Навигация: => 

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2164982

СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

Имя изобретателя: Булычев Н.С.; Игнатов В.И.; Прохоров Н.И.; Хренов Н.Н. 
Имя патентообладателя: Тульский государственный университет
Адрес для переписки: 300600, г.Тула, пр. Ленина 92, ТулГУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2000.01.06 

Изобретение относится к области строительства, а именно к усилению фундаментов на естественном основании в случае увеличения на них нагрузок или создания условий, вызвавших нарушение природной структуры грунта. Способ усиления фундаментов включает отрывку траншеи, подведение под подошву фундаментов элементов усиления. Новым в способе является то, что подведение элементов усиления осуществляют на всю длину подошвы фундаментов путем принудительного отжатия и радиального уплотнения грунтов основания. В качестве элементов усиления используют микротоннели, которые после установки заполняют твердеющим материалом и располагают так, чтобы зоны уплотнения грунта от каждого микротоннеля соприкасались между собой и подошвой фундамента. Диаметр зон уплотнения определяют по приведенной зависимости. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышении несущей способности фундаментов, за счет чего снижается величина деформаций здания в целом.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ относится к области строительства подземной части здания и используется для повышения несущей способности фундаментов на естественном основании в случае увеличение на него нагрузок при реконструкции зданий и сооружений, при развитии недопустимых осадок или допущенных ошибок при проектировании вследствие неправильной оценки несущей способности оснований или создание условий, вызвавших нарушения природной структуры грунта.

Известен способ, когда при недостаточной несущей способности фундамента увеличивают площадь его подошвы с помощью монолитных железобетонных банкеток или с помощью дополнительных блоков, обжимающих грунты основания. (Коновалов П. А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий.- М.: Стройиздат, 1988, с. 162, 164 рис. 43, 46).

Недостатками данного способа являются:

- необходимость отрывки котлованов с обеих сторон фундамента;

- насечка и очистка поверхности фундаментов;

- установка опалубки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ реконструкции фундаментов (а.с. N 1768713 МПК 5, E 02 D 27/08), включающий отрывку траншей с противоположных сторон фундамента, размещение в траншеях блоков обжатия грунта и подведение их под подошву фундамента в качестве элементов усиления.

Способ состоит в следующем: с противоположных сторон фундамента отрывают траншеи ниже подошвы фундамента и размещают на их дне элементы усиления и упорные конструкции. Между элементами усиления и упорными конструкциями с обеих сторон фундамента устанавливают домкраты, с помощью которых одновременно навстречу друг другу задавливают элементы усиления под подошву фундамента.

Недостатками этого способа являются:

- необходимость отрывки траншей с обеих сторон фундамента;

- сложность выполнения работы при одновременном задавливании блоков навстречу друг другу;

- необходимость разгрузки фундамента на период его усиления;

- невозможность размещения элементов усиления на всю длину фундамента, так как переуплотненный грунт, расположенный между двумя блоками, будет деформировать тело усиливаемого фундамента.

Задачей данного изобретения является повышение несущей способности фундаментов, за счет чего снижается величина деформаций здания в целом.

Поставленная задача достигается тем, что в способе усиления фундаментов, включающем отрывку траншеи, подведение под подошву фундаментов элементов усиления осуществляется на всю длину подошвы фундамента путем принудительного отжатия и радиального уплотнения грунтов оснований, а в качестве элементов усиления используют микротоннели, которые после установки заполняют твердеющим материалом и располагают их так, чтобы зоны уплотнения грунта от каждого микротоннеля соприкасались между собой и подошвой фундамента, а диаметр зон уплотнения определяют по следующей зависимости:



где d - диаметр микротоннеля, U_dc - удельный вес уплотненного сухого грунта; U_d - удельный вес сухого грунта до уплотнения.

Сущность способа усиления фундаментов поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез фундамента с размещением под его подошвой микротоннелей, расположенных в уплотненном грунте и заполненных твердеющим материалом. На фиг. 2 показан вид усиленного фундамента сверху.

Под подошвой 1 фундамента 2 расположены микротоннели 3, заполненные твердеющим материалом 4 с образованными уплотненными зонами грунта с внешними границами 5. Микротоннели расположены таким образом, чтобы границы зон уплотнения 5 от каждого микротоннеля соприкасались между собой и подошвой 1 фундамента 2.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Около усиливаемого фундамента 2 производят отрывку котлована, в котором устанавливают механизмы для проходки микротоннелей 3 под подошвой 1 фундамента 2. Эту проходку осуществляют способами прокалывания или раскатывания грунтов, при которых за счет их отжатия и радиального уплотнения образовываются уплотненные зоны грунта с границами 5 окружающих тоннели 3. Микротоннели располагают так, чтобы границы зоны уплотнения грунта 5 от каждого микротоннеля 3 соприкасались между собой и подошвой 1 фундамента 2, а диаметр зон уплотнения определяют по зависимости:



где d - диаметр микротоннеля; U_dc - удельный вес уплотненного сухого грунта; U_d - удельный вес сухого грунта до уплотнения.

После проведения микротоннелей на расчетную длину их заполняют твердеющим материалом, например бетоном, железобетоном или глино-песчаной смесью.

Эффективность способа усиления фундаментов достигается за счет увеличения площади подошвы фундамента, уплотнения грунтов основания и применения неразрушающей технологии тела фундамента.

Увеличение площади подошвы фундаментов и уплотнения грунтов основания позволяет увеличить нагрузку на фундамент и повысить устойчивость зданий и сооружений.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ усиления фундаментов, включающий отрывку траншеи, подведение под подошву фундаментов элементов усиления, отличающийся тем, что подведение элементов усиления осуществляют на всю длину подошвы фундаментов путем принудительного отжатия и радиального уплотнения грунтов основания, а в качестве элементов усиления используют микротоннели, которые после установки заполняют твердеющим материалом и располагают так, чтобы зоны уплотнения грунта от каждого микротоннеля соприкасались между собой и подошвой фундамента, а диаметр зон уплотнения определяют по следующей зависимости:



где d - диаметр микротоннеля;

U_dc - удельный вес уплотненного сухого грунта;

U_d - удельный вес сухого грунта до уплотнения.

Версия для печати
Дата публикации 02.06.2007гг

вверх