Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УСИЛЕНИЯ КАМЕННЫХ СВОДЧАТЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ЗДАНИЯ

Способ усиления каменных сводчатых перекрытий здания относится к области строительства и может быть использован при усилении, реконструкции и демонтаже каменных сводчатых перекрытий зданий.

Существует способ усиления перекрытий зданий с несущими балками, опертыми на стены, и самонесущими или ненесущими сводами. Данный способ выполнен посредством железобетонных усиливающих элементов, размещенных по обе стороны балки и соединенных с ней посредством упоров, установленных на нижней грани балки. Рабочая арматура железобетонного элемента выполнена преднапряженной в виде шпренгельных затяжек, закрепленных по концам на наружной поверхности стен с возможностью регулировки напряжения. В толще свода выполнены отверстия для пропуска стержневых анкеров, снабженных натяжными устройствами и захватами. При этом рабочая арматура соединена посредством скользящих связей со стержневыми анкерами либо с упорами и анкерами (патент МПК E04G 23/00 РФ N 2036290, 1995).

Также известен способ усиления каменных сводчатых перекрытий здания при их выполаживании, провисании и волнообразной деформации, заключающийся в изменении геометрии свода путем его подъема до расчетного рабочего положения посредством выдвижной опалубки. Данный способ подразумевает выполнение по границам выположенных участков сквозных поперечных разрезов, в которые устанавливают сегменты разрезной балки выдвижной опалубки, при этом сегменты шарнирно соединяют в нижней части с возможностью вращения в вертикальной плоскости относительно друг друга и соединяют между собой гибкими тросами в верхней части, под каждым разрезом в области пят свода устанавливают опоры, имеющие скользящие опорные площадки, на которые опирают разрезную балку, после установки двух и более балок между ними устраивают настил, концы разрезной балки соединяют между собой тросом, в середине которого устанавливают тяговый домкрат, посредством которого производят уменьшение длины пролета и соответственно подъем свода (патент МПК E04G 23/02 RU N 2471943 С2, 2011).

Недостаток данного способа заключается в том, что способ характеризуется сложностью установки стальной сегментной балки, а также высокой материалоемкостью, что отражается на стоимости производства работ. Также данный способ применим только для цилиндрических сводчатых перекрытий.

Прототипом предлагаемого изобретения по изменению геометрии свода или его «выдавливания» к верху до расчетного рабочего положения, является использование выдвижной опалубки - так называемого зонта. При давлении снизу кладочные элементы раздвигаются, образуя временно совсем не обжатые участки кладки, удерживающиеся на опалубке. Далее производится равномерная зачеканка раствором раскрытых швов и трещин, и опалубка убирается (Реставрация памятников архитектуры: Учеб. пособие для вузов / С.С. Подъяпольский, Г.Б. Бессонов, Л.А. Беляев, Т.М. Постникова./Под общ. ред. С.С. Подъяпольского. - М.: Стройиздат, 1988. - 264. с.: ил.).

Недостатком данного метода является неравномерное приложение нагрузки при начальном производстве работ по подъему зонта. Нагрузка, в первую очередь, прикладывается к шелыге, а при достижении значительного ее подъема переходит на пяты свода. Такое изначально неравномерное приложение нагрузки на свод приводит к разделению элементарной арки свода в области шелыги на две консоли, выходящие из стен. Прочность таких консолей из-за «монолитности» структуры кладки может привести к отделению их от стен здания, образовав при этом продольные трещины на нижней поверхности свода в области пят. Исходя из этого, можно предположить, что данный метод «выдавливания» к верху до расчетного рабочего положения с помощью выдвижной опалубки уместен для пластичной кладки (слабый раствор, пустошовка) и при отсутствии какой-либо нагрузки на свод. Также к одному из недостатков можно отнести тот факт, что данный метод должен применяться ко всему своду в целом независимо от имеющихся участков выполаживания, при этом свод не должен иметь поперечных утолщений кладки, таких как нервюры или гурты. Зонт может быть собран непосредственно в помещении, что увеличивает срок выполнения строительно-монтажных работ, при этом возникают неудобства параллельного производства работ. Данный зонт может быть применен только один раз, после выполнения работ его полностью разбирают.

Предлагаемый способ направлен на повышение эффективности технологических работ по усилению каменных сводчатых перекрытий здания при их выполаживании или провисании.

Результат достигается тем, что в способе усиления каменных сводчатых перекрытий здания при их выполаживании или провисании, заключающемся в изменении геометрии свода путем его подъема до расчетного рабочего положения посредством раздвижки домкратом в области щелыги, согласно изобретению свод разгружают от вышележащих конструкций пола, устанавливают в нижней части свода телескопические стойки, выполняющие роль временных опор, по границам выположенных участков выполняют сквозные поперечные разрезы, в области щелыги устраивают отверстия в плане, имеющие квадратное очертание, швы кладки на верхней поверхности свода расчищают от раствора и мусора, в отверстия монтируют домкраты, посредством которых производят раздвижку левой и правой частей свода относительно друг друга и соответственно подъем свода, после подъема свода на необходимую высоту устанавливают клинья в раскрытые трещины, образовавшиеся в области щелыги, и убирают домкраты, отверстия и трещины заполняют бетонном, предварительно устроив опалубку в нижней части свода, после набора прочности бетоном опалубку и телескопические стойки разбирают.

Результат достигается также тем, что подъем до расчетного рабочего положения каменного сводчатого перекрытия возможно производить участками, при этом не возникает необходимости общего подъема свода.

Результат достигается также тем, что в процессе подъема свода необходимо синхронизировать работу домкрата и телескопических стоек, что позволит обеспечить напряженно-деформированное состояние усиливаемой конструкции, близкое к ее действительной работе, а также повысить безопасность работ.

Результат достигается также тем, что разработанный способ может применяться для восстановления несущей способности пространственных каменных распорных систем (крестовых сводов).

Результат достигается также тем, что разработанный способ позволяет сохранить первоначальный облик конструкции.

Результат достигается также тем, что разработанный способ может применяться при демонтаже сводчатого перекрытия.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено сводчатое перекрытие в поперечном разрезе А-А на фиг. 3; фиг. 2 - сводчатое перекрытие в поперечном разрезе Б-Б на фиг. 3; фиг. 3 - вид А на фиг. 1.

Устройство для изменения геометрии каменного сводчатого перекрытия здания включает домкрат 1, установленный в отверстие 2, свод 3 подпирается телескопическими стойками 4, на которые устанавливают деревянные балки 5. Для обеспечения условий независимого подъема свода его отделяют от щековых стен 6 продольными сквозными разрезами 7. Также разрезы 7 позволяют разделять свод на рабочие зоны 8. После окончания подъема свода в образовавшиеся трещины 9 забивают клинья 10 и демонтируют домкраты 1. Отверстия 2 и образовавшиеся трещины 9 заполняют бетоном 11. Свод должен принять правильную кривизну 12.

Усиление перекрытия выполняют следующим образом.

В случае выполаживания каменного сводчатого перекрытия по всей длине выполняют сквозные поперечные разрезы 7 в области щековых стен 6. В случае выполаживания отдельных зон каменного сводчатого перекрытия, эту выположеную зону 8 отделяют от остальной части свода правильной кривизны 12 путем сквозного поперечного разреза свода по границам выположенного участка. Тем самым способ позволяет производить подъем до расчетного рабочего положения каменного сводчатого перекрытия участками. Снизу свод 3 подпирают телескопическими стойками 4, на которые опирают деревянные балки 5. В области щелыги свода 3 выполняют сквозное отверстие 2. В отверстие монтируют домкрат 1 в горизонтальном положении. Швы в кладке на верхней поверхности свода 3 расчищают. Производя давление домкратом 1 на кладочные элементы свода 3, части свода раздвигаются, при этом происходит увеличение длины отверстия 2, вследствие чего высота подъема свода 3 начинает увеличиваться и свод 3 стремиться принять правильную кривизну 12. При подъеме в области щелыги образуются продольные трещины 9. Распор свода в щелыги воспринимается только домкратом 1. При подъеме свода 3 постоянно регулируют телескопические стойки 4. При достижении сводом 3 необходимой высоты подъема образовавшееся расстояние между двумя частями свода фиксируют путем забивки в трещины 9 клиньев 10. Домкраты 1 демонтируют и производят равномерную зачеканку раствором раскрытых швов и трещин в кладке свода, а также заполняют бетоном 11 отверстия 2. При достижении прочности инъецируемого раствора и бетона 11 нижние телескопические стойки 4 и балки 5 разбирают.