех операций монтируется железобетонный башмак 2 и производится нагружение фундамента.

Количество утилизированных покрышек может быть и более двух (в зависимости от размеров и конструкции оболочки подушки), в таком случае увеличивается и количество ребер на внутренней поверхности оболочки (т.е. количество ребер на одну меньше количества покрышек).

Технико-экономическая эффективность предлагаемого фундамента, по сравнению с фундаментом - прототипом, заключается в упрощении и удешевлении проектирования и возведения фундамента за счет того, что большая часть оболочки, в которую заключена подушка выполнена из отхода в виде утилизированных металлокордных покрышек, обладающих избыточной остаточной прочностью своих стенок. Это позволяет освободиться от необходимости проведения сложного расчета прочности материала оболочки на растяжение. Кроме этого за счет оригинальных механических и геометрических характеристик скрепленных между собой однотипных металлокордных утилизированных покрышек большегрузного автомобиля удается получить оболочку для подушки со специфической структурой, которая позволяет приобрести фундаменту дополнительную вибро-, сейсмоустойчивость и гидроизоляцию.