КОНСТРУКЦИЯ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА

Полезная модель относится к строительству, а более конкретно - 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 водонасыщенных грунтах.
Известны конструкции усиления фундаментов, в которых способ передачи нагрузки на железобетонные сваи осуществляется при помощи устройства железобетонной обоймы. Такая усиливающая конструкция включает сваи, расположенные вблизи граней существующего фундамента, а по его периметру выполнена железобетонная обойма. Арматура свай и железобетонной обоймы сварены и тем самым включены в совместную работу. (Полищук А.И. «Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. - 3-е изд., доп.- Нортхэмптон: STT; Томск: STT, 2007. - 476 с», стр.356). Основным недостатком такой конструкции является ее трудоемкость, так как железобетонная обойма устраивается по периметру существующих фундаментов, а также обнажение их может быть запрещено в связи с обводнением, пучинистостью грунтов. Еще одним недостатком является то, что необходимо выполнять сваривание существующей и новой арматуры, так как при вскрытии бетона существующего фундамента она может отсутствовать.
Известна конструкция усиления фундамента строительного сооружения при помощи трех групп буроинъекционных свай. Эта конструкция (RU 2211284, МПК Е02D 27/08; Е02D 35/00) включает ряд наклонных свай, проходящих через тело фундамента с внутренней его стороны, ряд вертикальных свай с внешней стороны сооружения по его периметру и ряды вертикальных свай, расположенных по площади подвального сооружения. В совокупности три группы буроинъекционных свай обеспечивают надежное закрепление фундаментного массива и грунта основания, а также их гидроизоляцию. Недостатком такой усиливающей конструкции является значительное увеличение количества буроинъекционных свай, требуемых для обеспечения передачи нагрузки на основание.
За прототип принята конструкция усиления фундамента, представленная на с.352 издания «Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. - з-е изд., доп. - Норт-хэмптон: STT; Томск: STT, 2007. - 476 с». Она включает буроинъекционные сваи, устраиваемые через плитную часть усиливаемого фундамента, внутри ствола, которых установлены металлические арматурные каркасы. 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 при помощи цементно-песчаного раствора, которым заполнены конусные отверстия. Выполнение 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, 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 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 фундаментом. В отличие от прототипа в заявляемой конструкции усиления фундамента в качестве арматурного каркаса использована перфорированная инъекторная труба. Узел сопряжения каждой инъекционной сваи с фундаментом состоит из металлической анкерной пластины и металлических ребер жесткости. Анкерная пластина жестко закреплена на фундаменте с помощью саморасклинивающихся анкеров-шпилек и выполнена с отверстием, края которого сварены с инъекторной трубой. Ребра жесткости одной стороной приварены к анкерной пластине, а другой - к инъекторной трубе.
В отличие от прототипа в заявляемой полезной модели сопряжение устраивается путем соединения металлических ребер жесткости с анкерной пластиной и анкеров. Сваренные между собой анкерная пластина, ребра жесткости и арматурный каркас, а также закрепление анкерной пластины на фундаменте посредством саморасклинивающихся анкеров-шпилек обеспечивают единую жесткую конструкцию инъекционных свай с усиливаемым существующим фундаментом. Включение в работу свай с фундаментами осуществляется путем передачи нагрузки на сваю с последующим разгруженном.
Таким образом, выполнение узла сопряжения согласно заявляемой конструкции позволяет обеспечить надежную совместную работу устроенных инъекционных свай с существующим железобетонным фундаментом и передачи нагрузки на более прочные слои грунтов основания. Является очевидным то, что выполнение данного узла сопряжения более технологично и менее трудоемко в сравнении с прототипом.
Заявителю не известны устройства, содержащие заявляемую совокупность признаков, характеризующих полезную модель. Это подтверждает ее новизну.
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. На фундаменте 1 закреплена анкерная пластина 3, к которой приварены ребра жесткости 4. Анкерная пластина 3 закреплена с помощью анкеров-шпилек 5, например марки HST «HILTI». Анкерная пластина 3, ребра жесткости 4 и арматурный каркас 6 (инъекторная труба) сварены между собой.
Сопряжение инъекционных свай 2 с существующим фундаментом 1 выполняется после погружения всех свай. Для того чтобы устроить сваи 2 необходимо подготовить в существующем фундаменте отверстия перфоратором с алмазным наконечником. Также необходимо подготовить отверстия для установки анкеров-шпилек 5. Поверхность существующего фундамента 1 очистить от пыли и грязи. Затем установить в проектное положение анкерную пластину 3. При помощи домкрата осуществляется передача нагрузки на инъекционную сваю 2, равной 40% от ее несущей способности. Далее необходимо закрепить анкерную пластину 3 анкер-шпильками 5. После этого инъекторную трубу 6 сваривают с анкерной пластиной 3 ручной электродуговой сваркой и приваривают ребра жесткости 4 к инъекторной трубе 6 инъекционной сваи 2 и анкерной пластине 3. Затем снимается нагрузка, передаваемая на сваю домкратом. По необходимости данную конструкцию можно обетонировать 7, либо устроить бетонные полы, поскольку конструкция предложенного узла сопряжения выступает над поверхностью существующего фундамента.