Фундамент здания, сооружения, возводимого на неравномерно деформируемом основании

0103 СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК Е 02 О 27/34,31/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР ЫТИЯМ У,;1 АНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научноисследовательского института морскоготранспорта "Союзморниипроект"(56) Авторское свидетельство СССРМф 571548, кл. Е 02 О 27/34, 1975,Авторское свидетельство СССРВ 746044, кл. Е 02 О 27/34, 1975.(54) ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, ВОЗВОДИМОГО НА НЕРАВНОМЕРНО ДЕФОРМИРУЕМОМ ОСНОВАНИИ(57) Использование: возведение фундаментов зданий, сооружений на неравномерноИзобретение относится к области строительства и может быть использовано привозведении зданий, сооружений на керавномерно деформируемых основаниях, например на слабых, в том числе напросадочкых и пучинистых грунтах, атакжена подрабатываемых территориях.Целью изобретения является повышение надежности фундаментаНа фиг, 1 изображен поперечный разрез фундамента с предлагаемым закладнымустройством; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1,Предлагаемый фундамент включаетфундаментную подушку 1 и стойку 2 с размещенным между кими закладным устройством.Закладное устройство содержит нижний, связанный с фундаментной подушкой1, и верхний, связанный со стойкой 2, опордеформируемом основании. Сущность изобретения; фундамент содержит верхний и нижний опорные блоки. Обращенные друг к другу торцы блоков выполнены с наклонными участками и периферийными горизонтальными участками. Наклонные участки образуют выемки, в которых установлены два клиновых элемента, Клиновые элементы выполнены со сквозными резьбовыми отверстиями, через которые пропущен резь- бовой болт, Резьба в отверстиях клиновых элементов имеет противоположное направ- ление. На боковой поверхности блоков закреплена обойма. Обойма и торцы блоков образуют полость, которая заполнена рабочей жидкостью. На горизонтальных участках блоков закреплены амортизирующие прокладки. 2 з.п, ф-лы, 3 ил,Ф ные блоки 3 и 4 обращенные . друг к другу торцы которых выполнены с горизонтальными и наклонными симметрично вертикальной оси фундамента участками 5 и 6, и попарко установленные между опорными блоками 3 и 4 двухсторонние клиновые элементы 7 и 8, взаимодействующие с возможностью скольжения своими опорными . гранями 9 с наклонными участками 6 торцов опорных блоков 3 и 4 и объединенные друг с другом посредством стяжного болта 10,Наклонные участки 6 каждого опорно;о блока 3 и 4 образуют на его торце выемку, а его горизонтальные участки 5 размещены по периферии выемки.При этом в клиновых элементах 7 и 8 выполнены горизонтальные отверстия, в ко. торых запрессованы втулки 11 с отверстиями, имеющими разнонаправленную резьбу,взаимодействующую с резьбой стяжного болта 10.Для облегчения подъема или о скания Фундамента здания, сооружения, производимых путем перемещения клиновчх элементов 7 и 8 при вращении стяжного болта 10 вокруг его оси, предусмотрены антифрикционнце покрытия 12 по контакту опорных граней 9 клиновых элементов 7 и 8 с наклонными участками 6 торцов опорнцх блоков 3 и 4.В закладном устройстве крепление его нижнего опорного блока 3 к торцу фунда- ментнОЙподушки 1 и его верхнего опорного блока 4 к торцу стойки 2 осуществляется с помощью анкеров 13.Фуйдамент снабжен обоймой, состоящей из четырех связанных между собой вертикальных панелей 14-17, скрепленных верхним опорными блоками 3 и 4, причем в средней части двух панелей 14 и 16, расположенных перпендикулярно оси стяжного болта 10, выполнены отверстия 19, вытянутые в вертикальном направлении, через которце выпущенц концы стяжного болта 10.Жесткое крепление к боковым стенкам нижнего опорного блока 3 четырех панелей 14-17 обоймы обеспечивается с помощью болтов 18, которые пропущены через отверстия круглого сечения, расположенные в нижней их части. Крепление к боковым стенкам верхнего опорного блока 4 четырех панелей 14 - 17 обоймы осуществляется так же с помощью болтов 18, но пропущенных через вытянутые в вертикальном направлении отверстия, которые расположены в верхней их части.Такое крепление панелей 14-17 позволяет им свободно перемещаться относительно стойки 2 при подъеме или опускании фундаментной подушки 1.В том случае,когда панели 14-17 обоймы имеют такую высоту, которая позволяет 35 40. со всех боковых сторон перекрыть верхнюю часть фундаментов подушки 1 и нижнюю часть стойки 2, тогда применение анкеров 13 не является обязательным,На концах стяжного болта 10 размеще нц упорные диски 20, снабженные антифрикционнцми подкладками 21, которые свнутренней стороны, обращенной в сторонупанелей 14 и 16, являются также и уплотнителями. Упорные диски 20 навинчены на концы стяжного болта 10 и закреплены, например, с помощью стопорных винтов или шпилек,Торцы стяжного болта 10 снабжены головками 22 под ключ съемного поворотного приспособления на чертеже не показано),болтами 18 с боковых сторон с нижним и 20 Панели 14 - 17 обоймы и торцы опорныхблоков 3 и 4 образуют в закладном устройстве общую замкнутую полость, которая делится на три отдельные полости,В центральной части закладного устройства находится полость 23, ограниченная панелями 15 и 17, клиновымиэлементами 7 и 8 и опорными блоками 3 и 4,а в двух боковых частях закладного устройства. расположенных вдоль оси стяжногоболта 10, имеются полости 24 и 25, каждаяиз которых ограничена тремя панелями (14,15, 17 или 15, 16, 17), одним из клиновыхэлементов (7 или 8), опорными блоками 3 и4 и одним из упорных дисков 20.Оба упорных диска 20 снабжены стопорами 26, предотвращающими самопроизвольное вращение стяжного болта 10 послеустановки с его помощью клиновых элементов 7 и 8 в заданное полоке. ие, Стопоры 26пропущены через отверс;ия в упорных дисках 20 и в антифрикционных подкладках 21.и входят в соответствующие углубления впанелях 14 и 16.Кроме того, на боковых сторонах обоихклиновых элементов 7 и 8 выполнены вертикальные пазь, имеющие в поперечном сечении форму ласточкина хвоста, в которыхразмещены сальники 27.,Предусмотрено также, что общая замку тэяполость, расположенная внутри закладного устройства и состоящая из трехотдельных полостей 23, 24 и 25, заполненарабочей жидкостью,. например машинныммаслом, с возможностью ее перетеканияпри сближении клиновых элементов 7 и 8 изполости 23 в полости 24 и 25 и при прохождении клиновых элемента 7 и 8 - в обратныхнаправлениях через резьбовые соединениястяжного болта 10 с втулками 11, запрессованными в горизонтальных отверстиях, которце выполнены в обоих клиновыхэлементах 7 и 8.Для заполнения рабочей жидкостью общей замкнутой полости, расположеннойвнутри закладного устройства, служат закрываемые пробками отверстия 28 в панелях 15 и 17, размещенные таким образом,чтобы они открывались в верхней части полости 23.Горизонтальные участки 5 торцов обоихопорных блоков 3 и 4 снабжены амортизирующими накладками 29,Для беспрепятственной посадки верхнего опорного блока 4 на нижний опорныйблок 3 при сближении клиновцх элементов7 и 8, не наносящих повреждений стяжномуболту 10, в средней части горизонтальныхучастков 5 торцов нижнего и верхнего опорных блоков 3 и 4 выполнены соответству;ощие продольные полуцилиндрические выемки, внутаеннид поверхности которых также . снабжены амортизирующими накладками 29.В тех случаях, когда необходимая величина подьема стойкл 2 фундамента или ее опускания, определяемая эксплуатационными требованиями. превышает возможности одного закладного устройства, возможно размещение между фундаментной подушкой 1 и стойкой 2 фундамента несколько аналогичных закладных устройств, установленньх одно на другам в двух или большем числе ярусов и скрепленных между собой,Работает предлагаемое устройство следующим образом,При подготовке фундамента, снабженного закладным устройствам, к эксплуатации общая замкнутая полость, расположенная внутри закладного устройства и состоящая из отдельных полостей 23, 24 и 25., должна быть предварительно заполнена рабочей жидкостью, например машинным маслом.Для герметизации общей замкнутой полости предусмотрено, что упорные диски 20, предварительно навинченные на концы стяжнага болта 10, скреплены с ним с таком положении, чтобы находящиеся под ними антифрикционные подкладки 21 сволми внутренними сторонами, являющимися уплотнителями, были плотно прижаты к панелям 14 и 16 и закрывали при этом отверстия 19,Заполнение общей замкнутой полости производится через отверстия 28, расположеннь 1 е в верхней части полости 23, которая находится в центральной части закладного устройства, после чего отверстия 28 плотно закрываются пробками,В случае обнаружения путем систематических инструментальных наблюдений, вертикального смещения фундамента, оборудованного закладным устройством, для компенсации выявленной осадки или подъема фундамента необходимо соответственно развести или сблизить клиновые элементы 7 и 8 путем вращения стяжного балта 10 в нужном направлении с помощью съемного поворотного приспособления, надетого на одну из его головок 22. Для обеспечения возможности вращения стяжного болта 10 следует заранее оба стопора 26, пропущенные через отверстия в упорных дисках 20 и в антифрикционйых подкладках 21, выдвинуть из соответствующих углублений в панелях 14 и 16, Таким образом, стяжной болт 10 будет освобожден от жесткой связи через упорные диски20 с панелями 14 и 16.При вращении стяжного болта 10 в зависимости от направления его вращения5 втулки 11 свинчиваются со стяжного болта10 или навинчиваются на него, что вызывает взаимное расхождение или схождениекллновых элементов 7 и 8, опорные грани 9которых, снабженные антифрикцианными10 покрытиями 12, скользят по наклонным участкам б нижнего и верхнего апорньх бло л.3 и 4, также снабженньх антифрлкци.;":.ы:, -ми покрытиями 12, В результате этаа,.:.исходит соответственно или подьем, или15 опускание верхнего апорнога блока 4 вместе со стойкой 2 и опирающейся на неечастью здания, сооруженля,Подьем или опускайие верхнего опорного блока 4 осуществляется пад воздейст 20 вием вертикальных составляющих усилий,развиваемых в перемещающихся клиновых.элементах 7 и 8 при передаче необходимоговращающего момента на стяжной болт 1 г,.Во время корректировки положения25 стойки 2 по высоте и в процессе дальнейшейэксплуатации фундамента.он не будет подвергаться воздействию каких-либо горизонтальных нагрузок, так как в немгоризонтальные снижмающие усилия, ваз 30 никающие в обоих клиновых элементах 7 и8, всегда будут взаимно уравновешены эасчет передачи этих усилий на стяжной болт10.Во время вращения стяжного болта 1035 упорные диски 20, установленные и закреп. ленные на его концах, будут препятствоватьего смещению вдоль своей аси даже в томслучае, если один из клиновых элементов 7или 8 перестанет по какой-либо причине40 смещаться относительно оси фундамента,Вращение стяжного болта 10 будет облегчено за счет того, что опорные грани 9клиновых элементов 7 и 8, а также контактирующие с ними наклонные участки 6 опор 45 ных блоков 3 и 4 снабженыантифрикционными покрытиями 12 и, крометого, благодаря тому, что внутренние плоскости упорных дисков 20 контактируют сантифрикционными подкладками 21, упор 50 ные диски 20 свободно скользят 1 о наружным плоскостям антифриионныхподкладок 21.Вращать стяжной болт 10 следует до техпор, пока стойка 2 по данным инструмен 55 тальных наблюдений не придет в свое первоначальное положение.После приведения стойки 2 в ее исходное положение во избежание самопроизвольного сближения клиновых элементов 7и 8 при вращении стяжнаго болта 10 подвоздействием вертикальной нагрузки производится фиксация положения стяжнагаболта 10.Для этого оба стопора 26, пропущенныечерез отверстия в упорных дисках и антифрикционных подкладках 21, должны бытьзадвинуты в соответствующие углубления впанелях 14 и 16.После завершения очередной корректировки положения стойки 2 здания, сооружения необходимо общую замкчутую полость,, расположенную внутри закладного устройства, вновь пополнить рабочей жидкостьюпутем заливки ее дополнительного обьема. через отверстия 28 в панелях 15 или 17, изатем снова плотно закрыть отверстия 28пробками,В случае самопроизвольного сближения клиновых элементов 7 и 8, которое мажет быть вызвано, например, срывомрезьбы стяжнсго болта 10 и резьбы во втулках 11, а также изломом стопоров 26, неследует опасаться, чта такое сближениепроизойдет мгновенно, так как наличиесальников 27 будет препятствовать быстрому вытеканию рабочей жидкости из полости23 через щели между панелями 15 и 17 иклиновыми элементами 7 и 8,При увеличивающем давлении, передаваемом на рабочую жидкость, которая находится в полости 23, рабочая жидкость будетмедленно выдавливаться через резьбовыесоединения стяжного болта 10 с втулками11, запрессованными в горизонтальных отверстиях, выполненных в обоих клиновыхэлементах 7 и 8, и пополнит обьем рабочейжидкости в полостях 24 и 25, также являющихся частями общей замкнутой полости инаходящихся в двух боковых частях закладного устройства, которые располохенывдоль оси стяжного болта 10,Тем самым будет заторможена движение клиновых элементов 7 и 8 навстречудругдругу и одновременно будут демпфироваться возникающие в этом случае динамические усилия,После окончательного сближения клиновых элементов 7 и 8, когда между ними, наконец, возникнет контакт, горизонтальные участки 5 торца верхнего опорного блока 4 при его опускании обопруться на соответствующие горизонтальные участки 5 торца нижнего опорного блока 3,При этом произойдет мягкая посадкаверхнего опорного блока 4 на нижний спорный блок 3, так как горизонтальные участки 5 их торцов снабжены амортизирующими накладками 29,Технико-зкономичеСкие преимущегтваизобретения по сравнению с прототипомзаключаются в следующем,Закладное устройство для фундамента5 может быть изготовлено заранее в завадских условиях с требуемой точностью, тоесть предлагаемый фундамент является технологическим в изготовлении,В связи с тем, что закладное устройство10 в фундаменте ограничено сверху и снизугоризонтальными плоскостями, ана, в случае необходимости, легка может быть заменена другим, что свидетельствует а высокойремантопригодности этого фундамента,15 Закладное устройство удобно в эксплуатации, так как требуемое перемещениеклиновых элементов с большой точностьюможет быть осуществлена одним человекомпутем вра ценил стякнага болта с помощью20 гаремного поворотного ,страйства, надеваемого на стякнай балп с любого доступногоега конца,Фундамент имеет высокую надежность,в том числе даже в экстремальных условиях25 ега работы, па таким причинам.В связи с наличием упорных дисков, установленных с обоих концов стяжнага болтаи скрепленных с ним, предотвращается воэможность смещения стяжнага болта вдоль30 его аси, так как указанные упорные дискиопираются снаружи на соответствующиепанели обоймы,Закладное устройства выполнено так,чта в нем обеспечивается жесткое закрепле 35 ние клиновых элементов после их установкив заданном положении за счет резьбавыхсоединений клиновых элементов са стяжным болтам с последующим фиксированиемположения,.тяжного балта с помощью сто 40 паров, пройущенных через отверстия вупорных дисках и входящих в соответствующие углубления в панелях обоймы.В закладном устройстве практическиисключена возможность разрыва стяжного45 балта, поскольку ан всегда работает на сжатие с кручением.В случае разрыва резьбы в резьбавыхсоединениях стяжного балта с клиновымиэлементами или в случае излома стопоров50 возможно лишь медленное сближение клиновых элементов, продолжающееся да техпар, пока ни не соприкоснуться между собой, при этом верхний опорный блок опустится на нижний опорный блок и обопрется55 обоими горизонтальными участками своеготорца, снабженными амортизируюьцими накладками, на соответствующие горизонтальные участки торца нижнего опорногоблока, также снабженного амартизируащими накладками, Замедленное сближениеклиновых элементов в дайном случае будет вующих на некоторые фундаменты, могутобеспечиваться благодаря тому, что в за- превзойти их несущую способность и, такимкладном устройстве предусмотрена сбщая образом, предотвратить дальнейшие неравзамкнутая полость, заполненная рабочей номерные вертикальныд смещения фунда.жидкость:о, причем из-за наличия сальни ментов,ков рабочая жидкость под давлением будет, Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и япостепенно переекать из центральной час. Фундамент здания, сооружения, возти указанной полости через резьбовые сое- водимого на неравномерно деформируемомдинения стяжного болта с клиновыми основании, включающий верхний и нижнийэлементами в боковые части этой полости, 10 опорные блоки, обращенные друг к другуВ результате этого будет исключена воз- орцы которых вйполненыс горизонтальны- .можность динамического воздействия на ми и наклонными симметрично вертикальздание, сооружение при срыве резьбы в ной оси фундамента участками, И попарнорезьбовых соединениях стяжного болта с установленные между опорными блокамиклиновыми элементами или при изломе сто двухсторонние клиновые элементы, взаимопоров. действующие с возможностью скольженияКрометого, вданном случае произойдет своими опорными гранями с наклоннымилишь незначительное перемещение клино- . участками торцов опорных блоков и объедивых элементов, которое не сможет повлиять ненные друг с другом посредством стяжнона прочность или устойчивость здания, соо го болта, пропущенного черезружения. образованные в клиновых элементах отверОбойма, состоящая из четырех панелей стия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюи закрывающая с боковых сторон закладное повышения надежности фундамента, наустройство, тем самым предохраняет опор- клонные участки каждого блока образуют наные грани клиновых элементов и наклонные 25 его торце выемку. а его горизонтальные учаучастки торцов опорных блоков от попада- - стки размещены по периферии выемки, приния на них грязи и строительного мусора. чем отверстия в клиновых элементахЕсли здание, сооружение, возведейное выполнены с разнонаправленной резьбой,на неравномерно деформируемом основа- взаимодействующей.с резьбой стяжногонии, оборудовано фундаментами с заклад болта,ными устройствами, то путем 2, Фундамент по и, 1, о тл и ч а ю щ и йрегулирования положения клиновых эле- с я тем, что он снабжен обоймой закрепментов, выполняемого на основе данных ленной на боковой поверхности блоков синструментальных набл,одений за верти- возможностью перемещения в ней верхнегокальными смещениями фундаментов, их 35 блока, а полость, образованная обоймой иможно привести в первоначальное проект- торцами блоков, заполнена рабочей жидконое положение, При этом создается воз- стью, при этом в обойме выполнены вытяну-можность избежать неравномерной тые по вертикали отверстия,загрузки отдельных фундаментов, вызван. Фундамент по пп, 1 и 2, о тл и ч а юной перераспределением нагрузок, кото щ и й с я тем, что на горизонтальных участрые передаются от здания, сооружения в ках блоков закреплены амортизирующиетех случаях, когда величины усйлий, дейст- накладки,Составитель Л.ЗлатоверховниковТехред М.Моргентал Корректор С, ОсКо Тираж . Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5