Способ выштамповывания котлована Советский патент 1981 года по МПК E02D27/28 

(54) СПОСОБ ВЫШТАМПОВЫВЛНИЯ КОТЛОВАНА

1

Изобретение относится к сгроительству, а именно к способам возвсления фундаментов.

Известен способ устройства котлована, включающий разработку котлована с откосами, уплотнение дна котлована трамбовкой и обратоую засыпку котлована после возведения тела фундамента 1 .

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость работ и низкая несущая способность основания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выштамповывания котлована, .включающий разработку грунта путем сбрасывания штампа 2.

Недостатком этого способа является повышенная .деформативность и низкая несущая способность основания.

Цель изобретения - повыщение несушей способности основания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе выштамповывания котлована, включающем разработку грунта путем сбрасывания ипамла, одновременно со

сбрасыванием Штампа осуществляют пригруз I грунта по контуру его разработки

На фиг. 1 изображена схема расположения навесного оборудования перед началом выштамповывания котлована; на фиг. 2 - схема выштампованного котлована перед началом возведения фундамента.

Способ выштамповывания котловака включает разработку грунта путем сбрасывания штампа J, к которому жестко присоединбна

to направляющая штанга 2. В центре штампа 1 имеется сквозное вертикальное отверстие 3 для пропуска воздуха. Штамп 1 охватывается по. контуру замкнутым штампом-пригрузом 4. В верхней части штампа 1 имеются

15 проушины 5, а в верхней части замкнутого штампа-пригруза 4 проушины 6. Штамп 1 соединяется со штампом-притрузом 4 стропами 7, которые снабжены муфтами 8, а на концах устроены крыижи 9, которые входят

20 в проушины 5 и 6. На верхнем конце штанги 2 имеется серьга 10, к которой крЬпится тяговый канат 11 базового грузоподьемного механгома (не показан). Штанга 2 перемешается в седловом подшипнике 12, который жестко крепится к стреле грузоподъемного механизма.

.Способ выштамповывания котлована осуществляют следующим образом.

На очищенной от растительного слоя и спланированной поверхности грунтового основания устанавливают навесное оборудование так, чтобы центр штампа 1 совпадал с центром Выштамповываемого котлована. С помощью муфт 8 натягивают стропы 7 так, чтобы при подъеме навесного оборудования нижние грани штампа 1 и штампа 4 совпадали. Тяговым канатом 11 поднимают навесное оборудование на требуемую высоту над поверхностью грунта, а затем сбрасывают. При этом штанга 2 скользит в седповрм подшипнике 12 и обеспечивает попадание штампа 1 в центр выштамповываемого котлована. Удельное статическое давление на грунт под штампом 1 в состоянии покоя назначают равным 0,3-0,35 кг/см, а под кольцевым штампом 4 зто давление составляет 0,15-0,18 кг/см. Ширину кольцевого штампа 4 принимают 0,6-0,7 диаметра штампа 1.1,

При первом взаимодействии навесного обору дования с грунтом величина заглубления .штампа 1 превосходит величину заглубления штампа 4, так как штамп 1 создает по подошве контакта динамические напряжения намного большей интенсивности. В зазоре меиоду штампом 1 и штампом 4 происходит кольцевой срез грунта и, таким образом, образуется выштампованное углубление с вертикальными стенками и плоской подошвой.

При втором ударном взаимодействии навесного оборудования с грунтом благодаря перепаду уровней днища штампа 1 и днища штампа 4, который соответствует разности уровней между дном 13 выштампованного котлована и поверхностью берм 14, происходит одновременное загружение дна выштамповываемого котлована и поверхности берм.

Перед началом подъема навесного оборудования для производства третьего удара с помощью муфт 8: снова напрягают стропы 7, чтобы зафиксировать перепад уровней днищ штампа 1 и кольцевого штампа 4. Таким образом, перепад каждым ударом уяпрятлют с помошью муфт 8 стропы 7 и благодаря этом обеспечивается одновременное загрз жение берм и днища выштамповываемого котлована.

По мере проникания штампа 1 в грунт в основании выштамповьгааемого котлована Начинает формироваться уплотненное ядро грута, а под штампом 4 образуются уплотненные боковые зоны грунта, примыкающие к стенкам выштампованного котлована. В период удара кольцевого штампа 4 слои грунта в боковых зонах, загруженные вертикальной

сжимающей нагрузкой, стремятся расшириться в горизонтальном направлении, но зтому препятствуют боковые стенки штампа 1. Таким образом, откосы котлована формируются из уплотненного грунта, при зтом достигается такая степень уплотнения, при которой по сравнению с природным состоянием резко повышается несущая способность грунта и снижается его деформация.

Выштамповывание котлована с одновременным пригрузом его контура производят до момента, когда глубина котлована составит не менее 0,7 диаметра штампа 1. После зтого стропы 7 отсоединяют, убирают кольцевой штамп 4 и выполняют выштамповывание котлована на требуемую проектом глубииу.

После изготовления котлована 15 по его контуру устанавливают.штамп 4 и приступают к возведению тела фундамента 16 из монолитного бетона. Штамп 4 теперь уже играет роль кондуктора, который препятствует случайному осыпанию грунта с поверхности берм при производстве бетонных работ.

Уплотнение бетона в теле фундамента 16 ведут не вибратором, а с помощью штампа 1. Бетон в готовом котловане 16 укладываюГ слоями толщиной 60-70 см, после этого с высоты 1,0-1,5 м сбрасывают штамп 1, который перемещается внутри кольцевого штампа 4. При ударном воздействии бетонная среда стремится расшириться в горизонтальном направлении, крупный заполнитель вдавливается в стенки котлована и достигается качественое сцепление боковой поверхности фундамента 16 с уплотненными боковыми зонами грунта.

Применение способа позволяет повысить несущую способность основания и, соответственно, снизить расход материалов на возведение фундамента.

Формула изобретения

Способ выщтамповывания котлована, включающий разработку грунта путем сбрасываШ1Я штампа, отличающийся тем что, с повышения несущей способности основания, одновременно со сбрасыванием штампа осуществляют пригруз грунта по контуру его разработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Трофименкова Ю. Г. Сложные основания и фундаменты. Справочник проектировщика. М., Стройиздат, 1969, с. 193, р.У1.3.

2.{уководство по проектированию оснований зданий н сооружений. М., Стройиздат, 1978, с. 260, 262, п. 4, 116, ч. 122.

фиг.1