СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТА Российский патент 1997 года по МПК E02D27/01 

Изобретение относится к строительству, в частности, к возведению конструкций фундаментов зданий.

При возведении бетонных фундаментов зданий в настоящее время наиболее часто используют способ заливки бетона на строительной площадке. Применение готовых сборных балок, транспортируемых на строительную площадку, оправданно только для крупных проектов и в случае наличия достаточных экономических и людских ресурсов, а также при высоком уровне механизации.

Известен способ возведения фундамента (патент Швеции N 457222, кл. E 02 D 27/01, опублик. 1988), включающий операции укладки встык брусьев, закрепление их на небольшом расстоянии, предпочтительно несколько сантиметров, над подстилающим слоем, представляющим собой предпочтительно подушку из гравия или щебня, уложенную на выбранную экскаватором поверхность, обратную засыпку преимущественно гравием, щебнем или другим подобным материалом и подачу бетона в подстилающий слой.

Такой способ заливки бетона на строительной площадке имеет ряд недостатков. Например, после выемки грунта, укладки слоя гравия и щебня к работе приступает бригада плотников для сборки на уложенном слое опалубки для отливки балок фундамента. По завершению операций заливки после застывания бетона бригада плотников должна вернуться на строительную площадку для демонтажа опалубки. Весьма часто демонтированную опалубку повторно уже нельзя использовать. Таким образом, часть расходов на заливку связана со стоимостью израсходованных на изготовление опалубки лесоматериалов. Дополнительные осложнения возникают из-за поочередного участия в процессе строительства фундамента рабочих различных специальностей: экскаваторщиков, плотников, бетонщиков. В результате возрастает риск непроизводственных задержек, что приводит к удорожанию строительства.

Задача изобретения разработать способ, позволяющий значительно упростить работы по возведению фундамента здания. Отличительные особенности нового способа раскрываются в прилагаемой формуле изобретения.

На фиг. 1 изображен пространственный вид наклонно сверху бруса опалубки; на фиг. 2 пространственный вид наклонно снизу бруса опалубки; на фиг. 3 - пространственный вид, иллюстрирующий различные этапы возведения фундамента здания; на фиг. 4 пространственный вид наклонно сверху другого варианта конструкции бруса опалубки.

Брус 1 опалубки, используемый в способе согласно изобретению, содержит две вертикальные параллельные бетонные боковые полки 2 и 3 и бетонную стенку 4, соединяющую снизу боковые полки. Боковая полка 2 несколько выше боковой полки 3 и по ее внутренней поверхности нанесен изоляционный слой 5. В стенке 4 выполнено несколько отверстий 6, назначение которых будет рассмотрено ниже. Брусья 1 опалубки описанной формы изготовляют на заводе и транспортируют на строительную площадку.

Брусья 1 опалубки доставляют на строительную площадку после завершения экскаваторных работ и укладки подушки 7 гравия и, предпочтительно, после ее утрамбовки. Сверху на подушку 7 гравия с шагом, равным длине бруса опалубки, устанавливают бетонные плиты 8. Толщина плит 8 предпочтительно 5-7 см. После этого на подушку укладывают брусья 1 опалубки встык с плитами 8, оставляя небольшой зазор между стенкой 4 бруса и подушкой 7 гравия. Брусья 1 опалубки располагают таким образом, чтобы более высокая боковая полка 2 с слоем изоляционного материала 5 образовывала внешнюю стенку фундамента.

Установленные описанным способом брусья 1 опалубки закрепляют в этом положении материалом обратной засыпки, насыпаемым с наружной стороны боковой полки 2. Этот материал 9 обратной засыпки, предпочтительно гравий или щебень, насыпают в достаточном количестве до верхнего края боковых полок 2. Дополнительно к этому промежуток между противолежащими наружными поверхностями внутренних боковых полок 3 или между наружными поверхностями внутренних боковых полок, образующих угол, подобным же образом заполняют материалом 9а обратной засыпки вплоть до уровня верхней кромки 19 боковых полок 3. На этом этапе кроме того укладывают горизонтальный изоляционный защищающий от промерзания слой 10.

После этого в закрепленные брусья 1 опалубки укладывают готовые арматурные каркасы 12. Одновременно в брусья 1 вставляют крепежные элементы 13. Названные крепежные элементы 13 содержат, в соответствии с иллюстрируемым вариантом конструкции, U-образные железные прутки, на их направленных вверх концах 14 нарезана резьба. Сверху на концы 14 железных прутков опускают фиксирующий элемент 15, представляющий собой перфорированную пластину 16, закрепленную на фиксирующей скобе 17. С помощью названной скобы 17 пластину надевают на концы 14 прутка с резьбой, затем фиксирующую скобу закрепляют на боковой полке 2 с изоляционным слоем 5, обеспечивая заданный уровень пластины 16. Пластины 16 в свою очередь фиксируют концы 14 с резьбой крепежных элементов 13 с заданным шагом их расположения.

Затем брусья 1 опалубки заполняют бетоном 18. Предпочтительно используют так называемый легкотекучий бетон, который больше подходит для рассматриваемого способа, чем стандартный бетон. В процессе последовательного заполнения бруса 1 бетоном часть бетона 18 вытекает через отверстия 6, выполненные в стенке 4 бруса, и попадает на подушку 7 гравия. Таким образом бетон 18 заполняет зазор между стенкой 4 бруса и подушкой 7 гравия и в некоторой степени просачивается в подушку.

Бетон 18 заливают до уровня верхнего края 19 внутренней боковой полки 3 и подвергают виброуплотнению. Указанный уровень бетона несколько ниже пластины 16. Как только бетон 18 затвердеет, сверху на подушку 9а гравия или щебня укладывают изоляционный слой 20 так, чтобы он выступал над верхним краем 19 боковых полок 3, после чего фиксирующий элемент 15 снимают и переносят вместе с пластиной 16 в другое место. На концы 14 с резьбой крепежных элементов 13 надевают другую пластину 21 и закрепляют ее гайками 22. Пластина 21 выполняет функцию средства крепления для монтажа элементов строительных конструкций, выступающих вверх над фундаментом, например, для крепления стальной колонны 23, которую приваривают к пластине 21, а затем к этой стальной колонне крепят стеновые элементы 24.

После того, как смонтированы колонны 23 и другие элементы строительных конструкций, поверх изоляционного слоя 20 отливают свод 25 вплоть до уровня верхнего края наружных боковых полок 2. Фундамент закончен.

Фиг. 4 иллюстрирует брус 1а опалубки специальной формы, содержащий наружную боковую полку 2а в виде уголка, более короткую боковую полку 3а, промежуток между полками обозначен позицией 26. Такой брус 1а используется для образования угла фундамента, во всех других отношениях его назначение и применение совпадает с назначением и применением прямых брусьев 1.

Способ согласно изобретению характеризуется значительными преимуществами. По сравнению со сплошными бетонными балками брус 1 опалубки имеет относительно небольшую массу и поэтому его удобно транспортировать с завода на строительную площадку. При использовании брусьев 1 опалубки фундамент можно собрать более рациональным образом, чем по известной технологии. Исключаются операции, связанные с монтажом опалубки. Брусья 1 сами играют роль опалубки. Следовательно, по завершению заливки бетона не требуется демонтировать опалубку. Брусья 1, 1а опалубки в рабочем положении, как указано, выполняют функцию стандартной несущей балки и достаточно хорошо сцеплены с опорной подушкой, так как бетон вытекает через отверстия 6, что усиливает связь брусьев 1, 1а с опорной подушкой. Кроме того, нанесение слоя 5 изоляции на заводе ускоряет процесс монтажа по сравнению со способом, в котором слой изоляции наносят с внутренней стороны впоследствии демонтируемой стенки опалубки. Крепежные элементы, такие как пластина 21, погружены в бетон 18 и защищены от коррозии.

Другая весьма существенная отличительная особенность нового способа - подготовка грунта для заливки бетона, включающая в себя обратную засыпку, например, гравия или щебня 9, 9а, завершается на весьма раннем этапе. Таким образом, подрядчик, отвечающий за подготовку грунта, сможет закончить свою работу до того, как строительный подрядчик начнет свою работу. Далее, транспортные средства, доставляющие бетон, а также другие строительные конструкции, могут подъезжать ближе к фундаменту, что облегчает разгрузку и все работы, связанные со строительством здания.

Другое преимущество стенки и крышу здания можно возвести на столь раннем этапе, что свод 25 можно заливать в защищенных от погодных воздействий условиях без использования каких-либо других специальных средств для этой цели.

Исследования показали, что при возведении фундамента здания, занимающего площадь порядка 1000 м², достигается выигрыш 2-2,5 недели по сравнению со временем, требуемым для возведения фундамента здания того же размера, используя известную строительную технологию. Легко понять, что можно достичь значительной экономии. Дополнительно было обнаружено, что сокращается расход бетона 18. Это объясняется возможностью заливать бетон в более контролируемых условиях.

Изобретение не ограничено рассмотренным вариантом конструкции, и возможны изменения в пределах области действия прилагаемой формулы изобретения. Так, например, брус 1, 1а может иметь другую форму, отличную от иллюстрированной, с тем, чтобы можно было закрепить в заливаемом бетоне 18 большее число различных элементов строительных конструкций. Кроме того, каркас 12 может иметь другую форму.

В случае, если предполагается использовать деревянные стойки вместо стальных колонн 23, к пластине 21 приваривают уголки или пластины, выступающие вверх через залитый свод 25. После этого между уголками или пластинами устанавливают деревянные стойки, и через отверстия в деревянной стойке и в уголках или пластинах пропускают болты с резьбой и стягивают их гайками.

И, наконец, в случае, когда необходимо залить свод 25 с толщиной большей, чем показанная на чертежах, материал 9а обратной засыпки можно насыпать с внешней стороны боковых полок 3 только до уровня, при котором изоляционный слой 20 достигает верхней кромки 19 боковой полки 3.

Использование: в строительстве. Сущность изобретения: при возведении конструкции фундамента здания на подстилающий слой из гравия, уложенный на дно выемки для фундамента, укладывают брусья из двух вертикальных боковых и одной соединяющей их горизонтальной полок и закрепляют их на расстоянии нескольких сантиметров над подстилающим слоем. После обратной засыпки выемки образованную полками полость брусьев заливают бетоном, причем горизонтальную полку выполняют с отверстиями для подачи в подстилающий слой бетона, вытекающего через них при заливке полости. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ возведения фундамента здания, включающий разработку в грунте выемки, укладку на дно выемки подстилающего слоя преимущественно в виде подушки из гравия или щебня, установку встык над подстилающим слоем брусьев, обратную засыпку выемки, подачу бетона в подстилающий слой, отличающийся тем, что каждый брус образуют из двух вертикальных боковых полок, объединенных по низу горизонтальной полкой, а после обратной засыпки выемки заливают образованную полками полость брусьев бетоном, причем горизонтальную полку брусьев выполняют с отверстиями для подачи в подстилающий слой бетона, вытекающего через них при заливке полости. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заливку бетона в полость брусьев, внутренняя вертикальная полка которых ниже наружной полки, осуществляют в два этапа, причем на первом этапе бетон заливают до уровня верхнего торца внутренних вертикальных полок и после схватывания бетона укладывают на материал обратной засыпки со стороны внутренних полок изоляционный слой, а на втором этапе бетон заливают на затвердевший бетон первого этапа и изоляционный слой с образованием свода. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед заливной бетона в полости брусьев устанавливают крепежные элементы, причем верхние концы крепежных элементов размещают выше уровня залитого бетона для крепления к ним надфундаментных конструкций здания. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обратную засыпку выполняют из гравия, щебня или другого подобного материала. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве крепежных средств используют болты с резьбой.