Способ укрепления кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов

Авторы патента:

E04G23/02 - ремонт, например заполнение трещин; восстановление; реконструкция; пристройка

Владельцы патента RU 2600473:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный Университет" (RU)

Изобретение относится к строительству по сохранению памятников архитектуры храмовых сооружений, а именно к способу укрепления кирпичной кладки старых столбов и их старых столбчатых фундаментов в конструктивных схемах сооружений. Технический результат: снижение трудоемкости, материалоемкости, энергоемкости и технологической сложности всех процессов, а также повышение долговечности инженерной реставрации. Способ укрепления кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов заключается в укреплении кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов устройством армированных растворных обойм. Растворную обойму кирпичных столбов готовят из известкового раствора толщиной до трех сантиметров, предварительно выполнив выченку деструктированных материалов старой кладки столбов без разрушения их тела, покрывают их поверхность облегающей тканевой арматурой и с помощью скрытых сквозных шпуров диаметром 8-10 мм, устраиваемых через 3-4 ряда в горизонтальных швах кладки с последовательным разворотом на 90 градусов сквозных сверлений шагом 20-30 см, укрепляют тело кирпичных столбов, инъецируя в них тот же известковый раствор, столбчатые фундаменты реконструируют на глубину 1,2-1,5 метра от их обрезов, формируют пирамидальное тело с вершиной, обращенной вниз, и нагнетают в пробуренные в нем под углом в 30 градусов к вертикали шпуры диаметром до 60 мм через 30-40 см по периметру старых фундаментов, пескобетонную смесь с содержанием глинистых частиц не более 5% от общего их объема, с измельчением естественных песчаных частиц до удельной поверхности 5000-6000 см²/г, эта смесь содержит суперпластификатор С-3, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: цемент - 1, песок - 2-3, суперпластификатор С-3 - 0,7-0,9, вода - 0,8-1. 1 табл.

Известен способ получения строительного раствора (патент РФ на изобретение №2163899) [1]. Способ включает перемешивание гашеной извести, песка и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %: известь гашеная в присутствии 1% суперпластификатора С-3 - 20,4-42,8; тонкоизмельченный песок с удельной поверхностью 8500-9000 см/г - 42,8-61,2; вода - 14,4-18,4.

Наиболее близким к предлагаемому решению является традиционный способ усиления кирпичных конструкций устройством армированных цементными растворными обоймами (стержни диаметром 6-12 мм, хомуты - 5-10 мм) и железобетонными обоймами их столбчатых старых фундаментов, увеличением горизонтальной площади подошвы этих фундаментов (монография Р.С. Санжаровский и др. «Усиления при реконструкции зданий и сооружений», опубликована в Санкт-Петербурге в 1998 г. Стр. 2-3, 24-33 и 258-262) [2].

Данный способ заключается в том, что применяются железобетонные обоймы, которые выполняются на всю глубину этих фундаментов, с предварительной их раскопкой и подкопом под подошву, по индивидуальному проекту конструкции и технологии этих обойм. Применяемая конструкция цементной растворной обоймы (раствор марки 75-100) содержит металлические стержни и хомуты, которые закрепляют на стенках столбов анкерами (штырями), а затем выставляют опалубку с системой фиксаторов положения арматуры в этих цементных растворных обойм (толщиной 5 см). Кроме того для удержания в цементных растворных обоймах проектное положение металлического армирования с системой фиксаторов необходимо разрушать старую кирпичную кладку устройством дополнительного анкерного крепления.

В указанном способе основными недостатками являются: использование в растворных обоймах системы армирования и всех ее конструктивных элементов металлических стержней; допустимость разрушений старой кладки при устройстве проектного армирования растворных обойм; использование цемента-связующего компонента растворных обойм; большая толщина (5 см) растворных обойм; устройство железобетонных обойм на всю их глубину; высокая степень опасности возникновения аварийного состояния храмовых сооружений при проведении раскопки старых фундаментов с подкопом под их подошву; невозможность устройства железобетонных обойм старых столбчатых фундаментов после предварительного водопонижения территории застройки храмовых сооружений; технологическая сложность трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость и недолговечность.

Задача изобретения: исключить использование в растворных обоймах металлических стержней, разрушение сохранившихся конструкций и конструкционных материалов, использование цемента, увеличение толщины растворной обоймы более трех сантиметров; исключить устройство железобетонных обойм; снизить трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость и технологическую сложность все процессов; повысить долговечность инженерной реставрации.

Для решения поставленной задачи в известном способе укрепления кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов, заключающемся в укрепления кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов устройством армированных растворных обойм, согласно изобретению растворную обойму кирпичных столбов готовят из известкового раствора (перемешивают гашеную известь, песок и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: известь гашеная в присутствии 1% суперпластификатора С-3 - 20,4-42,8; тонкоизмельченный песок с удельной поверхностью 8500-9000 см²/г - 42,8-61,2; вода - 14,4-18,4), предварительно выполнив выченку деструктированных материалов старой кладки столбов, покрывают их поверхность облегающей тканевой арматурой и с помощью скрытых сквозных шпуров диаметром 8-10 мм, (устраиваемых через 3-4 ряда в горизонтальных швах кладки с последовательным разворотом на 90 градусов сквозным сверлением шагом 20-30 см) укрепляют тело кирпичных столбов инъецируя в них тот же известковый раствор, а их столбчатые старые фундаменты реконструируют на глубину 1,2-1,5 метра от их обрезов, формируя пирамидальное тело с вершиной обращенной вниз, и нагнетают в пробуренные в нем, под углом 30 градусов к вертикали, шпуры диаметром до 60 мм через 30-40 см по периметру старых фундаментов, пескобетонную смесь с содержанием глинистых частиц не более 5% от общего их объема, с измельчением естественных песчаных частиц до удельной поверхности 5000-6000 см²/г, и эта смесь содержит суперпластификатор С-3 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: цемент - 1; указанный песок - 2-3; суперпластификатора С-3 - 0,7-0,9; вода - 0,8-1,5.

Предлагаемый способ укрепления кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов осуществляется следующим образом.

Вначале проводят выченку кирпичной кладки старых столбов в контактной зоне их среды (земля-воздух), над поверхностью культурного слоя на 20-30 см и вниз до верхнего обреза фундаментов с удобным для производства работ расширением выемки вокруг столбов. Затем, в теле старых фундаментов от их верхних обрезов вниз бурят под углом 30 градусов к вертикали шпуры диаметром до 60 мм через 30-40 см по периметру фундаментов на глубину 1,2-1,5 метра с продувкой шпуров сжатым воздухом для их очистки от продуктов бурения. После этого процесса устанавливают инъекторы для нагнетания пескобетонной смеси по известной технологии и проектным режимом давления.

По завершении процесса формирования пирамидального тела реконструируемых фундаментов проводят выченку поверхности кирпичной кладки столбов, сверху - вниз, с помощью металлических щеток в струе сжатого воздуха. Затем, по технологии сверху - вниз, поверхность столбов покрывают тканевой арматурой (стяжкой стык в стык по проекту). Следующий процесс - укрепление тела кладки старых столбов, также по технологии сверху - вниз, выполняется устройством скрытых сквозных шпуров диаметром 8-10 мм, устраиваемых через 3-4 ряда в горизонтальных швах кладки с последовательным разворотом на 90 градусов сквозным сверлением (шагом 20-30 см), и заполнение этих шпуров инъекцией указанным известковым раствором в проектном режиме. По окончании процесса укрепления тела кладки столбов выставляют опалубку растворной известковой обоймы (толщиной 3 см), по технологии снизу-вверх, в проектном режиме под давлением нагнетают раствор в опалубку беспрерывно.

В применяемой растворной обойме старых кирпичных столбов храмовых сооружений указанный известковый раствор (смесь гашеной извести, песка и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %: известь гашеная в присутствии 1% суперпластификатора С-3 - 20,4-42,8; тонкоизмельченный песок с удельной поверхностью 8500-9000 см²/г - 42,8-61,2; вода - 14,4-18,4) армирует и сохраняет уцелевшие, конструкционные материалы кладки столбов, повышает прочность кладки на сжатие до 77,5 МПа, а на изгиб до 43 МПа.

Реконструкция старых столбчатых фундаментов с формированием пирамидального тела увеличивает поверхность опоры этого тела, в сравнении с горизонтальным сечением старого столбчатого фундамента, снижает давление (от верхнего строения) на грунт основания и его деформации осадки при снижении уровня грунтовых вод.

В применяемой пескобетонной смеси указанный песок, является доступным местным материалом и недорогим в сравнении с щебнем промышленного изготовления, а суперпластификатор С-3, представляющий собой нафталиноформальдегидный олигомер, уменьшает водопотребность пескобетонной смеси и одновременно повышает ее пластичность.

Для получения композиции указанной пескобетонной смеси были изготовлены три смеси компонентов, отличающихся друг от друга количественным их соотношением.

Смеси готовились следующим образом: отдозированные указанные компоненты смеси перемешивали, а затем затворяли водой, в которой предварительно растворяли добавку С-3.

Состав и результаты испытания пескобетонных смесей приведены в таблице:

Как следует из таблицы, использование предлагаемой пескобетонной смеси позволяет обеспечить: достаточную прочность бетона формируемых пирамидальных фундаментов; технологичность, экономичность и долговечность инженерной реконструкции старых фундаментов.

Способ укрепления кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов, заключающийся в укреплении кирпичной кладки столбов и их столбчатых фундаментов устройством армированных растворных обойм, отличающийся тем, что растворную обойму кирпичных столбов готовят из известкового раствора толщиной до трех сантиметров, предварительно выполнив выченку деструктированных материалов старой кладки столбов без разрушения их тела, покрывают их поверхность облегающей тканевой арматурой и с помощью скрытых сквозных шпуров диаметром 8-10 мм, устраиваемых через 3-4 ряда в горизонтальных швах кладки с последовательным разворотом на 90 градусов сквозных сверлений шагом 20-30 см, укрепляют тело кирпичных столбов, инъецируя в них тот же известковый раствор, столбчатые фундаменты реконструируют на глубину 1,2-1,5 метра от их обрезов, формируют пирамидальное тело с вершиной обращенной вниз, и нагнетают в пробуренные в нем под углом в 30 градусов к вертикали шпуры диаметром до 60 мм через 30-40 см по периметру старых фундаментов, пескобетонную смесь с содержанием глинистых частиц не более 5% от общего их объема, с измельчением естественных песчаных частиц до удельной поверхности 5000-6000 см²/г, эта смесь содержит суперпластификатор С-3, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

цемент	1
указанный песок	2-3
суперпластификатор С-3	0,7-0,9
вода	0,8-1

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Технический результат заключается в уменьшении металлоемкости.

Способ реконструкции и надстройки зданий // 2598615

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для надстройки жилых и общественных зданий дополнительными этажами, включая цокольный. К техническому результату относится повышение надежности при их реконструкции за счет использования системы из подкосов и стоек, дополнительно устанавливаемых на уровне каждого этажа, которая служит для создания дополнительной устойчивости каркаса, а также монтажа перекрытий, выполненных в виде стального профилированного настила, используемого в качестве несъемной опалубки и служащего дополнительным элементом жесткости для обеспечения устойчивости балок перекрытий, кроме того, повышение надежности и устойчивости каркаса зданий достигают за счет замены фундамента старой части здания на дополнительный внутренний фундамент.

Способ повышения устойчивости зданий к аварийным воздействиям // 2598097

Изобретение относится к строительству, конкретно к способу повышения устойчивости зданий к аварийным воздействиям, вызванным техногенными и природными факторами.

Способ протезирования деревянной балки // 2595026

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления деревянных балок перекрытий и покрытий зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности балки.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2593611

Конструкция усиления растянутой зоны многопустотной плиты // 2590494

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям усиления железобетонных многопустотных плит перекрытия. Технический результат изобретения - повышение несущей способности плиты.

Способ оперативной достройки или перестройки пневмокаркасных и воздухоопорных сооружений // 2585664

Изобретение относится к области строительства, а именно к оперативной достройке или перестройке различных пневмокаркасных и воздухоопорных сооружений. Способ оперативной достройки или перестройки пневмокаркасных и воздухоопорных сооружений в сооружения с жестким корпусом или жестким каркасом, при котором пневмокаркасные сооружения, предназначенные для такой достройки или перестройки, выполнены по меньшей мере с оболочкой с гигроскопичной, и/или ворсистой, и/или рельефной поверхностью; с выходными отверстиями с клапанами в замыкании полостей каркаса на своде для производства процессов наполнения и отвердения; с выходными отверстиями с клапанами для дополнительных патрубков в боковых частях полостей каркаса, предназначенных для воздушной циркуляции; с выходными отверстиями с клапанами в своде сооружения для стравливания излишнего напора воздуха при осуществлении нагнетания наполнителя в неотвердевшую оболочку, поддерживаемую напором воздуха; с сетчатой оболочкой или жесткими ситами во входных отверстиях в своде сооружения при осуществлении нагнетания сыпучего наполнителя пневмотранспортировкой.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2584989

Устройство для ремонта стенки вертикального стального резервуара, изготовленного методом рулонирования // 2584709

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для ремонта стенки вертикального стального резервуара, изготовленного методом рулонирования, включающее в себя держатель вставки.

Надстройка здания и способ ее осуществления при реконструкции // 2579073

Изобретение относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям надстраиваемых этажей. Надстройка здания включает блок, состоящий из покрытия и стен надстраиваемого этажа.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2602840

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций кирпичных стен, простенков и столбов. Устройство для усиления несущих конструкций включает элементы усиления, установленные и закрепленные в пробуренных в усиливаемой конструкции отверстиях. При этом элементы усиления установлены с возможностью обеспечения совместной работы с усиливаемым элементом и выполнены в виде рядов из арматурных стержней, установленных на цементно-песчаном растворе в подготовленных отверстиях и образующих армированные слои по высоте усиливаемой конструкции. Технический результат состоит в повышении эффективности устройства для усиления несущих конструкций, путем уменьшения габаритов или исключения наличия выступающих частей элементов усиления, расширения сферы использования, повышения несущей способности и снижения трудоемкости. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ замены каменного столба здания // 2606478

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции, усилении и восстановлении сильно поврежденных несущих конструкций зданий, более конкретно для замены аварийной кладки столбов. Технический результат - обеспечение прочности и устойчивости каменных конструкций. При замене аварийного каменного столба здания стойку временного крепления представляют в виде несущего сердечника-порядовки, который обкладывают поперечно армированной колодцевой кладкой, несущий сердечник-порядовку выполняют из стального прокатного профиля или дерева и оборудуют его грузовым узлом. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство для замены каменного столба здания // 2607124

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при ремонте, усилении и реконструкции зданий, более конкретно для замены аварийного каменного столба. Технический результат заключается в повышении жесткостных, прочностных и деформативных характеристик каменной конструкции. Устройство для замены каменного столба содержит стойку временного крепления, выполненную в виде сердечника-порядовки с армокаменной обкладкой, и дополнительно содержит грузовой узел сопряжения вверху и опорный стык внизу. Грузовой узел сопряжения включает упорный башмак, грузовой винт, натяжную гайку и подкладную шайбу, упорный лист и соединенную сварным швом торцовую пластину, оборудованную отверстием с упорной резьбой на верхнем торце несущего сердечника-порядовки. Опорный стык несущего сердечника-порядовки содержит глухой анкер-болт, дюбель-болт и центрирующую прокладку-пластину. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Конструкция усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия // 2610951

Изобретение относится к строительству, в частности, к конструкциям усиления железобетонных многопустотных плит перекрытия, доступ к которым сверху невозможен, например, плит перекрытия, используемых преимущественно в зданиях с совмещенной кровлей. Техническим результатом является увеличение несущей способности, жесткости и трещиностойкости плиты, уменьшение материалоемкости и трудозатрат, а также снижение веса плиты после усиления. Сущность изобретения заключается в том, что в конструкции усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия, включающей выступы, выполненные ниже плоскости нижней грани плиты в зоне пустот плиты, дополнительную арматуру, которая размещена и замоноличена в растянутой зоне плиты в вышеуказанных выступах. Дополнительная замоноличиваемая арматура снабжена, по меньшей мере, двумя замоноличиваемыми анкерами, при этом дополнительная замоноличиваемая арматура имеет отогнутые концы, проходящие через отверстия, выполненные в нижней полке плиты, отогнутые концы дополнительной арматуры размещены и замоноличены в пустоте плиты, рядом с отверстиями в пустоте плиты выполнены бетонные шпонки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ выравнивания фасада при монолитном домостроении // 2632614

Изобретение относится к области строительства, а именно выравниванию фасада при монолитном домостроении. Способ выравнивания фасада при монолитном домостроении включает установку фактического отклонения торцов перекрытий от вертикальной оси на каждом этаже, изготовку Г-образных декоративных панелей из стеклофибробетона с учетом плит перекрытий монолитного каркаса с интегрированными фасадными материалами, например, кирпичной кладки, декоративного или натурального камня, мозаики. При изготовлении рассчитана толщина горизонтальных полок и вес панелей - не более 40 кг, при длине 1000-1500 мм. А также доставку декоративных панелей на строительную площадку и их установку на торцах перекрытий с учетом отклонений торцов от вертикальной оси на цементно-песчаный раствор, совмещая плоскость панелей с плоскостью перекрытий, используя ту же марку цемента, что и для кладки кирпича. Причем первый ряд кирпичной кладки, начиная со второго этажа, кладут с горизонтальной полки декоративной панели предыдущего этажа. Технический результат состоит в сокращении сроков производства работ за счет применения декоративных панелей для выравнивания фасадов при монолитном домостроении. 1 ил.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2633622

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов по всей их длине или на отдельных участках. Технический результат заключается в упрощении контроля усилия предварительного напряжения, в снижении возможности повреждения элементов конструкции усиления и усиливаемой несущей конструкции в момент создания предварительного напряжения, в расширении сферы использования, в том числе в конструкциях, которые могут подвергаться динамическим воздействиям, в повышении надежности крепления конструкции усиления к телу усиливаемой несущей конструкции, в уменьшении трудоемкости монтажа элементов конструкции усиления. Для достижения технического результата предложено устройство для усиления несущих конструкций, включающее установленный на несущую конструкцию (1) элемент усиления, выполненный в виде металлической обоймы (2), охватывающей усиливаемую несущую конструкцию с возможностью ее обжатия и состоящей из вертикальных элементов уголкового профиля (3), соединенных между собой предварительно напряженными поперечными планками (4). Новым является то, что предварительно напряженные поперечные планки (4) обоймы, обеспечивающие обжатие усиливаемой несущей конструкции, стянуты во взаимно перпендикулярных направлениях посредством тяжей (5), установленных в теле усиливаемой несущей конструкции, при этом ряды предварительно напряженных поперечных планок, находящихся на смежных гранях, смещены по отношению друг к другу на половину шага их расположения. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Вещество для обработки железобетона // 2645950

Изобретение относится к области обработки строительных конструкций. Изобретение может быть использовано для обработки, в частности сверления, железобетона при ремонте, реконструкции и разрушении зданий, для резки арматуры, или в любых других случаях, при которых требуется получить отверстия в железобетоне. Вещество (жидкость) для обработки железобетона содержит олеиновую кислоту, хлористый калий, гидроокись калия и цетилтриметиламмоний бромид при следующей концентрации компонентов (г/л): Олеиновая кислота 20,0…50,0 Хлористый калий 0,03…0,05 Гидроокись калия 2,5…3,5 Цетилтриметиламмоний бромид 0,03…0,04 Вода Остальное При этом pH раствора олеиновой кислоты составляет от 7 до 9. Предлагаемая рецептура вещества (жидкости) для сверления железобетона позволяет увеличить скорость сверления, уменьшить осевое усилие сверления и расход жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.