СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ФУНДАМЕНТА НА СЛАБЫХ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГЛИНИСТЫХ ОСНОВАНИЯХ Российский патент 2024 года по МПК E02D27/08 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для повышения несущей способности фундаментов на слабых водонасыщенных глинистых основаниях.

Известно использование песчаных свай для уплотнения насыщенных водой песков, содержащих органические остатки или заторфованных, и песчаных дрен для ускорения процессов консолидации слабых водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов (см. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Ленинград: Стройиздат, 1988 г., с. 303-305, рис. 12.6 и 12.7).

В качестве основного недостатка этого технического решения следует выделить относительно высокую материалоемкость и стоимость изготовления фундаментов на слабых водонасыщенных глинистых основаниях.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является способ повышения несущей способности фундаментов на слабых водонасыщенных основаниях, включающий размещение в грунте основания круглой песчаной сваи. В слабый водонасыщенный грунт погружают инвентарную трубу забивкой или вибрированием. Затем из внутренней полости трубы извлекают слабый водонасыщенный грунт. После этого по внутренней поверхности трубы размещают армирующий геосинтетический водопроницаемый материал внахлест боковыми краями. Затем в трубу укладывают порциями песок с трамбовкой и постепенно извлекают трубу. Нижний край геосинтетического водопроницаемого материала защемляют в толще грунтов основания, в верхний край загибают на поверхность песка и защемление обеспечивают конструкцией фундамента (см. RU 2363814, МПК E02D 27/08, 2009 г.).

Основными недостатками способа-прототипа являются относительная сложность и дороговизна изготовления армированной песчаной сваи для повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях.

Задачей изобретения является упрощение и удешевление способа изготовления армированной песчаной сваи для повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях.

Для решения поставленной задачи в способе повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях, включающем размещение в слабом глинистом грунте основания круглой песчаной сваи путем погружения инвентарной трубы забивкой или вибрированием, извлечения из внутренней полости инвентарной трубы слабого водонасыщенного глинистого грунта, размещение во внутренней полости инвентарной трубы эластичной армирующей цилиндрической оболочки внахлест боковыми краями, укладку в полость армирующей цилиндрической оболочки порциями песка с трамбовкой с постепенным извлечением инвентарной трубы, причем нижний край армирующей цилиндрической оболочки защемляют в толще глинистого основания, а верхний край защемляют конструкцией фундамента, эластичную армирующую цилиндрическую оболочку формируют в виде стопки однотипных торообразных металлокордных резиновых элементов без внутренних стенок с боковыми внутренними фланцами, которые формируют внутренние горизонтальные армированные ребра жесткости армирующего цилиндра, причем в качестве загибающихся внахлест боковых краев цилиндрической оболочки, защемленных в верхней и нижней частях песчаной сваи используют верхний фланец верхнего и нижний фланец нижнего торообразных элементов.

Сущность изобретения заключается в том, что эластичную армирующую цилиндрическую оболочку формируют в виде стопки однотипных торообразных металлоармированных резиновых элементов без внутренних стенок с боковыми внутренними фланцами, которые формируют внутренние горизонтальные армированные ребра жесткости армирующего цилиндра, причем в качестве загибающихся внахлест боковых краев цилиндрической оболочки, защемленных в верхней и нежней частях песчаной сваи используются верхний фланец верхнего и нижний фланец нижнего торообразных элементов.

Первый новый признак предложенного изобретения, заключающийся в том, что эластичную армирующую цилиндрическую оболочку формируют в виде стопки однотипных торообразных металлокордных резиновых элементов без внутренних стенок с боковыми внутренними фланцами, которые формируют внутренние горизонтальные армированные ребра жесткости армирующего цилиндра, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что именно путем использования указанных торообразных элементов создается возможность образования армированной эластичной цилиндрической оболочки, которая одновременно и сама является армированной, а также армирует песчаную сваю, также при сборке этих торообразных элементов в стопку естественным образом в цилиндрической эластичной оболочке образуются армированные эластичные горизонтальные ребра жесткости, работающие на растяжение и стесняющими поперечные деформации песчаного грунта. Второй новый признаком предлагаемого изобретения, заключающиеся в том, что в качестве загибающихся внахлест боковых краев цилиндрической оболочки, защемленных в верхней и нижней частях песчаной сваи используются верхний фланец верхнего и нижний фланец нижнего торообразных элементов, позволяют предложенному техническому приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что за счет оригинальных геометрических свойств торообразных элементов без внутренних стенок в верхней и нижней поверхностях цилиндрической оболочки естественным образом образуются внутренние загибы внахлест по всему диаметру цилиндрической оболочки, причем защемление их как сверху, так и снизу оболочки образуется естественным образом.

Указанные новые признаки и свойства предложенного изобретения отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению показать эффективность, заключающуюся в том, что упрощается и удешевляется изготовления армированной песчаной сваи с повышенной несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях.

Все вышеизложенное позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует основным критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан промежуточный этап внедрения песчаной армированной сваи в слабое водонасыщенное глинистое основание; на фиг.2 показано проектное положение песчаной армированной сваи в водонасыщенном глинистом основании.

На фиг.1 и 2 показаны следующие элементы предложенного изобретения: 1 - фунтовое основание; 2 - инвентарная труба; 3 - эластичная армированная цилиндрическая оболочка; 4-торообразные металлоармированные резиновые элементы без внутренних стенок; 5 - внутренние горизонтальные армированные ребра жесткости армирующего цилиндра; 6 - песок; 7 - верхний фланец верхнего торообразного элемента; 8 - нижний фланец нижнего торообразного элемента; 9 - фундамент.

В водонасыщенное глинистое основание 1 погружают инвентарную трубу 2 забивкой или вибрированием, затем из внутренней полости трубы 2 извлекают грунт 1. При этом внутренний диаметр инвентарной трубы должен быть на 3-5 мм больше внешнего диаметра используемых торообразных металлоармированных резиновых элементов без внутренних стенок 4, из которых формируется эластичная армированная цилиндрическая оболочка 3. Подбирают однотипные (одинаковые) торообразные металлоармированные резиновые элементы (изделия) без внутренних стенок 4, в качестве которых можно использовать утилизированные металлокордные покрышки одинакового типоразмера и складываем их в вертикальную стопку. Количество торообразных металлоармированных резиновых элементов без внутренних стенок 4 в одной стопке должно быть таким, чтобы высота этой стопки соответствовала высоте песчаной сваи. При сборке однотипных торообразных металлоармированных резиновых элементов 4 в стопку они скрепляются между собой по смежным, контактирующим боковым фланцам, например, резиновым клемм, образуя таким образом пустотелую эластичную цилиндрическую оболочку 3 с расположенными по всей высоте с одинаковым шагом внутренними горизонтальными армированными ребрами жесткости 5 армирующего цилиндра. Эластичную цилиндрическаяую армированную оболочку 3 опускают в полость инвентарной трубы 2. Затем в полость эластичной армированной цилиндрической оболочки 3, находящейся в полости инвентарной трубы 2 укладывается порциями песок 6 с трамбовкой и постепенно извлекают трубу 2. В качестве торообразных металлоармированных резиновых элементов без внутренних стенок 4, можно использовать утилизированные металлокордные автопокрышки (на конструкцию армированной песчаной сваи для фундаментов на водонасыщенных глинистых основаниях с использованием утилизированных автопокрышек подана отдельная заявка на изобретение одновременно с этой заявкой). Эластичная армированная оболочка 3 из утилизированных автопокрышек при необходимости может быть дополнительно перфорирована. Оригинальная геометрическая форма торообразных резиновых элементов без внутренних стенок 4 при формировании эластичной армированной цилиндрической оболочки 3 для армирования песчаной сваи позволяет естественным образом получить внутренние загибы на верхний и нижней поверхности песчаной сваи (т.е. выполняющие роль на-хлеста боковых краев армирующей цилиндрической оболочки), которые фиксируются снизу в грунтовой толще а сверху фундаментом 9. Роль этих внутренних загибов сверху оболочки 3 выполняет верхний фланец верхнего торообразного элемента 7, а снизу нижний фланец нижнего торообразного элемента 8. После установки песчаной армированной сваи на слабом водонасыщенном глинистом основании 1 на него устанавливается фундамент 9.

Технико-экономическая эффективность предложенного изобретения, по сравнению с способом-прототипом, заключается в том, что достигается упрощение и удешевление способа изготовления армированной песчаной сваи для повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых грунтах.

Изобретения относится к области строительства и может быть использовано для повышения несущей способности фундаментов на слабых водонасыщенных основаниях. Способ повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях включает размещение в слабом глинистом грунте основания круглой песчаной сваи путем погружения инвентарной трубы забивкой или вибрированием, извлечение из внутренней полости инвентарной трубы слабого водонасыщенного глинистого грунта, размещение во внутренней полости инвентарной трубы эластичной армирующей цилиндрической оболочки внахлест боковыми краями, укладку в полость армирующей цилиндрической оболочки порциями песка с трамбовкой с постепенным извлечением инвентарной трубы, причем нижний край армирующей цилиндрической оболочки защемляют в толще глинистого основания, а верхний край защемляют конструкцией фундамента. Эластичную армирующую цилиндрическую оболочку формируют в виде стопки однотипных торообразных металлоармированных резиновых элементов без внутренних стенок с боковыми внутренними фланцами, которые имеют формированные ребра жесткости армирующего цилиндра. В качестве загибающихся внахлест боковых краев цилиндрической оболочки, защемленных в верхней и нижней частях песчаной сваи используют верхний фланец верхнего и нижний фланец нижнего торообразных элементов. Технический результат состоит в обеспечении упрощения и удешевления способа изготовления армированной песчаной сваи для повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях. 2 ил.

Способ повышения несущей способности фундамента на слабых водонасыщенных глинистых основаниях, включающий размещение в слабом глинистом грунте основания круглой песчаной сваи путем погружения инвентарной трубы забивкой или вибрированием, извлечение из внутренней полости инвентарной трубы слабого водонасыщенного глинистого грунта, размещение во внутренней полости инвентарной трубы эластичной армирующей цилиндрической оболочки внахлест боковыми краями, укладку в полость армирующей цилиндрической оболочки порциями песка с трамбовкой с постепенным извлечением инвентарной трубы, причем нижний край армирующей цилиндрической оболочки защемляют в толще глинистого основания, а верхний край защемляют конструкцией фундамента, отличающийся тем, что эластичную армирующую цилиндрическую оболочку формируют в виде стопки однотипных торообразных металлоармированных резиновых элементов без внутренних стенок с боковыми внутренними фланцами, которые имеют формированные ребра жесткости армирующего цилиндра, причем в качестве загибающихся внахлест боковых краев цилиндрической оболочки, защемленных в верхней и нижней частях песчаной сваи используют верхний фланец верхнего и нижний фланец нижнего торообразных элементов.