×
14.12.2019
219.017.eda6

Способ усиления основания фундамента при реконструкции зданий и сооружений

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к строительству и может быть использовано для усиления оснований ленточных фундаментов и фундаментов стаканного типа при реконструкции зданий и сооружений, подвергшихся в период эксплуатации неравномерным осадкам и нагрузкам, возникающим из-за их локального замачивания и промораживания. Способ усиления основания фундамента при реконструкции зданий и сооружений включает размещение в основании параллельных друг другу усиливающих элементов с образованием их концевых участков за пределами контура фундамента. Первоначально выполняют лидерные скважины под углом к фундаменту, усиливающие элементы выполняют путем нагнетания трамбовочной полусухой цементно-песчаной смеси с помощью пневмопробойника при многоразовой его проходке в лидерную скважину. Затем после образования под подошвой фундамента уширения из цементно-песчаной смеси в скважины устанавливают армоэлементы и заливают цементно-песчаный раствор. Затем в местах выхода армоэлементов укладывают арматурную сетку, объединяют их сваркой и заливают бетоном. Технический результат состоит в упрощении технологии, увеличении несущей способности фундамента в обводненных грунтовых условиях, предотвращении деформаций основания и фундамента, так как ликвидируются осадки и воздействие сил морозного пучения грунта при одновременном снижении трудоемкости и металлоемкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для усиления оснований ленточных фундаментов и фундаментов стаканного типа при реконструкции зданий и сооружений, подвергшихся в период эксплуатации неравномерным осадкам и нагрузкам, возникающим из-за их локального замачивания и промораживания.

Известен способ закрепления основания фундамента (см. авторское свидетельство СССР №1671778, кл. E02D 27/08, 1988 г), согласно которому вдоль укрепляемой конструкции выкапывают траншеи, затем в основании пневмопробойником прокладывают скважины, изогнутые подобно расчетным линиям одинаковых горизонтальных напряжений, которые заполняют цементным раствором и соединяют на концах перемычками. Расстояние от нижней точки фундамента до верхней точки оси изогнутой сваи должно быть не более трех диаметров сваи, а расстояние между осями двух параллельных свай не менее шести диаметров. Места соединения свай с перемычками выполнены с армирующими элементами.

Недостатком способа является ограниченность его применения. Например, его невозможно применять в грунтах, где происходит оплывание или осыпание стенок прокладываемых скважин.

Наиболее близким к настоящему изобретению по своей сущности и достигаемому эффекту, является способ усиления основания фундамента при реконструкции зданий и сооружений, включающий разработку траншеи с внешней стороны фундамента и размещение из траншеи в основании параллельных друг другу горизонтальных армоэлементов с образованием их концевых участков за пределами контура фундамента, размещение армоэлементов осуществляют с помощью пневмопробойника вплотную к подошве фундамента с шагом равным 3 высотам сечения армоэлемента, причем высота сечения армоэлемента находится в пределах 0,125-0,075 ширины фундамента, а концевые участки образуют в пределах 0,5-1,5 ширины фундамента (см. патент РФ №2032024, кл. E02D 27/08; E02D 37/00, опубл. 27.03.1995).

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является большие трудо- и материалозатраты, так как требуется раскопка грунта у фундамента, а также использование металлических труб. Кроме того, указанный способ не обладает достаточной надежностью в слабых водонасыщенных грунтах. В таких грунтовых условиях армоэлементы, обладающие достаточно большим весом, будут осаждаться в обводненном грунтовом основании, что неизбежно приведет к снижению несущей способности фундаментов. В пучинистых грунтовых условиях увеличение же площади опирания на грунт повысит воздействие на фундамент сил морозного пучения и, как следствие, увеличение деформаций в здании.

Техническая задача - повышение эффективности усиления основания фундамента.

Указанная техническая задача достигается тем, что в способе усиления основания фундамента при реконструкции зданий и сооружений, включающем размещение в основании параллельных друг другу усиливающих элементов с образованием их концевых участков за пределами контура фундамента, первоначально выполняют лидерные скважины под углом к фундаменту, усиливающие элементы выполняют путем нагнетания трамбовочной полусухой цементно-песчаной смеси с помощью пневмопробойника при многоразовой его проходке в лидерную скважину, затем после образования под подошвой фундамента уширения из цементно-песчаной смеси в скважины устанавливают армоэлементы и заливают цементно-песчаный раствор, причем в местах выхода армоэлементов укладывают арматурную сетку, объединяют их сваркой и заливают бетоном. В качестве армоэлемента используют арматуру диаметром 12÷18 мм. В качестве трамбовочной смеси применяют полусухую цементно-песчаную растворную смесь состава 1:2÷1:3 по объему при водоцементном отношении В/Ц=0,26÷0,32.

На фиг. 1 показана схема (поперечный разрез) обустройства усиления основания фундамента; на фиг. 2 вид по А-А на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

В грунтовом массиве под фундамент 1 с колонной 2 пневмопробойником бурят до проектной отметки наклонную лидерную скважину 3 под углом не более 45° к дневной поверхности. После реверсирования и выхода пневмопробойника на поверхность, выполняют усиливающие элементы путем заполнения скважины 3 полусухой цементно-песчаной смесью и повторного запуска пневмопробойника в скважину. В период проходки цементно-песчаная смесь за счет ударного воздействия трамбуется в забой скважины 3 и частично в ее стенки, образуя уширение 4 из трамбовочной полусухой цементно-песчаной смеси и уплотненную грунтовую оболочку 5. В зависимости от влажности грунта и его модуля деформации дополнительные проходки осуществляют от 3 до 5 раз. По окончании формирования уширения 4 в каждую скважину 3 устанавливают армоэлемент 6 и заливают литой цементно-песчаный раствор 7, представляющий собой полусухую цементно - песчаную растворную смесь состава 1:2÷1:3 по объему при водоцементном отношении В/Ц=0,26÷0,32. По завершении изготовления всех свай производят небольшую выемку грунта в местах выхода армоэлементов 6, укладывают арматурную сетку 8, объединяют ее сваркой с армоэлементами 6 и заливают бетоном 9.

Усиленный слой грунта работает следующим образом.

Нагрузка от фундамента 1 передается на усиливающие элементы, которые вместе с зоной 5 уплотнения воздействуют на основание, вследствие чего давление от сооружения распределяется на большую площадь, что приводит к снижению осадок фундамента.

Предлагаемый способ усиления основания фундамента наиболее целесообразно применять для проведения упрочнения грунтов оснований и усиления фундаментов стаканного типа и ленточных фундаментов мелкого заложения в условиях их обводнения.

Необходимость проведения усиления основания фундамента определяется как по данным визуального осмотра и контроля за образованием и раскрытием трещин и деформаций в здании, так и на основе расчета несущей способности грунтов основания фундамента, после проведения инженерно-геологических изысканий.

Определение расчетного сопротивления грунтов основания ленточного фундамента при возможности их замачивания.

Для здания, длина которого составляет L=36 м, высота Н=6 м, ширина фундамента наружных стен b=0,8 м, глубина заложения фундамента от уровня планировки d=3,0 м; глубина подвала db=2,6 м, сопротивление грунтов определяли по формуле СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений:

где R - искомое расчетное сопротивление грунта основания в обводненном состоянии;

γc1=1,1 - коэффициент условий работы, принимаемый как для водонасыщенных грунтов (Jα>0,5);

γс2=1,0 - тоже, принимаемый как для тех же грунтов при отношении длины здания к его высоте L/H=6);

k - коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта (С и ϕ) определены непосредственными испытаниями;

Мγ=0,32; Mg=2,3; Мс=4,84 - коэффициенты, принимаемые в зависимости от величины угла внутреннего трения ϕII=15°;

kz=1,0 - коэффициент, принимаемый при ширине фундамента b<1,0 м;

b=0,8 м - ширина фундамента наружных стен;

γI=10 кН/м3 - значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента, с учетом взвешивающего действия воды при полном обводнении;

γII'=17 кН/м3 - то же грунта, залегающего выше подошвы фундаменты;

d1 - глубина заложения фундамента от пола подвала;

hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf=0,1 м - толщина конструкции пола подвала, м;

γcf=2,3 кН/м3 - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м (тс/м);

hs=d-dbcf = 3,0 м - 2,6 м - 0,1 м = 0,3 м.

CII=6 кПа - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Подставляя эти величины в расчетную формулу, получаем:

R=1,1*1,0:1,0*(0,32*1,0*0,8*10+2,3*17*0,435+(2,3-1,0)*2,0*17+4,86*6]=102,1 кПа.

Сравнивая полученную величину с расчетным значением грунта, принятым в проекте (2,5 кгс/см2, т.е. 250 кПа), устанавливаем, что расчетное сопротивление грунта основания ленточного фундамента при замачивании становится почти в 2,5 раза ниже требуемого, что указывает на то, что проектирование здания велось без учета возможного замачивания грунтов основания, и для безопасной эксплуатации здания требуется его усиление предлагаемым способом.

Внедрение в обводненные грунты основания цементно-песчаной смеси значительно повышает величину модуля деформации в наиболее напряженной (верхней) части активной зоны основания под подошвой фундамента.

При проходке скважин пневмопробойником грунт из скважины не извлекается, а трамбуется в радиальном направлении от оси в стенки скважины 3. При этом происходит уплотнение грунта вокруг скважины 3, образуется уплотненная грунтовая оболочка 5. Наложение зон уплотнения при проходке каждой последующей скважины позволяет создать грунтобетонный экран, предотвращающий миграцию влаги к фронту промерзания. Это обстоятельство обеспечивает ликвидацию сил морозного пучения и повышает устойчивость фундаментов здания.

Использование предлагаемого способа усиления основания фундаментов позволяет восстановить физико-механические характеристики грунтов оснований, так как трамбовочная полусухая цементно-песчаная смесь впитывает при своем твердении влагу. При этом увеличивается несущая способность фундамента, так как передача нагрузки от существующего фундамента происходит на несущую грунтобетонную свайную стенку, заанкеренную поверху на уровне дневной поверхности в бетоне 9. Этим достигается развитие опорной площади фундаментов и, таким образом, снижение давления фундамента на грунт.

Технический результат предлагаемого способа усиления основания фундамента по сравнению с прототипом состоит в упрощении технологии, увеличении несущей способности фундамента в обводненных грунтовых условиях, предотвращении деформаций основания и фундамента, так как ликвидируются осадки и воздействие сил морозного пучения грунта при одновременном снижении трудоемкости и металлоемкости.


Способ усиления основания фундамента при реконструкции зданий и сооружений
Способ усиления основания фундамента при реконструкции зданий и сооружений
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 40.
29.12.2017
№217.015.fe45

Способ обжига плоских керамических деталей

Способ относится к технологии производства алюмонитридных керамических деталей плоской конфигурации, изготовленных методом литья шликеров. Первоначально осуществляют отжиг в вакууме при температуре 1300-1400°С в течение 2 часов пластин из пористого графитоподобного нитрида бора, используемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638194
Дата охранного документа: 12.12.2017
19.01.2018
№218.016.0e19

Стенд испытаний боковых рам тележек железнодорожного подвижного состава

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к стендам для испытания боковых рам тележек. Стенд содержит систему акустико-эмиссионного контроля с подсоединяемыми к ней датчиками, нагружающее устройство, содержащее основание, на котором смонтированы стойка со средствами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633001
Дата охранного документа: 11.10.2017
09.06.2018
№218.016.5c81

Ультразвуковой способ определения внутренних механических напряжений

Использование: для определения внутренних напряжений в рельсах бесстыкового пути. Сущность изобретения заключается в том, что в нагруженный исследуемый объект и ненагруженный его аналог вводят импульсы ультразвуковых колебаний продольных и поперечных волн, принимают прошедшие через объект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655993
Дата охранного документа: 30.05.2018
02.08.2018
№218.016.77f0

Способ монтажа арматурных стержней

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения арматуры железобетонных изделий. Способ монтажа осуществляется с помощью соединительной муфты, в которой предварительно размещают введенные в нее с противоположных сторон наращиваемый и наращивающий арматурные стержни,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662740
Дата охранного документа: 30.07.2018
07.09.2018
№218.016.842d

Способ металлизации керамических изделий

Изобретение относится к технологии изготовления металлокерамических изделий, в частности к металлизации корундовой керамики, и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности, вакуумной технике, электротехнике и других областях техники при пайке керамики с металлами. Заявляемый способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665939
Дата охранного документа: 05.09.2018
13.12.2018
№218.016.a5c7

Способ акустико-эмиссионного контроля дефектов в композиционных конструкциях на основе углепластика

Использование: для технической диагностики композиционных материалов на основе углепластиков акустико-эмиссионным методом. Сущность изобретения заключается в том, что сначала осуществляют акустико-эмиссионный контроль при ступенчатом статическом нагружении образцов из углепластика с одинаковым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674573
Дата охранного документа: 11.12.2018
19.12.2018
№218.016.a84f

Способ усиления балки пролетного строения моста

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано для усиления пролетных строений существующих мостов. Способ включает нагрев ребра жесткости и уголковых коротышей, прикрепление последних к ребру жесткости и верхнему или нижнему поясу балки, причем коротыши фиксируют на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675120
Дата охранного документа: 17.12.2018
29.12.2018
№218.016.acd8

Способ акустико-эмиссионного контроля конструкций

Использование: для диагностики и неразрушающего контроля конструкций, включая изделия из хрупких материалов. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии в момент нагружения контролируемого объекта, оцифровку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676219
Дата охранного документа: 26.12.2018
29.12.2018
№218.016.ace8

Акустико-эмиссионный способ определения типа дефекта структуры образца из углепластика

Использование: для неразрушающего контроля и технической диагностики композиционных материалов на основе углепластиков акустико-эмиссионным методом. Сущность изобретения заключается в том, что сначала на образец из углепластика в область концентратора напряжений устанавливают тензодатчики и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676209
Дата охранного документа: 26.12.2018
18.01.2019
№219.016.b0c5

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к поршневым машинам, и, главным образом, к двигателям внутреннего сгорания. ДВС содержит один блок из двух цилиндров с размещенными в них поршнями со штоками, преобразователь движения, выполненный в виде гибкой передачи, содержащей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677440
Дата охранного документа: 16.01.2019
Показаны записи 1-6 из 6.
27.05.2015
№216.013.4e97

Устройство для выправки железнодорожного пути и способ выправки железнодорожного пути

Устройство для выправки железнодорожного пути содержит опирающуюся на ходовые тележки раму путевой машины, устройство определения пройденного пути, контактирующую с рельсами измерительную тележку. Путевая машина оснащена выправочно-рихтовочным оборудованием. Измерительная тележка содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551637
Дата охранного документа: 27.05.2015
26.08.2017
№217.015.ecc7

Способ определения пространственных координат и геометрических параметров рельсового пути и устройство для его осуществления

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для непрерывной регистрации пространственного положения рельсовой колеи. Устройство, реализующее способ определения пространственных координат и геометрических параметров рельсового пути, содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628541
Дата охранного документа: 18.08.2017
20.01.2018
№218.016.10ab

Способ укрепления земляного сооружения

Изобретение относится к области транспортного и дорожного строительства и может быть использовано для укрепления земляных сооружений в пучинистых грунтовых условиях. Способ укрепления земляного сооружения включает бурение скважин, установку в них армирующих элементов в виде металлических труб с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633846
Дата охранного документа: 18.10.2017
09.06.2018
№218.016.5d9a

Трубчатый поглощающий колодец

Изобретение относится к строительству и гидромелиорации и может быть использовано для осушения подземных частей зданий и сооружений, участков дорог, откосов, выемок. Техническая задача изобретения - увеличение срока службы. Указанная техническая задача достигается тем, что конструкция...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656404
Дата охранного документа: 05.06.2018
20.03.2019
№219.016.e804

Система для управления выправкой железнодорожного пути

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути и может быть использовано, в частности, при постановке пути в проектное положение. Система для управления выправкой железнодорожного пути содержит путевую машину, рама которой опирается на ходовые тележки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454498
Дата охранного документа: 27.06.2012
24.10.2019
№219.017.d9e8

Способ автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя рельсового пути и устройство для его осуществления

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к технологии ремонта железнодорожного пути, а именно для контроля качества уплотнения балластного слоя. Способ заключается в том, что осуществляют синхронное измерение пространственных координат точек, одна из которых расположена на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703819
Дата охранного документа: 22.10.2019
+ добавить свой РИД