Результат интеллектуальной деятельности: ФУНДАМЕНТ

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Известен фундамент, включающий вертикальную оболочку с размещенным в ней заполнителем и подколонник (см. Дударов В.К. Сборные фундаменты промышленных зданий. М., Стройиздат, 1966, с. 105, рис. 55).

Указанный фундамент характеризуется повышенной материалоемкостью, так как оболочка его по высоте имеет постоянное сечение, определяемое несущей способностью по грунту.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому техническому решению (т.е. прототипом) является фундамент, включающий вертикальную оболочку с размещенным в ней заполнителем и подколонник. Оболочка выполнена по высоте составной из секций, каждая из которых на нижнем конце снабжена фланцевым уширением, причем фланцевое уширение нижней секции оперто на грунт основания, а фланцевое уширение каждой вышележащей секции оперто на заполнитель, размещенный в соответствующей нижележащей секции (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №933879, МПК E02D 27/42, 1982 г.).

Основными недостатками фундамента - прототипа являются относительные дороговизна и сложность изготовления оболочки, т.к. последняя изготовляется из различных железобетонных секций сложной формы, а последние для изготовления требуют наличия сложных металлических форм опалубки.

Задачей изобретения является удешевление, упрощение изготовления фундамента и повышение его устойчивости к внешним воздействиям.

Для решения поставленной задачи в фундаменте, включающем вертикальную оболочку, выполненную по высоте составной из секций с фланцами и с размещенным в нем заполнителем и подколонник, причем нижний фланец нижней секции оперт на грунт основания, а нижний фланец каждой вышележащей секции оперт на заполнитель, размещенный в соответствующей нижележащей секции, в каждой секции оболочки имеются два фланца, обращенных во внутрь, причем нижний фланец каждой вышележащей секции опирается на заполнитель каждой нижележащей секции частично через часть верхнего фланца нижележащей секции, при этом каждая секция оболочки выполнена из металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов.

Сущность изобретения заключается в том, что в каждой секции оболочки имеются два фланца, обращенных во внутрь, причем нижний фланец каждой вышележащей секции опирается на заполнитель каждой нижележащей секции частично через часть верхнего фланца нижележащей секции, при этом каждая секция оболочки выполнена из металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов.

Первый новый признак предложенного технического решения заключается в том, что в каждой секции оболочки имеются два фланца, обращенных во внутрь, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что каждая секция оболочки в виде двух фланцев обращенных во внутрь имеет два внутренних ребра жесткости, которые также при полной сборке фундамента взаимодействуют с внутренним заполнителем, способствуя рассеянию и затуханию избыточных динамических и статических нагрузок. Второй новый признак, заключающийся в том, что нижний фланец каждой вышележащей секции опирается на заполнитель каждой нижележащей секции частично через часть верхнего фланца нижележащей секции, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что каждая вышележащая секция может частично опираться на нижележащую секцию оболочки, что позволит иметь общую контактную поверхность между соседними секциями оболочки для их надежного соединения, при этом соединенные фланцы соседних секций создают общие внутренние ребра жесткости оболочки фундамента. Третий новый признак, заключающийся в том, что каждая секция оболочки фундамента выполнена из металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что именно за счет специфичных геометрических и механических качеств утилизированных металлокордных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов различных типоразмеров естественным образом реализуются вышеизложенные новые признаки и свойства, при этом за счет резиноармированного материала покрышек достигается дополнительная гидроизоляция, вибро- и сейсмоизоляция фундамента. Все это достигается без специального оборудования для производства секций оболочки фундамента. Вышеизложенные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению проявить эффективность, заключающуюся в удешевлении и упрощении изготовления фундамента. Кроме этого дополнительно повышается динамическая и статическая устойчивость фундамента.

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

На фиг. 1 изображен фундамент, вертикальный разрез (в варианте с тремя секциями оболочки); на фиг. 2 изображен фундамент, вид сверху.

На фиг. 1 и 2 изображены: 1 - нижняя секция оболочки фундамента; 2 - средняя секция оболочки фундамента; 3 - верхняя секция оболочки фундамента; 4 - грунтовое основание; 5 - нижний фланец нижней секции оболочки; 6 - верхний фланец нижней секции оболочки; 7 - нижний фланец средней секции оболочки; 8 - верхний фланец средней секции оболочки; 9 - нижний фланец верхней секции оболочки; 10 - верхний фланец верхней секции оболочки; 11 - заполнитель (балласт) нижней секции оболочки; 12 - заполнитель (балласт) средней секции оболочки; 13 - заполнитель (балласт) верхней секции оболочки; 14 - подколонник; 15 - стакан.

Фундамент состоит из составной оболочки в виде усеченного конуса. На фиг. 1 и 2 представлен вариант фундамента с тремя секциями оболочки. Каждая из секций 1, 2 и 3 оболочки фундамента выполнена из утилизированных металлокордных покрышек, например, от большегрузных автомобилей БелАЗ различных типоразмеров. Самую нижнюю секцию 1 оболочки фундамента формируем из утилизированной металлокордной покрышки с внешним диаметром 3,7 м с шириной профиля (протектора) 1,45 м и диаметром отверстия 1,2 м. Секцию 1 нижним фланцем 5 устанавливают на грунтовое основание 4. Внутреннюю полость секции 1 наполняют заполнителем (балластом) 11 (например, шлаком перемешанным с цементом). На нижнюю секцию 1 концентрично устанавливается средняя секция 2 оболочки фундамента. Среднюю секцию 2 оболочки фундамента формируем из утилизированной металлокордной покрышки с внешним диаметром 3,0 м с шириной профиля (протектора) 0,9 м с диаметром внутреннего отверстия 0,8 м. При укладке покрышки (средней секции) 2 на покрышку 1 ее нижний фланец 7 частично опирается на заполнитель 11 непосредственно (напрямую), а частично через верхний фланец 6 покрышки 1, с которым непосредственно контактирует. После этого полость покрышки 2 (средней секции оболочки фундамента) наполняется заполнителем (балластом) 12 (например, шлаком перемешанным с цементом). Покрышки 1 и 2 по контактным поверхностям фланцев 6 и 7 скрепляются (например, резиновым клеем). Верхнюю секцию 3 оболочки фундамента формируем из утилизированной металлокордной покрышки наименьшего (по сравнению с предыдущими секциями) размера, с внешним диаметром 2,5 м с шириной профиля (протектора) 0,9 м с диаметром внутреннего отверстия 0,7 м. Эту верхнюю секцию 3 оболочки фундамента концентрично устанавливаем на среднюю секцию 2. При укладке покрышки (верхней секции) 3 на покрышку 2 ее нижний фланец 9 частично опирается на заполнитель 12 непосредственно (напрямую), а частично через верхний фланец 8 покрышки 2, с которым непосредственно контактирует. Покрышки 2 и 3 по контактным поверхностям фланцев 8 и 9 скрепляются (например, резиновым клеем). После этого полость покрышки 3 (верхней секции оболочки фундамента) наполняется заполнителем (балластом) 13 (например, шлаком перемешанным с цементом). Одновременно с этим на поверхность заполнителя 13 в полость покрышки 3 устанавливается подколонник 14 со стаканом 15 для установки колонны или опоры. После завершения монтажа всех элементов фундамента и осуществления необходимых креплений фундамент готов для установки на нем колонны или опоры.

Количество секций оболочки фундамента из утилизированных металлокордных покрышек от большегрузных автомобилей или тракторов может быть различным (в зависимости от размеров проектируемого фундамента), но должно быть не менее двух секций.

Предлагаемая конструкция фундамента, по сравнению с фундаментом - прототипом, полностью исключает расход железобетона на изготовление секций оболочки фундамента. Для изготовления секций оболочки фундамента используются утилизированные металлокордные покрышки от большегрузных автомобилей и тракторов, которые накапливаются (в лучшем случае) в специальных полигонах для отходов и создают серьезные экологические проблемы. Использование указанных утилизированных покрышек обходится на 80-90% дешевле, чем специальные железобетонные оболочки (здесь остаются затраты на сортировку, транспортировку и монтаж). Кроме этого, за счет специфичных механических и геометрических свойств резиноармированных торообразных утилизированных покрышек достигается более надежная виброизоляция, сейсмоизоляция и гидроизоляция фундамента.