способ выправления крена протяженных стен

Формула изобретения

Способ выправления крена протяженных стен, включающий фиксацию стены, укрепление грунтового основания, усиление фундамента и поворот стены, отличающийся тем, что к фундаменту шарнирно под прямым углом прикрепляют треугольную ферму, между верхним свободным концом которой и стеной устанавливают распределительное устройство, а к нижнему свободному концу фермы прикладывают вертикальное усилие до выправления крена.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к реконструкции памятников архитектуры.

Известны способы выправления кренов памятников архитектуры неравномерным опусканием или поднятием углов или стороны сооружения. (Методика реставрации памятников архитектуры (Пособие для архитекторов-реставраторов). М.: Изд-во института теории и истории архитектуры и строительной техники, 1961, с. 144. )

Оба способа сводятся к вращению объекта вокруг его горизонтальной оси, которая перпендикулярна направлению наклона сооружения. При первом способе выправление совершается за счет собственной массы сооружения и перемещения опорной реакции, при втором - за счет преодоления частично массы сооружения, что может быть достигнуто применением гидравлических домкратов с большим усилием или других приспособлений.

Недостатком указанных способов производства работа является невозможность создать одинаковую осадку фундамента по длине протяженной стены, поскольку перемещение центра тяжести конструкции стены вызывает соответствующее увеличение напряжений под подошвой фундамента со стороны наклона сооружения.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому способу выправления крена протяженных стен является способ, описанный в книге Методика реставрации памятников архитектуры (Пособие для архитекторов-реставраторов. М.: Изд-во института теории и истории архитектуры и строительной техники, 1961, с. 147-148), например, при выправлении крена стены Псковского Кремля, включающий сверловку отверстий в кладке вдоль стены с пропуском через них тяжей с натяжными муфтами и закреплением концов тяжей с помощью врытых в землю анкерных столбов, устройство в кладке клиновидной штрабы по всей длине стены для образования условного шарнирного узла и поворот стены в вертикальное положение путем разрыва кладки в шарнирном узле с помощью натяжения тросов муфтами.

Недостаток такого способа - создание указанного в прототипе условного шарнирного узла, для чего необходимо устройство в кладке клиновидной штрабы, что для протяженных стен связано с огромными затратами труда. Кроме того, фундамент и часть стены, лежащая ниже клиновидной штрабы, остаются в первоначальном деформированном состоянии, что требует последующего их усиления путем подводки дополнительных фундаментов. Связь между верхней и нижней частью стены вдоль созданной штрабы осуществляется только через силу трения, а при непредвиденных деформациях грунтов оснований вновь возможно их смещение или поворот относительно друг друга.

Цель изобретения - упрощение способа выправления крена протяженных стен, снижение энергоемкости и трудозатрат при производстве работ.

Поставленная цель достигается фиксацией стены, укреплением грунтового основания, усилением фундамента и поворотом стены путем шарнирного закрепления к фундаменту под прямым углом треугольной фермы, между верхним свободным концом которой и стеной устанавливают распределительной устройство, а к нижнему свободному концу фермы прикладывают вертикальное усилие до выправления крена.

На чертежах (фиг. 1 и фиг. 2) изображены фрагмент протяженной стены, вертикальное сечение и схема используемых при этом приспособлений.

Способ осуществляют следующим образом.

Для выправления крена стены 1 вначале устанавливают фиксирующие положение стены приспособления, например, в виде деревянных брусьев 2, тросовых оттяжек 3 с анкерными устройствами 16 с противоположной наклону стороны стены, соединяют их болтами 4, пропущенными через просверленные в стене отверстия 5 (в крепостных стенах возможна установка болтов через бойницы). Образование отверстий 5 в стене 1 может быть осуществлено с помощью перфораторов или электродрелей со сверлами с победитовыми напайками.

После выполнения земляных работ укладывают грунтовое основание с помощью выносных буронабивных свай 6, устраивают монолитный железобетонный ростверк 7, подводят под фундамент железобетонные балки 8 с шарнирами 9, располагая их под серединой фундамента стены. В качестве шарниров могут быть использованы цилиндрической формы обрезки круглой арматуры или трубы разных диаметров. Деревянные брусья 2 используют одновременно для передачи внешней горизонтальной нагрузки на стену. Передачу нагрузки осуществляют с помощью распределительного устройство 10, суть которого состоит в создании большого количества точек приложения внешней нагрузки для исключения повреждений материала кладки при повороте стены. Подвеску распределительного устройства 10 производят на кронштейнах 15. Каждый элемент распределительного устройства 10 статически определим, что позволяет с большой точностью контролировать внешнюю нагрузку. Нагрузку создают гидравлическим домкратом 11, установленным вертикально на подготовленную заранее бетонную площадку 12. Площадку целесообразно располагать на дополнительной буровой свае. Усилие от домкрата 11 передают на ферму 13, а с ее помощью - на распределительное устройство 10 и стену 1. Треугольную ферму 13 нижним свободным концом устанавливают на домкрат 11, верхний свободный конец фермы соединяют с главной балкой распределительного устройства 10, прямой угол фермы 13 крепят с одной из фундаментальных балок с помощью шарнирного узла 17.

Таким образом, поворот фермы возможен только относительно горизонтальной оси, параллельной стене, в месте опирания ее шарнирного узла.

После подачи масла в гидравлический домкрат происходит подъем нижнего свободного конца треугольной фермы. Верхний свободный конец фермы, соединенный с распределительным устройством, передает нагрузку на стену. Поворот стены осуществляют до ее опускания на фиксирующие опоры 14, установленные на железобетонных балках 8.

Количество гидравлических домкратов, распределительных систем и треугольных ферм зависит от протяженности стен.

Этот способ позволяет решить одновременно две задачи. Первая - укрепление основания и усиление фундамента стены, что при реставрационных работах является необходимым звеном, а также выправление практически любых кренов стен, даже в случае выхода равнодействующей от собственной массы стены за пределы ядра сечения. Вторая задача - предохранение кладки стены от разрушения при повороте, поскольку поворот осуществляется через шарнирный узел, расположенный под существующим фундаментом. В случае высоких стен или кладки с низкой прочностью поворот осуществляется с помощью более сложного варианта распределительного устройства, расположенного по всей высоте стены (фиг. 3).

Предлагаемый способ выправления крена протяженных стен дополнительно к прототипу требует изготовления только металлических треугольных ферм несложной конструкции и распределительных балок из прокатных профилей. Однако он позволяет предельно упростить производство работ, предохранить кладку от разрушения при повороте стены, создать условия для поворота стены со значительным креном и разной величиной наклона по длине.