ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ОСАДКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Российский патент 2016 года по МПК E02D35/00 

Описание патента на изобретение RU2603779C1

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций.

Известен технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию дл подачи раствора, компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, при этом расширяемые слои содержат грунт с изменением его скелета и нагнетаемый цементный или цементно-песчаный раствор [М.Р. Moseley, К. Kirsch, Ε. Falk. Soil fracturing // Ground Improvement (second Edition). 2004. p. 220-251].

Недостатком этого технического решения является то, что расширяемый слой содержит большое число трещин неопределенной заранее длины и раскрытия. Эти трещины требуют повышенного расхода раствора, могут оставаться частично незаполненными раствором, что в дальнейшем может привести к суффозионным процессам и обратным деформациям сооружений.

Известен технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы, причем расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором, при этом расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементо-бентонита [Korff M., Mair R.J., van Tol F. and Kaalberg F.J. The application of compensation grouting to protect a railway from tunneling induced movements // ITA-AITES World Tunnel Congress, Budapest, Hungary, May 23-28, (2009). Pp 130-140].

Достоинством этого технического решения по сравнению с предыдущим является то, что создан слой-матрица, который снижает степень растрескиваемости расширяемого слоя.

Недостатком этого технического решения является то, что отсутствие гидроразрывов не гарантируется. Имеет место существенное растрескивание, вместе с которым те же опасности, что и в предыдущем техническом решении.

Задачей данного технического решения является снижение затрат труда и материалов и повышение надежности работ по выравниванию.

Поставленная задача выполняется тем, что технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы, причем расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором, при этом слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, а расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита., при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50) аморфный микрокремнезем (5-15) гидратная известь (например, Ca(OH)2 (10-25) минеральный микронаполнитель, например карбонатная мука (20-50) регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:

бентонит (60-90) портландцемент (10-40) пластификатор до 2 ускоритель твердения до 10

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображен технологический комплекс для выравнивания зданий и сооружений;

на фиг. 2 изображена схема инъектора раствора.

Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит несколько ярусов каналов 1 для инъекторов раствора, которые расположены под фундаментом 2 здания, инъекторы 3 раствора, размещенные в каналах 1, расширяемые слои 4 и слои-матрицы 5. Слои 4 и 5 представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором. При этом расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, а слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов. Раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50) аморфный микрокремнезем (5-15) гидратная известь (например, Ca(OH)2 (10-25) минеральный микронаполнитель, например карбонатная мука (20-50) регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:

бентонит (60-90) портландцемент (10-40) пластификатор до 2 ускоритель твердения до 10

Каналы 1 для инъекторов бурятся из шахты 6, которые могут быть расположены как вертикально, так и наклонно. Инъекторы 3 раствора через каналы 7 связаны с насосной станцией 8 для подачи раствора, а через каналы 9 связаны с компрессором 10 для подачи сжатого воздуха.

Инъектор раствора содержит корпус 11, в который вмонтированы две надувные запорные подушки 12, воздухопровод 13, соединенный с полостями надувных запорных подушек 12 и присоединенный через канал 9 к компрессору 10, шланг 14 для раствора, присоединенный через канал 7 к насосной станции 8.

В стенках канала через определенный интервал расположены отверстия 15 с упругими манжетами 16, а шланг 14 содержит отверстия 17.

Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений работает следующим образом. Инъектор 3 раствора устанавливают в канал 1 напротив очередного отверстия 15 в канале 1. Компрессор 10 подает воздух в надувные запорные подушки 12, в результате чего подушки запирают полость канала. После этого насосная станция 8 через отверстия 17 подает бентонитовый раствор под давлением 20-50 ати. При этом расширяемый слой 4 расширяется, перемещая (раздвигая) слои-матрицы 5.

В связи с тем, что подача раствора начинается с нижнего яруса и идет «снизу вверх», то перемещение верхнего слоя-матрицы 5 «δв» больше перемещения вниз нижнего слоя-матрицы 5 «δн». В результате фундамент 2 здания поднимается на величину «δз».

Слои 4 и 5 формируются следующим образом. Слой-матрица 5 формируется заранее с помощью инъектора 3 путем закачки под давлением не более 5 ати высокопроницаемого раствора на основе микроцементов (тонкость помола на порядок и более отличается от обычных цементов, т.е. все порошки должны иметь зерна с максимальным размеров не более 5 мкм). В результате поры грунта заполняются, а скелет грунта не нарушается. В результате этот грунт может воспринимать давление и перемещаться под давлением, способствуя подъему фундамента. Расширяемый слой 4 формируется уже в период непосредственно подъема фундамента за счет закачки слабопроницаемого раствора под большим давлением (20-50 ати). В результате грунт перемешивается с раствором, общий объем слоя увеличивается, происходит перемещение слоя 5 (оставшейся его части) и подъем фундамента. Формирование расширяемого слоя может идти в несколько этапов до получения требуемой точности выравнивания зданий или сооружений.

Основным достоинством данного технического решения по сравнению с прототипом является сочетание надежности слоя-матрицы с эффективностью расширяемого слоя. Надежность слоя-матрицы достигается тем, что он содержит высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, который, не нарушая структуру грунта, путем заполнения пор существенно увеличивает его сопротивляемость разрыву и появлению трещин. Эффективность расширяемого слоя достигается тем, что он содержит нагнетаемый бентонит, а не цементный раствор, что позволяет процесс подъема осуществить более плавно и, как следствие, возможно прогнозировать и, следовательно, им управлять.

Похожие патенты RU2603779C1

название год авторы номер документа
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2014
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Меркин Валерий Евсеевич
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Швецов Владимир Александрович
  • Матвеев Константин Николаевич
  • Симутин Алексей Николаевич
RU2603782C2
СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2015
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Меркин Валерий Евсеевич
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Беляков Владимир Алексеевич
  • Матвеев Константин Николаевич
  • Симутин Алексей Николаевич
RU2603785C1
СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2015
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Меркин Валерий Евсеевич
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Беляков Владимир Алексеевич
  • Матвеев Константин Николаевич
  • Симутин Алексей Николаевич
RU2603783C1
РАСТВОР ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГНЕТАНИЯ В ГРУНТЫ ОСНОВАНИЙ ПРИ УСТРАНЕНИИ ДЕФОРМАЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2015
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Меркин Валерий Евсеевич
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Беляков Владимир Алексеевич
  • Матвеев Константин Николаевич
  • Симутин Алексей Николаевич
RU2603786C1
Раствор для компенсационного нагнетания в грунты оснований при устранении деформаций зданий и сооружений 2015
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Меркин Валерий Евсеевич
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Беляков Владимир Алексеевич
  • Матвеев Константин Николаевич
  • Симутин Алексей Николаевич
RU2622054C2
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАЙНЫХ И СТОЛБЧАТЫХ ФУНДАМЕНТОВ В ЗОНЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 2023
  • Мазур Евгений Витальевич
  • Панченко Александр Иванович
  • Пестрякова Екатерина Алексеевна
  • Сонин Александр Николаевич
  • Телятникова Наталья Александровна
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харин Юрий Иванович
  • Пискунов Александр Алексеевич
RU2813086C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИНЪЕКЦИОННОГО РАСТВОРА 2015
  • Муртазаев Сайд-Альви Юсупович
  • Нахаев Магомед Рамзанович
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Абуханов Абдурахман Залимханович
  • Саламанова Мадина Шахидовна
  • Сайдумов Магомед Саламувич
RU2603989C1
Способ коррекции мульды осадок при возведении подземного сооружения закрытым способом в слабых грунтах 2019
  • Маслак Владимир Александрович
  • Лебедев Михаил Олегович
  • Безродный Константин Петрович
  • Старков Алексей Юрьевич
RU2715784C1
СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПРОТЕЧЕК ВОДЫ В ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ 2014
  • Алимов Лев Алексеевич
  • Бабаев Рафаэль Шахверан Оглы
  • Воронин Виктор Валерианович
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
RU2559274C1
КОТЛОВАН ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТАХ 2022
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Мирзоян Мигран Матевосович
  • Харин Юрий Иванович
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Пестрякова Екатерина Алексеевна
  • Мазур Евгений Витальевич
  • Сонин Александр Николаевич
  • Телятникова Наталья Александровна
RU2823703C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 603 779 C1

Реферат патента 2016 года ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ОСАДКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений содержит расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы. Расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором. Слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов. Расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, %:

микроцемент (микродур) (20-50) аморфный микрокремнезем (5-15) гидратная известь (например, Са(ОН)2 (10-25) минеральный микронаполнитель, например карбонатная мука (20-50) регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,

а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:

бентонит (60-90) портландцемент (10-40) пластификатор до 2 ускоритель твердения до 10

Технический результат состоит в повышении надежности исправленного основания зданий и сооружений за счет исключения растрескивания и гидроразрывов грунта, снижении трудоемкости и материалоемкости. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 603 779 C1

Технологический комплекс для устранения осадки зданий и сооружений, содержащий расположенные под зданием или сооружением несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора и компрессор, соединенные с помощью трубопроводов с инъектором раствора, расположенные непосредственно в зоне каналов расширяемые слои, расположенные на границе с расширяемыми слоями слои-матрицы, причем расширяемые слои и слои-матрицы представляют собой смесь местного грунта с нагнетаемым раствором, отличающийся тем, что слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, а расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе бентонита, при этом нагнетаемый раствор для слоев-матриц содержит, %:
микроцемент (микродур) (20-50) аморфный микрокремнезем (5-15) гидратная известь (например, Са(ОН)2 (10-25) минеральный микронаполнитель, наприме, карбонатная мука (20-50) регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3 до 2% от массы вяжущего водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза до 5% от массы вяжущего,


а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев содержит, %:
бентонит (60-90) портландцемент (10-40) пластификатор до 2 ускоритель твердения до 10

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2603779C1

0
SU152592A1

RU 2 603 779 C1

Авторы

Харченко Игорь Яковлевич

Харченко Алексей Игоревич

Меркин Валерий Евсеевич

Пискунов Александр Алексеевич

Швецов Владимир Александрович

Матвеев Константин Николаевич

Симутин Алексей Николаевич

Даты

2016-11-27Публикация

2015-09-07Подача