способ усиления оснований фундаментов

Формула изобретения

Способ усиления оснований фундаментов, возводимых на слабых водонасыщенных грунтах и в стесненных условиях, включающий нагнетание быстросхватывающегося цементного раствора в трубы, установленные в скважины, пробуренные через опорную часть фундамента и грунт, отличающийся тем, что трубы выполняют из эластичной пластмассы с закрытыми нижними концами, а среднюю часть этих труб снабжают металлическими трубами, располагающимися между подошвой фундамента и слоями грунта с повышенной несущей способностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении оснований фундаментов существующих сооружений.

Известен способ усиления оснований фундаментов зданий и оснований сооружений путем проходки под подошвой фундамента горизонтальных скважин с помощью раскатчиков грунта и заполнения их бетонной смесью [1]. К недостаткам этого способа следует отнести высокую трудоемкость и сложность работ.

Известны способы укрепления ленточных фундаментов промышленных, гражданских и прочего назначения зданий и сооружений, подвергающихся неравномерной осадке с последующим разрушением их, путем уширения подошвы или пересадки на сваи. Так, известен способ [2], который предусматривает следующую технологию: в траншеях устраивают из сборных блоков или из монолитного бетона банкетки на утрамбованной щебеночной подготовке, пробивают отверстия сквозь фундаменты, устанавливают в отверстия металлические балки, вдоль фундамента бетонируют железобетонные балки или устанавливают металлические, домкратами обжимают основание под банкетками и, если требуется, выравнивают фундамент и стенки, между домкратами устраивают бетонное заполнение или подкладки, вынимают домкраты и омоноличивают конструкцию. Приведенный способ требует значительных материальных ресурсов, что делает его трудоемким и дорогостоящим.

Известен способ укрепления ленточных фундаментов [3], который предусматривает уширение подошвы фундаментов и, в случае необходимости, пересадку их на буронабивные сваи посредством устройства уширенных полостей в предварительно пробуренных в ряд с фундаментами скважинах. Этот способ позволяет снизить трудоемкость работ и сохранить целостность фундаментов, однако его невозможно применить при производстве работ по усилению фундаментов в стесненных условиях, например в тоннелях.

Известен способ усиления фундамента вблизи расположенных сооружений, близкий по технической сущности к предлагаемому изобретению и взятый за прототип, в котором усиление фундамента осуществляют путем нагнетания быстросхватывающегося цементного раствора через перфорированные трубы, установленные в скважины, пробуренные через опорную часть фундамента и грунт [4]. Недостатком этого способа является трудность его применения для усиления оснований фундаментов, возводимых на ослабленных и обводненных породах окружающего тоннель массива, из-за вымывания цементного раствора.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в том, что в известном способе, включающем нагнетание быстросхватывающегося цементного раствора в трубы, установленные в скважины, пробуренные через опорную часть фундамента и грунт, трубы выполняют из эластичной пластмассы, например, поливинилхлорида, полипропилена или полиэтилена, с закрытыми нижними концами, а среднюю их часть снабжают металлическими трубами. Отсутствие на трубах перфораций препятствует проникновению грунтовых вод во внутренние полости труб и вымыванию цементного раствора, а образующиеся в результате нагнетания под давлением цементного раствора уширенные полости непосредственно под фундаментом и на слоях грунта с повышенной несущей способностью позволяют расширить подошву фундамента и обеспечить создание связанных с фундаментом опорных глубоких свай.

Отличием от прототипа является использование вместо открытых металлических труб с перфорациями цельных глухих труб из эластичной пластмассы, снабженных металлическими трубами, насаженными на средние части пластмассовых труб, для образования уширенных полостей непосредственно под фундаментом и на слоях грунта с повышенной несущей способностью. Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа укрепления оснований фундаментов критерию "новизна".

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена схема установки пластмассовых труб, снабженных металлическими трубами, насаженными на их средние части, а на фиг.2 - схема образования уширенных полостей после нагнетания под давлением быстросхватывающегося цементного раствора.

Способ усиления оснований фундаментов осуществляется следующим образом (фиг.1).

Сквозь плиту фундамента (1) сооружения бурятся скважины (2) до слоев грунта с повышенной несущей способностью. После обуривания в каждую скважину помещают пластмассовую трубу (3) с параболическим наконечником (4), снабженную металлической трубой (5). Металлическую трубу напрессовывают на пластмассовую таким образом, чтобы верхний ее конец располагался чуть ниже подошвы фундамента, а нижний - чуть выше над галечниковым слоем (6). После чего с помощью нагнетательной установки подают в трубу быстросхватывающийся цементный раствор В:Ц:П=1:2:1 с добавлением 3-3,5% CaCl ₂. Рабочее давление определяется в процессе нагнетания экспериментальным путем до образования уширенных полостей (7) и (8) (см. фиг.2). Нагнетание раствора позволяет обеспечить подпор плиты фундамента и создать опору на галечниковый слой.

Данный способ обеспечивает усиление оснований фундаментов, возводимых в слабых и водонасыщенных грунтах и вблизи расположенных сооружений, путем уширения подошвы фундамента и создания связанных с ним опорных бетонных свай, опирающихся на слои грунта с повышенной несущей способностью.

Список источников

1. Патент 2183704 РФ, МПК⁷ Е02D 27/08, 27/48. Способ усиления оснований фундаментов зданий и оснований сооружений / В.Н.Строкинов, А.А.Нафиков; заявитель и патентообладатель Пермский гос. техн. ун-т. - №2001108853/03; заявл. 02.04.2001; опубл. 20.06.2002, - 6 с.

2. Сорочан Е.А. "Основания, фундаменты и подземные сооружения" / Е.А.Сорочан [и др.] - М.: Стройиздат, 1985, с.412, рис.187.

3. Патент 2105100 РФ, МПК ⁶ Е02D 27/08, Е02D 37/00. Способ укрепления ленточных фундаментов / А.Т.Запорожец, Н.М.Макейкин; заявители и патентообладатели А.Т.Запорожец, Н.М.Макейкин. - №95103635/03; заявл. 14.03.95; опубл. 20.02.98. - 4 с.

4. Патент 2263787 РФ, МПК ⁷ Е21D 1/00, 9/00, Е02D 3/12. Способ вскрытия и ремонта тоннеля глубокого заложения / Л.М.Цинкер [и др]; патентообладатель ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт". - №2004118189/03; заявл. 15.06.2004; опубл. 10.11.2005. Бюл. №31. - 10 с.