CS200908B1

CS200908B1 - Method of stabilization of the structure

Info

Publication number: CS200908B1
Application number: CS654973A
Authority: CS
Inventors: Stefan Klokner
Original assignee: Stefan Klokner
Priority date: 1973-09-24
Filing date: 1973-09-24
Publication date: 1980-10-31
Also published as: IT1001044B

Description

Predmetom vynálezu je sposob rektifikácie a stabilizácie stavieb postavených na málo únosnom připadne i nehomogénnom podloží. Vynález spočívá v tom, že u šikmých stavieb sa odstráni systémom horizontálnych odlahčovacích vrtov prebytočné podložie alebo jeho časť pod převýšenou stranou objektu, v dósledku čoho príde k jeho úplnej alebo čiastočnej rektifikácii a ďalším systémom spevňujúcich horizontálnych vrtov sa zavedú pod objekt rúry, ktoré sa vyplnia betónom alebo ak sú perforované,nimi sa injektuje cementová zmes připadne iná spevňovacia látka, takže sa vytvoří pevná nosná platňa stabilizujúca objekt.The object of the invention is a method of rectification and stabilization of buildings built on low-bearing or non-homogeneous subsoil. The invention consists in removing, in the case of inclined constructions, the surplus subsoil or a part thereof under the elevated side of the object by means of a horizontal borehole system, resulting in its total or partial rectification, and by another system of reinforcing horizontal boreholes concrete or, if they are perforated, they inject the cementitious compound or other reinforcing agent, so as to form a solid support plate stabilizing the object.

Je známy sposob rektifikácie objektu jeho podopretím pilotami a následným zdvíháním napir. hydraulickými zdvihákmi alebo vtlačovaním médií pod uzatvorený základ. Nevýhodou je,že sa musí pracovat v mieste najvSčšieho zaťaženia podložia, sú obnažované základy na celú hlbku, v dósledku čoho sa može porušit stabilita objektu. Okrem toho uzatvorenie základov nie je nikdy dokonalé, takže hrozí deštrukcia objektu alebo uniknutie médií. Sposob nie je možno použit pri nízkej únosnosti podkladu a objekt nie je možné stabilizovat. Bol tiež navrhnutý sposob rektifikácie šikmých objektov zavádzaním vody uvádzanej do pohybu rovnosmerným elektrickým prúdom z vnútornej strany objektu pod převýšenou častou k jeho vonkajšej straně,čím sa zníži v tejto časti podkladu únosnost, objekt sa vyrovnává a na žiadúcej úrovni sa proces rektifikácie zastaví elektrokinetickým vpravovaním spevňujúcich chemických roztokov do podkladu. Tento sposob rešpektuje nebezpečie preťaženia podložia pod preníženou častou objektu, avšak miera a rozsah zníženia únosnosti podložia sú tažko definovatelné v priestore, najmSIt is known how to rectify an object by supporting it with piles and then lifting it up, for example. by hydraulic jacks or by pressing the media under a closed base. The disadvantage is that the work must be carried out at the place of the highest load of the subsoil, the foundations are exposed to the whole depth, as a result of which the stability of the building can be damaged. In addition, closing the foundations is never perfect, so there is a risk of destruction of the object or media leakage. The method cannot be used at low load-bearing capacity of the base and the object cannot be stabilized. It has also been proposed to rectify oblique objects by introducing the water moving by direct electric current from the inside of the object below the superposed part to its outside, thereby reducing the bearing capacity in this part of the substrate, leveling the object and stopping the rectification process by electrokinetic chemical solutions into the substrate. This method respects the risk of subsoil overloading under the overloaded part of the building, but the extent and extent of the subsoil reduction is difficult to define in space, especially

200 908 ak je podložie nehomogénne, takže je vylúčená stabilizácia objektu.200 908 if the subsoil is non-homogeneous, so stabilization of the object is excluded.

Bola tiež navrhnutáčiastočná rektifikácia objektu šikmými nezapaženými vrtmi rovnoběžnými s priemetom osi nakloněného objektu pod jeho převýšenou stranou. Tento sposob neumožňuje jednoducho vytvořit žiadúoi tvař a dostatočnú přesnost hypotetického telesa odobratého aIt has also been proposed to partially rectify an object by oblique, non-engaged boreholes parallel to the projection of the axis of the inclined object below its elevated side. This method does not make it easy to create the desired face and sufficient accuracy of the hypothetical body taken and

máteriáltt podložia a ďalej znižuje účinnost a zvyšuje nelinearitu pósobenia tlakov v podloží vyvodených váhou Objektu na nezapažené vrty.It further reduces the efficiency and increases the non-linearity of the pressure in the subsoil resulting from the weight of the Object on uninitiated wells.

Nakolko pře šikmé stavby s vysokou hmotnostou najma velkej historickéj hodnoty nie je v súčasnej době známy spósob, ktorý by umožňoval bez narušenia kompaktnosti, vnútornéj štiuktúry a vorikajšieho vzhladu objektu jeho bezpečnú, rýchlu a lacnú rektifikáciu a stabilizáciu, bolo potřebné nájsť nový spósob rektifikácie a stabilizácie takýchto objektov.Since the oblique buildings with a high mass of great historical value are not known at present, a method that would enable its safe, fast and inexpensive rectification and stabilization without disturbing the compactness, internal structure and more apparent appearance of the object was necessary to find a new way of rectification and stabilization such objects.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že systémom horizonálnych odlahčovacích vrtov sa od stráni přebytečný materiál podložía v tvare přibližné trojbokého hranola s najmenšou stěnou na Okraji pod převýšenou Častou objektu, pričom hranol odobratého materiálu je čo najplytšie pod základňou objektu, aby pósóbil čo najvyiší tlak pri vyplňovaní uvolněných vrtov materiálom podložia a rektifikácia objektu bola čo najúčinnejšía a najrýchlejšia. Směr odlahčovacích horizontálnych vrtov móže byt rovnoběžný s priemetom osi nakloněného objektu a móže mat viac podlaží, avšak možno ho použit iba vtedy, ak pre tečenie materiálu podložia je potřebný podstatné vyšší tlak, než představuje tlaková diferencia pod okrajmi převýšenej a přeníženej časti Objektu, špósóbená asymetriou izobar. Horizontálně odlahčovacie vrty možno viest i v smere kolmom ná priemet osi nakloněného objektu, pričom priebeh tlakov pozdlž vrtu je symetrický, takže tento spósob rektifikácie je možno použit pri lubovolnýoh vlastnostiaoh materiálu podložia. systémom horizontálnych spevňovacích vrtov sa odstráni pod základmi máloúhOSný případné i nehomogénny materiál podložia, rúry sa vyplnia betčnom alebo cez perforované rúry sa injektuje do podložia spevňovaela látka, čím sa vytvoří pevná nosná platňa s podstatné váčšou plochou než pódůrys póvodných základov. Systém horizontálnych spevňujú cich vrtov sa mdže skladať z viacerých podlaží, pričom vrty v jednotlivých podlažiach móžu byt*Vedené róznymi smermi, aby sa dosiahla váčšia kompaktnost, nosnej platné. Vzájomná vzdialenost horizontálnych spevňovacích vrtov sa mění podlá toho, či ide o vyplnenie rúr betčnom alebo o injektáž spevňujúcej látky cez ne, pričom sa musí brat do úvahy hlbka prieniku in jektovaného materiálu v podloží.SUMMARY OF THE INVENTION The system of the horizontal borehole borehole is to remove excess material under the shape of an approximately triangular prism with the smallest wall at the edge below the elevated part of the object, with the prism of the material removed as low as possible under the object base. loosened boreholes with subsoil material and the rectification of the object was as efficient and fast as possible. The direction of softening horizontal boreholes may be parallel to the projection of the inclined object axis and may have multiple floors, but may only be used if a significantly higher pressure than the differential pressure below the edges of the elevated and overloaded part of the Object, spoiled with asymmetry isobar. The horizontally deburring bores can also be arranged in a direction perpendicular to the projection of the axis of the inclined object, and the course of the pressures along the borehole is symmetrical, so that this rectification method can be used for any properties of the subsoil material. The system of horizontal reinforcement boreholes removes undersized, possibly even inhomogeneous subsoil material under the foundations, the tubes are filled with concrete or injected through perforated tubes into the subsoil to reinforce the substance, creating a solid support plate with a substantially heavier surface than the primordial foundation. The horizontal reinforcement borehole system can consist of multiple floors, with the boreholes on each floor being guided in different directions to achieve a more compact bearing structure. The distance between horizontal reinforcement boreholes varies according to whether the filling of the reinforcement pipes or the grouting of the reinforcing substance is carried out, taking into account the depth of penetration of the ingot material in the subsoil.

výhodou vynálezu je, že jednoduchými pfostriedkami umožňuje bezpečne, rýchlo a lacno rektifikovat šikmé stavby, připadne měnit ich vertikálnu os, čo má velký význam najma u stavieb s relativné malou plochou základné. Ďalšou výhodou je, že vynález umožňuje bezpečne, rýchlo a lacno zvMčšit nosnú plochu. Keďže vytvořená nosná plocha je zatažená róvnakou vá hou ako pčvodné základy, podstatné sa zníži zataženie podložia a stavba sa stabilizuje, čo má velký význam pre stavby postavené na málo únosnom připadne i nehomogénnom podloží.The advantage of the invention is that it enables simple, fast and inexpensive rectification of inclined constructions, eventually changing their vertical axis, which is of great importance especially in constructions with a relatively small base area. A further advantage is that the invention makes it possible to increase the bearing surface safely, quickly and inexpensively. Since the formed bearing surface is encased by the watermark as the original foundations, the subsoil load is substantially reduced and the construction is stabilized, which is of great importance for buildings built on a low-bearing or non-homogeneous subsoil.

Příklad použitia vynálezu na zmenšenle zošikmenia a stabilizáciu kompaktnej veže s vysokou hmotnostou je znázorněný na připojených výkresoch, kdeAn example of the use of the invention to reduce taper and stabilize a compact, high-weight tower is illustrated in the accompanying drawings, in which:

Obr. 1 znázorňuje bočný pohlaď na vežu so systémom pozdlžnych horizontálnych vrtov s dvorná podlažiamiFig. 1 shows a side view of a tower with a longitudinal horizontal borehole system

Obr. 2 znázorňuje pódbrys veže z obr. 1Fig. 2 shows a top view of the tower of FIG. 1

200 008200 008

Obr. 3 znázorňuje podorys časti jedného podlažia systému pozdlžnych horizontálnych odlahčovacích vrtovFig. 3 shows a sectional view of a part of one floor of a longitudinal horizontal relief well system

Obr. 4 znázorňuje přibližný kolmý rez ťrojbokým hranolom odvrtaného materiálu podložia Obr. 5 znázorňuje bočný pohlad na vežu so systémom priečnych horizontálnych odlahčovacích vrtov s jedným podlažím Obr. 6 znázorňuje podorys veže z obr. 5Fig. 4 is an approximate perpendicular cross-section of the triangular prism of the subsoil drilled; FIG. 5 is a side view of a tower with a one-storey horizontal horizontal borehole well system FIG. 6 shows a top view of the tower of FIG. 5

Obr. 7 znázorňuje bočný pohlad na vežu po znížení sklonu s nosnou platnou vytvořenou systémom horizontálnych spevňujúcich vrtov s dvoma podlažiamiFig. 7 shows a side elevation view of a tilt reduction tower with a carrier plate formed by a two-level horizontal borehole well system

Obr. 8 znázorňuje podorys veže po znížení sklonu z obr. 7.Fig. 8 shows a partial plan view of the tower after decreasing the inclination of FIG. 7th

Do podložia 2_ je vyhlbená pravoúhlá pracovná jama J umiestnené v rovnakej vzdialenosti od odklonenej časti A -a neutrálnej časti veže J v smere kolmom a rovnobežnom s priemetom jej osi. Sirka pracovnej jamy vychádza z pracovnej dlžky rúr pre horizontálně vrty. Plytko pod základom preníženej časti B veže 1 je vodorovný systém pozdlžnych odlahčovacích horizontálnych vrtov 6 s podlažím 4 a podlažím 5. Odlahčovacími vrtmi sa odstráni prebytočná časť podložia 2 spod základov veže 1. Množstvo a rozloženie odvrtaného materiálu vyplývá z požiadavky na zmenšenie sklonu. Pod vežou _1 sú vedené pozdlžne odlahčovacie vrty do róznych vzdialenosti tak, aby sa v priečnom pohlade vybrala časť podložia 2 přibližné v tvare trojbokého hranola. Výška trojuholníka b kolmého řezu 8 trojbokého hranola vyplývá z požiadavky « na zmenšenie sklonu veže 1 a na obr. 4 je oproti ostatným stranám režného trojuholníka podstatné zvSčšená. Cast 7 podlažia 4 je znázorněná v obr. 3, pričom dlžky vrtov sú rozdělené len hrubo do desiatich častí priemeru základné a líšia sa až za okrajom prevýšenej časti A veže J. V případe, že geologickým prieskumom sa zistí nebezpečie tečénia materiálu podložia už pri existujúcej diferencii tlakov pod převýšenou častou A a preníženou častou B veže 1, použije sa systém priečnych odlahčovacích horizontálnych vrtov 10, ktorého jedno podlažie 9 je v bočnom pohlade znázorněné v obr. 5 a jeho podorys je v obr. 6.. Priečne horizontálně odlahčovacie vrty siahajú až za okraj veže 1 a sú umiestnené přibližné vodorovné, ale móžu byť uložené i rovnoběžně so základňou objektu. Nová poloha veže 11 po čiastočnej rektifikácii zviera s póvodnou polohou veže 1 uhol Of . Ohol je stanovený vopred a ním je předurčený i kolmý rez 8 trojbokého hranola odobratého materiálu podložia 2. Po čiastočnej rekrifikácii je pod základmi veže vytvořená nosná pl-atňa pozostávajúca z podlažia 12 a podlažia 13 systému spevňujúcich vrtov. Po ukončení každého spevňovacieho vrtu sa perforovanou trubkou injektuje spevňujúca látka. Pretože směry vrtov jednotlivých podlaží sú na seba kolmé, po injektáži sa vytvoří pevná nosná platňa a nakolko jej podorysná plocha je podstatné ySčšia ako podorysná plocha póvodných základov veže, veža sa stabilizuje. Keďže nosná platňa je vodorovná a podložie 2 pod převýšenou častou A veže 11 by sa mohlo stláčat. a veža vyrovnávat, bude účelné injektovať spevňujúcu látku horizontálnymi vrtmi i do tejto časti, aby sa zachovala přitažlivá šikmosť novej polohy veže 11.A rectangular working pit J is located in the substructure 2, located equidistant from the diverted part A - and the neutral part of the tower J in a direction perpendicular and parallel to the projection of its axis. The width of the pit is based on the working length of the pipes for horizontal wells. The shallow under the base of the overburdened part B of the tower 1 is a horizontal longitudinal deburring horizontal well system 6 with floors 4 and 5. The excess wells of the subsoil 2 from the base of the tower 1 are removed by the deburring wells. Under the tower 1, longitudinal deburring bores are guided at different distances so that in a transverse view a part of the subsoil 2 approximately in the shape of a triangular prism is selected. The height of the triangle b perpendicular to the cross-section 8 of the triangular prism results from the requirement to reduce the inclination of the tower 1 and in FIG. 4 is substantially increased compared to the other sides of the gray triangle. Part 7 of floor 4 is shown in FIG. 3, where the lengths of the boreholes are divided only roughly into ten parts of the diameter of the base and differ only beyond the elevation of the elevated part A of the tower J. In the case that B of tower 1, a transverse deburring horizontal borehole system 10 is used, one floor 9 of which is shown in the side view in FIG. 5, and its top view is in FIG. Transversely horizontally deburring wells extend beyond the edge of the tower 1 and are located approximately horizontal, but may also be laid parallel to the base of the object. The new tower position 11 after partial rectification of the animal with the original tower position 1 angle θ. The angle is predetermined and is also predetermined by the perpendicular cut 8 of the triangular prism of the subsoil 2 material taken. After each reinforcement borehole, a reinforcing agent is injected through a perforated tube. Because the directions of the boreholes of the individual floors are perpendicular to each other, a solid support plate is formed after injection and since its under-surface area is substantially greater than the under-surface of the original tower foundations, the tower stabilizes. Since the carrier plate is horizontal and the substrate 2 below the elevated portion A of the tower 11 could be compressed. and to align the tower, it will be expedient to inject reinforcing material through the horizontal wells into this part as well to maintain the attractive inclination of the new tower 11.

Sposob rektlfikácie a stabilizácie stavieb podlá vynálezu má velký význam najmá pre stavby a charakterom kultúrno-historických pamiatok vysokých hodnot, ktoré je potřebné zachovat budúcim generáciám v póvodnom stave.The method of rectifying and stabilizing the structures according to the invention is of great importance, in particular for the structures and character of the cultural and historical monuments of high value, which need to be preserved in future conditions for future generations.

Claims

Method of stabilizing a building, characterized in that a system of horizontal boreholes is formed beneath the foundations, wherein each well has a perforated pipe into which the hardener is injected.

2. The method of claim 1, wherein the curing agent is a cementitious compound.

3. The method according to claim 1, characterized in that the horizontal well system consists of several floors.

4. The method according to claim 1, characterized in that the directions of the horizontal boreholes on the individual floors form an angle greater than 0 [deg.].

5. The method according to claim 1, characterized in that a system of horizontal deburring bores is created under the foundations of the structure to remove soil in a side view approximately the shape of a triangular prism, the longest side of the base being e.g. the stepped and smallest angle of the triangular base is equal to the angle of reduction of the inclination of the building from the vertical.

6. The method according to claim 5, wherein the horizontally deburring bores are parallel to the inclination direction.

7. The method of claim 5, wherein the horizontally deburring bores are perpendicular to the inclination direction.