ФУНДАМЕНТ
FOUNDATION

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений.
Известен фундамент, включающий вертикальную оболочку с размещенным в ней заполнителем и подколонник (см. Дударов В.К. Сборные фундаменты промышленных зданий. М., Стройиздат, 1966, с. 105, рис. 55).
Указанный фундамент характеризуется повышенной материалоемкостью, так как оболочка его по высоте имеет постоянное сечение, определяемое несущей способностью по грунту.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому техническому решению (т.е. прототипом) является фундамент, включающий вертикальную оболочку с размещенным в ней заполнителем и подколонник. Оболочка выполнена по высоте составной из секций, каждая из которых на нижнем конце снабжена фланцевым уширением, причем фланцевое уширение нижней секции оперто на грунт основания, а фланцевое уширение каждой вышележащей секции оперто на заполнитель, размещенный в соответствующей нижележащей секции (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №933879, МПК Е02D 27/42, 1982 г.).
Основными недостатками фундамента - прототипа являются относительные дороговизна и сложность изготовления оболочки, т.к. последняя изготовляется из различных железобетонных секций сложной формы, а для их изготовления требуются сложные металлические формы опалубки.
Задачей изобретения является удешевление, упрощение изготовления фундамента и повышение его устойчивости к внешним воздействиям.
Для решения поставленной задачи в фундаменте, включающем вертикальную оболочку, выполненную по высоте составной из секций с фланцами и с размещенным в нем заполнителем и подколонник, причем нижний фланец нижней секции оперт на грунт основания, а нижний фланец каждой вышележащей секции оперт на заполнитель, размещенный в соответствующей нижележащей секции, в каждой секции оболочки имеются два фланца, обращенных во внутрь, причем нижний фланец каждой вышележащей секции оболочки опирается на заполнитель каждой нижележащей секции частично через часть верхнего фланца нижележащей секции, причем каждая вышележащая секция оболочки имеет как минимум одно ребро на внутренней поверхности, при этом нижняя секция оболочки выполнена из металлокордной утилизированной покрышки большегрузного автомобиля, а каждая вышележащая секция оболочки выполнена составной из скрепленных между собой как минимум двух металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов одинакового типоразмера.
Сущность изобретения заключается в том, что в каждой секции оболочки имеются два фланца, обращенных во внутрь, причем нижний фланец каждой вышележащей секции оболочки опирается на заполнитель каждой нижележащей секции частично через часть верхнего фланца нижележащей секции, причем каждая вышележащая секция оболочки имеет как минимум одно ребро на внутренней поверхности, при этом нижняя секция оболочки выполнена из металлокордной утилизированной покрышки большегрузного автомобиля, а каждая вышележащая секция оболочки выполнена составной из скрепленных между собой как минимум двух металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов одинакового типоразмера.
Первый новый признак предложенного технического решения заключается в том, что в каждой секции оболочки имеются два фланца, обращенных во внутрь, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что каждая секция оболочки в виде двух фланцев обращенных во внутрь имеет два внутренних ребра жесткости, которые также при полной сборке фундамента взаимодействуют с внутренним заполнителем, способствуя рассеянию и затуханию избыточных динамических и статических нагрузок. Второй новый признак, заключающийся в том, что нижний фланец каждой вышележащей секции оболочки опирается на заполнитель каждой нижележащей секции частично через часть верхнего фланца нижележащей секции, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что каждая вышележащая секция частично опирается на нижележащую секцию оболочки, и это позволит иметь общую контактную поверхность между соседними секциями оболочки, создающей естественную поверхность для их надежного соединения, при этом соединенные фланцы соседних секций создают общие внутренние ребра жесткости оболочки фундамента. Третий новый признак, заключающийся в том, что каждая вышележащая секция оболочки имеет как минимум одно ребро на внутренней поверхности, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что повышается жесткость каждой вышележащей секции оболочки фундамента и повышается взаимосвязанность каждой вышележащей секции оболочки фундамента с материалом заполнителя. Четвертый новый признак, заключающийся в том, что нижняя секция оболочки выполнена из металлокордной утилизированной покрышки большегрузного автомобиля, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что именно за счет специфичных геометрических и механических свойств утилизированной металлокордной покрышки большегрузного автомобиля реализуется создание нижней секции оболочки фундамента с оригинальными механическими и прочностными свойствами. Пятый новый признак, заключающийся в том, что каждая вышележащая секция оболочки фундамента выполнена составной из скрепленных между собой как минимум двух металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей или тракторов одинакового типоразмера, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что именно благодаря специфичным геометрическим и механическим характеристикам однотипных утилизированных металлокордных покрышек от большегрузных автомобилей или тракторов при их скреплении получаются верхние секции оболочки фундамента с внутренними ребрами жесткости, выполняющими одновременно взаимосвязующую роль между верхними секциями и их заполнителем, кроме этого создается возможность выбора необходимой высоты вышележащих секций (или секции). Использование утилизированных металлокордных покрышек от большегрузных автомобилей или тракторов позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в достижении дополнительных гидроизоляции, вибро- и сейсмоизоляции фундамента. Все это достигается без специального оборудования для производства секций оболочки фундамента. Вышеизложенные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению проявить эффективность, заключающуюся в удешевлении и упрощении изготовления фундамента. Кроме этого дополнительно повышается динамическая и статическая устойчивость фундамента.
Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".
На фиг. 1 изображен фундамент, вертикальный разрез (в варианте с двумя секциями оболочки); на фиг. 2 изображен фундамент, вид сверху.
На фиг. 1 и 2 изображены: 1 - нижняя секция оболочки фундамента; 2 - верхняя секция оболочки фундамента; 3 - грунтовое основание; 4 - нижний фланец нижней секции оболочки; 5 - верхний фланец нижней секции оболочки; 6 - нижний фланец верхней секции оболочки; 7 - верхний фланец верхней секции оболочки; 8 - ребро на внутренней поверхности верхней секции оболочки; 9 - заполнитель (балласт) нижней секции оболочки; 10 - заполнитель (балласт) верхней секции оболочки; 11 - подколонник; 12 - стакан.
Фундамент состоит из составной оболочки в виде усеченного конуса. На фиг. 1 и 2 представлен вариант фундамента с двумя секциями оболочки. Нижняя секция оболочки фундамента 1 выполнена из утилизированной металлокордной покрышки большегрузного автомобиля. Верхняя секция оболочки фундамента 2 выполнена из двух металлокордных утилизированных покрышек большегрузных автомобилей (или тракторов) одинакового типоразмера. Нижнюю секцию 1 оболочки фундамента формируем, например, из утилизированной металлокордной покрышки от большегрузного автомобиля БелАЗ с внешним диаметром 3,7 м с шириной профиля (протектора) 1,45 м и диаметром отверстия 1,2 м. Секцию 1 нижним фланцем 4 устанавливают на грунтовое основание 3. Внутреннюю полость секции 1 наполняют заполнителем (балластом) 9 (например, шлаком перемешанным с цементом). На нижнюю секцию 1 концентрично устанавливается первая из покрышек верхней секции 2 оболочки фундамента. Верхняя секция 2 оболочки фундамента формируется, например, из двух утилизированных металлокордных покрышек от большегрузного автомобиля БелАЗ с внешним диаметром 2,5 м с шириной профиля (протектора) 0,9 м и с диаметром внутреннего отверстия 0,7 м. При укладке нижней покрышки верхней секции 2 на покрышку 1 ее нижний фланец 6 частично опирается на заполнитель 9 непосредственно (напрямую), а частично через верхний фланец 5 покрышки 1, с которым непосредственно контактирует. По контактным поверхностям фланцев 5 и 6 покрышка нижней секции 1 оболочки скрепляется с нижней покрышкой верхней секции 2 оболочки, например, резиновым клеем. На нижнюю покрышку верхней секции оболочки устанавливается идентичная по размеру верхняя утилизированная металлокордная покрышка верхней секции от большегрузного автомобиля БелАЗ (внешний диаметр 2,5 м, ширина профиля 0,9 м, диаметр внутреннего отверстия 0,7 м). Обе эти одинаковые покрышки формируют верхнюю секцию 2 оболочки фундамента. По контактным поверхностям верхнего фланца нижней покрышки верхней секции и нижнего фланца верхней покрышки верхней секции обе покрышки верхней секции скрепляются, например, резиновым клеем, образуя ребро 8 на внутренней поверхности верхней секции 2 оболочки фундамента. Верхний фланец верхней покрышки верхней секции оболочки является верхним фланцем 7 верхней секции 2 оболочки фундамента. После этого полость верхней секции 2 оболочки фундамента наполняется заполнителем (балластом) 10 (например, шлаком перемешанным с цементом). Одновременно с этим на поверхность заполнителя 10 в полость верхней секции 2 оболочки фундамента через внутреннее отверстие верхней покрышки верхней секции устанавливается подколонник 11 со стаканом 12 для установки колонны или опоры.
Количество верхних секций оболочки фундамента и частей каждой верхней секции оболочки фундамента может быть различным (в зависимости от размеров и конструкции фундамента), но в каждой верхней секции оболочки должно быть не менее двух однотипных покрышек.
Предлагаемая конструкция фундамента, по сравнению с фундаментом - прототипом, полностью исключает расход железобетона на изготовление секций оболочки фундамента. Для изготовления секций оболочки фундамента используются утилизированные металлокордные покрышки от большегрузных автомобилей и тракторов, которые накапливаются (в лучшем случае) в специальных полигонах для отходов и создают серьезные экологические проблемы. Использование указанных утилизированных покрышек обходится на 80-90% дешевле, чем специальные железобетонные оболочки (здесь остаются затраты на сортировку, транспортировку и монтаж). Кроме этого, за счет специфичных механических и геометрических свойств резиноармированных торообразных утилизированных покрышек достигается более надежная виброизоляция, сейсмоизоляция и гидроизоляция фундамента.