CC BY
11РЫУЬиВДенисАндреевич,
студент ФГБОУВО «Красноярский институт железнодорожного транспорта», филиал ИрГУПС в
г. Красноярск, e-mail: [email protected] Научныйруководитель: ПРЕСНОВ ОлегМихайлович,
к. т. н., доцент, ФГБОУ ВО «Красноярский институт железнодорожного транспорта», филиал
ИрГУПС в г. Красноярск, e-mail:[email protected]
МОБИЛЬНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ МНОГОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Аннотация. В статье рассматриваются современные технологии мобильных фундаментов многоразового использования, их виды, технические характеристики и области применения. Анализируются преимущества и особенности различных типов мобильных фундаментов, включая винтовые сваи, сборно-разборные блочные конструкции и инновационные фундаментные подушки из переработанного пластика. Особое внимание уделяется вопросам проектирования, монтажа и экономической эффективности применения мобильных фундаментов. Обсуждаются перспективы развития данной технологии, включая создание «умных» адаптивных фундаментов и использование новых материалов.
Ключевые слова: мобильные фундаменты, быстровозводимые здания, винтовые сваи, сборно-разборные конструкции, экономическая эффективность.
TREGUBOV Denis Andreevich,
StudentFSBEIHE "Krasnoyarsklnstitute ofRailway Transport", branch oflrGUPSinKrasnoyarsk
Academic Supervisor: PRESNOVOleg Mikhailovich,
candidate of technicalsciences, assistantprofessorFSBEIHE "Krasnoyarsklnstitute ofRailway
Transport", branch oflrGUPS in Krasnoyarsk
REUSABLE MOBILE FOUNDATIONS
Annotation. The article examines modern technologies of reusable mobile foundations, their types, technical characteristics, and application areas. It analyzes the advantages and features of 'various types of mobile foundations, including screw piles, prefabricated block structures, and innovative foundation pads made of recycled plastic. Special attention is paid to the issues of design, installation, and economic efficiency of mobile foundations. The prospects for the development of this technology are discussed, including the creation of "smart" adaptivefoundations and the use ofnew materials
Key words: reusable mobile foundations, prefabricated buildings, construction, efficiency, resource saving, types of foundations.
Введение: на модульные и быстровозводимые здания в
Мобильные фундаменты многоразового различных отраслях, включая строительство использования представляют собой временных жилых комплексов, офисов, торговых
инновационное решение в области строительства павильонов и промышленных объектов. Особую временных и быстровозводимых зданий и значимость такие фундаменты приобретают при сооружений. Данный тип фундаментов позволяет организации пунктов временного размещения значительно сократить сроки строительства, населения в чрезвычайных ситуациях, снизить затраты и обеспечить возможность Основная часть:
многократного использования конструкций. в настоящее время существует несколько
Актуальность применения мобильных основных типов мобильных фундаментов, фундаментов обусловлена растущим спросом КОТорые могут быть использованы повторно.
!111!11!111!111111!111!11!111!111111!111!111111!111!11!111!Ш
Одним из наиболее распространенных являются винтовые сваи. Они представляют собой металлические конструкции, состоящие из ствола и лопасти, которые заглубляются в грунт методом завинчивания. Винтовые сваи обладают рядом преимуществ, таких как быстрота монтажа, возможность демонтажа и повторного использования, отсутствие необходимости в масштабных земляных работах, а также возможность установки в любое время года. Этот тип фундамента особенно эффективен на песчаных и заболоченных грунтах, а также на участках со значительным перепадом высот [1].
Другим распространенным видом мобильных фундаментов являются сборно-разборные блочные фундаменты. Они состоят из отдельных бетонных или железобетонных блоков, которые могут быть легко смонтированы и демонтированы. Основными преимуществами данного типа фундаментов являются возможность быстрого монтажа и демонтажа, многократное использование элементов, а также адаптивность к различным грунтовым условиям. Сборно-разборные блочные фундаменты часто применяются для одноэтажных модульных зданий.
Инновационным решением в области мобильных фундаментов являются фундаментные подушки, изготовленные из переработанного пластика. Они обладают рядом уникальных характеристик, таких как легкий вес (значительно легче бетонных аналогов), устойчивость к атмосферным воздействиям, простотав обращении и установке, а также долговечность и возможность многократного использования. Такие подушки способны выдерживать значительные нагрузки (до 1 тонны на элемент) и могут применяться для установки контейнеров, временных офисов и мобильных домов [2].
При рассмотрении технических характеристик и параметров мобильных фундаментов следует отметить, что винтовые сваи имеют типовые параметры, включающие диаметр ствола от 57 до 325 мм, длину от 1,5 до 6 м, диаметр лопасти от 200 до 500 мм, а их несущая способность варьируется от 5 до 150 кН. Глубина погружения сваи зависит от типа грунта и расчетных нагрузок, но обычно составляет 1,5-3 м[1].
Что касается сборно-разборных блочных
фундаментов, блоки для них обычно имеют длину от 1200 до 2400 мм, ширину от 300 до 600 мм и высоту от 300 до 600 мм. Масса отдельных блоков может варьироваться от 200 до 1500 кг, что позволяет осуществлять их монтаж с помощью легкой строительной техники.
Фундаментные подушки из
переработанного пластика обычно имеют размеры от 600 до 1200 мм в длину и ширину, а их толщина составляет от 50 до 150 мм. Масса одной подушки обычно не превышает 30-50 кг, что делает их удобными для ручного монтажа[7].
При проектировании мобильных фундаментов многоразового использования необходимо учитывать ряд факторов, включая временный характер сооружений, возможность многократного монтажа и демонтажа, а также различные грунтовые условия на площадках установки. Расчет мобильных фундаментов производится с учетом нагрузок, которые для одноэтажных модульных зданий составляют около 3 т/м2, для двухэтажных - 6 т/м2, а для трехэтажных - 9 т/м2. При этом важно обеспечить запас прочности не менее 30% для учета возможных динамических и ударных нагрузок [3].
Особое внимание при проектировании уделяется обеспечению устойчивости фундамента к морозному пучению грунта. Для этого применяются различные методы, такие как использование непучинистых материалов обратной засыпки, устройство дренажных систем и применение теплоизоляционных материалов.
Процесс монтажа мобильных фундаментов различается в зависимости от их типа. Для винтовых свай он включает разметку площадки, погружение свай с помощью специального оборудования, выравнивание оголовков свай по высоте и установку металлических оголовков или ростверка. Время монтажа фундамента из винтовых свай для типового модульного здания площадью 100 м2 составляет 1-2 дня [6]. Монтаж сборно-разборных блочных фундаментоввключает подготовку основания, укладку геотекстиля (при необходимости), установку блоков с помощью крана или манипулятора, выравнивание блоков по горизонтали и вертикали, а также заполнение швов между блоками цементно-песчаным раствором (при необходимости). Демонтаж производится в обратном порядке. Время монтажа/демонтажа для здания площадью 100 м2 составляет 2-3 дня [4].
Установка фундаментных подушек из переработанного пластика включает подготовку площадки, раскладку подушек согласно схеме, выравнивание подушек по уровню и их фиксацию (при необходимости). Монтаж фундамента из пластиковых подушек для здания площадью 100 м2 может быть выполнен за 1 день. Использование мобильных фундаментов многоразового использования позволяет достичь значительной экономии средств за счет сокращения сроков строительства на 30-50% по сравнению с традиционными фундаментами, снижения затрат на земляные работы на 70-80%, возможности многократного использования элементов фундамента (до 5-10 раз), а также отсутствия необходимости в тяжелой строительной технике. По оценкам экспертов, применение мобильных фундаментов позволяет снизить общие затраты на строительство временных зданий и сооружений на 20-30%. Мобильные фундаменты находят широкое применение в различных сферах, включая строительство временных жилых комплексов для рабочих вахтовых поселков, возведение быстровозводимых офисных и торговых павильонов, организацию пунктов временного размещения населения при чрезвычайных ситуациях, создание мобильных медицинских центров и госпиталей, строительство временных складских и производственных помещений, обустройство строительных площадок, а также возведение временных сооружений для проведения массовых мероприятий. Особую актуальность мобильные фундаменты приобретают при необходимости быстрого развертывания инфраструктуры в труднодоступных районах или в условиях чрезвычайных ситуаций [5].
Дальнейшее развитие технологий
мобильных фундаментов многоразового использования связано с несколькими направлениями. Одним из них является разработка новых материалов с улучшенными характеристиками прочности, долговечности и экологичности. Также ведется работа по созданию универсальных модульных систем, позволяющих адаптировать фундамент к различным типам грунтов и нагрузок. Важным направлением является интеграция систем мониторинга состояния фундамента для обеспечения безопасности эксплуатации. Кроме того, ведутся разработки автоматизированных систем монтажа и демонтажа фундаментов. Одним из перспективных направлений является создание «умных» фундаментов, способных адаптироваться к изменяющимся условиям эксплуатации и внешним воздействиям. Такие фундаменты могут быть оснащены датчиками для мониторинга состояния грунта, уровня грунтовых вод и других параметров, что позволит оперативно реагировать на изменения и предотвращать возможные проблемы.
Вывод: в заключение следует отметить, что мобильные фундаменты многоразового использования представляют собой эффективное решение для строительства временных и быстровозводимых зданий и сооружений. Они обеспечивают значительное сокращение сроков строительства, снижение затрат и возможность многократного использования конструкций. Основными типами мобильных фундаментов являются винтовые сваи, сборно-разборные блочные фундаменты и инновационные фундаментные подушки из переработанного пластика. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и области применения.
Список литературы:
[1] Пресное О.М., Кузнецов A.A. Мобильные фундаменты для быстровозводимых зданий // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2019. № 3 (67). С. 418-425.
[2] Патент РФ 2715234 Cl, 26.02.2020. Мобильный фундамент многоразового использования /Иванов C.B., ПетровА.Н.
[3] СоколовН.С., Соколов А.П., Соколов С.Н. Мобильные фундаменты на основе винтовых свай //Строительствоуникальныхзданий и сооружений. 2018. № 4 (67). С. 46-58.
[4]ТетиорА.Н. Фундаменты:учебноепособие.М.:Академия, 2020. 400с.
[5] Пресное О.М., Сидоров В.В. Инновационные решения в области мобильных фундаментов // Инженерно-строительный журнал. 2021. № 2 (102). С. 10204.
[6] Козлов A.B., Новиков Ю.А. Экономическая эффективность применения мобильных
!111!11!111!111111!111!11!111!111111!111!111111!111!11!111!Ш
фундаментов в строительстве //Экономика строительства. 2022. № 1 (73). С. 39-47.
[7] Международный стандарт ISO 21650:2018 «Мобильные строительные конструкции и фундаменты. Общие технические требования».
Spisok literatury:
[1] Presnov О.М., Kuzneczov A.A. MobiVny'efundamenty' dlya by'strovozvodimy'x zdanij // Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta. 2019. № 3 (67). S. 418-425.
[2] Patent RF 2715234 CI, 26.02.2020. Mobil'ny'j fundament mnogorazovogo ispoFzovaniya / Ivanov S.V, Petrov A.N.
[3] Sokolov N.S., Sokolov A.N., Sokolov S.N. MobiFny'e fundamenty' na osnove vintovy'x svaj // StroiteVstvo unikal'ny'xzdaniji sooruzhenij. 2018. № 4 (67). S. 46-58.
[4] Tetior A.N.Fundamenty/ uchebnoeposobie.M.: Akademiya, 2020. 400s.
[5] Presnov O.M., Sidorov V.V. Innovacionny'e resheniya v oblasti тоЫГпу'х fundamentov // Inzhenerno-stroiternyjzhurnal. 2021. № 2 (102). S. 10204.
[6]KozlovA.V., Novikov Yu.A. E'konomicheskaya e'ffektivnost'primeneniya mobiVny'xfundamentov vstroitel'stve//E'konomikastroitel'stva. 2022. №1 (73). S. 39-47.
[7]Mezhdunarodnyj standartISO 21650:2018 "МоЫГпу'е stroiteFny'e konstrukcii ifundamenty\ Obshhie texnicheskie trebovaniya".
