Способ непрерывного подъема и выравнивания зданий

Изобретение относится к области строительства и, в частности, к восстановлению эксплуатационной надежности зданий при их ремонте, осуществляемом путем подъема и выравнивания с последующим усилением строительных конструкций. Способ непрерывного подъема и выравнивания зданий включает их исследование, подготовку здания, в том числе, изготовление и монтирование силовых поясов, домкратных ниш и установку домкратной системы, состоящей из плоских домкратов и насосной станции, так же внутренней системы контроля, состоящей из резисторных датчиков малых перемещений, формирование внешней системы контроля. Далее определяют величину подъема в одном цикле здания для наиболее удаленной домкратной ниши от точки вращения здания. Затем путем включения домкратной системы осуществляют выполнение отрыва здания от фундаментов и в последующем его последовательное поцикловое выравнивание. В каждом цикле контролируют датчиками малых перемещений работу домкратных узлов, внешней системой контроля - геометрическое положение здания в пространстве. Первоначально определяют максимальный уклон I_о фундамента здания и его направление Q_o по приведенным зависимостям, принимают угол здания, отметка которого наибольшая, за начало декартовых условных координат, при этом продольную ось Y ориентируют вдоль направления максимального уклона I_о фундамента здания, в этой системе определяют координаты каждой домкратной ниши х_i, у_i, затем, приняв допустимую величину ε неравномерной работы домкратных узлов, определяют линейную величину зоны идентичной работы домкратов D_x, далее определяют общее количество зон К, выстраивают линейные интервалы рабочих зон, определяют номера i домкратов, попадающие в соответствующие зоны, и определяют их время работы t_i, включают домкратную систему и через интервал времени t, соответствующий работе в данном цикле каждой зоны З_i, отключают домкраты, номера i которых попадают в эту зону, в каждом последующем цикле подъема здания определяют максимальный уклон I_о(j) фундамента здания и его направление Q_o(j) и, используя их значения ведут подъем в данном цикле j. Технический результат состоит в обеспечении подъема и выравнивания аварийного здания с задавливанием основания при максимальном использовании жесткостных свойств здания. 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и, в частности, к восстановлению эксплуатационной надежности зданий при их ремонте, осуществляемом путем подъема и выравнивания с последующим усилением строительных конструкций.

Известно техническое решение способа выравнивания зданий, заключающееся в том, что удаляют грунт из скважин в напряженной зоне основания здания, перераспределяют нагрузки дополнительным нагружением фундамента со стороны, противоположной крену, для этой цели используют тяжи, лебедки и анкерные устройства (Гильман Я.Д., Гильман Е.Д. Усиление и восстановление зданий на лессовых просадочных грунтах. - М.: Стройиздат, 1989 г., стр.82-83, рис.3.14).

Сложность реализации и большие трудозатраты ограничивают область применения данного способа.

Наиболее близким к заявляемому является способ непрерывного подъема и выравнивания зданий (патент RU №2242564, Е01D 35/00, 2003 г.), включающий их исследование, подготовку здания, в том числе, изготовление и монтирование силовых поясов, домкратных ниш и установку домкратной системы, состоящей из плоских домкратов и насосной станции, так же внутренней системы контроля, состоящей из резисторных датчиков малых перемещений, формирование внешней системы контроля, далее определяют величину подъема в одном цикле здания для наиболее удаленной домкратной ниши от точки вращения здания, затем путем включения домкратной системы осуществляют выполнение отрыва здания от фундаментов и в последующем его последовательное поцикловое выравнивание, при этом в каждом цикле контролируют датчиками малых перемещений работу домкратных узлов, внешней системой контроля - геометрическое положение здания в пространстве.

Недостатком известного способа является то, что выравнивание осуществляется при различных скоростях на всех домкратах и заданном интервале времени, это обеспечивает равномерное выравнивание здания без создания дополнительных напряжений в его строительных конструкциях и, как следствие, без дополнительных разрушений, однако в этом случае нет возможности задавливания оснований, то есть дополнительного уплотнения грунтов в процессе подъема, вследствие чего после выравнивания здания, когда происходит перераспределение давления на основание и в условиях просадочных грунтов, возможно нарастание крена в направлении расположения ранее недогруженной зоны.

Задачей заявляемого изобретения является подъем и выравнивание аварийного здания с задавливанием основания при максимальном использовании жесткостных свойств здания.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе непрерывного подъема и выравнивания зданий, включающем их исследование, подготовку здания, в том числе изготовление и монтирование силовых поясов, домкратных ниш и установку домкратной системы, состоящей из плоских домкратов и насосной станции, так же внутренней системы контроля, состоящей из резисторных датчиков малых перемещений, формирование внешней системы контроля, далее определяют величину подъема в одном цикле здания для наиболее удаленной домкратной ниши от точки вращения здания, затем путем включения домкратной системы осуществляют выполнение отрыва здания от фундаментов и в последующем его последовательное поцикловое выравнивание, при этом в каждом цикле контролируют датчиками малых перемещений работу домкратных узлов, внешней системой контроля - геометрическое положение здания в пространстве, при этом первоначально определяют максимальный уклон I_o фундамента здания и его направление Q_o

где I_x - поперечный уклон фундамента здания;

I_y - продольный уклон фундамента здания;

I_о - максимальный уклон фундамента здания;

Q_o - угол ориентирования максимального уклона фундамента в системе координат здания;

принимают угол здания, отметка которого наибольшая, за начало декартовых условных координат, при этом продольную ось Y ориентируют вдоль направления максимального уклона I_о фундамента здания, в этой системе определяют координаты каждой домкратной ниши х_i, y_i, затем, приняв допустимую величину ε неравномерной работы домкратных узлов, определяют линейную величину зоны идентичной работы домкратов

далее определяют общее количество зон

выстраивают линейные интервалы рабочих зон

...

определяют номера i домкратов, попадающие в соответствующие зоны

и определяют их время работы

включают домкратную систему и через интервал времени t_i, соответствующий работе в данном цикле каждой зоны Зi, отключают домкраты, номера i которых попадают в эту зону, в каждом последующем цикле подъема здания определяют максимальный уклон I_о(j) фундамента здания и его направление Q_o(j) и, используя их значения, осуществляют подъем в данном цикле j.

Таким образом, выполняется выравнивание здания с задавливанием его основания. Вследствие того, что в заявляемом техническом решении последовательно через определенный интервал времени отключаются домкраты, расположенные в соответствующих зонах, начиная с первой зоны и последовательно до К-той. Такая методика обеспечивает пошаговое выравнивание здания при одинаковой скорости подъема на всех домкратах и управление величиной подъема фактором времени. При этом нижняя граница каждой зоны, в которой останавливаются домкраты, является осью вращения, часть здания, находящаяся ниже этой границы, с помощью гидросистемы поднимается, а расположенная выше оказывает давление на остановленные группы домкратов и через них на фундаментную часть и происходит частичное задавливание. Если иметь в виду, что первоначально останавливаются домкратные узлы, находящиеся в недогруженной зоне основания здания, то, следовательно, эта зона дополнительно доуплотняется. В соответствии с заявляемым техническим решением подъем здания ведется строго вдоль максимального крена, тем самым обеспечивается задавливание исключительно недогруженной зоны его основания. При задавливании фундаментов здание претерпевает дополнительные деформации, которые тем меньше, чем более жесткое здание. Однако для любого здания жесткость является величиной переменной в зависимости от ориентирования сечения, по которому рассматривается эта характеристика. Как правило, продольная жесткость здания выше, чем поперечная, особенно это свойственно жилым зданиям. Все остальные жесткостные характеристики, по направлениям не совпадающие с продольным и поперечным, заключены в интервале между ними. В заявляемом техническом решении реализуется подъем вдоль сечения, в общем случае, не совпадающего с продольным, что и обеспечивает всегда выигрышное использование жосткостных характеристик здания по сравнению с известными способами подъема.

Изобретение поясняется чертежом, где дана общая схема оборудования и здания при его выравнивании.

Для обеспечения способа используют гидравлическую систему, включающую плоские домкраты 1, насосную станцию 2, внутреннюю систему контроля, состоящую из датчиков малых перемещений 3, внешнюю систему контроля, состоящую из светоотражающих марок 4, геодезических центров 5 и координате определяющих средств измерений 6, а так же персонального компьютера 7 и блока управления 8 гидравлической системой.

Способ непрерывного подъема и выравнивания зданий, включающий их исследование, в процессе которого определяются в системе координат их основных осей продольный и поперечный крены, подготовку здания, в том числе, изготовление и монтирование силовых поясов, домкратных ниш и установку домкратной системы, состоящей из плоских домкратов 1 и насосной станции 2, так же внутренней системы контроля, состоящей из резисторных датчиков малых перемещений 3, формируют внешнюю систему контроля, состоящую из светоотражающих марок 4, устанавливаемых на фасаде здания, геодезических центров 5, расположенных по обе стороны относительно главных фасадов зданий и отстоящих от них на линейную величину, превосходящую по абсолютной величине полторы высоты здания, которыми центрируют координатоопределяющие средства измерений 6, например электронные тахеометры типа Elta-S10, далее определяют величину подъема в одном цикле здания для наиболее удаленной домкратной ниши от точки вращения здания, затем путем включения домкратной системы осуществляют выполнение отрыва здания от фундаментов и в последующем его последовательное поцикловое выравнивание, при этом в каждом цикле контролируют датчиками малых перемещений 3 работу домкратных узлов 1, внешней системой контроля - геометрическое положение здания в пространстве, по продольным и поперечным значениям кренов определяют уклоны фундаментов в тех же направлениях, за максимальный уклон I_о фундамента здания и его направление Q_o принимают значение

где I_x - поперечный уклон фундамента здания;

I_y - продольный уклон фундамента здания;

I_о - максимальный уклон фундамента здания;

Q_o - угол ориентирования максимального уклона фундамента в системе координат здания;

принимают угол здания, отметка которого наибольшая, за начало декартовых условных координат, при этом продольную ось Y ориентируют вдоль направления максимального уклона I_о фундамента здания, в этой системе определяют координаты каждой домкратной ниши х_i, y_i, затем, приняв допустимую величину ε неравномерной работы домкратных узлов, например для жесткого здания 2 мм, определяют линейную величину зоны D_x идентичной работы домкратов

далее определяют общее количество зон К

выстраивают линейные интервалы рабочих зон

...

определяют номера i домкратов, попадающие в соответствующие зоны

и определяют их время t_i работы

где V - скорость работы домкратов,

включают домкратную систему и через интервал времени t_i, соответствующий работе в данном цикле каждой зоны Зi, отключают домкраты 1, номера i которых попадают в эту зону, в каждом последующем цикле подъема здания определяют максимальный уклон I_o(j) фундамента здания и его направление Q_o(j) и, используя их значения, ведут подъем в данном цикле j. Данная методика обеспечивает пошаговое выравнивание здания при одинаковой скорости V подъема на всех домкратах 1 и управление величиной подъема фактором времени t_i. При этом нижняя граница (i·D_x) каждой зоны З_i, в которой останавливаются домкраты 1, является осью вращения, часть здания, находящаяся ниже этой границы, с помощью гидросистемы поднимается, а расположенная выше оказывает давление на остановленные группы домкратов и через них на фундаментную часть и происходит частичное задавливание. Если иметь в виду, что первоначально останавливаются домкратные узлы, находящиеся в недогруженной зоне основания здания, то, следовательно, эта зона дополнительно доуплотняется. В соответствии с заявляемым техническим решением подъем здания ведется строго вдоль максимального крена, тем самым обеспечивается задавливание исключительно недогруженной зоны его основания. При задавливании фундаментов здание претерпевает дополнительные деформации, которые тем меньше, чем более жесткое здание. Однако для любого здания жесткость является величиной переменной в зависимости от ориентирования сечения, по которому рассматривается эта характеристика. Как правило, продольная жесткость здания выше, чем поперечная, особенно это свойственно жилым зданиям. Все остальные жесткостные характеристики, по направлениям не совпадающие с продольным и поперечным, заключены в интервале между ними. В заявляемом техническом решении реализуется подъем вдоль сечения, в общем случае, не совпадающего с продольным, что и обеспечивает всегда выигрышное использование жесткостных характеристик здания по сравнению с известными способами подъема.

Способ непрерывного подъема и выравнивания зданий, включающий их исследование, подготовку здания, в том числе изготовление и монтирование силовых поясов, домкратных ниш и установку домкратной системы, состоящей из плоских домкратов и насосной станции, также внутренней системы контроля, состоящей из резисторных датчиков малых перемещений, формирование внешней системы контроля, далее определяют величину подъема в одном цикле здания для наиболее удаленной домкратной ниши от точки вращения здания, затем путем включения домкратной системы выполнение отрыва здания от фундаментов и в последующем его последовательное поцикловое выравнивание, при этом в каждом цикле контролируют датчиками малых перемещений работу домкратных узлов, внешней системой контроля - геометрическое положение здания в пространстве, отличающийся тем, что первоначально определяют максимальный уклон I_о фундамента здания и его направление Q_o

где I_x - поперечный уклон фундамента здания;

I_y - продольный уклон фундамента здания;

I_o - максимальный уклон фундамента здания;

Q_o - угол ориентирования максимального уклона фундамента в системе координат здания,

принимают угол здания, отметка которого наибольшая, за начало декартовых условных координат, при этом продольную ось Y ориентируют вдоль направления максимального уклона I_о фундамента здания, в этой системе определяют координаты каждой домкратной ниши х_i, у_i, затем, приняв допустимую величину s неравномерной работы домкратных узлов, определяют линейную величину зоны идентичной работы домкратов

далее определяют общее количество зон

выстраивают линейные интервалы рабочих зон

...

определяют номера i домкратов, попадающие в соответствующие зоны

и определяют их время работы

включают домкратную систему и через интервал времени t_i, соответствующий работе в данном цикле каждой зоны З_i, отключают домкраты, номера i которых попадают в эту зону, в каждом последующем цикле подъема здания определяют максимальный уклон I_o(j) фундамента здания и его направление Q_o(j) и, используя их значения, ведут подъем в данном цикле j.