СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2199628 (13) C1

(51) 7 E02D35/00, E02D37/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 29.04.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2001134591/03 
(22) Дата подачи заявки: 2001.12.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.12.24 
(45) Опубликовано: 2003.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2065001 C1, 10.08.1996. SU 1008357 A, 30.03.1983. SU 1728383 A1, 23.04.1992. SU 1768712 A1, 15.10.1992. RU 2014392 C1, 15.06.1994. RU 2018675 C1, 30.08.1994. ГАНИЧЕВ М.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1981, с.419, рис. 8,10. 
(71) Заявитель(и): Агапов Александр Иванович; Егорова Фарида Поляровна 
(72) Автор(ы): Агапов А.И.; Егорова Ф.П. 
(73) Патентообладатель(и): Агапов Александр Иванович; Егорова Фарида Поляровна 
Адрес для переписки: 125124, Москва, ул.Правды, 3/1, кв.58, пат.пов.Е.С.Богдановой, рег.№ 549 

(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ 

Изобретение относится к области строительства и в частности к восстановлению фундаментов при реконструкции зданий и сооружений. Способ восстановления фундаментов включает выполнение через фундамент буроинъекционных скважин с последующим заполнением их цементирующим раствором. Новым является то, что бурение скважин ведут вначале без выхода из тела фундамента с последующим порционным закачиванием цементирующего раствора короткими нисходящими заходками, омоноличивающего тело фундамента, после чего через образованный цементный камень бурят скважины с выходом в грунт и создают второй защитный слой порционным нагнетанием цементирующего раствора с невысокими значениями вязкости с регулированием объема нагнетания, давления и концентрации растворов путем их загущения, уплотняя при этом грунт в зоне контакта фундамент - грунт. Технический результат изобретения состоит в усилении фундаментов существующих зданий без их вскрытия с применением "щадящих" технологий, обеспечивающих минимальное негативное влияние на здание самого процесса восстановления фундамента. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области строительства и в частности к восстановлению фундаментов при реконструкции зданий и сооружений.

Практически все здания и сооружения, фундаменты которых выполнены из камня на известковом растворе и подобных ему составляющих, со временем разрушаются, поскольку известковый раствор в кладке фундаментов подвергается замачиванию, выносу грунтовыми водами, выщелачиванию.

Наиболее часто разрушение зданий происходит в результате неправильной эксплуатации водонесущих коммуникаций, нарушения вертикальной и горизонтальной гидроизоляции, что приводит к развитию неравномерных осадков зданий и, как следствие, развитию трещин в стенах и их деформации.

Особенно данная проблема актуальна для памятников архитектуры, срок службы которых превысил нормативный (более 100-120 лет). В процессе ведущейся многолетней реставрационной деятельности архитектурных памятников чаще всего обращается внимание на восстановление внешнего и внутреннего облика исторического здания, тогда как негативные воздействия, формирующиеся в конструкциях и материале, продолжают самым негативным разрушительным образом сказываться на его физической сохранности. В результате неуклонно повышается степень физического износа сооружения, что приводит к его потере.

Известен способ закрепления оснований фундамента, согласно которому вдоль укрепляемой конструкции здания выкапывают траншеи, затем в основании пневмопробойником прокладывают скважины, изогнутые подобно расчетным линиям одинаковых горизонтальных напряжений, которые заполняют цементным раствором и соединяют на концах перемычкой (авт. св. СССР 1671778, E 02 D 27/08, 1988).

Недостатком данного способа является невозможность его применения в грунтах, где происходит оплывание или осыпание стенок прокладываемых скважин.

Известен способ упрочнения горных пород путем двукратного нагнетания нестабильного цементного раствора в скважины, расположенные по периметру, до момента его излива в выработку (патент России 2112881, E 21 D 17/16, 1998 г. ).

Недостатком данного способа является невозможность избежать растекания нестабильного цементного раствора по естественным обнаженным полостям, вскрытых скважиной, и качественно прокачать скважину на всю ее длину.

Известен способ усиления фундаментов буро-инъекционными сваями, в том числе с уплотненным забоем (патент России 2018675, Е 21 D 1/16, 1994, П.В. Шишкин. "НПП "Фундамент - Стройпроект". Фундамент - наша профессия", журнал "Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века", 2 (25), 2001 г. , стр. 28).

Данный метод применим при наличии ненарушенных фундаментов, т.е. предусматривает образование жесткой системы буро-инъекционная свая - фундамент - грунт.

Для обеспечения такой системы необходимо создать цементационную подушку вокруг кондукторов скважин, что по техническим причинам сложно, т.к. ее можно получить лишь путем многократного нагнетания растворов и увеличении давления нагнетания до 5-10 кг/см2, что труднодостижимо, т.к. прорывы раствора на поверхность неизбежны. В то же время разовое заполнение скважин раствором при уже установленном армирующем каркасе, имеющимся в фундаменте, исключает какие-либо последующие действия (повторное нагнетание и пр.)

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ реконструкции зданий, сооружений путем выполнения через фундамент буро-инъекционных свай, расположенных в шахматном порядке по его обе стороны и образующих под подошвой фундамента вертикальные шлицевые прорези, которые затем заполняются цементным фиброармированным раствором с последующим гидроразмывом грунта в пространстве между шлицевыми прорезями и заполнением образовавшихся пустот цементным фиброармированным раствором с гидрофобными добавками (патент России 20655001, Е 02 D 35/00, 1996 г.).

Недостатком указанного способа является его трудоемкость и небезопасность для несущих конструкций при восприятии буро-инъекционными сваями нагрузки от фундамента, поскольку велика вероятность образования неравномерных осадков существующего фундамента, значительно превышающих допустимые для данного здания нагрузки.

Основная задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в усилении фундаментов существующих зданий без их вскрытия с применением "щадящих" технологий, обеспечивающих минимальное негативное влияние на здание самого процесса восстановления фундамента.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе восстановления фундаментов, включающем выполнение через фундамент буро-инъекционных скважин с последующим заполнением их цементирующим раствором, согласно изобретению бурение скважин ведут вначале без выхода из тела фундамента с последующим порционным закачиванием цементирующего раствора короткими нисходящими заходками, омоноличивающего тело фундамента, после чего через образованный цементный камень бурят скважины с выходом в грунт и создают второй защитный слой порционным нагнетанием цементирующего раствора с невысокими значениями вязкости с регулированием объема нагнетания, давления и концентрации растворов путем их загущения, уплотняя при этом грунт в зоне контакта фундамент - грунт.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показана схема цементации тела фундамента с последующей силикатизацией его основания;

на фиг. 2 - разрез по А-А усиленного фундамента.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ восстановления фундаментов включает выполнение через фундамент буроинъекционных скважин 1, 2, 3, 4 с последующим заполнением их цементирующим раствором. Бурение скважин 1, 2, 3, 4 ведут вначале без выхода из тела фундамента с последующим порционным закачиванием цементирующего раствора короткими нисходящими заходками, омоноличивающего тело фундамента. После этого через образованный цементный камень 5 бурят скважины 6, 7 с выходом в грунт и создают второй защитный слой 8 порционным нагнетанием цементирующего раствора с невысокими значениями вязкости с регулированием объема нагнетания, давления и концентрации растворов путем их загущения, уплотняя при этом грунт в зоне контакта фундамент - грунт.

Порядок обработки скважин, глубина заходки определяется в зависимости от конкретных горно-геологических условий - трещиноватость, пористость, коэффициент фильтрации, наличие подземных вод.

Инъекцию фунтов ведут в основном в две стадии. На первой стадии обработка фунтов ведется цементными, цементно-силикатными, цементно-силикатно-хлоркальциевыми растворами, заполняющими крупные трещины, поры, пустоты. При этом сложные растворы с добавками ускорения схватывания применяются, как правило, для ограничения радиуса распространения раствора. Основным же раствором на этой стадии является цементный раствор с различным (по известной технологии) водоцементным отношением.

На второй стадии используются растворы, обладающие невысокими значениями вязкости и более высокой проникающей способностью. Вторая стадия (химическое укрепление) имеет целью закрепить фунт с низкими фильтрационными свойствами (пески, супеси и т.п.) или уменьшить фильтрационные свойства.

Комплекс приготовления и нагнетания растворов по данному способу позволяет вести нагнетание при одновременном ступенчатом изменении концентрации раствора в большую или меньшую сторону при постоянном контроле расхода и давления на устье скважины.

Нагнетание раствора осуществляется порционно с загущением концентрации от низшей к высшей до достижения проектного давления.

Для бурения скважин по данному методу могут быть использованы станки отечественного производства, обладающие мобильностью, небольшими весом и габаритами, с возможностью бурения вращательным или ударно-вращательным способом и промывкой (продувкой) скважин диаметром 42-80 мм.

Поскольку цементные растворы и растворы на их основе не могут из-за своих физических особенностей смешиваться с грунтом, состоящим из достаточно мелких частиц (супеси, пылеватые пески, пески, суглинки, глины и им подобные), то при порционном нагнетании раствора в зажимной зоне происходит консолидационное уплотнение грунтов по контакту фундамент-грунт с заполнением всех пустот и трещин. При этом скважина, пробуравленная через цементный камень, является как бы проводником, через который раствор под определенным давлением заполняет контакт грунт-фундамент, уплотняя грунт и образуя защитный слой. Таким образом, решается наиболее сложная задача: укрепление контакта грунт-фундамент, поскольку вмещающий грунт имеет малую фильтрационную способность.

Обволакивание фундамента на первом этапе цементным раствором одновременно решает задачи горизонтальной и вертикальной гидроизоляции фундаментов и кладки, поскольку цементный камень и прослойки из цементного камня не гигроскопичны, влагопоглощение их равно нулю. Цементный камень создает своеобразный армирующий каркас, значительно повышая несущую способность фундамента и его водопроницаемость.

При определенных навыках работы с растворами, нагнетаемыми в скважины, операции по установке и омоноличиванию кондуктора и бурение скважин через кондуктор на первую заходку с нагнетанием высококонцентрированных растворов могут быть совмещены.

Несмотря на то, что цементация малыми заходками является трудоемким процессом, ее преимущества - небольшой расход цементного раствора, связанный с низкими давлениями нагнетания, простота контроля за процессом цементации, обеспечение качественного заполнения пустот и трещин благодаря более равномерной цементации фундамента эту трудоемкость нивелируют.

По предлагаемому способу были восстановлены разрушенные фундаменты из бутового камня, боя бутового камня и кирпича двух зданий г. Казани (здание по ул. Чернышевского 8 и здание кинотеатра "Спутник"). В порядке авторского надзора по окончании процесса цементации фундаментов этих зданий были вскрыты контрольные шурфы. По результатам их осмотра комиссией с приглашением специалистов вневедомственной экспертизы, геологов, специалистов институтов "Казаньприборпроект" и "ГипроВТИ" установлено, что тело фундамента полностью пропитано цементным раствором, просадочные свойства ликвидированы, вокруг тела фундамента создан каркас из цементного камня марки 480 (контрольный отбор проб цементного камня бурением кольцевой коронкой D 46 мм был исследован в стройлаборатории). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ восстановления фундаментов, включающий выполнение через фундамент буроинъекционных скважин с последующим заполнением их цементирующим раствором, отличающийся тем, что бурение скважин ведут вначале без выхода из тела фундамента с последующим порционным закачиванием цементирующего раствора короткими нисходящими заходками, омоноличивающего тело фундамента, после чего через образованный цементный камень бурят скважины с выходом в грунт и создают второй защитный слой порционным нагнетанием цементирующего раствора с невысокими значениями вязкости с регулированием объема нагнетания, давления и концентрации растворов путем их загущения, уплотняя при этом грунт в зоне контакта фундамент - грунт.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru