RU2265705C1

RU2265705C1 - Method for building reconstruction and raising

Info

Publication number: RU2265705C1
Application number: RU2004112208/03A
Authority: RU
Inventors: С.Г. Иванищев (RU); С.Г. Иванищев; А.А. Стоценко (RU); А.А. Стоценко; С.И. Доценко (RU); С.И. Доценко; Н.Я. Цимбельман (RU); Н.Я. Цимбельман
Original assignee: Иванищев Сергей Георгиевич
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2005-12-10

Abstract

FIELD: building, particularly building reconstruction.

SUBSTANCE: method involves forming main drilled piles along building foundation perimeter, where the piles are arranged outside the foundation; mounting the main load-bearing supports on the drilled piles so that load-bearing supports are arranged in pairs from opposite sides of the building; mounting load-bearing girders on load-bearing vertical support heads, wherein the bearing girders are arranged in rows; erecting additional stories on the bearing girders. Main drilled piles extend for depth not less than building foundation depth in ground. Upper pile parts are pulled together in pairs. Additional drilled piles adapted to support additional load-bearing vertical supports are driven outside the building foundation beyond the main ones. At least one additional load-bearing support is arranged in the main vertical support row from one building side.

EFFECT: prevention of service performance reduction.

16 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции зданий путем надстройки новых этажей.The invention relates to the field of construction and can be used in the reconstruction of buildings by adding new floors.

Известны способы реконструкции зданий, заключающиеся в возведении по периметру существующего здания за его пределами внешних опор (пилонов) с последующим сооружением надстройки. Несущая конструкция надстройки обычно представляет собой пространственную стержневую структуру, жестко объединенную с внешними опорами, при этом элементы стержневой структуры служат жесткой арматурой железобетонных перекрытий надстраиваемых этажей здания [заявка RU 99127638, опубл. 10.11.2001]. Например, в конструкции жилого дома вторичной застройки надстроечные внешние несущие пилоны выполнены с междуэтажными перекрытиями на самостоятельном фундаменте и отделены от старой части дома осадочным швом, верхние надстроенные этажи содержат наружные и внутренние балки-стенки и перекрытия, объединенные смежными междуэтажными перекрытиями в геометрически неизменяемую пространственную систему [заявка RU 99119031, опубл. 03.09.1999]. Однако система пилонов в таких известных технических решениях не проработана.Known methods for the reconstruction of buildings, consisting in the construction of the perimeter of an existing building outside its external supports (pylons) with the subsequent construction of the superstructure. The supporting structure of the superstructure is usually a spatial rod structure, rigidly combined with external supports, while the elements of the rod structure serve as rigid reinforcement of the reinforced concrete floors of the building floors [application RU 99127638, publ. November 10, 2001]. For example, in the construction of a secondary building, superstructure external load-bearing pylons are made with interfloor ceilings on an independent foundation and separated from the old part of the house by a seam, the upper superstructure floors contain external and internal girders, walls and ceilings, combined by adjacent interfloor ceilings in a geometrically unchanged spatial system [application RU 99119031, publ. 09/03/1999]. However, the pylon system in such well-known technical solutions is not worked out.

Между тем, при решении задач реконструкции зданий, особенно представляющих собой архитектурную ценность, не следует нарушать их конструктивное решение и целостность, что требует: во-первых, обеспечения сохранения фундаментов; во-вторых, исключение дополнительной нагрузки на несущие конструкции существующего здания. Нарушение этих требований может привести к разрушению реконструируемых зданий и/или потере ими таких эксплутационных качеств как прочность, жесткость, устойчивость и т.п.Meanwhile, when solving the problems of reconstruction of buildings, especially those of architectural value, their structural solution and integrity should not be violated, which requires: firstly, ensuring the preservation of foundations; secondly, the exclusion of additional load on the supporting structures of the existing building. Violation of these requirements can lead to the destruction of reconstructed buildings and / or the loss of their operational qualities such as strength, rigidity, stability, etc.

Из уровня техники известны способы реконструкции, в которых вышеуказанные требования не выполняются и такие способы могут, например, использоваться только при опоре фундаментов на несжимаемые скальные грунты. Например, согласно одному из них пилоны монтируют с опорой на фундамент существующего здания, между ними устраивают ризалиты с опорой на местное усиление фундамента, при этом пилоны и ризалиты в уровне перекрытий существующего здания монолитно соединяют плитами, а надстройку этажей производят с расширением здания на величину выступа ризалита с передачей нагрузки на пилоны и ризалиты, причем при монтаже ризалиты и пилоны жестко связывают с существующим зданием [патент RU 2149964, опубл. 27.05.2000]. Согласно другому известному способу пилоны опирают на отдельные свайные фундаменты [патент RU 2043464, опубл. 10.09.1995], однако, сам свайный фундамент не достаточно продуман, при этом от воздействия динамических нагрузок при забивке свай может нарушиться целостность реконструируемого здания и произойти сдвижка существующих фундаментов. Следующий из способов хотя и предполагает установку дополнительных фундаментных опор, все же предусматривает соединение дополнительных этажей надстройки со старыми конструктивными элементами [патент RU 2120009, опубл. 10.10.1998], что создает дополнительную нагрузку на старую постройку.The prior art methods of reconstruction, in which the above requirements are not met and such methods can, for example, be used only when the foundations are supported on incompressible rocky soils. For example, according to one of them, pylons are mounted with support on the foundation of an existing building, between them arrange risalits based on local strengthening of the foundation, while pylons and risalits at the level of the floors of the existing building are monolithically connected with plates, and the superstructure of floors is made with the building expanded by the size of the ledge risalit with the transfer of load to the pylons and risalits, and during installation, risalits and pylons are rigidly connected with the existing building [patent RU 2149964, publ. May 27, 2000]. According to another known method, the pylons are supported on separate pile foundations [patent RU 2043464, publ. 09/10/1995], however, the pile foundation itself is not well thought out, and the integrity of the reconstructed building may be disrupted and the existing foundations may be shifted due to dynamic loads during pile driving. The next method, although it involves the installation of additional foundation supports, still involves the connection of additional floors of the superstructure with old structural elements [patent RU 2120009, publ. 10.10.1998], which creates additional load on the old building.

В качестве прототипа выбрана надстройка здания по известному способу реконструкции [патент RU 2036291, опубл. 27.05.1995], в котором частично выполняются требования, приведенные выше. Согласно этому способу по периметру здания вне зоны сжимаемой толщи грунта основания фундамента реконструируемого здания выполняют буронабивные сваи с ростверком, на котором затем устанавливают несущие вертикальные опоры (пилоны или двухветвевые балки) с одновременным устройством в уровнях перекрытий реконструируемого здания дополнительных перекрытий, имеющих консольные выступы в сторону здания. На оголовки пилонов монтируют несущие фермы с параллельными поясами, на которых возводят надстройку вышележащих этажей. Однако зона сжимаемости толщи грунта в горизонтальном направлении в зависимости от свойств грунтов может быть в 2-10 раз больше ширины подошвы фундамента [см. например, Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - Л., - 1988], а фундамент самого здания или надстраиваемой конструкции может занимать большее пространство, чем реконструируемое согласно способу здание, т.е. дополнительные фундаменты не могут быть устроены в непосредственной близости от существующего здания. Кроме того, по известному способу нарушают целостность верхней части здания за счет замены плитой снимаемой кровли, при этом нагрузка от такой плиты на здание гораздо больше, чем нагрузка от веса снятой кровли, что может привести к потере эксплутационных качеств существующего здания.As a prototype of the selected superstructure of the building according to the known method of reconstruction [patent RU 2036291, publ. May 27, 1995], in which the requirements given above are partially fulfilled. According to this method, bored piles with a grill are made around the perimeter of the building outside the compressible soil thickness of the foundation foundation of the building to be reconstructed, on which vertical supporting pillars (pylons or two-beam beams) are then installed with the simultaneous installation of additional ceilings with cantilevered ledges to the side of the floors of the reconstructed building building. On trunks of pylons, mounting trusses with parallel belts are mounted on which a superstructure of overlying floors is erected. However, the compressibility zone of the soil thickness in the horizontal direction, depending on the properties of the soil, can be 2-10 times greater than the width of the base of the foundation [see e.g. Dolmatov B.I. Soil mechanics, foundations and foundations. - L., - 1988], and the foundation of the building itself or the superstructure can occupy a larger space than the building reconstructed according to the method, i.e. Additional foundations cannot be built in the immediate vicinity of an existing building. In addition, according to the known method, the integrity of the upper part of the building is violated by replacing the removable roof with a slab, while the load from such a slab on the building is much greater than the load from the weight of the removed roof, which can lead to a loss in the operational qualities of the existing building.

Решаемая техническая задача - исключение снижения эксплутационных качеств реконструируемых зданий путем надстройки.The technical task to be solved is the exclusion of a decrease in the operational qualities of reconstructed buildings by means of a superstructure.

Предлагается способ реконструкции зданий, общим с прототипом согласно которому по периметру снаружи фундамента реконструируемого здания выполняют основные буровые сваи, на которых затем рядами попарно с двух противоположных сторон реконструируемого здания устанавливают основные несущие вертикальные опоры, а на оголовки несущих вертикальных опор рядами монтируют несущие фермы, на которых возводят надстройку вышележащего этажа или этажей. Новым является то, что основные буровые сваи выполняют на глубину, не менее чем глубина заложения фундамента реконструируемого здания, и стягивают их верхние части между собой попарно, а по периметру снаружи фундамента реконструируемого здания дальше от основных буровых свай выполняют дополнительные буровые сваи, на которых устанавливают дополнительные несущие вертикальные опоры не менее одной в одном ряду с основной несущей вертикальной опорой с одной стороны реконструируемого здания. Т.о. расстояние от фундамента до основных буровых свай может быть сокращено до минимума, т.к. их погружают на глубину сжимаемой по высоте толщи грунта и прижимают по направлению к существующему фундаменту за счет стяжки так, что напряженно-деформированное состояние основания не изменяется по сравнению с существующим ранее - линии скольжения перерезаются и такие сваи не допускают перемещения (скольжения) грунта. При этом дополнительные фундаменты в виде дополнительных свай не снижают состояние и эксплутационные качества реконструируемого здания.A method for reconstructing buildings is proposed, common with the prototype according to which the main drilling piles are made along the perimeter outside the base of the building under reconstruction, on which the main supporting vertical supports are then installed in rows in pairs from two opposite sides of the reconstructed building, and the supporting farms are mounted in rows in rows on the ends of the supporting vertical supports which erect a superstructure of an overlying floor or floors. What is new is that the main drilling piles are carried out to a depth not less than the depth of the foundation of the reconstructed building, and they pull together their upper parts in pairs, and along the perimeter outside the base of the reconstructed building, additional drilling piles are installed further from the main drilling piles, on which they are installed additional supporting vertical supports not less than one in a row with the main supporting vertical support on one side of the building under reconstruction. T.O. the distance from the foundation to the main drilling piles can be reduced to a minimum, as they are immersed to the depth of the soil thickness compressible in height and pressed towards the existing foundation due to the screed so that the stress-strain state of the base does not change compared to the previously existing one - the slip lines are cut and such piles do not allow the soil to move (slip). At the same time, additional foundations in the form of additional piles do not reduce the condition and performance of the reconstructed building.

Дополнительные несущие вертикальные опоры при установке могут быть наклонены в сторону реконструируемого здания, что повышает устойчивость.Additional supporting vertical supports during installation can be tilted towards the reconstructed building, which increases stability.

Лучше, когда основные буровые сваи выполняют в непосредственной близости от фундамента реконструируемого здания.It is better when the main drilling piles are carried out in the immediate vicinity of the foundation of the reconstructed building.

Буровые сваи, как основные, так и дополнительные, могут выполняться буронабивными и/или буроинъекционными.Drill piles, both primary and secondary, may be drilled and / or bored.

Несущие фермы могут монтироваться на оголовки основных и дополнительных несущих вертикальных опор одного ряда подвешиванием с помощью жесткого или шарнирного соединения.Bearing trusses can be mounted on the heads of the main and additional bearing vertical supports of the same row by hanging using a rigid or swivel joint.

Дополнительные буровые сваи могут быть выполнены вне зоны сжимаемой толщи грунта основания фундамента реконструируемого здания.Additional drilling piles can be performed outside the zone of compressible soil thickness of the foundation foundation of the reconstructed building.

Отдельно заявляется надстройка здания, возведенная вышеуказанным способом или спроектированная для возведения таким способом. Надстройка, как и в прототипе, содержит несущие фермы выше реконструируемого здания, выполненные с возможностью возведения на них надстраиваемого этажа или этажей, основные несущие вертикальные опоры, установленные рядами попарно с двух противоположных сторон реконструируемого здания на основные буровые сваи, выполненные по периметру реконструируемого здания вне его фундамента, при этом каждая из несущих ферм смонтирована на оголовки несущих вертикальных опор одного ряда. Новым является то, что надстройка содержит дополнительные несущие вертикальные опоры не менее одной в одном ряду с основной несущей вертикальной опорой с одной стороны реконструируемого здания, установленные на дополнительные буровые сваи, выполненные дальше от фундамента здания, чем основные буровые сваи, при этом основные буровые сваи заглублены не менее чем глубина заложения фундамента реконструируемого здания и стянуты между собой попарно на уровне подвала или нижних этажей реконструируемого здания.Separately, the superstructure of the building erected by the above method or designed for construction in this way is claimed. The superstructure, as in the prototype, contains load-bearing trusses above the reconstructed building, made with the possibility of erecting a built-in floor or floors on them, the main load-bearing vertical supports installed in rows in pairs from two opposite sides of the reconstructed building on the main drilling piles made along the perimeter of the reconstructed building outside of its foundation, while each of the bearing trusses is mounted on the heads of the bearing vertical supports of one row. New is that the superstructure contains additional vertical bearing pillars of at least one in a row with the main vertical bearing pillar on one side of the building being reconstructed, mounted on additional drilling piles made farther from the building foundation than the main drilling piles, while the main drilling piles not less than the depth of the foundation of the reconstructed building is deepened and pulled together in pairs at the basement level or lower floors of the reconstructed building.

Дополнительные несущие вертикальные опоры могут быть наклонены в сторону реконструируемого здания.Additional supporting vertical supports can be tilted towards the reconstructed building.

Лучше, когда основные буровые сваи выполнены в непосредственной близости от фундамента реконструируемого здания.It is better when the main drilling piles are made in the immediate vicinity of the foundation of the reconstructed building.

Основные буровые сваи могут быть стянуты с помощью стяжки нижних частей установленных на них основных несущих вертикальных опор.The main drilling piles can be pulled together with a tie of the lower parts of the main vertical bearing supports installed on them.

Несущие вертикальные опоры, как основные, так и дополнительные, могут быть выполнены в виде пилонов.Bearing vertical supports, both primary and secondary, can be made in the form of pylons.

Буровые сваи, как основные, так и дополнительные, могут быть выполнены буронабивными и/или буроинъекционными.Drilling piles, both primary and secondary, can be made bored and / or bored.

Несущие фермы могут быть смонтированы на оголовки несущих вертикальных опор одного ряда подвешиванием.Bearing trusses can be mounted on the heads of the bearing vertical supports of one row by hanging.

Изобретение поясняется схематическими чертежами, где на фиг.1 и на фиг.2 в поперечном разрезе реконструированного здания показан основной несущий модуль одного ряда малоэтажной и многоэтажной надстроек соответственно.The invention is illustrated by schematic drawings, where in Fig.1 and Fig.2 in cross section of the reconstructed building shows the main bearing module of one row of low-rise and multi-story superstructures, respectively.

Изобретение поясняется на примерах.The invention is illustrated by examples.

Пример 1. Малоэтажная надстройка.Example 1. Low-rise superstructure.

Надстройка до трех этажей (см. фиг.1), например над пятиэтажным жилым реконструируемым зданием 1 с фундаментом 2 в грунте 3, включает основные буронабивные сваи 4, выполненные ниже глубины заложения фундамента 2, на которые установлены основные пилоны 5, стянутые сквозь здание 1 стяжкой 6, а также дополнительные буронабивные сваи 7, выполненные примерно на глубине заложения фундамента 2, на которые установлены дополнительные вертикальные пилоны 8. На оголовках пилонов 5, 8 жестко смонтирована несущая ферма 9. При строительстве сначала устанавливают сваи 4, 7, на которые жестко монтируют пилоны 5, 8 соответственно, на оголовки которых подвешивают ферму 9, а пилоны 5 стягивают стяжкой 6.A superstructure of up to three floors (see Fig. 1), for example, over a five-story residential building under reconstruction 1 with a foundation 2 in soil 3, includes the main bored piles 4, made below the depth of the foundation 2, on which the main pylons 5 are installed, pulled through the building 1 screed 6, as well as additional bored piles 7, made approximately at the depth of the foundation 2, on which additional vertical pylons are installed 8. On the heads of the pylons 5, 8, the supporting truss 9 is rigidly mounted. During construction, first install t pile 4, 7, which are rigidly mounted on pylons 5 and 8, respectively, on end walls 9 which are suspended from the farm, and pylons 5 tightening the coupler 6.

Пример 2. Многоэтажная надстройка.Example 2. A multi-story superstructure.

Надстройка от трех до пяти этажей (см. фиг.2) конструктивно и технологически подобна приведенной в примере 1 и дополнительно усилена наклонными пилонами 10 на буроинъекционных сваях 11, выполненных вне зоны сжимаемой толщи грунта 3 под основанием фундамента 2.A superstructure from three to five floors (see Fig. 2) is structurally and technologically similar to that shown in Example 1 and is additionally reinforced by inclined pylons 10 on bored piles 11 made outside the zone of compressible soil thickness 3 under the foundation 2.

Элементы приведенных конструкций надстройки могут быть изготовлены из стали или железобетона и иметь различный подходящий профиль.Elements of the above structures of the superstructure can be made of steel or reinforced concrete and have a different suitable profile.

Лучше, когда пилоны 5, 8, 10 установлены рядами по длине здания с определенным шагом, лучше стандартным (9 м, 12 м, 18 м и т.д.).It is better when pylons 5, 8, 10 are installed in rows along the length of the building with a certain step, better than standard (9 m, 12 m, 18 m, etc.).

Также очевидно, что вышележащие этажи могут быть смонтированы на фермах 9 любыми известными способами, в частности как в описанных выше аналогах или в других подобных конструкциях. То же относится к монтажу новых внешних стен, перекрытий, других фасадных конструкций, опирающихся на пилоны 5, 8, 10 [например, ЕР 0509219 А2, опубл. 21.10.1992]. При этом желательно, чтобы элементы таких конструкций не опирались на элементы здания 1 - крышу, стены и т.п.It is also obvious that the overlying floors can be mounted on trusses 9 by any known methods, in particular as in the analogs described above or in other similar structures. The same applies to the installation of new external walls, ceilings, and other facade structures based on pylons 5, 8, 10 [for example, EP 0509219 A2, publ. 10.21.1992]. At the same time, it is desirable that the elements of such structures are not supported by the elements of building 1 — roof, walls, etc.

Приведенные примеры использованы только для целей иллюстрации некоторых частных случаев осуществления изобретения и, в связи с этим, они не ограничивают объем правовой охраны, представленный в формуле, при этом специалист в данной области техники относительно просто способен осуществить и другие варианты осуществления изобретения.The above examples are used only to illustrate some particular cases of the invention and, in this regard, they do not limit the scope of legal protection presented in the formula, while a specialist in the art is relatively simple able to implement other embodiments of the invention.

Claims

1. A method of reconstructing buildings, according to which the main piles are made along the perimeter outside the base of the reconstructed building, on which the main bearing vertical supports are then installed in rows in pairs from two opposite sides of the reconstructed building, and the load-bearing trusses are mounted in rows in rows on the ends of the bearing vertical supports. superstructure of an overlying floor or floors, characterized in that the main drilling piles are carried out to a depth not less than the depth of the foundation of the reconstructed buildings, and pull their upper parts together in pairs, and along the perimeter outside the base of the building under reconstruction, further drilling piles are carried out further from the main drill piles, on which additional supporting vertical supports are installed at least one in a row with the main supporting vertical support on one side of the reconstructed building.

2. The method according to claim 1, characterized in that the additional supporting vertical supports during installation are tilted towards the reconstructed building.

3. The method according to claim 1, characterized in that the main drilling piles are performed in the immediate vicinity of the foundation of the reconstructed building.

4. The method according to claim 1, characterized in that the drilling piles perform bored.

5. The method according to claim 1, characterized in that the drilling piles perform drilling injection.

6. The method according to claim 1, characterized in that the supporting trusses are mounted on the heads of the bearing vertical supports of one row by hanging.

7. The method according to claim 1, characterized in that the additional drilling piles are performed outside the zone of compressible soil thickness of the foundation foundation of the reconstructed building.

8. A building superstructure containing load-bearing trusses above the reconstructed building, made with the possibility of erecting a built-in floor or floors on them, main load-bearing vertical supports, installed in rows in pairs from two opposite sides of the reconstructed building, to the main drilling piles made along the perimeter of the reconstructed building outside its foundation and each of the bearing trusses is mounted on the heads of the bearing vertical supports of one row, characterized in that it contains additional bearing vertical supports of less than one in a row with the main bearing vertical support on one side of the building being reconstructed, installed on additional drilling piles made farther from the building foundation than the main drilling piles, while the main drilling piles are buried no less than the foundation depth of the building being reconstructed, and pulled together in pairs at the basement or lower floors of the reconstructed building.

9. The superstructure of claim 8, characterized in that the additional supporting vertical supports are tilted towards the reconstructed building.

10. The superstructure of claim 8, characterized in that the main drilling piles are made in close proximity to the foundation of the building under reconstruction.

11. The superstructure of claim 8, characterized in that the main drilling piles are pulled together by means of a screed of the lower parts of the main supporting vertical supports installed on them.

12. The superstructure of claim 8, characterized in that the supporting vertical supports are made in the form of pylons.

13. The superstructure of claim 8, wherein the drilling piles are bored.

14. The superstructure of claim 8, characterized in that the drill piles are made by injection.

15. The superstructure of claim 8, characterized in that the supporting trusses are mounted on the heads of the bearing vertical supports of one row by hanging.

16. The superstructure of claim 8, characterized in that the additional drilling piles are made outside the zone of compressible soil thickness of the foundation foundation of the reconstructed building.