L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ С МОНОЛИТНЫМ ПЕРЕКРЫТИЕМ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ
| Название | СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ С МОНОЛИТНЫМ ПЕРЕКРЫТИЕМ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Титов М.М., Непомнящев Г.А. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2643231 |
| Дата регистрации | 31.01.2018 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) |
| Область применения (класс МПК) | E02D 29/00 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к области монолитного строительства, в частности, может быть использовано при строительстве подземных сооружений методом «сверху-вниз», а также может быть использовано в монолитном строительстве подземных сооружений различного назначения. Способ соединения буронабивной сваи с монолитным перекрытием подземного сооружения включает планировку нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия. Во время изготовления арматурного каркаса буронабивной сваи на проектных отметках жестко закрепляют закладные элементы, выполненные из гнутой толстостенной трубы с внутренним диаметром на 5-7 мм больше диаметра гнутых арматурных стержней и углом отгиба от арматурного каркаса буронабивной сваи, определяемым по расчету, закладные элементы по размеру ограничиваются внешним радиусом буронабивной сваи и заполняются легковынимаемым материалом, который извлекают после планировки грунта на уровне очередного перекрытия и выемки грунта вокруг буронабивной сваи, достаточной для обеспечения свободного доступа к закладным элементам, с последующей вставкой в закладные элементы гнутых арматурных стержней, которые связываются хомутами между собой и прикрепляются к нижней арматурной сетке плиты перекрытия. Хомуты по форме в плане представляют собой многоугольник с количеством ребер, равным количеству гнутых арматурных стержней. Бурение сквозных отверстий в буронабивной свае с последующим пропуском через них арматурных стержней, прикрепляемых к нижней и верхней арматурным сеткам плиты перекрытия, и последующее бетонирование узла соединения буронабивной сваи и плиты перекрытия бетоном на марку выше, чем марка бетона плиты перекрытия и буронабивной сваи. Технический результат состоит в повышении надежности и жесткости узла за счет более эффективного восприятия продольных и перерезывающих усилий, возникающих в узле, что приводит к уменьшению материалоемкости конструкций сооружения, повышению безопасности работ при соединении плиты перекрытия и буронабивной сваи подземного сооружения, избавлению от сложностей по бетонированию буронабивной сваи по сравнению с прототипом. 2 ил.
Изобретение относится к области монолитного строительства, в частности, может быть использовано при строительстве подземных сооружений методом «сверху-вниз», а также может быть использовано в монолитном строительстве подземных сооружений различного назначения.
Известен способ сооружения городских подземных многоуровневых объектов сверху вниз (П.Юркевич, С.Суханов. Отель «Ritz Carlton» на Тверской улице в Москве. Трудная реализация сложного проекта. // Подземное пространство мира. №3-4. 2005 г. с. 7-23. П. Юркевич, К. Быков. Строительство административного здания "Дукат Плейс III" с трехуровневым подземным пространством на улице Гашека в Москве. // Подземное пространство мира. №3-4. 2005 г. с. 24-34). Способ заключается в том, что перед началом строительства подземного сооружения по периметру производят устройство «стены в грунте». Выполняют планировку замкнутой «стеной в грунте» площади, после устраивают железобетонные буронабивные сваи, в последствии выполняющие роль колонн подземного сооружения. В местах сопряжения перекрытия с буронабивной сваей в последней выполняют штрабу, на которую производится опирание монолитного железобетонного перекрытия.
Недостатками данного способа являются: недостаточная надежность и жесткость узла, повышенная материалоемкость.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является способ соединения железобетонных элементов (Патент РФ №2350718, 2009 г., E04B 1/38), при котором выполняют планировку нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия, образование штрабы в вертикальных буронабивных сваях, укладку в нее части арматуры перекрытия, бетонирование последнего, в арматурном каркасе буронабивной сваи до спуска в скважину, выше и ниже будущей штрабы, жестко закрепляют сквозной элемент, например отрезок трубы с сопротивлением сжатию не ниже сопротивления сжатию бетона, вынимаемого под штрабу, и ограничивают сверху и снизу места будущих соединений с перекрытием с заполнением их легковынимаемым материалом, например пенопластом, или пеноплексом, или монтажной пеной и/или т.п. материалом, который на очередном ярусе вынимают.
Недостатками данного способа являются: недостаточная жесткость узла, сложность доступа и уплотнения бетонной смеси во время бетонирования буронабивной сваи под устанавливаемым сквозным элементом.
Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности и жесткости узла за счет более эффективного восприятия продольных и перерезывающих усилий, возникающих в узле, что приводит к уменьшению материалоемкости конструкций сооружения, повышению безопасности работ при соединении плиты перекрытия и буронабивной сваи подземного сооружения, избавлению от сложностей по бетонированию буронабивной сваи по сравнению с прототипом.
Поставленная задача решается тем, что в способе соединения буронабивной сваи с монолитным перекрытием подземного сооружения, при котором производится планировка нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия, согласно изобретению во время изготовления арматурного каркаса буронабивной сваи на проектных отметках жестко закрепляют закладные элементы, выполненные из гнутой толстостенной трубы с внутренним диаметром на 5-7 мм больше диаметра гнутых арматурных стержней и углом отгиба от арматурного каркаса буронабивной сваи, определяемым по расчету, закладные элементы по размеру ограничиваются внешним радиусом буронабивной сваи и заполняются легковынимаемым материалом, который извлекают после планировки грунта на уровне очередного перекрытия и выемки грунта вокруг буронабивной сваи, достаточной для обеспечения свободного доступа к закладным элементам с последующей вставкой в закладные элементы гнутых арматурных стержней, которые связываются хомутами между собой и прикрепляются к нижней арматурной сетке плиты перекрытия, хомуты по форме в плане представляют собой многоугольник с количеством ребер, равным количеству гнутых арматурных стержней, бурение сквозных отверстий в буронабивной свае с последующим пропуском через них арматурных стержней, прикрепляемых к нижней и верхней арматурным сеткам плиты перекрытия, и последующее бетонирование узла соединения буронабивной сваи и плиты перекрытия бетоном на марку выше, чем марка бетона плиты перекрытия и буронабивной сваи.
При устройстве гнутых стержней, хомутов и последующем бетонировании узла повышается опорная зона плиты перекрытия на буронабивную сваю, в следствие повышается надежность и жесткость узла соединения сваи и монолитного перекрытия, а установка закладных элементов позволяет упростить процесс устройства узла.
На чертежах (ФИГ. 1 -фронтальный вид, ФИГ. 2 - вид сверху) представлен общий вид соединения буронабивной сваи с монолитным перекрытием подземного сооружения для осуществления способа на чертеже.
Соединение включает в себя: буронабивную сваю 1, арматурный каркас 2 буронабивной сваи, плиту перекрытия 3, нижнюю арматурную сетку 4 плиты перекрытия 3, верхнюю арматурную сетку 5 плиты перекрытия 3, закладной элемент 6, гнутый арматурный стержень 7, хомуты 8, бетон обделки узла 9, сквозные отверстия 10 в теле буронабивной сваи 1 для пропуска арматурных стержней 11.
Способ осуществляется следующим образом.
Вначале выполняют планировку площадки. Выполняют изготовление арматурного каркаса 2 буронабивной сваи 1 и на проектных отметках жестко закрепляют на него закладные элементы 6, выполненные из гнутой толстостенной трубы с внутренним диаметром на 5-7 мм больше диаметра гнутых арматурных стержней 7 и углом отгиба от арматурного каркаса 2 буронабивной сваи 1 определяемым по расчету для гнутых арматурных стержней 7, при спуске в скважину полости закладных элементов 6 заполняются легковынимаемым материалом. Далее выполняют устройство вертикальных армированных буронабивных свай 1 в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения. После выполняют планировку грунта на уровне перекрытия 3. После производится частичная, достаточная для выполнения узла выемка грунта вокруг буронабивной сваи 1 для обеспечения свободного доступа к закладным элементам 6 и для бетонирования узла проектных размеров, извлекают легковынимаемый материал из закладных элементов 6 буронабивной сваи 1 с последующей вставкой в закладные элементы 6 гнутых арматурных стержней 7 под оптимальным углом, определяемым по расчету в зависимости от нагрузок, гнутые арматурные стержни 7 связываются хомутами 8 между собой и прикрепляются к нижней арматурной сетке 4 плиты перекрытия 3, хомуты 8 по форме в плане представляют собой многоугольник с количеством ребер, равным количеству гнутых арматурных стержней 7, бурение сквозных отверстий 10 в буронабивной свае 1 с последующим пропуском через них арматурных стержней 11, прикрепляемых к нижней 4 и верхней 5 арматурным сеткам плиты перекрытия 3, и последующее бетонирование узла соединения буронабивной сваи 1 и плиты перекрытия 3 бетоном на марку выше, чем марка бетона плиты перекрытия 3 и буронабивной сваи 1. Далее производят бетонирование монолитной плиты 3. После чего выполняют поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса сооружения. Соединение буронабивной сваи 1 с монолитным перекрытием 3 в последующих ярусах сооружения выполнятся аналогично вышеописанному.
Использование заявляемого изобретения позволяет повысить надежность, безопасность, эффективность работы стыкового соединения буронабивной сваи с монолитным перекрытием подземного сооружения, уменьшить затраты расходного материала.
Формула изобретения
Способ соединения буронабивной сваи с монолитным перекрытием подземного сооружения, включающий планировку нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия, отличающийся тем, что во время изготовления арматурного каркаса буронабивной сваи на проектных отметках жестко закрепляют закладные элементы, выполненные из гнутой толстостенной трубы с внутренним диаметром на 5-7 мм больше диаметра гнутых арматурных стержней и углом отгиба от арматурного каркаса буронабивной сваи, определяемым по расчету, закладные элементы по размеру ограничивают внешним радиусом буронабивной сваи и заполняют легковынимаемым материалом, который извлекают после планировки грунта на уровне очередного перекрытия и выемки грунта вокруг буронабивной сваи, достаточной для обеспечения свободного доступа к закладным элементам, с последующей вставкой в закладные элементы гнутых арматурных стержней, которые связывают хомутами между собой и прикрепляют к нижней арматурной сетке плиты перекрытия, хомуты по форме в плане представляют собой многоугольник с количеством ребер, равным количеству гнутых арматурных стержней, бурение сквозных отверстий в буронабивной свае с последующим пропуском через них арматурных стержней, прикрепляемых к нижней и верхней арматурным сеткам плиты перекрытия, и последующее бетонирование узла соединения буронабивной сваи и плиты перекрытия бетоном на марку выше, чем марка бетона плиты перекрытия и буронабивной сваи.
Медаль Альфреда Нобеля