Спосіб горизонтального армування ґрунтів

Реферат: Спосіб горизонтального армування ґрунтів, що включає виготовлення котловану, влаштування в шарі ґрунту під фундаментом будівлі горизонтальних армуючих елементів, причому під фундаментом будівлі в горизонтальному напрямку руйнують і розпушують структуру ґрунту без його виносу на поверхню і одночасно у зруйновану зону ґрунту подають в'яжучий розчин цементний або вапняний, ретельно перемішують і у суміш ґрунту і в'яжучого розчину занурюють міцний жорсткий конструктивний елемент. UA 73103 U (54) СПОСІБ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО АРМУВАННЯ ҐРУНТІВ UA 73103 U UA 73103 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва і може бути використана в капітальному будівництві, при реконструкції будинків та споруд, а також для захисту будівель від деформації шляхом підсилення основ. Відомий спосіб підсилення основ армуванням (Белоногов Л.Б., Янковский Л.В. "Применение пневмопробойников для усиления фундаментов "//Расчет и проектирование сваи и свайных фундаментов. Труды II Всесоюзной конференции "Современные проблемы фундаментостроения в СССР" Пермь; Пермский политехнический інститут, 1990, - 138с), що включає виготовлення котловану, утворення в шарі ґрунту під фундаментом горизонтальної свердловини шляхом пробивки пневмопробійником, поетапне набивання цим же пневмопробійником в порожнину свердловини жорсткого матеріалу, наприклад щебеню чи шлаку, що приводить до утворення в шарі ґрунту під фундаментом горизонтальних армуюючих елементів і тим самим забезпечується підсилення основи і, як наслідок, підвищується її несуча здатність. Такий спосіб армування має декілька недоліків, головними з яких є те, що при пробиванні свердловини пневмопробійник може відхилятися від прямолінійного напрямку, а це призводить до того, що, по-перше, при витяганні снаряду із криволінійної свердловини виникають проблеми - він може губитися, по-друге, виникають складнощі при набиванні викривленої порожнини сипучим жорстким матеріалом. Найбільш близьким за сукупністю ознак до способу, що заявляється, є спосіб підсилення основ (Саурин А.Н., Жадановский Б.В. и др. Совершенствование технологии усиления оснований фундаментов шпальным распределителем: Труды международной научнотехнической конференции по геотехническим проблемам строительства, реконструкции и восстановления надежности зданий и сооружений. - Липецк, 2007. - С. 105-111.). Відомий спосіб базується на наступному. Виконують котлован, в котловані на рейкових напрямних монтують силовий механізм (прес), за допомогою якого в ґрунтову товщу під фундаментом задавлюють жорсткі конструктивні елементи - шпальні розподілювачі (залізобетонні елементи, труби та ін.) спрямовані в горизонтальному напрямку. Потім цим же механізмом порціями в труби запресовують бетон. Такий спосіб армування ґрунтів основи призводить до утворення системи паралельних горизонтальних трубчатих конструкцій під фундаментами, яка утворює шпальний розподілювач, що сприймає навантаження від будівлі та розподіляє його на ґрунт основи, внаслідок чого утворюється надійна основа фундаментів. Недоліком відомого способу армування основ є те, що для вдавлювання труб в товщу ґрунту на всю відстань довжини чи ширини фундаменту потрібно мати потужну силову установку, що обумовлює складність конструкції та її габаритність, а це, в свою чергу, викликає певні труднощі її використання в стиснених умовах, у т.ч. в підвальних приміщеннях при реконструкції будівель або підсиленні основ деформованих будівель. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу горизонтального армування ґрунтів основ фундаментів будівель, в якому за рахунок нових операцій спрощується процес підсилення основ та розширюється область застосування способу. Для вирішення поставленої задачі у способі горизонтального армування, що включає виготовлення котловану, влаштування в шарі ґрунту під фундаментом горизонтальних армуюючих елементів, який відрізняється тим, що під фундаментом будівлі в горизонтальному напрямку руйнують і розпушують структуру ґрунту без його виносу на поверхню і одночасно у зруйновану зону ґрунту подають в'яжучий розчин цементний або вапняний, ретельно перемішують і у суміш ґрунту і в'яжучого розчину занурють міцний жорсткий конструктивний елемент. Суть заявленого способу горизонтального армування ґрунтів пояснюється фігурами, де на фіг. 1 показана технологічна схема утворення суміші розпушеного ґрунту і в'яжучого розчину текучопластичної консистенції, на фіг.2 - умовно показано посекційне занурювання жорсткого конструктивного елемента в текучопластичну суміш розпушеного ґрунту і в'яжучого розчину, де 1 - котлован, на дні якого установлюють станок горизонтального буріння 2, з'єднаний через порожнисту бурову штангу 3 із бурозмішувачем 4 для утворення під фундаментом 5 горизонтального армуючого елемента, з іншої сторони буровий станок з'єднаний через вертлюг 6 і гнучким рукавом 7 із розчинонасосом 8 і розчиномішалкою 9, в яку надходить цемент із ємності 10 та вода із ємності 11 для утворення ґрунтоцементної суміші 12, із цим же буровим станком з'єднаний жорсткий конструктивний елемент 13, на кінці якого прикріплений направляючий стержень 14. Горизонтальне армування ґрунту виконують наступним чином. Відкопують котлован 1 і на його дні установлюють малогабаритний станок горизонтального буріння 2, який обертає та переміщує в горизонтальному напрямку порожнисту бурову штангу 3, на кінці якої закріплений робочий орган - бурозмішувач 4. При обертанні бурозмішувач руйнує ґрунт і одночасно в зону 1 UA 73103 U 5 10 15 20 25 30 35 руйнування через вертлюг 6, яким оснащений буровий станок, по гнучкому рукаву 7 подається розчинонасосом 8 під тиском розчин в'яжучого, наприклад водоце-ментний. Цей розчин замішується у розчиномішалці 9, в яку подають воду та цемент відповідно із ємностей 11 і 10. В процесі одночасного руйнування ґрунту і подачі в зруйновану зону ґрунту водоцементного розчину при обертанні біозмішувача суміш ґрунту і розчину ретельно перемішується і при відповідному водоцементному відношенні (В/Ц) перетворюється в текучопластичну консистенцію. При одночасному осьовому переміщенні обертового бурозмішувача текучопластична ґрунтоцементна суміш 12 утворюється на всій потрібній відстані. Після досягнення проектної відмітки бурові штанги і бурозмішувач витягають із одночасним обертанням для кращого перемішування суміші. По закінченні витягання бурової штанги і бурозмішувача в текучопластичну ґрунтоцементну суміш занурюють посекційно конструктивні жорсткі елементи, наприклад металеві труби 13, на першій секції яких закріплений направляючий стержень 14 для центрування трубчатих секцій при їх занурюванні. При занурюванні трубчатих секцій їх порожнини заповнюються текучопластичною сумішшю. Діаметри трубчатих секцій назначають таким чином, щоб різниця між радіусами труби і елемента суміші була не менше ніж 5 см. Ґрунтоцементна суміш із часом тужавіє та твердіє і перетворюється в ґрунтобетон високої міцності та жорсткості, а сумісно із жорстким конструктивним елементом добре працює на згин. Заявлений спосіб був експериментально випробуваний. Текучопластична ґрунтоцементна суміш була утворена в горизонтальному напрямку довжиною 12 м, діаметром 300 мм, в яку занурено сталеву трубу діаметром 150 мм. Посекційне занурення відбувалося за допомогою бурового станка при осьовому переміщенні муфти, до якої приєднувались трубчаті секції. Дією осьового зусилля бурового станка секції труб вільно занурили на всю відстань ґрунтоцементної суміші, тобто на 12 м. Горизонтальне армування ґрунтів основи можливо виконувати в декілька ярусів, при цьому необхідно перевіряти стійкість укосів котловану і при необхідності їх укріплювати. Таким чином, заявлений спосіб забезпечує горизонтальне армування ґрунтів, що зміцнює основу і дає можливість надбудови поверхів або заміни дерев’яних перекриттів на залізобетонні та інші заходи реконструкції. Запропонований спосіб значно розширює область застосування армування ґрунтів для підсилення основ будинків і споруд при реконструкції та, особливо, при захисті від деформацій деформованих будинків, горизонтальне армування можливо виконувати без відселення мешканців, адже підсилення основ під фундаментами в горизонтальному напрямку може виконуватися із котлованів, виготовлених за межами будівель. Заявлений спосіб армування ґрунтів здійснюють за допомогою простого, малогабаритного станка горизонтального буріння, що дозволяє підсилювати основи в стиснених умовах у т.ч. в підвальних приміщеннях. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб горизонтального армування ґрунтів, що включає виготовлення котловану, влаштування в шарі ґрунту під фундаментом будівлі горизонтальних армуючих елементів, який відрізняється тим, що під фундаментом будівлі в горизонтальному напрямку руйнують і розпушують структуру ґрунту без його виносу на поверхню і одночасно у зруйновану зону ґрунту подають в'яжучий розчин цементний або вапняний, ретельно перемішують і у суміш ґрунту і в'яжучого розчину занурюють міцний жорсткий конструктивний елемент. 2 UA 73103 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3