СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СИММЕТРИЧНО НАГРУЖЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ

СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СИММЕТРИЧНО НАГРУЖЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2026926 (13) C1

(51) 6 E02D27/08, E02D37/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 93014281/33 
(22) Дата подачи заявки: 1993.03.23 
(45) Опубликовано: 1995.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. /Под ред. Е.Е.Сорочана, М.: Стройиздат, 1985, с.479, р.13.8. 2. Справочник строителя. Реконструкция промышленных предприятий. /Под ред. В.П.Топчия и Р.А.Гребенника, М.: Стройиздат, 1990, т.1, с.454-455. 
(71) Заявитель(и): Шишкин В.Я.; Шишкин П.В. 
(72) Автор(ы): Шишкин В.Я.; Шишкин П.В. 
(73) Патентообладатель(и): Шишкин Владимир Яковлевич 

(54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СИММЕТРИЧНО НАГРУЖЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ 

Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, а именно к уплотнению основания фундаментов аварийных зданий и при их реконструкции, а также при возведении новых фундаментов на уплотненных основаниях. Целью изобретения является повышение эффективности уплотнения основания фундаментов при реконструкции или усилении аварийных зданий, а также расширение области применения за счет песчаных и обводненных глинистых грунтов. На расстоянии 0,15-0,25 B от грани фундамента устанавливают направляющую с углом наклона a1, по которой пускают пробойник и пробивают скважину на глубину 1/2-1/3 длины пробойника. Затем после извлечения пробойника в скважину засыпают инертный материал и по направляющей вновь погружают пробойник на всю его глубину. При этом инертный материал втрамбовывается в стенки скважины и образует уплотненный инертный материал. После этого пробойник извлекают, засыпают инертный материал на глубину скважины до низа уплотненного материала и пробойник вновь погружают на глубину ниже границы уплотненного материала. 4 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, а именно к уплотнению основания фундаментов аварийных зданий и при их реконструкции, а также при возведении новых фундаментов на уплотненных основаниях.

Известен способ укрепления оснований фундаментов, включающий пробивку вертикальных скважин с последующим уплотнением местным грунтом или инертным материалом [1].

Этот способ нельзя использовать при усилении существующих фундаментов, так как невозможно уплотнить грунт под фундаментами с помощью тяжелой трамбовки.

Наиболее близким из технических решений является способ усиление основания фундаментов путем проходки скважин пневмопробойниками [2]. Даны рекомендации по проектированию глубинного уплотнения с помощью пневмопробойников. Расстояние между осями скважин назначают в зависимости от типа пневмопробойника и требуемого коэффициента уплотнения.

Коэффициент уплотнения определяется по методике стандартного уплотнения (ГОСТ 22733-77. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности. - М. : Изд-во стандартов, 1977). Согласно этой методике строится кривая зависимости плотности сухого грунта от влажности и находится максимально возможная плотность сухого грунта dmax. Коэффициент плотности равен K = d/ dmax. Достижение любого К < 1 возможно при двух значениях оптимальной влажности. В случае, когда влажность грунта превышает оптимальное значение, остается невозможным производить уплотнение. Это справедливо для методики стандартного уплотнения. В реальных условиях путем вытрамбовывания возможно производить уплотнение даже в водонасыщенных грунтах. Важно при этом добавлять щебень или смесь щебня с песком.

Недостатком этого способа является его ограниченное применение. В частности, область использования этого метода распространяется только на глинистые грунты.

Сущность изобретения выражается совокупностью существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата, который заключается в повышении эффективности уплотнения основания фундаментов при реконструкции или усилении аварийных зданий, а также расширение области применения за счет песчаных и обводненных глинистых грунтов.

Заявляемая совокупность существенных признаков находится в причинно-следственной связи к достигаемому результату.

Предложенное техническое решение характеризуется тем, что инертный материал засыпают в скважину порциями, равными 1/3-1/2 длины пробойника с последующим уплотнением, объем инертного материала определяют из таблицы, причем угол наклона скважин а1 к горизонтали определяют из соотношения

a1 = arctg (2H/3 B), где Н - нижняя граница сжимаемой толщи, м;

В - ширина фундамента, м, при этом расстояние от обреза фундамента в плоскости его подошвы до центральной оси скважины определяют из соотношения 0,15-0,25 В.

Кроме того, уплотнение наклонных скважин могут выполнять пневмопробойником. При этом для ускорения производства работ голову пневмопробойника можно нарастить лидером такого же диаметра. В случае увеличения длины пробойника уменьшается количество приемов проходки - уплотнения скважины.

Засыпка в скважину инертного материала порциями, равными 1/3-1/2 длины пробойника с последующим уплотнением, позволяет эффективно уплотнять грунт до такой плотности, что в среднем плотность сухого грунта массива сжимаемой толщи составляет 1,5-1,8 т/м3 в зависимости от объема в трамбованного щебня (см. таблицу).

Засыпка в скважину инертного материала порциями, равными 1/3-1/2 длины пробойника с последующим уплотнением, позволит расширить область применения способа усиления путем втрамбовывания инертных материалов.

Расположение скважин под углом а1 = а2 (см. фиг.1) и в разных вертикальных плоскостях вдоль фундамента обеспечивает эффективное включение в работу уплотненного инертного материала в напряженно-деформированное основание фундамента, подлежащее укреплению. Скважины располагают по диагонали условного прямоугольника, в котором заключена сжимаемая толща грунта основания фундамента. Высотой условного прямоугольника Н является нижняя граница сжимаемой толщи Нс. Шириной условного прямоугольника является граница распространения линии вертикальных сжимающих напряжений 0,2 pm (см. рис. 94 в книге Н. А. Цытовича Механика грунтов, М.: Гос. изд-во лит. по стр. арх. и стр. мат., 1963 г, с. 636). Здесь pm - среднее давление по подошве фундамента. По общепринятой методике расчета указанные линии выходят за грани фундамента не далее 0,15-0,25 В по горизонтали, где В - ширина фундамента. Из геометрии (см. фиг.1) угол а1 равен

a1 = arctg (2H/3B), где Н - нижняя граница сжимаемой толщи, м;

В - ширина фундамента, м, при этом расстояние от обреза фундамента в плоскости его подошвы до центральной оси скважины равно 0,25 В.

Использование пневмопробойника при проходке скважин и уплотнении инертного материала по сравнению с тяжелой трамбовкой позволяет снизить динамические воздействия на реконструируемое сооружение.

На фиг.1 изображен фундамент реконструируемого сооружения с уплотненным основанием; на фиг.2 - то же, в начале проходки скважины; на фиг.3 - то же, в момент уплотнения инертным материалом; на фиг.4 - то же, в момент проходки следующего участка скважины с одновременным уплотнением инертного материала на предыдущем участке.

В силу симметричности нагружения фундамента углы наклона скважин на фиг.1, расположенных в разных плоскостях вдоль фундамента, равны между собой а1 = а2. Расстояние между указанными плоскостями L равно половине расстояния между скважинами вдоль одной из сторон фундамента. Это расстояние L определяется исходя из требуемого объема инертного материала 1 и диаметра D, и длины скважин S следующим образом.

Допустим, требуется уплотнить песчаный грунт с коэффициентом пористости е = 1,1 до плотности сухого грунта массива в среднем равной d = 1,6 т/м3 с помощью пневмопробойника диаметром 130 мм. Ленточный фундамент шириной В = 1 м имеет границу сжимаемой толщи Н = 2 м.

Объем массива грунта сжимаемой толщи равен V = AH = 1,5BH = 1,512 = 3 м3/пог. и фундамента.

По таблице находим расход инертного материала на 1 м3 массива сжимаемой толщи при d = 1,6 т/м3 и е = 1,1 имеем i = 0,14.

Объем инертного материала составляет I = iV = 0,142 = 0,28 м3/пог. м фундамента.

Угол наклона скважин а1 к горизонтали определяют из соотношения a1 = аrctg(2H/3B) = arctg(22/31) = 53,12 град.

При расстоянии между скважинами 2L = 1 м (фиг.1) расход инертного материала на одну скважину составит V1 = 1/2 = 0,14 м3. Отсюда при длине скважин S = 2,5 м их средний диаметр равен D = 0,26 м. Следовательно, после проходки скважины на глубину 1/3-1/2 длины пробойника она засыпается инертным материалом и снова пробивают скважину в этом материале на глубину засыпки плюс еще 1/3-1/2 длины пробойника в массиве грунта.

На расстоянии 0,15-0,25 В от грани фундамента 1 устанавливают направляющую 2 с углом наклона а1, по которой пускают пробойник 3 и пробивают скважину 4 на глубину 1/2-1/3 Z, где Z - длина пробойника 3.

Затем поле извлечения пробойника 3 в скважину 4 засыпают инертный материал 5 и по направляющей 2 вновь погружают пробойник 3 на всю его глубину. При этом инертный материал 5 втрамбовывается в стенки скважины 4 и образует уплотненный инертный материал 6. После этого пробойник 3 извлекают, засыпают инертный материал 5 на глубину скважины 4 до низа уплотненного материала 6 и пробойник 3 вновь погружают на глубину ниже границы уплотненного материала 6.

Проходку скважины 4 и уплотнение инертного материала 5 заканчивают после достижения нижней границы уплотненного инертного материала 6 глубины Н.

После извлечения пробойника 3 скважину 4 бетонируют. Перерыв между извлечением и бетонированием не должен превышать одного часа.

В случае, когда по расчету объема инертного материала требуется диаметр уплотненного инертного материала 6 увеличивать до трех и более диаметров пробойника 3, операции по проходки скважин 4 и уплотнению инертного материала 5 следует выполнять на одном и том же участке скважины несколько раз. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СИММЕТРИЧНО НАГРУЖЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ, включающий проходку с помощью пробойника наклонных скважин с последующим уплотнением инертным материалом, например щебнем, и бетонированием устьев скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения основания фундаментов при реконструкции или усилении аварийных зданий, а также расширения области применения в песчанных и обводненных глинистых грунтах, инертный материал засыпают в скважину порциями, равными 1/3 - 1/2 длины пробойника, с последующим уплотнением, а объем инертного материала определяют из таблицы



причем угол наклона скважин a1 к горизонтали определяют из соотношения

a1 = arctg (2H/3B),

где H - нижняя граница сжимаемой толщи, м;

B - ширина фундамента, м,

при этом расстояние от обреза фундамента в плоскости его подошвы до центральной оси скважины определяют из соотношения 0,15 - 0,25 B.




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