способ возведения фундамента для промышленного сооружения

Классы МПК:E02D27/14 свайные ростверки 
E02D27/34 возводимые в просадочных или сейсмических районах
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Открытое Акционерное Общество "Энергомашкорпорация" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2003-09-30
публикация патента:

Изобретение относится к области промышленного строительства и может быть использовано при возведении свайно-плитных фундаментов для промышленных зданий и сооружений, в частности для главных корпусов тепловых электростанций. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения, в том числе для главного корпуса тепловой электростанции, включает устройство буронабивных свай, омоноличивание плитного ростверка и установку виброизолирующих опор. Новым является то, что по направлению размеченных осей здания в головы свай закладывают анкерную арматуру и замоноличивают ее, на головах свай устанавливают упругие виброизолирующие опоры, закрепляют их ограниченно-подвижно в плане на анкерной арматуре с помощью крепежных деталей, на виброизолирующих опорах монтируют жесткую металлическую фундаментную раму верхнего строения, устанавливают в раме анкерную арматуру для крепления каркаса верхнего строения, сквозь технологические отверстия в балках фундаментной рамы прокладывают армирующие стержни, сетевые коммуникации и омоноличивают раму, создавая плитный ростверк. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в сокращении объема и циклов выполняемых работ, упрощении и ускорении монтажа несущего каркаса ростверка и обеспечении высокой устойчивости здания. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067

способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067 способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067 способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067 способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067 способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067

Формула изобретения

1. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения, в том числе для главного корпуса тепловой электростанции, включающий устройство буронабивных свай, омоноличивание плитного ростверка и установку виброизолирующих опор, отличающийся тем, что по направлению размеченных осей здания в головы свай закладывают анкерную арматуру и замоноличивают ее; на головах свай устанавливают упругие виброизолирующие опоры, закрепляют их ограниченно-подвижно в плане на анкерной арматуре с помощью крепежных деталей; на виброизолирующих опорах монтируют жесткую металлическую фундаментную раму верхнего строения, устанавливают в раме анкерную арматуру для крепления каркаса верхнего строения, сквозь технологические отверстия в балках фундаментной рамы прокладывают армирующие стержни, сетевые коммуникации и омоноличивают раму, создавая плитный ростверк.

2. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по п.1, отличающийся тем, что устраивают висячие буронабивные сваи.

3. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что индивидуальную глубину заложения сваи определяют по результатам инженерно-геологической разведки грунта в месте сооружения сваи.

4. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что формируют уширение буронабивной сваи.

5. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что головы свай поднимают над уровнем планировки для организации высокого ростверка.

6. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что сваи располагают в виде свайного поля.

7. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что анкерную арматуру для ограниченно-подвижного в плане крепления виброизолирующей опоры к свае выполняют в виде замоноличенного в голову сваи анкерного болта.

8. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в соединении виброизолирующей опоры плитного ростверка с анкерным болтом выполняют радиальный зазор.

9. Способ возведения фундамента для промышленного сооружения по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что для элементов сборно-монолитного плитного ростверка подбирают материалы практически с одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области промышленного строительства и может быть использовано при возведении свайно-плитных фундаментов для промышленных зданий и сооружений, в частности для главных корпусов тепловых электростанций.

Известен способ возведения свайного фундамента главного корпуса Шатурской ГРЭС, описанный в книге Купцова И.П. Проектирование и строительство тепловых электростанций, М.: Энергия, 1972, стр. 114. Способ включает операции по выполнению буронабивных свай и сооружению на головах готовых свай монолитного железобетонного ростверка. При этом осуществляют жесткую заделку голов свай в монолитный ростверк.

Возведенная с помощью способа-аналога жесткая конструкция фундамента электростанции хорошо воспринимает статическую нагрузку от веса верхнего строения и размещенного в нем технологического оборудования. Однако для гашения динамической вибрации здания от работы технологического оборудования дополнительно сооружают специальные виброизолирующие фундаменты непосредственно под машинами с динамическими нагрузками.

При возникновении в ростверке температурных напряжений термоциклические деформации ростверка приводят к расшатыванию свай и снижению их несущей способности.

Прототипом заявляемого изобретения является способ возведения сейсмостойкого фундамента для промышленного сооружения, в частном случае - электростанции, защищенный патентом US 5610962, МПК 7 G 21 C 13/024, опубликованным 11.03.97. Фундамент возводят с опорой на естественное подземное скальное напластование. На буронабивных опорах сооружают заглубленный в грунт горизонтальный железобетонный ростверк с вертикальной железобетонной стеной по периферии. Вертикальную стену ростверка доводят до уровня планировки, в результате чего формируют водонепроницаемое подвальное пространство сооружения. На дне подвала устанавливают комплекты упругих виброизолирующих опор и размещают на них автономно друг от друга строения промышленного объекта.

Автономное расположение строений объекта на отдельных комплектах виброизолирующих опор предназначено для снижения уровня сейсмических нагрузок на строения и поддержания структурной целостности объекта во время землетрясения. Снижения уровня вибрации фундамента добиваются также путем организации насыпного стабилизирующего грунтового вала по периметру вертикальной стены ростверка.

Способом-прототипом осуществляют сооружение фундаментов для атомных и прочих электростанций, а также для других экологически опасных объектов в зонах повышенной сейсмической активности при условии обеспечения сейсмостойкости сооружения по высшему классу.

Недостатком способа-прототипа является большой объем земляных и бетонных работ и длительные сроки сооружения фундамента.

Заявляемое изобретение решает задачу возведения экономичного, надежного и долговечного фундамента для промышленных сооружений, в частности - для тепловых электростанций небольшой мощности в районах с невысокой сейсмической активностью.

В соответствии с заявляемым изобретением возводят фундамент следующим образом:

устраивают буронабивные сваи; по направлению размеченных осей здания в головы свай закладывают анкерную арматуру и замоноличивают ее; на головах свай устанавливают упругие виброизолирующие опоры и закрепляют их ограниченно-подвижно в плане на анкерной арматуре с помощью крепежных деталей; на виброизолирующих опорах монтируют жесткую металлическую фундаментную раму верхнего строения, устанавливают в раме анкерную арматуру для крепления каркаса верхнего строения, сквозь технологические отверстия в балках фундаментной рамы прокладывают армирующие стержни, сетевые коммуникации и затем омоноличивают раму, создавая плитный ростверк.

Индивидуальную глубину заложения свай определяют по результатам инженерно-геологической разведки грунта в месте их сооружения. Все или часть свай могут быть выполнены висячими. Для висячих свай формируют уширение. Головы свай поднимают над уровнем планировки для организации высокого ростверка. Сваи располагают в виде свайного поля.

Анкерную арматуру для ограниченно-подвижного в плане крепления виброизолирующей опоры к свае выполняют в виде замоноличенного в голову сваи анкерного болта. В соединении виброизолирующей опоры плитного ростверка с анкерным болтом выполняют радиальный зазор.

Для элементов сборно-монолитного плитного ростверка подбирают материалы практически с одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения.

Существо изобретения поясняется чертежами, на фиг.1 которого изображено свайное поле в плане, на фиг.2 - буронабивные сваи, фронтальный разрез, на фиг.3 - голова буронабивной сваи с виброизолирующей опорой для ростверка (вид I фиг.2), на фиг.4 - вид II фиг.2, на фиг.5 - уширение сваи.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

В соответствии с разметкой строительной площадки устраивают сваи. Индивидуальную глубину заложения сваи 1 от уровня планировки 2 определяют по результатам инженерно-геологической разведки грунта в месте сооружения сваи с учетом характера напластований, их физико-механических, деформационных свойств, а также с учетом характеристик возводимого предприятия и свойств строительных материалов. В случае необходимости для висячих свай формируют уширения 3.

При изготовлении свай 1 в них устанавливают армирующий каркас 5 и анкерный болт 6. Анкерные болты 6 закладывают в голову свай по отметкам осей возводимого. Голову сваи 1 поднимают над уровнем планировки 2 для организации высокого ростверка 7.

Обеспечив ровную поверхность голов свай, на них устанавливают виброизолирующие опоры 8 для плитного ростверка 7 и закрепляют на анкерных болтах 6 гайками 9 с шайбами 10. Наличие радиального зазора “способ возведения фундамента для промышленного сооружения, патент № 2244067” в соединении виброизолирующей опоры 8 с анкерным болтом 6 обеспечивает ограниченную подвижность виброизолирующей опоры 8 в плане.

На виброизолирующих опорах монтируют металлические балки 11 плитного ростверка 7 и крепят к опорам крепежными деталями 12, 13. Металлические балки 11 соединяют крепежными деталями 14, 15 между собой в жесткую металлическую фундаментную раму 16 верхнего строения 17, укладывают в проектное положение анкерную арматуру 18 для крепления каркаса верхнего строения 17, сквозь технологические отверстия 19 в балках 11 фундаментной рамы 16 прокладывают армирующие стержни 20 и сетевые коммуникации, в частности технологические трубопроводы 21 и кабельные короба 22.

По низу металлических балок 11 устанавливают опалубку 23 плиты ростверка.

Материалы элементов сборно-монолитного ростверка 7 (металл балок 11, бетон и пр.) подбирают практически с одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения. Затем омоноличивают (например, бетонируют) плиту ростверка 7, ограниченного по периметру металлическими балками 11.

В дальнейшем каркас верхнего строения 17 устанавливают на балки 11 ростверка 7 и крепят к ним жестко при помощи замоноличенных в ростверк анкерных болтов 18.

Заявляемый способ возведения фундамента для промышленного сооружения позволяет сократить объем и цикл выполняемых работ. Размещение на головах свай ограниченно-подвижных в плане виброизолирующих опор позволяет упростить и ускорить монтаж несущего каркаса ростверка вне зависимости от погрешностей смещения свай относительно оси свайного поля и допущенных при набивке свай погрешностей формы.

Возведенный заявляемым способом фундамент обеспечивает высокую устойчивость здания за счет равномерной передачи на грунт статических нагрузок, эффективного гашения вибраций от динамических нагрузок и компенсации температурных деформаций. Сборно-монолитная конструкция ростверка обеспечивает сплошность плиты при любых видах нагрузок - вертикальных, горизонтальных, распорных, изгибающих, термоциклических. При этом осадка, просадка, горизонтальные перемещения, крен и т.д. возведенного на фундаменте здания удовлетворяют технологическим и архитектурным требованиям, включая требования к нормальной работе оборудования. Функционирование технологического оборудования обеспечивается без организации специальных виброизолирующих фундаментов непосредственно под оборудованием и без рихтовки оборудования в процессе эксплуатации. Роль фундамента для машин с динамической нагрузкой исполняет ростверк.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет снизить затраты на возведение фундамента для промышленного объекта с технологическим оборудованием, создающим динамические нагрузки, сократить сроки его сооружения при сохранении надежности и долговечности.

Класс E02D27/14 свайные ростверки 

Класс E02D27/34 возводимые в просадочных или сейсмических районах

Наверх