КОНСТУКЦИЯ УСИЛЕНИЯ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА

Полезная модель относится к строительству, в частности к области усиления фундаментов с помощью инъекционных свай, и может быть использована в промышленном и гражданском строительстве при реконструкции и восстановлении зданий и сооружений преимущественно в глинистых грунтах.
Известны многие конструкции усиления фундаментов с помощью набивных, буронабивных и буроинъекционных свай и др. Рассмотрим способ передачи нагрузки на набивные сваи от существующего ленточного фундамента. По всему периметру фундамента установлены продольные металлические балки в пробитые борозды (штрабы) и поперечные металлические балки. Сваи закреплены поперечными балками. Эта конструкция приведена на стр.342 (Полищук А.И. «Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. - 3-е изд., доп. - Нортхэмптон: STT; Томск: STT, 2007. - 476 с»). Основным недостатком такой конструкции является ее трудоемкость, так как металлические продольные и поперечные балки устраивается по периметру существующих фундаментов, а также обнажение их может быть запрещено в связи с обводнением, пучинистостью грунтов.
За прототип принята конструкция усиления фундамента, представленная на стр.352 (Полищук А.И. «Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. - 3-е изд., доп. - Нортхэмптон: STT; Томск: STT, 2007. - 476 с»). Она включает буроинъекционные сваи, устраиваемые через плитную часть усиливаемого фундамента. Внутри ствола каждой сваи размещен арматурный каркас. Сопряжение буроинъекционных свай с существующим ленточным фундаментом, выполнено следующим образом. В плитной части фундамента устроены конусные отверстия, через которые были выполнены буроинъекционные сваи. Включение в работу этих свай осуществлено только при помощи цементно-песчаного раствора, которым заполнены конусные отверстия. Недостатком такой конструкции является то, что устройство конусных отверстий - очень трудоемкий процесс, а при большой толщине подошвы практически неосуществимый. При проходке бетон фундамента может быть сколот, в результате прочность узла сопряжения будет нарушена. Выпуски арматуры каркаса сваи закрепляются только раствором, поэтому не будет обеспечиваться совместная работа свай с фундаментом.
Задачей представленной полезной модели является снижение трудоемкости при выполнении работ по усилению фундамента, обеспечение совместной работы инъекционных свай с существующим плитным фундаментом и передачи нагрузки на более прочные слои грунтов основания.
Технический результат, обеспечивающий решение задачи заключается в повышении надежности и прочности узла сопряжения.
Поставленная задача решена следующим образом. Как и прототип, заявляемая полезная модель содержит устроенные в фундаменте инъекционные сваи, внутри ствола каждой из которых установлен металлический арматурный каркас, и узлы сопряжения инъекционных свай с плитным фундаментом. В отличие от прототипа в заявляемой конструкции усиления плитного фундамента узел сопряжения каждой инъекционной сваи с плитным фундаментом состоит из металлической анкерной пластины, установленной на фундаменте непосредственно над сваей и жестко закрепленной с ним при помощи предварительно напряженных гнутых анкеров, пропущенных под верхней арматурой плитного фундамента и сваренных с ней. Кроме этого, анкерная пластина снабжена в центре металлическими ребрами жесткости, например в виде уголков, которые приварены к ней. В частном случае выполнения в качестве арматурного каркаса может быть использована перфорированная инъекторная труба.
Заявителю не известны устройства, содержащие заявляемую совокупность признаков, характеризующих полезную модель. Это подтверждает ее новизну. В отличие от прототипа в заявляемой полезной модели узел сопряжения устроен путем жесткого соединения анкерной пластины с предварительно напряженными анкерами, которые пропущены под верхней арматурой существующей фундаментной плиты. Для того чтобы усилие, передаваемое от сваи не выгнуло анкерную пластину, сверху приварены уголки, выполняющие роль ребер жесткости. Выполнение узла сопряжения в заявляемой полезной модели позволяет обеспечить надежную совместную работу устроенных инъекционных свай с существующим железобетонным плитным фундаментом и передачи нагрузки на более прочные слои грунтов основания. Включение в работу свай с фундаментами осуществляется путем передачи нагрузки на сваю с последующим разгруженном. Набор технологических операций по устройству данного узла сопряжения позволяет судить о его технологичности, низкой трудоемкости по сравнению с прототипом.
На фиг.1 представлен общий вид устройства узла сопряжения инъекционной сваи с существующим фундаментом. Разрез 1-1 фиг.1 показан на фиг.2.
Конструкция усиления фундамента содержит устроенные в фундаменте 1 инъекционные сваи 2. Внутри ствола сваи 2 размещен арматурный каркас 3 (перфорированная инъекторная труба). На фундаменте 1 закреплена анкерная пластина 5, при помощи предварительно напряженных анкеров 6, которые пропущены под верхней арматурой 4 плитного фундамента и сварены с ней. Для придачи жесткости анкерной пластине 5 сверху нее приварены металлические уголки 7.
Сопряжение инъекционных свай 2 с существующим плитным фундаментом 1 выполняется после устройства всех свай. Для того, чтобы устроить сваи, необходимо подготовить в существующем фундаменте отверстия перфоратором с алмазным наконечником. Затем необходимо снять защитный слой бетона с двух сторон относительно инъекционных свай. Поверхность существующего фундамента 1 очистить от пыли и грязи. Затем пропустить металлические анкера 6 под верхней арматурой 4 фундаментной плиты и приварить их ручной электродуговой сваркой к этой арматуре. Далее забетонировать оголенные участки и установить в проектное положение анкерную пластину 5, пропустив концы анкеров через выполненные в ней отверстия. При помощи домкрата передаем нагрузку на инъекционную сваю 2, равную 40% от ее несущей способности. Далее необходимо закрепить гайками анкера 6, придав им определенное предварительное напряжение. Приварить металлические уголки 7 сверху анкерной пластины, в центре над сваей, для придачи ей жесткости. После этого снимаем нагрузку, передаваемую на сваю домкратом. Если подвал эксплуатируемый устроить бетонный пол 8.