Конструкция для подъема и усиления фундаментов и сооружений

 

Сущность изобретения: конструкция включает установленную из траншеи под основание фундамента и сооружения расширяющуюся оболочку, взаимодействующую с приспособлением для ее установки, и заведенное в оболочку устройство для ее расширения. Оболочка состоит из двух частей, соединенных фиксатором из взаимного положения. Оболочка имеет один заостренный и второй открытый концы. Открытый конец обращен к приспособлению для установки оболочки, и образован из домкрата и толкателя, установленных в траншее, и съемной подошвы, закрывающей открытый конец оболочки. Устройство для расширения выполнено в виде клинообразных горизонтальных свай, взаимодействующих при заведении через открытый конец оболочки с толкателем. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительным механизмам, а именно к устройствам для подъема и усиления фундаментов и сооружений.

Известна конструкция с предварительной подготовкой горизонтальных скважин под фундамент, в которые вводятся мягкие надувные элементы и сыпучий материал.

Предварительное бурение скважин под фундамент приводит к ослаблению плотности грунта и дальнейшему оседанию фундамента, а гибкие надувные элементы и любой сыпучий наполнитель не могут надежно поднять и фиксировать положение фундаментов и сооружений.

На фиг.1 показано расположение элементов конструкции; на фиг.2 - вариант расположения рабочих элементов (ползунов) относительно фундамента или сооружения; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг.5 - элемент наращивания горизонтальной сваи.

Конструкция для подъема и усиления фундаментов и сооружений состоит из домкрата (гидроцилиндра) 2, взаимодействующего корпусом с упором 3, а рабочим штоком - с ползуном 5 через толкатели 4. Ползун 5 состоит из двух П-образных в сечении половинок, заостренных на вводимом под фундамент или сооружение конце, соединенных между собой с оппозитным расположением внутренних желобов путем введения, например, проушины 6 в паз 7 и их фиксации через отверстие 8. На тыльных поверхностях половинки ползуна имеют шпилки 9. По крайней мере одна из половинок ползуна имеет в желобе продольные направляющие выступы 14, расположенные между собой на определенных расстояниях, между которыми для расширения оболочки ползуна вводятся сваи 12 (при необходимости и сваи 15), покрытые антифрикционным материалом. Сваи 12 и 15 в продольном вертикальном сечении (на фиг.3 и 5) имеют клиновидную форму. По крайней мере одна из свай имеет продольное отверстие 13. Сваи могут иметь и вертикальные отверстия 16 для соединения элементов наращивания 17.

Конструкция работает следующим образом.

Перед подъемом фундамента или сооружения проводятся подготовительные работы, включающие определение или расчет глубины расположения основания фундамента 1 (фиг.1) и количества точек фундамента (на фиг.2 показаны три точки) для приложения усилий ползунов 5. Затем от расчетных точек определяется расстояние d, на котором можно копать траншею без риска ослабления напряжения грунта под фундаментом, и в том же направлении роется траншея с параметрами: Ширина траншеи равна или больше ширины ползуна 5.

Длина траншеи равна или больше первоначальной длины конструкции и определяется по формуле L l₁ + l₂ + l₃ + l₄, где l₁ - длина ползуна 5; l₂ - длина домкрата 2 (гидроцилиндра) с убранным штоком; l₃ - длина толкателя 4 без удлинителей; l₄ - длина пространства, занятого упором 3.

Глубина траншеи h зависит от глубины расположения основания фундамента h¹ и высоты h² ползуна 5 и рассчитывается большей или равной сумме данных величин по формуле h h¹ + h².

Конструкция для подъема и усиления фундаментов и сооружений работает следующим образом.

После выполнения подготовительных работ в траншею опускается ползун 5 заостренным концом к фундаменту (сооружению) 1, при этом в другом конце траншеи путем вбивания свай создается упор 3. Затем в траншею опускается домкрат (гидроцилиндр) 2 и толкатель 4, которые через систему удлинителей воздействуют на ползун через крестообразную подошву, надетую своими проушинами на шпилки 9 (подошва может иметь любую форму, не показана).

Если поднятие фундамента производится из нескольких точек (фиг.2), то в каждом направлении подготавливаются траншеи индивидуальной глубины, зависящие от глубины расположения нижних кромок фундамента, в каждой из которых устанавливаются ползуны 5, домкраты (гидроцилиндры) 2, упираемые корпусом в сваи упора 3, а также толкатели 4, воздействующие на соответствующие ползуны через подошвы. При подъеме фундамента из нескольких точек толкатели необходимо снабдить отдельными динамометрами (гидроцилиндры - общей гидросистемой) с целью уравнения усилий, приложенных к ползунам, чем обеспечивается одинаковое усилие ползунов 5 на фундамент 1.

На данном этапе работ усилием домкрата (гидроцилиндра) 2, переданным через толкатели 4, удлинители и подошву, ползун 5 подводится под основание фундамента 1 до расчетной отметки. Затем шток домкрата (гидроцилиндра) втягивается в корпус, освобождая от усилий подошву, которая убирается из траншеи. Затем из отверстия 8 (фиг.3) вынимается стопор (не показан), при этом освобождается проушина 6. Для перемещения по вертикали расширяющейся оболочки ползуна в траншею опускается горизонтальная свая (или несколько свай, фиг.4) и подводится заостренным концом к открытому концу ползуна. Предварительно поверхности сваи и расширяющейся оболочки покрываются антифрикционным материалом. Затем свая 12 вводится в ползун 5 через открытый конец между соответствующими направляющими 14 (фиг.4). Используя подошву, можно вводить в ползун несколько свай (на фиг.4 показаны две сваи 12). При этом клиновидные сваи воздействуют на половинки расширяющейся оболочки и раздвигают их по вертикали, тем самым поднимая фундамент (сооружение). Если расчетной отметки подъема основания не достигается при вводе в расширяющуюся оболочку свай 12, то подошва убирается и в траншею опускаются горизонтальные сваи 15 (фиг.4) и подводятся к соответствующим направляющим 14, между которыми сваи вводятся в расширяющуюся оболочку с помощью того же домкрата (гидроцилиндра) 2 через толкатели 4 с удлинителями и подошву. При необходимости дальнейшего подъема фундамента в расширяющуюся оболочку могут быть введены сваи увеличенных размеров или предусмотрены на рабочих поверхностях свай отверстия 16 (фиг.5) для соединения элементов 17, которыми наращиваются рабочие поверхности свай до необходимых размеров. При этом ширина рабочих поверхностей всех свай несколько меньше расстояния между соответствующими направляющими 14. По достижении расчетной отметки подъема фундамента (сооружения) ненагруженные сваи (на фиг.4 сваи 12) могут выниматься для повторного использования. В завершении работ тыльная сторона расширяющейся оболочки закрывается, например, металлическим листом, имеющим отверстия для шпилок 9, и закрепляется, например, гайками.

Такая консервация конструкции позволит при необходимости корректировать (уменьшить или увеличить) подъем фундамента. При отсутствии такой необходимости пространство, образованное расширяющейся оболочкой, через продольные отверстия 13 свай заполняется бетонным раствором. Для этого выполняется отверстие в металлическом листе, закрывающем тыльную часть расширяющейся оболочки. После подъема из траншеи домкрата (гидроцилиндра), толкателей и других элементов вся траншея закрывается грунтом, поверхность которого выравнивается, при необходимости до стен фундамента (сооружения).

Формула изобретения

1. КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПОДЪЕМА И УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ И СООРУЖЕНИЙ, включающая установленную из траншеи под основание фундамента и сооружения расширяющуюся оболочку, взаимодействующую с приспособлением для ее установки и заведенное в оболочку устройство для ее расширения, отличающаяся тем, что расширяющаяся оболочка состоит из двух частей, соединенных фиксатором их взаимного положения, и имеет один заостренный и второй открытый конец, обращенный к приспособлению для ее установки, образованному из домкрата и толкателя, установленных в траншее, и съемной подошвы, закрывающей открытый конец оболочки, а устройство для расширения выполнено в виде клинообразных горизонтальных свай, взаимодействующих при заведении через открытый конец оболочки с толкателем.

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что поверхности свай и внутренние поверхности расширяющейся оболочки покрыты антифрикционным материалом.

3. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из частей расширяющейся оболочки имеет на своей внутренней поверхности направляющие выступы для свай.

4. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере в одной из свай образовано продольное отверстие для подачи бетонного раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5