МИКРОСВАЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ МИКРОСВАИ Российский патент 1997 года по МПК E02D5/36 E02D27/28 

Настоящее изобретение относится к микросваям и устройству их предварительного напряжения, используемым в качестве элементов для восстановления и ремонта фундаментов эксплуатируемых зданий и сооружений.

Микросвая свая небольшого диаметра, обычно для скважин диаметром самое большее равным 250 мм, снабженная арматурой и системой нагнетания в грунт. Она включает нижнюю часть, залитую в грунте, и верхнюю часть, жестко соединенную с фундаментом здания, которое нужно поддержать. Сжимающее усилие, соответствующее нагрузке для восстановления, передается от фундамента на грунт через микросваи, которая вследствие законов теории упругости, укорачивается. Когда микросвая полностью выполнит свою роль фундамента, она, следовательно, уже осядет на величину, которая может сказаться несравнимой с осадкой фундамента.

Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является устройство для предварительного напряжения микросваи, предназначенной для поддержания фундамента, которое включает в себя скважину в фундаменте, трубу, предназначенную для введения в эту скважину, затвердеваемый раствор для введения между трубой и стенкой скважины, чтобы скрепить трубу с фундаментом, арматуру, имеющую нижнюю часть, которую вводят в нижележащий грунт в фундаменте, и верхнюю часть, которую вводят в трубу, затвердеваемое вещество для нагнетания вокруг нижней части арматуры, чтобы закрепить эту нижнюю часть в грунте, средства, чтобы мгновенно оказывать давление на арматуру, затвердеваемое вещество и средство для введения этого вещества в пространство, расположенное между верхней частью арматуры и трубой; а также микросвая, предварительно напряженная, для поддерживания фундамента, включающая в себя трубу, размещаемую в скважине, выполненной в фундаменте и скрепляемую со стенкой скважины с помощью затвердевшего строительного раствора, арматуру, имеющую нижнюю часть, скрепляемую в нижележащем грунте с фундаментом, и верхнюю часть, которая проходит в трубу и сжата, и затвердеваемое вещество в пространстве между этой верхней частью и трубой [1]
Целью изобретения является существенное уменьшение этого недостатка, с помощью приложения к микросвае усилия предварительного напряжения, которое позволит сделать ее активной посредством незначительных движений. Кроме того, изобретение позволяет определить величину усилия предварительного напряжения, вызывающего нарушение сплошности поддерживаемой структуры.

Согласно изобретению для создания предварительного напряжения микросвая, предназначенной для поддержания фундамента, и имеющей арматуру, нижняя часть которой должна быть залита в грунте, лежащем ниже фундамента, а верхняя часть должна быть жестко соединена с фундаментом, используют устройство, включающее трубу, которую можно размещать вокруг указанной верхней части арматуры микросваи и заливать, заделывать в фундамент, средства для оказания на короткое время давления, сжатия на указанную арматуру микросваи и средства, чтобы ввести в трубу вокруг спрессованной, сжатой арматуры жидкий строительный раствор для заливки арматуры трубы.

В предпочтительных способах реализации:
средства для оказания давления на арматуру микросваи включают уплотнение, расположенное вокруг арматуры микросваи в трубе, средства для создания в трубе герметичной камеры над этим уплотнением и этой арматурой и средства для введения жидкости под давлением в эту камеру;
средства для создания указанной камеры включают колпачок, навинченный на верхний конец трубы и снабженный патрубком для связи с центральным постом гидравлической системы;
средства для введения жидкого строительного раствора для заливки в зону, располагаемую между трубой и арматурой, имеют трубопровод, соединенный с источником жидкого строительного раствора, который заканчивается в трубе под указанным уплотнением.

Предварительно напряженная микросвая согласно изобретению жестко соединена с фундаментом с помощью трубы, размещенной вокруг арматуры микросваи, причем указанная труба проходит в скважину, жестко соединенную с фундаментом и залитую с этой скважиной затвердевающим материалом для заливки, а указанная арматура микросваи имеет нижнюю часть, заделанную в грунт, лежащий ниже фундамента и верхнюю часть, сжатую и залитую в трубе с помощью твердеющего жидкого строительного раствора.

Ниже будет описан пример применения устройства согласно изобретению со ссылкой на чертеж, который представляет собой вертикальный разрез микросваи, снабженной устройством.

Микросвая в основном состоит из трубчатой арматуры 1, которая погружена в скважину 6, выполненную в фундаменте Г и в нижележащем грунте Т.

Нижняя часть 1а этой трубы расположена в грунте Т, а жидкий строительный раствор для заливки 2 нагнетается вокруг трубы, чтобы заделать эту нижнюю часть в грунте. Нагнетание производится известными средствами, например, путем нагнетания раствора через внутренность трубы.

В представленном примере жидкий строительный раствор нагнетался в трубу, которая закрыта на своем нижнем конце и имеет манжету 3, которая позволяет заливаемому раствору проходить из внутренности трубы до окружающего грунта, где жидкий строительный раствор образует капсулу заливки 4.

В соответствии с изобретением труба 5, называемая реакционной трубой, помещена в скважине 6 фундамента вокруг верхней части 1с трубчатой арматуры 1 микросваи 1. Эта реакционная труба 5 жестко соединяется с фундаментом с помощью заливаемого раствора 7, введенного между реакционной трубой и стенкой скважины 6.

Обод 8, снабженный герметическим соединением 9, размещен вокруг арматуры 1 в реакционной трубе 5, и колпачок 10 навинчен на верхний конец реакционной трубы, чтобы образовать в реакционной трубе над ободом 8 и верхним концом 1д арматурной трубы герметичную камеру 11, в которую может быть введена рабочая жидкость через трубопровод 12, соединенный с центральным постом гидравлической системы, схематически показанной на чертеже позицией 13, и заканчивающийся патрубком 14 колпачка 10.

Реакционная труба 5 снабжена под ободом 8 трубопроводом 15, который обеспечивает ввод заливаемого раствора в пространство 16, находящееся между арматурной трубой микросваи и реакционной трубой, и она снабжена вторым трубопроводом 17 для удаления воздуха из второго пространства по мере поступления раствора в пространство.

Чтобы создать предварительное напряжение внутренней трубы, составляющей арматуру микросваи, последовательно осуществляют следующие операции:
нагнетание жидкого строительного раствора для заливки в арматурную трубу, чтобы образовать капсулу в грунте вокруг этой трубы и чтобы заполнить часть трубы, которая окружена фундаментом;
затвердение этого раствора;
нагнетание раствора для заливки вокруг реакционной трубы 5 в фундамент;
затвердение этого раствора;
создание и поддержание рабочего давления в камере П; измерение этого давления, позволяющее определить давление предварительного напряжения арматуры;
нагнетание раствора для заливки вокруг арматурной трубы в реакционную трубу 5;
затвердевание раствора;
удаление жидкости из камеры, демонтаж колпачка и выравнивание труб.

Арматура 1 действует как плунжерный поршень домкрата, который будет состоять из реакционной трубы 5 и колпачка 10. Воздействие давления жидкости в камере 11 вызывает сжимание, компрессию трубы 1 через движение книзу, следовательно, упругому укорачиванию этой трубы в той части, которая расположена между капсулой заливки 2 и направляющим ободом, он же уплотняющий обод 8. Реакция на эту компрессию оказывается на кладку фундамента посредством трубы 5, которую именно по этой причине называют реакционной трубой. Реакция микросваи может быть точно отрегулирована через давление в камере П, по желанию; вплоть до приподымания фундамента, если сила предварительного напряжения выше порога отрыва (отслаивания).

Раствор для нагнетания обычно является цементным раствором, содержащим в случае необходимости обычные добавки. Изобретение не ограничивается одним особым раствором.

Изобретение особенно применимо для восстановления и ремонта фундаментов эксплуатируемых зданий.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям микросвай и устройствам для их предварительного напряжения. Устройство включает трубу, которая размещается в фундаменте вокруг верхней части арматуры и заливается с фундаментом, средства для оказания в течение определенного времени давления, компрессии на арматуру в трубе и средства для введения в трубу вокруг сжатой арматуры жидкого строительного раствора для заливки пространства от микросваи до трубы. Изобретение используется при возведении микросвай как элемент восстановления, ремонта фундаментов эксплуатируемых зданий и сооружений. 2 с.п. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для предварительного напряжения микросваи, предназначенной для поддержания фундамента, которое включает в себя скважину в фундаменте, трубу, предназначенную для введения в эту скважину, затвердеваемый раствор для введения между трубой и стенкой скважины, чтобы скрепить трубу с фундаментом, арматуру, имеющую нижнюю часть, которую вводят в нижележащий грунт в фундаменте, и верхнюю часть, которую вводят в трубу, затвердеваемое вещество для нагнетания вокруг нижней части арматуры, чтобы закрепить эту нижнюю часть в грунте, средства, чтобы мгновенно оказать давление на арматуру, затвердеваемое вещество и средства для введения этого вещества в пространство, расположенное между верхней частью арматуры и трубой, отличающееся тем, что затвердеваемое вещество для введения в названное пространство строительный раствор, предназначенный для герметичного скрепления трубы с арматурой для того, чтобы реакция на компрессию арматуры оказывала действие на фундамент через трубу. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для оказания давления на арматуру микросваи в трубе включают соединение, размещенное вокруг арматуры в трубе, средства для создания в трубе герметичной камеры над этим соединением и арматурой и средства для введения жидкости под давлением в эту камеру. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средства для создания указанной герметичной камеры включают колпачок, навинченный на верхний конец трубы и снабженный патрубком для соединения с центральным постом гидросистемы. 4. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что средства для введения жидкого строительного раствора для заливки в пространство, находящееся между трубой и арматурой, имеют трубопровод, соединенный с источником раствора, который заканчивается в трубе под указанным соединением, и трубопровод для удаления воздуха указанного пространства под указанным соединением. 5. Предварительно напряженная микросвая для поддерживания фундамента, включающая в себя трубу, размещаемую в скважине, выполненной в фундаменте, и скрепляемую со стенкой скважины с помощью затвердевающего строительного раствора, арматуру, имеющую нижнюю часть, скрепляемую в нижележащем грунте с фундаментом, и верхнюю часть, которая проходит в трубу и сжата, и затвердеваемое вещество в пространстве между этой верхней частью и трубой, отличающаяся тем, что затвердеваемое вещество обеспечивает скрепление трубы с арматурой таким образом, чтобы реакция на компрессию арматуры оказывала действие на фундамент через трубу. 6. Микросвая по п.5, отличающаяся тем, что указанная арматура микросваи является трубчатой.