Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов Зотов Михаил Витальевич

Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов
<
Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зотов Михаил Витальевич. Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.23.08 Ростов н/Д, 2005 176 с. РГБ ОД, 61:05-5/2502

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Деформации сооружений и методы их исправления . 10

1.1. Причины возникновения неравномерных деформаций зданий и сооружений. 10

1.2. Обзор методов выравнивания сооружений . 16

1.3. Применение электрогидравлических систем при выравнивании зданий и сооружений. 23

Выводы по главе 35

ГЛАВА 2. Исследование взаимодействия фундамента с основанием при выравнивании здания . 37

2.1. Задачи исследований. 40

2.2. Методика определения контактных напряжений под подошвой фундамента при выравнивании зданий .

2.2.1. Исследование контактных напряжений под подошвой фундамента при выравнивании здания домкратами. 41

2.2.2. Методика численных исследований контактных напряжений при отрыве здания от фундамента. 48

2.3. Результаты исследований напряженного состояния и осадок фундамента при выравнивании здания. 53

2.3.1. Результаты исследований по оценке изменения напряжений на контакте в зависимости от схемы включения домкратов. 53

2.3.2. Результаты исследований по оценке влияния высотной привязки домкратов по отношению к подошве фундамента на напряженное состояние в зоне контакта «фундамент-грунт». 55

2.3.3. Результаты проведения натурного эксперимента по оценке осадок фундамента при подъеме.

Выводы по главе. 64

ГЛАВА 3. Технология выравнивания зданий с использованием различных способов подъема . 65

3.1. Работа систем для выравнивания зданий, сооружений. 67

3.1.1. Работа домкратной системы с аналоговым управлением процесса выравнивания. 67

3.1.2. Работа системы с автоматическим управлением подъемом .

3.2. Технологическая схема выравнивания зданий. 75

3.3. Технология выравнивания зданий без задавливания основания. 80

3.4. Технология выравнивания зданий с задавливанием основания. 86

3.5. Проведение натурного эксперимента по задавливанию фундамента в грунтовое основание. 3.5.1. Порядок проведения эксперимента. 92

3.5.2. Результаты эксперимента по задавливанию фундамента. 95

Выводы по главе. 97

ГЛАВА 4. Экспериментально-теоретические исследования стального плоского домкрата, как элемента системы «здание-домкрат-фундамент основание». 99

4.1. Постановка задачи исследования. 100

4.2. Методики проведения численных и натурных экспериментов по исследованию стального плоского домкрата .

4.2.1. Численное исследование напряженного состояния стального плоского домкрата. 102

4.2.2. Методика проведения испытаний домкрата на цикличность и предельное давление. 104

4.2.3. Методика исследование зависимости изменения контактной площади домкрата от его раздутия. 106

4.2.4. Методика определения параметров, влияющих на соскальзывание здания с домкратных опор. 109

4.3. Конструкция и работа стального плоского домкрата в составе устройства для корректировки положения зданий. 111

4.4. Результаты проведения численных и экспериментальных исследований стального плоского домкрата.

4.4.1. Результаты проведения численных исследований напряженного состояния домкрата. 118

4.4.2. Результаты проведения испытаний домкрата на цикличность и предельное давление. 120

4.4.3. Результаты исследований по определению зависимости изменения контактной площади домкрата от его раздутия. 122

4.4.4. Результаты исследований по определению параметров влияющих на сползание здания с домкратов. 125

Выводы по главе. 134

ГЛАВА 5. Внедрение результатов работы в практику подъема и выравнивания зданий . 137

5.1. Внедрение технологий выравнивания зданий и методик производства работ. 138

5.2. Производство стального плоского домкрата. 148

5.3.Технико-экономические показатели проведения работ. 149

Выводы по главе. 150

Общие выводы по работе 151

Список литературы

Введение к работе

Здания и сооружения, построенные на сжимаемом основании, зачастую подвержены влиянию развивающихся неравномерных осадок. Причины их возникновения могут быть самыми различными, зависящими от широкого спектра объективных и субъективных факторов. Отсутствие в современных условиях фондов переселения жителей из аварийных зданий обусловливают необходимость развития и совершенствования технологий проведения работ, связанных с восстановлением эксплуатационной пригодности зданий.

Актуальность темы диссертационного исследования продиктована необходимостью научного обоснования и внедрения в практику технологий корректировки геометрического положения и формы зданий методом подъема и выравнивания с помощью электрогидравлических систем с плоскими домкратами.

Объектом исследования являются технологические параметры и механизмы для выравнивания аварийных зданий с фундаментами мелкого заложения, возведенные на сжимаемом грунтовом основании, где при исследовании рассматривается взаимосвязанная система «здание-домкраты-фундамент-основание».

Информационная база исследования включает данные по выравниванию зданий в России, Грузии, Германии, Польше, Чехии, Украине.

Рабочая гипотеза.

Проблема деформированных зданий обусловливает необходимость создание эффективных систем и механизмов для их выравнивания, разработки технологий выравнивания, направленных на безопасную корректировку геометрического положения зданий, не отселяя жителей.

Целью диссертационной работы является:

- проведение исследования и разработка технологических схем выравнивания зданий как без задавливания фундамента, так и с его локальным регулируемым задавливанием, а также оценка влияния высотной привязки

домкратов по отношению к подошве фундамента на величины контактных напряжений по поверхности «фундамент - грунтовое основание».

разработка технологической схемы проведения подготовительных работ и проведения выравнивания, предотвращающих соскальзывание здания с домкратов в процессе его отрыва от фундамента.

изучение особенностей работы и разработка конструкции и технологии изготовления стального плоского домкрата, как исполнительного механизма для реализации различных технологических схем выравнивания.

Для достижения поставленных целей было необходимо решить следующие основные задачи:

анализ существующих способов корректировки положения зданий и сооружений в пространстве и обоснование выбора метода выравнивания зданий электрогидравлическими системами с плоскими домкратами;

изучение зависимости изменения напряжений на контакте фундамента с грунтовым основанием от способов управления локальными домкратны-ми группами в процессе выравнивания здания и разработка технологических схем, позволяющих проводить подъем как без задавливания фундамента, так и с локальным регулируемым задавливанием;

аналитическое и экспериментальное исследование контактных напряжений под подошвой фундамента в проектном положении и при переводе здания на точечные домкратные опоры;

определение предельных кренов, при которых наблюдается эффект соскальзывание здания с домкратов и разработка мероприятий, предотвращающих этот эффект;

численное и экспериментальное исследование параметров работы плоского стального домкрата с разработкой конструкции и технологии его изготовления с учетом требований, предъявляемых при выравнивании многоэтажных зданий со значительными кренами.

Научная новизна работы состоит:

- в получении новой информации о контактных напряжениях по по
дошве фундамента при переводе здания на домкратные опоры и в различных
стадиях выравнивания;

в исследовании технологических процессов управления домкратными группами при подъеме, обеспечивающих регулируемое локальное задавлива-ние грунтового основания, как со стороны оси поворота, так и со стороны крена здания;

в разработке расчетной модели, позволяющей оценивать влияние высотной привязки домкратов при проведении подготовительных работ на контактные напряжения по поверхности «фундамент-основание»;

в получении критерия, позволяющего оценивать возможность соскальзывания здания с домкратных опор при его отрыве от фундамента и разработке технологической схемы проведения работ по выравниванию, исключающих соскальзывание;

в исследовании свойств плоских домкратов и разработке на базе проведенных исследований конструкции и технологии изготовления стального плоского домкрата, применительно к подъему многоэтажных зданий со значительными кренами.

На защиту выносятся:

результаты численных и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния грунта на контакте с фундаментом, в зависимости от высоты установки домкрата над подошвой фундамента;

технологические схемы выравнивания зданий без задавливания и с локальным задавливанием грунтового основания со стороны, противоположной крену и частичным выравниванием фундамента;

критерий оценки возможности соскальзывания здания с домкратов и технология проведения работ при выравнивании, исключающая соскальзывание;

- результаты исследования работы стального плоского домкрата, его конструкция и технология производства.

Достоверность научных выводов и практических рекомендаций основывается на теоретических и методологических положениях, сформулированных в исследованиях отечественных и зарубежных ученых, а также на результатах тестирования разработанных методов и моделей, внедрения их в практику восстановления зданий и их сравнительного анализа с существующими аналогами.

Наиболее существенные результаты диссертационной работы состоят в реализации технологических схем и применении механизмов, использованных при подъеме 31-го жилого здания различной этажности, с различными конструктивными схемами и в различных грунтовых условиях.

Структура диссертационной работы:

Работа состоит из введения, 5-ти глав, заключения, библиографического списка, включающего 91 наименование и приложений. Работа изложена на 163 листах машинописного текста, содержит 89 рисунков и 13 таблиц.

Основное содержание диссертации отражено в 27-ми печатных работах, в том числе авторство закреплено в 3-х патентах Российской Федерации.

Обзор методов выравнивания сооружений

Вопросы правильного возведения фундаментов сооружений являются сложнейшими в строительной практике. Несмотря на большие успехи отечественной науки в области механики грунтов и фундаментостроения, нельзя адекватно отразить механические свойства столь сложного материала, как грунт. К тому же, прочностные и деформационные свойства грунтового основания изменяются во времени из-за его обводнения, влияния горных выра 11 боток, воздействия пристроенных сооружений, форс-мажорных и других факторов. Указанный комплекс причин, приводит к появлению неравномерных деформаций. В результате реальная работа сооружения может существенно отличаться от прогнозируемой, что приводит к развитию нежелательных процессов[ 1,23,24].

Для зданий с жесткой конструктивной схемой неравномерные деформации основания провоцируют, как правило, появление кренов, представляющих наибольшую опасность для эксплуатационной надежности зданий и обусловливающих такие кинематические воздействия на него, которые приводят к появлению дополнительных напряжений в несущих конструкциях. При некотором уровне сверхнормативных кренов может происходить появление локальных зон разрушения (систем трещин, сколов) [45].

Если конструктивная схема здания достаточно податлива, то неравномерные деформации вызывают не только появление кренов, но и деформации кручения, прогиба-выгиба в различных плоскостях. Изменение пространственной геометрии может привести к потере несущей способности,_измене-нию площади опирания основных несущих элементов и угрозе обрушения здания.

Однако даже выявление и устранение причин, приведших к развитию неравномерных деформаций, не снижает их накопленного уровня. При этом падает потребительская стоимость объекта. Тут имеют место и неработающие лифты, и наклон полов, и перекос дверных и оконных проемов. Кроме того, измененное напряженно- деформированное состояние может носить негативный временной характер и в результате привести к появлению тех же самых зон локальных разрушение трещин и сколов.

Таким образом, причины возникновения неравномерных деформаций зданий можно разбить на следующие группы: 1. Ошибки в процессе выполнения инженерно- геологических изысканий. Возникают, как правило, из-за некачественных или неполных геологических изысканий. 2. Ошибки на стадии проектирования - чаще всего, базирующиеся на результатах изысканий, однако, наблюдаются факты неправильного выбора типа фундамента, его геометрических размеров и глубины заложения, способов подготовки основания при отсутствии прогнозирования будущей застройки и развития техногенных процессов. 3. Ошибки строительства - складываются из-за некачественной подготовки основания фундаментов мелкого заложения, нарушения технологии забивки свай, монтажа сборных железобетонных конструкций, укладки бетона. Во многих случаях отсутствует геодезический контроль за осадками на стадии строительства. 4. Ошибки эксплуатации - наиболее распространены в настоящее время. Прорывы водонесущих коммуникаций, отсутствие ливневой канализации, нарушение вертикальной планировки и неудовлетворительное состояние отмосток приводят к интенсивным локальным замачиваниям грунтов основания и, как следствие, к неравномерным деформациям. Как правило, эксплуатирующие организации не проводят мониторинг геометрического положения здания[21,60].

К причинам, влияющим на возникновение неравномерных деформаций можно отнести процессы, возникшие из-за урбанизации. Это и микровибрация грунта основания от воздействий общественного транспорта (процесс длительный во времени), и нарушение аэрации грунтов в период активной застройкой, приводящее к повышению уровня грунтовых вод, и влияние вновь возводимых объектов[ 18,19,22].

В настоящее время в средствах массовой информации очень часто говорится о так называемой «точке 2003», когда в силу объективных причин в массовую негодность приходят здания, коммуникации и другие инженерные сооружения, построенные в 50-70- х. г.г. прошлого столетия. Отсутствие средств на модернизацию, реновацию и капитальный ремонт, а зачастую даже и на текущий ремонт создает благоприятную почву для накопления и проявления процессов, которые приводят к авариям и катастрофам, как в строительном комплексе, так и в других отраслях.

Приведу пример, когда на объекте, где НПО «Интербиотех» проводило подъем и выравнивание, были зафиксированы все возможные ошибки, описанные выше.

Проект привязки 9-ти этажного крупнопанельного 6-ти секционного жилого дома был выполнен институтом "Кемеровгражданпроект" в г. Новокузнецке в 1978 году. За основу был взят типовой проект серии Ш-97, разработанный институтом "СИБЗНИИЭП" в г. Новосибирске (вариант для Кузбасса).

На участке жилой застройки микрорайона расположены 6 девятиэтажных блок-секций с общим количеством квартир - 162.

Микрорайон расположен в центральной части г. Белова, по ул. Отябрь-ское шоссе, 63 в 135 км от г. Кемерово (рис.1). Рассматриваемый жилой дом был сдан в эксплуатацию в 1984 году. Конструктивная схема здания представлена как перекрестная с несущими внутренними поперечными и продольными стенами. Пространственная жесткость многоэтажного здания обеспечивается как за счет шпоночных соединений наружных и внутренних стен, так и их крепления стальными связями в уровне перекрытий.

Методика определения контактных напряжений под подошвой фундамента при выравнивании зданий

При выравнивании зданий в некоторых случаях наблюдается задавли-вание фундамента в грунтовое основание. При подъеме на контакте фундамента с грунтом создается локальная зона, где величины напряжений превосходят расчетное сопротивление грунта R. Этот факт может иметь как положительное, так и отрицательное значение.

Отрицательным является то, что на слабых грунтах возможны неконтролируемые осадки фундамента здания, установленного на домкратные опоры, вследствие возможного превышения напряжений на фанице «фунт-фундамент» величины расчетного сопротивления фунта.

Положительным можно считать то, что при необходимости существует возможность создавать зоны кратковременных локальных перефузок основания с целью улучшения его физико-механических свойств.

Исходя из данной гипотезы, автором поставлены задачи для исследования: 1. Как влияет отрыв здания от фундамента и перевод его на домкратные опоры на напряженное состояние в зоне контакта «фундамент-фунт». 2. Возможность регулирования напряжением на контакте «фундамент-фунт» путем варьирования высотной привязкой домкрата по отношению к подошве фундамента. 3. Влияние способа управления локальными домкратными фуппами при подъеме на изменение напряженного состояния на контакте «фундамент-фунт» как со стороны крена, так и со стороны противоположной крену здания.

Если перемещения можно определить, проведя замеры осадок фундамента в процессе выполнения работ, то измерение напряжений на контакте представляется достаточно сложной задачей.

Для оценки изменения напряженного состояния в зоне контакта «фундамент-грунт» был проведен численный конечноэлементный анализ на программном комплексе ANSYS[7].

Численные и экспериментальные исследования проводились автором на базе жилого дома в г. Волгодонске (Ростовская обл.) по ул. Гагарина 37/3. 9-этажное крупнопанельное жилое здание 96-й серии, разработанное институтом КиевЗНИИЭП для условий строительства на просадочных грунтах с величиной просадки от собственного веса до 50 см с поперечными несущими стенами[16,17]. Здание состоит из 9-ти блок-секций, разделенных деформационными швами. Выравниваемая блок-секция имеет в плане размеры в осях 23,4x10,2 м (рис. 14). Проект разработан для грунтов со следующими характеристиками основания: R = 200кПа; ср = 22; С = 18кПа; Еср = 13МПа; у = 16т/м\

Неравномерное оседание фундаментов здания было вызвано просадками грунтов в основании вследствие их локального замачивания из водонесу-щих коммуникаций. Инженерно-геологическими изысканиями установлено, что на площадке строительства залегают просадочные грунты 2-го типа по просадочности с максимальной величиной просадки от собственного веса от 5 до 40 см. Геологические изыскания выполнены непосредственно перед производством работ по подъему здания (табл.2). Нормативные характеристики грунтов объекта.

Схема фундамента и расстановка домкратов (цифрами обозначены марки на фундаментной ленте, точками - домкраты).

Фундаменты таврового сечения запроектированы в виде монолитных перекрестных лент шириной 1,2 м, расположенных под всеми наружными и внутренними стенам, выполненных на одной отметке. Расстояние от подошвы домкрата до подошвы фундамента составляет 0,9 м. Отклонение здания от вертикали в поперечном направлении составило 32,3 см по продольной оси и 25,2 см по поперечной оси.. Вес здания составляет 3800 т, вес фундамента -545 т, площадь опирання фундамента- F=238,68 м2. В соответствии с проведенными инструментальными инженерно-геологическими и геодезическими исследованиями было принято решение о закреплении грунтов основания и устранение сверхнормативных кренов методом подъема и выравнивания.

Для наглядности рассматриваем работу здания в поперечном направлении в условиях, соответствующих плоской деформации. Здание принимаем пространственно жестким. Тогда при высоте Нзд - 30 м, длине х=23,4 м, ширине у= 10,2 м, относительном крене ix = 0,011 эксцентриситет составит:

При плоскопараллельном подъеме здания распределение усилий в домкратах в идеале должно соответствовать приведенной выше эпюре, тогда суммарное усилие от домкратов: Q. = W-P + im-P-b-P.b = Q, (2.9) т.е будет равно весу здания. При повороте здания относительно точки А: - момент от воздействия домкратов: M"=0,903-P-b + -(l,097-0,903)-P-b- b = 0,5\-P-b2; (2.10) - момент противодействия от веса здания: = ь 2+Х \ (h \ Q= — + 0,0162-6 \-P-b2=0,5l-P-b2=M (2.11) При данной величине крена и традиционной (теоретической) схеме на-гружения здания усилиями от домкратов, соответствующей эпюре контакт 45 ных давлений с обратным знаком, поворот здания относительно наружной продольной оси возможен при условии отключения домкратов на оси поворота здания и увеличения усилий в домкратах. При использовании гидравлической домкратной системы с плоскими домкратами, когда все домкраты работают от одной насосной станции и развивают одинаковые усилия, возможны различные варианты включения домкратов. 1. Работают все домкраты, тогда эпюра развиваемых ими усилий будет прямоугольной с ординатой Р. При этом опрокидывающий момент от воз действия домкратов будет: MRA=b-P- = 0,5-P-b2 (2.12) Что меньше, момента противодействия от веса здания (2.11). Для обеспечения поворота здания необходимо отключить домкраты по оси поворота здания и увеличить усилия в домкратах. 2. Работает локальная группа домкратов в пределах 0,9, 0,8, 0,7, 0,6 и 0,5 ширины здания. Эпюра развиваемых ими усилий может быть представле на в следующем виде (рис.16).

Работа системы с автоматическим управлением подъемом

С пульта управления включается насосная станция, и инициируются узлы управления. Узел управления представляет собой совокупность электрогидравлических устройств, предназначенных для регулирования подачи рабочей жидкости в домкрат и гидроопору. Рабочая жидкость поступает в полости плоских домкратов. При наращивании давления до получения соответствующего усилия в домкрате начинают подъем здания. Величина подъема контролируется с помощью датчиков перемещений. При исчерпании рабочего хода плоскими домкратами в каком-либо проеме оператор включает режим восстановления плоских домкратов в данном проеме, рабочие цилиндры гидроопоры совершая рабочий ход, сжимают плоские домкраты непосредственно в проеме, выдавливая рабочую жидкость из них в сливную магистраль, при этом режим работы других грузоподъемных устройств не меняется. Ослабленное усилие при восстановлении домкратов кратковременно компенсируется соседними грузоподъемными устройствами, при размещении которых учитывается эта работа и жесткость цоколя здания. Далее, цилиндры гидроопоры опускают в исходное положение. Вместе с цилиндрами опускается весь домкратный пакет. В образовавшийся между домкратным пакетом и поднимаемым цоколем зазор добавляются вкладыши и подъем возобновляется.

После достижения заданной величины подъема в образовавшиеся между фундаментом и цоколем зазоры устанавливают железобетонные или металлические прокладки, являющиеся частью окончательной заделки зазоров. Независимо от величины деформации плоских домкратов по команде с пульта управления гидроопоры возвращают все домкраты в исходное состояние. После этого систему демонтируют и окончательно заделывают зазоры [33].

На сегодняшний день сертифицирована и проходит испытания созданная при участии автора автоматическая система для подъема и выравнивания зданий «Атлант» (рис.25) [10].

Система (рис.26) состоит из блока управления системой (рис.27), блока обратной связи (рис.28) , исполнительно-регистрирующего блока (рис.29) и силового блока, представленного насосной станцией. Рис.25. Блок управления системы «Атлант».

Работает вышеописанная система следующим образом. В базу данных управляющей программы ПЭВМ закладывают полную геометрическую модель выравниваемого здания, сооружения как в текущем положении, так и в проектном. Кроме этого, в системе координат XY закладывают координаты расположенных в проемах под зданием, сооружением плоских гидравлических домкратов и порядок их работы в соответствии с заранее проведенными расчетами.

По команде оператора с ПЭВМ производят включение насосной станции и подачу давления рабочей гидравлической жидкости через электрогидравлический модуль к электрогидроклапанам, управляемым по алгоритму управляющей программы. Рабочая гидравлическая жидкость по подающей магистрали поступает через электрогидроклапаны и датчики давления (или силы) ко всем домкратам. Согласно управляющей программе, заложенной в ПЭВМ с помощью модуля управления комплексом, постоянно опрашиваются все датчики давления и перемещений. Кроме этого, с помощью модуля управления комплексом производится управление аналого-цифровым преобразованием информации, получаемой от датчиков, и цифровые данные передаются в ПЭВМ. Все датчики, а также электронные тахеометры подключены к входам аналогового мультиплексора. Согласно управляющей программе, заложенной в ПЭВМ с помощью модуля управления комплексом, последовательно опрашивается каждый вход аналогового мультиплексора. Затем полученная аналоговая информация с каждого входа аналогового мультиплексора также последовательно подается на вход аналого-цифрового преобразователя. С помощью аналого-цифрового преобразователя аналоговая информация преобразуется в цифровую и передается в модуль управления комплексом. Посредством модуля управления комплексом собираются данные от всех датчиков, и данные передаются в управляющую микроЭВМ. На основании полученных данных с помощью микроЭВМ формируется управляющая информация, которая передается назад в модуль управления комплексом. Через контроллер клавиатуры и интерфейса, а также через модуль управления приводами эта информация поступает на электронные ключи. Модуль управления приводами получает питание от силового стабилизированного модуля. Каждый электронный ключ управляет своим электрогидроклапаном плоского гидравлического домкрата. Выбор электронных ключей, которые, открываясь, коммутируют ток, предназначенный для управления электрогидроклапанами, осуществляется с помощью дешифратора [10].

В процессе подъема и выравнивания здания с помощью электронных тахеометров, которые функционально связаны с репером и отражателями, установленными в заранее определенных точках здания, отслеживают изменение его геометрического положения и передают информацию на вход аналогового мультиплексора. Далее, управляющей программой, заложенной в ПЭВМ, с помощью микроЭВМ постоянно сверяются заложенные тестовые геометрические модели с данными, полученными от электронных тахеометров и, при необходимости, программой производится корректировка процесса подъема [13,58,59]. Описанная система подъема и выравнивания здания, благодаря обратной связи позволяет исключить несоответствие показаний датчиков перемещений реальным перемещениям сооружения, которые могут иметь место в других системах аналогичного назначения. Все это связано с тем, что на практике часто происходит "задавливание" домкратом фундамента или же может происходить разрушение "наддомкратного" опорного участка. В результате чего такая ситуация может привести к аварии.

Методики проведения численных и натурных экспериментов по исследованию стального плоского домкрата

Устройство 1 для корректировки положения здания, сооружения состоит из круглых плоских полых домкратных модулей 2, выполненных с торо-образным в сечении выступом 3 по его периметру 4. В данном случае торообразная в сечении часть домкрата выполняет роль сильфона, то есть гофрированной металлической оболочки, которая меняет свою геометрическую форму за счет изменения радиусов кривизны гофров. Количество домкратных модулей в данном оптимальном случае два, но может быть и один. В этом случае необходимо учитывать следующее обстоятельство. Поскольку круглый плоский полый домкратный модуль работает по принципу "шаровой опоры", то при плоскопараллельном подъеме оболочки модулей 2 перемещаются вертикально относительно друг друга, сохраняя параллельность. Но при повороте поднимаемого объекта относительно какой-либо оси опорные мембраны модулей становятся непараллельными, повторяя положение поднимаемой и опорной плоскостей. В этом случае угол между оболочками модулей равен углу ликвидированного в процессе подъема крена выравниваемого объекта.

С каждой стороны домкратного модуля 2 смонтированы деревянные домкратные фасонные прокладки 5, прилегающие к домкратным модулям и копирующих их форму. К каждой фасонной прокладке 5 в нижней и верхней опорных частях устройства прилегает деревянная прокладка 6, которая выполнена с кольцом-обручем 7. Ниже пакета домкратных модулей с прокладками установлена песочница 8. Рамная песочница 8 состоит из рамы 9, которая заполнена песком 10. К каждому домкратному модулю 2 прикреплены штуцер 11 для подачи жидкой рабочей жидкости и сливной штуцер 12 для ее слива. Устройство 1 для корректировки положения здания, сооружения включает также домкратные клинья 13, насос 14 и трубопроводы 15 для нагнетания жидкой рабочей среды в полые домкратные модули и трубопроводы 16 для ее слива. Каждый домкрат-ный модуль 2 представляет собой две плоские оболочки 17, плавно переходящие в торообразный выступ 3. Плоские оболочки 17 соединены друг с другом герметично с помощью сварки и представляют собой единую целую оболочку. В полой части каждого домкратного модуля жестко и герметично прикреплено предохранительное кольцо 18. Предохранительное кольцо 18 присоединено к оболочке 17 с помощью сварки. Лабораторно-экспериментальными исследованиями установлено, что оптимальное отношение толщены (d) торообразной части домкратного модуля к высоте (h) его предохранительного кольца 18 составляет 2,5...3,2 при отношении диаметра (D) домкратного модуля к толщине его плоской части (1) 48,6...50,3. Посредине каждого домкратного модуля с каждой его стороны смонтированы бобышки 19, предназначенные для центровки всего устройства. Устройство 1 для корректировки положения здания, сооружения помещено в домкратный проем 20 и установлено на фундаментную часть 21 здания, сооружения. Верхней своей частью устройство 1 для корректировки упирается в поднимаемую часть сооружения 22.

Работает заявляемое устройство 1 для корректировки положения здания, сооружения следующим образом.

Устройство 1 для корректировки в собранном виде помещают в стеновой домкратный проем 20 и устанавливают его рамной песочницей 10 на фундамент 21 здания, сооружения так, чтобы своей прокладкой 6 устройство для корректировки упиралось в цокольную панель 22. Работу устройства для корректировки положения здания, сооружения осуществляют путем подачи гидравлической жидкости, в частности масла, с помощью насоса 14 и трубопроводов 15 и 16 магистрали подачи и спуска масла в каждый полый домкратный модуль 2. Под действием масла каждый полый домкратный модуль передает усилие через фасонные 5 и 6 прокладки, а также песочницу 8 на фундамент 21 и цокольную часть 22 сооружения, таким образом приподнимая его в заданном месте. Во время раздутия каждого модуля 2 устройства 1 для корректировки происходит увеличение в вертикальном направлении самого устройства на величину подъема. Соосность устройства обеспечена с помощью бобышек, смонтированных посредине каждого домкратного модуля. Как следствие вышесказанного, будет обеспечена четкость работы устройства без скольжения домкратных модулей относительно друг друга. Другими словами, будет обеспечена надежность работы устройства 1 корректировки положения здания, сооружения и увеличен ресурс его работы. Предохранительное кольцо 18, жестко и герметично прикрепленное с полой стороны дом-кратного модуля 2, ужесточает его, позволяя увеличить число циклов раздутия-сжатия модуля почти в два раза. В то же самое время определенное экспериментальным путем соотношение размеров кольца и домкратного модуля позволяют торообразной части выполнять функцию сильфона. Выше пределов указанных соотношений предохранительного кольца и дом-кратного модуля 2 функции сильфона домкратный модуль выполнять не будет. А ниже этих пределов не будет наблюдаться эффекта увеличения количества циклов раздутия-сжатия. Вместе с тем, благодаря бобышкам, смонтированным посредине круглого плоского модуля, не будет происходить сползания домкратных модулей относительно друг друга [12].

Применение предлагаемого изобретения в строительстве позволит повысить надежность устройства для корректировки положения здания, сооружения, повысить его рабочий ресурс, снизить себестоимость и увеличить долговечность.

Похожие диссертации на Технология выравнивания многоэтажных зданий с помощью плоских домкратов