ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ФУНДАМЕНТНАЯ ПЛАТФОРМА ПОД АГРЕГАТЫ С ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НА СЛАБЫХ И ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

Изобретение на полезную модель предназначено для строительства пространственной фундаментной платформы на слабых и вечномерзлых грунтах с динамической нагрузкой под нефте и газоперекачивающие агрегаты.
Наиболее близким аналогом являются плитные фундаменты сплошного поперечного сечения, которые устанавливаются на сваях (см. С.Е.Кагановская, Н.А.Гликман, Р.М.Макар Фундаменты газо и нефтеперекачивающих агрегатов магистральных трубопроводов, М.,Недра, 1991г. с. 51, рис. 26.). Данные фундаменты не обладают достаточной изгибной жесткостью заглубляются в грунт и работают за счет большой массы железобетона, а также присоединенной массы грунта. Применение данных фундаментов для вечномерзлых грунтов не разработано.
К недостаткам данной конструкции следует отнести небольшую изгибную жесткость этих фундаментов при значительном расходе железобетона. Чтобы увеличить изгибную жесткость, нужно увеличить расход материала,
что ведет к удорожанию конструкции фундамента. Фундаменты устраивают, как правило, заглубленными в грунт. Они неудобны в использовании «присоединенной» массы грунта (с целью улучшения динамических характеристик плитных фундаментов), так как для присоединения массы грунта требуются дополнительные затраты по обеспечению сцепления с используемыми конструкциями плитных фундаментов (волнистой или складчатой поверхности). Все это требует большего расхода материалов и приводит к увеличению трудоемкости. Кроме того, следует отметить неприспособленность их для использования на вечномерзлых грунтах, т.к. для вечномерзлых грунтов применяют, либо фундамент на подсыпке, либо фундамент с вентилируемым подпольем. В отапливаемых зданиях теплопотери через тонкие плитные фундаменты значительны, т.к. они не содержат эффективной теплоизоляции.
В целом такие плитные фундаменты не обладают надлежащей эффективностью при динамической нагрузке и эксплуатационной надежностью, особенно на слабых и вечномерзлых грунтах.
Задачей изобретения является повышение эффективности и эксплуатационной надежности фундаментов под агрегаты с динамической нагрузкой, работающих на слабых и вечномерзлых грунтах.
Пространственная фундаментная платформа под агрегаты с динамической нагрузкой для строительства на слабых и вечномерзлых грунтах, выполненная в виде плитных элементов сплошного расположения под агрегаты, у которой
конструкция пространственной фундаментной платформы формооб-разована не из одной тонкой плиты, а из объединенных между собой верхних и нижних железобетонных тонких ребристых плит, соединенные между собой системой перекрестных железобетонных балок, ферм или металлических пространственных шпренгелей, образующих в поперечных сечениях систему многодвутавровых профилей, которые образуют вентилируемое подполье и могут засыпаться уплотненным грунтом для увеличения присое-
диненной массы к фундаменту, фундаментная платформа устанавливаются на выровненное основание без заглубления в грунт и имеет в плане большую площадь, выступающую за пределы агрегата.
Предложенная конструкция пространственной фундаментной платформы под агрегаты устраняет отмеченные недостатки за счет конфигурации платформы как в поперечном сечении, так и в плане, обладает большой изгибной жесткостью при сравнительно малом расходе материала, дольшей площадью опирания, большой пространственной жесткостью наземного расположения без заглубления, удобством присоединения присоединенной массы грунта, заполняющего межфундаментные отсеки, имеющей вентилируемые каналы подполья. Пространственная платформа устанавливается на выровненное основания без заглубления в грунт и не требует применения свай.
Предлагаются конструкции железобетонных пространственных фундаментных платформ (сборных и монолитных).
Полезная модель представлена на фиг.1.
Пространственная фундаментная платформа под агрегаты с динамической нагрузкой для строительства на слабых и вечномерзлых грунтах 1 содержит объединенные между собой верхние 2 и нижние 3 тонкие железобетонные плиты, соединенные между собой системой перекрестных железобетонных балок, ферм 4 или металлических пространственных шпренгелей, образующих в поперечных сечениях систему двутавровых профилей с образованием межфундаментного пространства в виде вентилируемого подполья 5. Фундаментная платформа устанавливается выровненное основание без заглубления в грунт. Конструкция пространственной фундаментной платформы под агрегаты с динамической нагрузкой может быть сборной, формооб-разованной из ребристых унифицированных плит и балок или металлических шпренгелей..
Объединенные между собой верхние 2 и нижние 3 тонкие железобетонные плиты и балки 4 образуют отсеки межфундаментного пространства в виде вентилируемого подполья 5, удобно приспособленного для засыпки
уплотненным грунтом (щебнем, керамзитом, шлаком), как присоединяемой массы для улучшения динамических характеристик пространственной фундаментной платформы. Возможна комбинация устройства вентилируемого подполья с частичным заполнением межфундаментного пространства уплотненной массой, чем создается возможность регулирования частотой колебаний фундаментов, а также за счет увеличения площади в плане и ее конфигурации.
Вентилируемое подполье 5 межфундаментного пространства между плитами 2 и 3 и балками 4 с засыпкой уплотняемым грунтом или щебнем могут быть использованы, как теплозащитное устройство, в необходимых случаях (в отапливаемых зданиях, защитная насыпь для предотвращения оттаивания вечномерзлых грунтов), или можно использовать их как вентилируемое подполье в условиях вечномерзлых грунтов. Фундаментная платформа опирается на выровненное основание 6 без заглубления в грунт.
Вариант сборной пространственной фундаментной платформы под га-зоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16, соответствующий указанному источнику (аналогу)из унифицированных тонких железобетонных плит 3х6 м приведен на фиг.1. На выровненное основание 6 без заглубления в грунт укладываются нижние 3 тонкие железобетонные плиты ребрами вверх, соединенные с верхними 2 железобетонными плитами системой перекрестных железобетонных балок 4, ферм или металлических пространственных шпренгелей, образующих в поперечных сечениях вентилируемое подполье 5 межфундаментного пространства, которое может засыпаться уплотненным грунтом для увеличения присоединенной массы к фундаменту.
Таким образом, предлагаемая конструкция железобетонной пространственной фундаментной платформы под агрегаты с динамической нагрузкой, в особых условиях грунтов обладают следующими достоинствами:
• изгибная жесткость пространственных платформ в 50-100 раз больше, чем у плитных фундаментов сплошного поперечного сече-
ния, за счет того, что их конструкция образована не из одной тонкой плиты, а содержит объединенные между собой верхние и нижние железобетонные тонкие плиты, соединенные между собой системой перекрестных балок (ферм), образующих в поперечных сечениях систему многодвутавровых профилей, обладающих большой изгибной жесткостью, при расходе материала, аналогичном плитным фундаментам. Эта конструкция малочувствительна к неравномерным деформациям грунта и приспособлена для восприятия динамических колебательных нагрузок от агрегатов;
• пространственные платформы могут эффективно предотвращать возможные дополнительные (в том числе динамические) осадки и уменьшать колебания фундамента, т.к. за счет присоединенной массы грунта и увеличения площади подошвы фундамента, который оказывает малое давление на грунт;
• поверхность фундаментной платформы не заглубляется в грунт, что делает их конструкции гораздо более экономичными и позволяет применять их в условиях вечномерзлых грунтов;
• вентилируемое подполье, образующиеся в межфундаментном пространстве (между плитами и соединяющими их балками), удобно приспособлены для засыпки уплотненным грунтом (щебнем и т.п.), полной или выборочной, в качестве присоединенной массы, позволяющей регулировать за счет топологии размещения динамические характеристики пространственной фундаментной платформы;
• в случае вечномерзлых грунтов межфундаментное пространство используется как вентилируемое подполье для сохранения свойств вечномерзлых грунтов. При этом возможен комбинированный вариант вентилируемого подполья с частичной засыпкой грунтов или сохранения в грунте вентиляционных каналов. В условиях севера, при возведении фундаментов на вечномерзлых грунтах конструкция предложенной железобетонной пространственной фундамент-
ной платформы под агрегаты с динамической нагрузкой не имеет мировых аналогов;
• конструкция фундаментных платформ может быть железобетонной, сборной из плит и балок, монолитной, и сталежелезобетонной, когда вместо балок используется металлический шпренгель.