Устройство для выравнивания положения сооружения на просадочном основании
DEVICE FOR LEVELING THE POSITION OF THE STRUCTURE ON A SUBSIDENCE BASE

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям фундаментов под сооружения, возводимых на просадочных основаниях.
Известны устройства для выравнивания сооружений, содержащие выполненные под подошвой фундамента домкратные ниши с установленной в них системой съемных гидравлических домкратов, обеспечивающих корректировку положения сооружения с последующим удалением домкратов и заполнением образующихся зазоров распорками, бетоном, или цементным раствором /см, например, патент РФ на изобретение №2333322, кл. E02D 35/00, 2006 [1]; патент РФ на изобретение №2211896, кл. E02D 35/00, 2003 [2]/.
Недостатками известных устройств являются предельная сложность конструкции и реализация процесса выравнивания, невозможность автоматического адаптивного саморегулирования сооружений в процессе их эксплуатации.
Также известен фундамент под сооружение, возводимый на просадочном основании, включающий размещенную на основании плиту с вертикальными сквозными каналами /см. а. с. СССР №658226, кл. E02D 27/34, 1979 [3]/.
Недостатком указанного фундамента является сложность процесса его выравнивания, необходимость забивки в подфундаментное пространство уплотняющей смеси.
Известны более простые конструкции устройств, предусматривающие выравнивание положения сооружений с помощью сыпучего материала, выпускаемого из специальных отверстий в емкости либо под давлением поршня /см., например, а. с. СССР №628234, кл. E02D 27/34, 1976 [4]; а. с. СССР №697643, кл. E02D 27/34, 1976 [5]/, либо с помощью специального гидравлического механизма открывания перекрывающих наклонные сквозные каналы заслонок /см., например, патент Японии. №46-15892, кл. 86А02, опублик. 1971 [6]; а. с. СССР №600253, кл. E02D 27/34, 1975 [7]/.
Недостатком известных устройств также является сравнительная сложность конструкций и процесса их реализации, невозможность автоматического адаптивного регулирования положения сооружений в процессе их эксплуатации.
Кроме того, известно устройство для выравнивания положения сооружения, содержащее размещенные между надфундаментной конструкцией и опорной плитой сооружения подключенные к электрической сети нагреватели и термоплавкую вставку /см. а. с. СССР №632802, кл. E02D 35/00, 1978 [8]/.
Недостатком известного устройства является невозможность возвратить просевший фундамент в проектрное положение по вертикали.
Наиболее близким устройством к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для выравнивания положения сооружения на просадочном основаниисодержащее размещенные между нижней и верхней опрными плитами термоплавкие вставки для возврата верхней опорной плиты в исходное положение, каждая из которых снабжена вертикально смонтированной в ней сжатой витой цилиндрической пружиной и подключенными к сети электронагревательными элементами в/см. а. с. СССР №947289, кл. E02D 27/34, 1981 [9]/, и принятое за прототип.
Недостатками устройства-прототипа является невозможность автоматического адаптивного процесса реализации возвращения фундамента в проектрное положение по вертикали без проведения. постоянного контроля за его просадкой, необходимость постоянного включения заданного количества ориентированных необходимым образом нагревательных элементов, одноразовое использование устройства вследствие разрушения термоплавких вставок.
Сущность изобретения заключается в создании устройства с высокими технологическими характеристиками, обеспечивающего автоматический адаптивный подъем сооружения в исходное положение на величину просадки его основания при эксплуатации за счет осуществления механической и кинематической связи величины разжатия исходно сжатой силовой пружины с просадкой основания.
Технический результат - автоматизация и адаптация процесса выравнивания положения сооружения при осадках фундамента, улучшение эксплуатационных характеристик данного процесса.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для выравнивания положения сооружения на просадочном основании, включающем размещенные между нижней и вернеййопорными плитами вставки для подъема верхней опорной плиты в первоначальное положение, каждая из которых снабжена вертикально смонтированной в ней сжатой витой цилиндрической пружиной, особенность заключается в том,что вставка выполнена в виде прикрепленной к верхней опорной плите торцом цилиндрической втулки, плотно охваченной сжатой витой цилиндрической пружиной и имеющей вдоль одной из образующих ряд сквозных отверстий с введенными в них штыревыми фиксаторами пружины на втулке, вставленными выступающими наружу втулки концами между витками сжатой пружины с продольным натягом, создаваемым шарнирно соединенными с другими концами штыревых фиксаторов прижимными упругими поворотными пластинками, удерживаемыми на внутренней поверхности втулки в напряженном состоянии введенной снизу внутрь втулки с возможностью их относительного осевого перемещения телескопической трубкой, соединенной своим нижним, внутрь входящим цилиндром с помощью троса, перекинутого через установленный на верхней опрной плите блок, с нижней опрной плитой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показано на общем виде устройство с продольным разрезом вставки в первоначальном состоянии до просадки основания; на фиг. 2 - тоже устройство после просадки основания и осуществлении процесса выравнивания положения сооружения.
Устройство для выравнивания положения сооружения на просадочном основании содержит опирающуюся на основание 1 нижнюю опорную плиту 2, верхнюю опорную плиту 3 с установленным на ней сооружением 4, и размещенные между нижней 2 и верхней 3 опорными плитами вставки для подъема верхней опорной плиты 3 в первоначальное положение. При этом каждая из вставок выполнена в виде прикрепленной к верхней опорной плите 3 торцом цилиндрической втулки 5, плотно охваченной надетой на втулку 5 сжатой витой цилиндрической пружиной 6 и имеющей вдоль одной из образующих по всей высоте втулки 5 последовательный ряд сквозных отверстий 7. В последние введены штыревые фиксаторы 8 сжатой пружины 6 на втулке 5, вставленные выступающими в исходном состоянии наружу втулки 5 концами между витками сжатой пружины 6 с продольным натягом, создаваемым соединенными с помощью шарниров 9 с другими концами штыревых фиксаторов 8 прижимными упругоповоротными пластинками 10, закрепленными внутри втулки 5 на нижних краях отверстий 7 подпружиненными поворотными петлями 11. Удержание пластинок 10 в исходном, прижатом к внутренней поверхности втулки 5 состоянии, препятствующем выходу штыревых фиксаторов 8 внутрь втулки 5 и освобождению от сжатия соответствующих участков пружины 6, осуществлено с помощью введенной снизу внутрь втулки 5 с возможностью их относительного осевого перемещения телескопической трубки 12, соединенной своим нижним, внутрь входящим цилиндром 13 с помощью троса 14, перекинутого через установленный на верхней опорной плите 3 блок 15, с нижней опорной плитой 2.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим обазом.
В первоначальном состоянии до просадки основания 1 положение элементов устройства показано на фиг. 1. Растянутая на всю высоту втулки 5 телескопическая трубка 12 удерживает прижимные пластинки 10 в прижатом к внутренней поверхности втулки 5 положении, последние в сою очередь удерживают с натягом выведенные наружу пружины 6 концы штыревых фиксаторов 8, а те удерживают пружину 6 на наружной поверхности втулки 5 в исходном сжатом состоянии. При некоторой просадке основания 1 вместе с нижней опорной плитой 2 трос 14, перекинутый через блок 15, плавно поднимает вверх и втягивает внутрь телескопической трубки 12 нижний ее цилиндр 13, потом второй снизу цилиндр и т.д. Это приведет к последовательному освобождению и упругому срабатыванию поворотных пластинок 10, закрывающих последовательно первое, второе, третье и т.д. снизу отверстия 7 и выдергиванию этими пластинками 10 шарнирно прикрепленных к ним штыревых фиксаторов 8 внутрь втулки 5 с удалением их наружных концов из зон между витками сжатой пружины 6 /см. фиг. 2/. Такое удаление штырей 8 приводит к последовательному, заранее рассчитанному расжатию все более удаленных снизу участков пружины 6 и, соответственно, ее упор с натягом в оседающую плиту 2, что равносильно одновременному с просадкой основания 1 такому же удлинению втулки 5 и стабилизации первоначального положения верхней опорной плиты 3 с сооружением 4 при просадке основания 1. Следует отметить, что в принципе вместо телескопической трубки 12 в предлагаемом устройстве могла быть использована только один цилиндр 13. Однако, в этом случае при некотором упрощении конструкции устройства, такой его вариант сужает рабочий диапазон компенсируемых просадок основания 1, а расширение диапазона приведет к необходимости увеличения высоты цилиндра 13, и, соответственно, вставок-втулок 5. Поэтому вариант с использованием телескопической трубки 12 является наиболее общим, а количество образующих эту трубку 12 цилиндров 13 должно быть выбрано из условия компромиссного сочетания требуемых габаритов устройства, его сложности и рабочих диапазонов.
Предлагаемое устройство обеспечивает абсолютную автоматизацию и адаптацию процесса выравнивания тактически любых сооружений с любой, наперед заданной, степенью точности.