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

Описание патента на изобретение RU2603782C2

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

Известен технологический комплекс для устранения деформаций зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для 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 [M.P. Moseley, K. Kirsch, Е. Falk. Soil fracturing // Ground Improvement (second Edition). 2004. Pp. 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 деформаций зданий и сооружений, содержащий расположенные под фундаментом несколько ярусов каналов для инъекторов раствора, инъекторы раствора, размещенные в каналах, насосную станцию для подачи раствора, 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 цементобентонита [Korff М., 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 деформаций 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 расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементобентонита, а слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, который 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

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 выравнивания 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 цемента или цементобентонита, 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

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 выравнивания 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, происходЯт 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 надежность слоя-матрицы. 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.

Похожие патенты RU2603782C2

название год авторы номер документа
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ОСАДКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2015
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Меркин Валерий Евсеевич
  • Пискунов Александр Алексеевич
  • Швецов Владимир Александрович
  • Матвеев Константин Николаевич
  • Симутин Алексей Николаевич
RU2603779C1
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
СУХАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА И СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА И ПРИМЕНЕНИЕ СУХОЙ СМЕСИ. 2015
  • Алексеев Вячеслав Александрович
  • Харченко Игорь Яковлевич
  • Харченко Алексей Игоревич
  • Матвеев Константин Николаевич
RU2622057C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 603 782 C2

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

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Технологический комплекс для устранения деформаций 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. Расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементобентонита. Слои-матрицы содержат местный грунт без изменения структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для слоев-матриц представляет собой высокопроницаемый раствор на основе микроцементов, который 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

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 2 603 782 C2

Технологический комплекс для устранения деформаций 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, при этом расширяемые слои содержат местный грунт с изменением структуры его скелета, а нагнетаемый раствор для расширяемых слоев представляет собой слабопроницаемый раствор на основе цемента или цементобентонита, 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, который 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

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2603782C2

Способ защиты объектов от вредного влияния подземных выработок 1987
  • Кренида Юрий Федорович
  • Медянцев Сергей Аркадьевич
  • Земисев Владимир Назарович
  • Фисенко Георгий Лаврентьевич
  • Кипко Эрнест Яковлевич
  • Полозов Юрий Аркадьевич
  • Клещев Павел Егорович
SU1534144A1

RU 2 603 782 C2

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

2014-11-21Подача