Устройство для снижения неравномерных осадок свайного фундамента

 

Изобретение относится к строительству, касается способов и устройств предотвращения неравномерных осадок свайных фундаментов и может найти применение при возведении и эксплуатации зданий, сооружений с высоким ростверком. Сущность изобретения: с целью повышения надежности и сроков эксплуатации зданий устройство выполнено в виде пары неразрезных предварительно напряженных гибких элементов, расположенных в вертикальных плоскостях с обеих сторон свай одного ряда и жестко закрепленных концами на крайних сваях этого ряда с образованием двух ломаных, точки перегибов которых расположены соответственно в верхней и нижней зонах надземной части промежуточных свай ряда, причем промежуточные сваи в зоне расположения точек перегибов снабжены блоками, через которые перекинуты гибкие элементы. При этом при использовании в пучинистых грунтах ряд может быть составлен из трех свай. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству, касается фундаментостроения, способов и устройств для предотвращения неравномерных осадок свайных фундаментов и может найти применение при возведении и эксплуатации зданий, сооружений с высоким ростверком.

Известен способ устранения неравномерных осадок фундамента, включающий подъем осевшей части здания, поочередное замораживание и оттаивание грунта с фиксацией положения здания после каждого замораживания [1] Недостатками такого способа являются сложность использования способа, недостаточная его надежность и большие трудозатраты.

Наиболее близким к изобретению является устройство для снижения неравномерных осадок свайного фундамента, включающее наклонные связи, соединяющие смежные сваи в надземной части фундамента [2] Недостатками этого устройства являются недостаточная жесткость наклонных связей и невозможность передачи и распределения вдавливающих и выдергивающих нагрузок от здания над просевшей сваей на другие сваи в фундаменте. Кроме того, при недопустимых осадках свай возникает опасность разрушения сварных соединений в месте контакта наклонных связей со сваями.

Задачей изобретения является повышение надежности и сроков эксплуатации зданий.

На фиг. 1 изображен свайный фундамент с устройством для снижения неравномерных осадок, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 фрагмент фундамента с устройством для снижения неравномерных осадок, вариант с одиночной просевшей сваей, вид спереди.

Устройство для снижения неравномерных осадок включает соединяющие смежные сваи 1 в надземной части наклонные связи, выполненные в виде имеющих натяжные приспособления 2 пары неразрезных предварительно напряженных гибких элементов 3.

Гибкие элементы 3 расположены в вертикальных плоскостях с обеих сторон свай 1 одного ряда и жестко закреплены концами на крайних сваях 1 этого ряда с образованием двух ломаных, точки перегибов 4 и 5 которых расположены соответственно в верхней и нижней зонах надземной части промежуточных свай 1 ряда. Промежуточные сваи 1 в зоне расположения точек перегибов 4 и 5 снабжены блоками 6, через которые перекинуты гибкие элементы 3. При использовании в пучнистых грунтах ряд может быть составлен из трех свай 1.

Устройство закрепляют на фундаменте следующим образом. В качестве гибкого элемента 3 принимают металлический трос диаметром 6-8 мм в зависимости от вдавливающих и выдергивающих нагрузок. Фундамент разбивают условно на ряды независимо от количества свай в ряду.

В верхней и нижней зонах свай на одном уровне выполняют сквозные отверстия диаметром 20-25 мм, в которых размещают и закрепляют сваркой металлические сплошного сечения стержни 7 несколько меньшего диаметра. С обеих сторон промежуточных свай 1 на стержнях 7 закрепляют блоки 6 с возможностью их осевого вращения. Затем на блоках 6 располагают два гибких элемента 3 в виде ломаной, концы которых закрепляют на стержнях 7 крайних свай 1. После этого с помощью натяжного приспособления 2 выполняют вручную натяжение элементов 3. Величину усилия в элементе 3 принимают равной величине растяжения гибкого элемента под вертикальной нагрузкой. После создания расчетного напряжения в гибких элементах 3 выполняют ростверк 8 и возводят надземную часть здания (не показано). При натяжении элемент 3 перемещается по блокам 6, поэтому усилия по всей длине элемента распределяются равномерно.

При восстановлении деформаций части зданий над одиночной просевшей сваей (фиг. 3) при наличии осадок сваи 1 от вдавливающих нагрузок гибкий элемент 3 закрепляют на стержнях крайних свай 1 в виде ломаной, обращенной вниз и закрепленной на стержне 7 просевшей сваи. После закрепления элемента 3 ростверк 8 над просевшей сваей поднимают с помощью домкрата на величину, соответствующую расчетному натяжению элемента 3, т.е. ростверку создают строительный подъем В образовавшийся зазор между сваей 1 и ростверком 8 устанавливают металлические пластины 9, после чего домкрат убирают. Если здание подвергалось деформации под действием сил морозного пучения и свая переместилась вверх, то в этом случае ростверк 8 над сваей поднимают на 3-5 мм, срезают верхнюю часть сваи под отметку, снимают нагрузку с домкрата, опускают ростверк 8 на сваю, после сего элемент 3 закрепляют на стержнях трех свай в виде ломаной, обращенной вершиной вверх, и создают элементу 3 натяжение с помощью натяжного приспособления 2 (гибкий элемент показан пунктиром).

В условиях неоднородного основания устройство работает совместно с фундаментом следующим образом.

При осадке сваи в фундаменте вертикальная вдавливающая нагрузка воспринимается элементом 3 через нижний стержень 7. Усилие в гибком элементе 3 через блоки 6 распределяется равномерно на все сваи в ряду и через соседние сваи передается на второй гибкий элемент. Аналогичным образом осуществляется передача выдергивающей нагрузки в пучнистых грунтах от одной сваи на все сваи в ряду. Таким образом, в неоднородных грунтовых условиях в фундаменте происходит перераспределение несущей способности свай. В результате этого свайный фундамент работает как один жесткий элемент, в котором неравномерные осадки одиночных свай не представляют опасности для зданий и сооружений.

Предлагаемое устройство предназначено для вновь строящихся зданий с фундаментом из металлических свай. Для зданий, находящихся в эксплуатации, возможно использование устройства, изображенного на фиг. 3. В этом случае вертикальная нагрузка на центральную сваю воспринимается через элемент 3 сваями соседними.

Устройство может успешно использоваться также в фундаментах из железобетонных и деревянных свай.

Реализация устройства позволит исключить неравномерные осадки свайных фундаментов зданий, сооружений, находящихся как в процессе строительства, так и эксплуатации, повысить надежность и сроки их эксплуатации в условиях грунтов с неодинаковыми физико-механическими характеристиками.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНЫХ ОСАДОК СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА, включающее наклонные связи, соединяющие смежные сваи в надземной части фундамента, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде имеющих натяжные приспособления пары неразрезных предварительно напряженных гибких элементов, расположенных в вертикальных плоскостях с обеих сторон свай одного ряда и жестко закрепленных концами на крайних сваях этого ряда с образованием двух ломанных, точки перегибов которых расположены соответственно в верхней и нижней зонах надземной части промежуточных свай ряда, причем промежуточные сваи в зоне расположения точек перегибов снабжены блоками, через которые перекинуты гибкие элементы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при использовании в пучинистых грунтах ряд составлен из трех свай.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3