Способ образования котлованов под фундаменты

 

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах. Цель изобретения - снижение трудоемкости, материалоемкости и расширение технологических возможностей способа за счет образования траншей. Способ образования котлована под фундаменты осуществляется путем вытрамбовывания котлована 2 трамбовкой 1 и погружение в него с последующей добивкой шаблона 3 трамбовки. После вытрамбовывания первого котлована 2 и погружения в него шаблона 3, последний оставляют в изготовленном котловане, а трамбовку перемещают вдоль оси траншеи на расстояние, равное размеру верха котлована по этой оси, и вытрамбовывают следующий котлован вплотную к предыдущему котловану, при этом при изготовлении каждого последующего котлована в предыдущих котлованах на время вытрамбовывания оставляют шаблоны 3 трамбовки в количестве не меньшем числа определяемого рассчетом по фрмуле H=05*98N(A<SP POS="POST">2</SP>-B<SP POS="POST">2</SP>)[RK(CTGΑ+TGφ)-C(1-K)]+B<SP POS="POST">2</SP>[R(1-TG<SP POS="POST">2</SP>φ)-CTGφ]/(RTGφ+C)[(A<SP POS="POST">2</SP>-B<SP POS="POST">2</SP>)SECΑ+B<SP POS="POST">2</SP>√2]+2GSECΑ<SP POS="POST">.</SP>TGφ, где H - число шаблонов трамбовки, штук

A,B - ширина вытрамбованного котлована соответственно в верхней и нижней частях, м

α - угол наклона к вертикали боковых граней вытрамбованного котлована, град

R - предельное сопротивление грунта под подошвой трамбовки на глубине 0,25 (A-B)CTGΑ, МПа

C - сцепление уплотненного грунта на глубине 0,25 (A-B)CTGΑ, МПа φ - угол внутреннего трения уплотненного грунтана глубине 0,25 A - B)CTGΑ, град

G - вес шаблона трамбовки, кН

*98N - коэффициент условий работы, учитывающий разрыхление верхнего слоя грунта, принимаемый равным 1,5, K=1-TGΑ<SP POS="POST">.</SP>TGφ. В предлагаемом способе все котлованы вытрамбовываются с одной проходки оборудования, а операции по бетонированию котлованов и ростверка легко совмещаются.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S»S Е 02 Р 3/046

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPM ГННТ СССР (21 ) 4316825/23-33 (22) 17.08.87 (46) 23.04.90. Бюл. М - 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного с т роит ель с тв а (72) Б.А.Сальников, А,Н. Бадеев и А.И.йаповалов (53) 625.085(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н-" 968417, кл. Е 21 D 1/06, 1981. (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ КОТЛОВАНОВ

ПОД ФУНДАМЕНТЫ (57) Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах. Цель изобретения — снижение трудоемкости, материалоемкости и расширение технологических воз„„Я0„„1559049 А 1

2 можностей способа за счет образования траншей. Способ образования котлована под фундаменты осуществляется путем вытрамбовывания котлована 2 трамбовкой 1 и погружение в него с последующей добивкой шаблона 3 трамбовки. Пос- ле вытрамбов ывания перв or о котлована

2 и погружения в него шаблона 3, последний оставляют в изготовленном котловане, а трамбовку перемещают вдоль оси траншеи на расстояние, равное размеру верха котлована по этой оси и вытрамбовывают следующий котлован вплотную к предыдущему котловану, при этом при изготовлении каждого последующего котлована в предыдущих котлованах на время вытрамбовывания ос тавляют шаблоны 3 трам б овк и в к оличестве не меньшем числа.определяемого рассчетом по формуле

1559049 п= 0,5 (A — В )(RK(ctgg+ tgg) — С(1 - K)7+ B ГН (1 — tg (p) — С tggj (Rtg )+ С) ((А — В )веса. + В -Д J+ 2Gsec a 1ц где n — число шаблонов. трамбовки, штук; А, В - ширина вытраь1оованного котлована соответственно в верхней 10 и нижней частях, м; Ь вЂ” угол наклона к вертикали боковых граней вытрамбованного котлована, град; R — предельное сопротивление грунта под подошвой тра 1бовки на глубине 0,25 " 15 (А — B ) c tg g, ИПа; С вЂ” сцепление уплотненного грунта на глубине 0,25» к(А — B)ctgoh, МПа; Ц вЂ” угол внутренлована, и вплотную к первому котловану вытрамбовывают второй и в него погружают с добивкой второй шаблон трамбовки. После этого оборудование вновь перемещают на ширину котлована, вытрамбовывают третий котлован, из первого котлована извлекают шаблон и погружают его с добивкой в третий котлован. Снова перемещают оборудование,.вытрамбовывают четвертый котлован, извлекают из второго котлована шаблон и погружают с добивкой в четвертый котлован, вытрамбовывают следующий котлован и т.д.

Следовательно, обеспечивается воэможность непрерывного образования

40 траншеи под ленточный фундамент, а так как вытрамбовывание котлованов осуществляется с отметки верха ростверка, то одновременно с котлованом вытрамбовывается и грунтовая опалуб45 ка Ростверка °

Частным случаем способа является вытрамбовывание двух смежных котлованов под фундамент с большими горизонтальными нагрузками и моментами, при

50 этом для производства работ требуется лишь один шаблон трамбовки.

Предлагаемый способ применяют и при образовании котлована большой площади, например, для прямоугольного в плане фундамента, для которого необходимо вытрамбовывать два ряда котлованов по три штуки в каждом (фиг. 3). В этом случае вначале в один ряд 5 вытрамбовывают три котло-

Изобретение относится к строитель1тву, а именно к возведению фундаментов э да ний и с оо руже ний на слаб ых грунтах.

Цель изобретения — снижение трудоемкости, материалоемкости и расширение технологических возможностей способа за счет образования траншей.

На фиг,. 1 изображена технологическая схема непрерывного образования траншей под ленточный фундамент; на фиг. 2 — фундамент в вытрамбованных котлованах, разрез; на фиг. 3 — последовательность вытрамбовывания котлованов лод прямоугольный фундамент большой площади, вид сверху.

Способ осуществляют следующим образом.

Согласно расчету по формуле в зависимости от грунтовых условий, размеров и веса шаблона трамбовки назначают и изготавливают необходимое число шаблонов. Предположим для рассматриваемого примера оно получилось равным двум.

Оборудование для производства работ с трамбовкой 1 устанавливают по оси будущего ленточного фундамента (фиг. 1). Вытрамбовывают на полную глубину первый котлован 2 и в него погружают шаблон 3, который добивают сбрасыванием трамбовки 1 с небольшой высоты. Затем оборудование (трамбовку) перемещают по оси будущего фундамента 4 на расстояние q равное ширине (диаметру) верхней части котI него трения уплотненного грунта на глубине 0,25 (А — B)ctgoL, град; G — вес шаблона трамбовки, кН; g - -коэффициент условий работы, учитывающий разрыхление верхнего слоя грунта, принимаемый равным 1,5> К = 1, — tg0(tgP

В предлагаемом способе все котлованы вытрамбовываются с одной проходки оборудования, а операции по бетонированию котлованов и ростверкИ легко совмещаются. 3 ил.

5 15 вана и в каждый из них погружают по шаблону 3 трамбовки. Затем трамбовку перемещают перпендикулярно этому ряду и точно так же вытрамбовывают второй ряд 6. Для производства работ потребуется пять шаблонов трамбовки.

Шаблон выполняют, например, в виде цельного железобетонного блока или полого стального кожуха беэ верхней крьппки. Если шаблон изготовлен в виде цельного блока, то удары по нему трамбовкой наносят через эластичную прокладку (резиновую, деревянную и пр.), а если в виде полого кожуха без верхней крышки, то трамбовку сбрасывают непосредственно внутрь этого шаблона. Добивка шаблона обеспечивает плотное прилегание его боковых стенок к стенкам вытрамбованного котлована.

Формула для определения числа шаблонов выведена из соотношения сил, действующих по боковым граням и по- дошве трамбовки и шаблонов при их взаимодействии через окружающий уплотненный грунт (фиг. 4) .

Силы, сдвигающие шаблон, возникают от действия трамбовки на грунт, в результате которого образуются горизонтальные усилия

А — В о < — q, — (RKctgg-С )

)3 2

= q — q = — (B(l-Cga)-Cj, z 4 направленные в сторону шаблона и действующие на него боковую грань и грунтовое ядро, образующееся под подошвой трамбовки при вытрамбовывании котлована. Согласно известным положениям механики грунтов угол наклона к вертикали боковых граней грунтового ядра составляет 45О .

Усилие, удерживающее шаблон, складывается из сил трения, действующих под подошвой и по двум его боковым граням, соприкасающихся с грунтом.

Пример. Выполнен фундамент, для которого потребовалось вытрамбовывать в один ряд пять котлованов глубиной 1,5 м с размерами в верхней части lr.1 м, а в нижней 0,4r0,4 м.

Вытрамбовывание осуществлялось с отметки верха ростверка, что обеспечи59049 6

50

5

45 ло воэможность одновременного создания котлована и части грунтовой опалубки ростверка, причем излишки грунта, остающиеся в опалубке на стыке соседних котлованов за счет их сужения книзу, не превьппали 5Х объема ростверка и составили 0,3 м . Pa"" боты производились в маловлажном песке средйей крупности и средней плотности, при этом использовалось два шаблона трамбовки (по расчету число получилось равным 1,6). В качестве шаблона изготовлены стальные полые кожухи. 1!ри вытрамбовывании осуществлялись замеры перемещений кожухов.

Установлено, что при вытрамбовывании последнего (пятого) котлована смещения кожухов, расположенных в третьем и четвертом котлованах, оказались незначительными: по горизонтали 1,5, по вертикали 1 см. При этом обрушения стенок первых двух котлованов не наблюдалось.

Приведенные данные свидетельствуют об эффективности предлагаемого способа и правильности принятых расчетных предпосылок. По сравнению с известным предлагаемый способ существенно снижает материалоемкость и трудоемкость работ при образовании протяженного (ленточного) фундамента.

Достигается это как за счет сокращения и совмещения ряда технологических операций, так и эа счет непрерывного вытрамбовывания котлованов вплотную друг к другу. Так, в известном способе они вытрамбовываются с расстояниями один от другого и тогда ростверки получаются громоздкими и материалоемкими либо они могут вытрамбовываться липп после бетонирования предыдущего котлована и набора прочности уложенного в него бетона.

В предлагаемом способе все котлованы вытрамбовываются с одной проходки оборудования, а операции по бетонированию котлованов и ростверка легко совмещаются.

Формула изобретения

Способ образования котлованов под фундаменты> включающий вытрамбовывание котлована трамбовкой и погружение в него с последующей добивкой шаблона трамбовки, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, материалоемкости и расши1559049 рения технологических возможностей способа за счет образования траншеи, после вытрамбовывания котлована и погружения в него шаблона трамбовки последний. оставляют в изготовленном котловане, а трамбовку перемещают вдоль оси траншеи на расстояние, равное размеру верха котлована по этой оси, и вытрамбовывают следующий котлован, а при изготовлении каждого последующего котлована в предыдущих котлованах на время вытрамбовывания ос-. тавляют шаблоны трамбовки в количестве не менее определяемого по формуле

5 (А - В )(БК(сСКо + tgV)- С(1 — КД + В ГВ(1 — tg Lp) - Ctg(pg (Rtg4 + С) ((А — В ) вес <+ В P2)+ 2 G ° вес Ы tg(p где п — число шаблонов трамбовки, шт;

А,  — ширина вытрамбованного котлована соответственно в верхней и нижней частях, м;

С вЂ” eöåïëåíèå уплотненного грунта на глубине 0,25х х(А — H)ctgg, МПа;

Ц вЂ” угол внутреннего трения уплотненного грунта на глубине 0,25 (A-В)с о ., г Рад ° °

G — масса шаблона трамбовки, КН1 — коэффициент условий работы, учитывающий разрыхление верхнего слоя грунта, принимаемый равным

1,5;

K = 1 — 1КЫ t,g(p;

c(— угол наклона к вертикали боковых граней вытрамбованного котлована, град.;

R — предельное сопротивление

rрунта под подошвой трамбовки на глубине О, 25х х(А — B)ctg+ ИПа;

duad

Составитель О. Шишова

Техред А. Кравчук Корректор 3, Лончакова

Редактор Г. Гербер

Заказ 823

Тираж 546

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101