Текст
                    Э.М.ГЕНДЕЛЬ
ПЕРЕДВИЖКА
ПОДЪЕМ И
ВЫПРЯМЛЕНИЕ
СООРУЖЕНИЙ

Э. М. ГЕНДЕЛЬ засл, деятель науки и техники УзССР, профессор ПЕРЕДВИЖКА, ПОДЪЕМ И ВЫПРЯМЛЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ ИЗДАТЕЛЬСТВО .УЗБЕКИСТАН* Ташкент — 1975
6С6.8 Г 34 Гендель Э. М. Передвижка, подъем и выпрямле- ние сооружений. Т., «Узбекистан», 1975. 272 с. с рис. и табл. Список лит с. 270. В книге разработаны основные вопросы теории и практики передвижки, подъема и выпрямления кренов сооружений и приводятся необходимые данные для проектирования и производства'этих работ. Предложенные конструкции укрепления оснований сооружений и методы их расчета проверены экспериментально в натурных условиях при перемещении сооружений. Установлены целесообразные способы организации работ с учетом их максимальной механизации и использованием новейших достижений строительной техники* Проведен анализ применимости различного оборудования для перемещений и даны рекомендации для его использования в зависимости от конкретных условий* Книга предназначается для инженеров-проектировщиков, производственников, препо- давателей и студентов втузов. 6С6.8 Эммануил Матвеевич Гендель ПЕРЕДВИЖКА, ПОДЪЕМ И ВЫПРЯМЛЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ Редактор А. Муракаева Художник обложки В. Ворохов Техн, редактор Т. Аббасов Корректор Л. Федотова Сдано в набор 16/V-1975 г. Подписано в печать 18'ХП-1975 г. Печ, лист. 17,0. Уч. изд. л. 19,3. Тираж 3000. Р04967. Издательство .Узбекистан*, Ташкент, Навои. 30. Договор 177 — 74 Ташкентская типография № 1 Госкомитета Совета Министров УзССР по делам издательств, поли- графии и книжной торговли, Ташкент, ул. Хамзы, 21, Заказ 751. Цена 2 р. 03 к. 30203 438 Г М351 (06) 75 19 75 © Издательство „УЗБЕКИСТАН", 1975 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ Совершенствование технической базы социалистической инду- стрии, широкое и полное использование механизмов, облегчающих труд человека, являются предметом особой заботы Коммунистиче- ской партии и Советского государства. В качестве крупнейшей технической проблемы, имеющей боль- шое народнохозяйственное значение особенно в настоящий период, встал вопрос о расширении городских улиц, повышении этажности зданий и приспособлении существующих цехов и других сооруже- ний к требованиям новых, более совершенных технологических схем производства. Еще в 1928 г. автор настоящей работы запроектировал, а затем и руководил работами по реконструкции котельного цеха Луган- ского паровозостроительного завода. В 1929—1930 гг. после одобрения конкурсной комиссией проекта под руководством автора была произведена подводка фундаментов под административное здание за № 23/2 по Неглинному проезду (Москва). На этой работе был применен безосадочный способ перекрепления здания на новые фундаменты, без использования домкратов. До начала этих работ как в нашей, так и в иностранной лите- ратуре отсутствовали соответствующие рекомендации. В иностран- ной литературе, в основном, излагались только результаты работ и не приводились имевшие место трудности и тем более неудачи. Используя методы перемещений сооружений, можно, не прек- ращая их эксплуатации, производить не только передвижку или подъем, но и реконструкцию сооружения, увеличивать высоту его для изготовления или размещения крупногабаритного и тяжелого оборудования. Передвижка зданий позволяет сохранить ценные сооружения, сэкономить строительные материалы, транспорт, денежные сред- ства. Подъем зданий и встройка снизу новых этажей (подстройка) даю г возможность увеличить этажность невысоких ценных зданий, конструкции которых требуют усиления при их надстройке (под- стройка здания, как правило, экономичнее надстройки). Начало советской практике передвижки и подъема сооружений было положено при строительстве Московского метрополитена (1933 г.). Прокладка туннелей на небольшой глубине и вблизтт существующих зданий вызывала необходимость подводки фунда- ментов или поддержания последних на одной вертикальной отметке з
гидравлическими домкратами, т. е. производить подъем отдельных участков зданий1 по мере оседания основания. Так, при строитель- стве первой очереди метро был осуществлен подъем неравномерно осевших стен трехэтажного каменного здания (Летниковский пер., дом № 4). Для подъема были применены гидравлические домкраты большой грузоподъемности, тогда как в США, где работы по пере- мещению зданий имели к тому времени широкое распространение, подъем каменных зданий производился только ручными 5- тонными винтовыми домкратами. Применением гидравлических домкратов большой грузоподъем- ности с централизованной системой питания ускоряется подъем и требуется меньше рабочих, тогда как для ручных винтовых домкра- тов необходимо большее количество физически сильных рабочих. К настоящему времени в СССР с целью расширения магистра- лей и'увеличения высоты сооружений передвинуты пяти-шести- этажные здания и поднято несколько цехов, домен и памятники архитектуры, в том числе и в Средней Азии. Путем подъема были выпрямлены перекосившееся трехэтажное каменное здание с колоннами, железобетонный элеватор на ст. Ер- моловская, несколько домен, колокольни, минареты, пятиэтажное здание в Сумгаите и ряд других сооружений. Новое строительство способом подъема впервые в 1945 г. при- менили во Франции. Там в 1952 г. были построены ангары проле- том 100 м путем подъема готовых покрытий, состоящих из оболо- чек двоякой кривизны. В Швеции возводятся водонапорные башни способом подъема баков с шатрами. По примеру французских специалистов, в США, а затем в Англии, СССР и других странах получило развитие строительство зданий способом подъема плит перекрытий, располагаемых одно над другим и поднимаемых вверх домкратами, опирающимися на заранее установленные колонны. Техника работ по передвижке, подъему и выпрямлению соору- жений в СССР настолько усовершенствовалась, что производство их не мешает нормальной эксплуатации реконструируемых соору- жений. В СССР проводятся большие работы по реконструкции завод- ских цехов в связи с необходимостью увеличения грузоподъемности мостовых кранов, а следовательно, и увеличения высоты сущест- вующих цехов. По технико-экономическим соображениям целесообразнее вме- сто разборки хорошо сохранившегося старого цеха и строительства нового здания поднять на требуемую высоту действующий цех. У многих высоких сооружений и каменных уникальных памят- ников, построенных несколько веков назад, с течением времени об- 1 В 1934 г. под руководством автора данной работы с помощью поперечных балок и домкратов в течение нескольких дней поддерживали на одной вертикаль- ной отметке вывешенную торцовую стену жилого дома № 16 по ул. Волхонке в Москве. 4
разуются крены и их приходится выпрямлять. Наиболее целесооб- разным способом выпрямления следует считать подъем. Способы работ по передвижке и подъему сооружений полиспастами и гид- равлическими домкратами с большим успехом применяются и во многих других областях строительства. Так, обрушенные фермы стального моста при расчистке фарватера могут быть быстро извлечены из воды при помощи конструкций полиспастов, исполь- зуемых для передвижки зданий. Или, например, дорогостоящее строительство большого дока, наливной камеры, поперечного и продольного слипов могут быть заменены постройкой в прорези более дешевой индустриальной конструкции, состоящей из плат- формы, опирающейся на несколько мощных гидравлических дом- кратов, являющихся одновременно и трубчатыми сваями1. В основу настоящей работы положен сорокалетний опыт автора в исследовании, проектировании и производстве работ по переме- щению жилых зданий, промышленных и инженерных сооружений. Кроме того, произведен анализ примеров выполненных работ, из- ложенных в русской и зарубежной литературе. Публикуя книгу, автор стремился: во-первых, преподнести читателю материал малоизученной об- ласти строительного искусства в необходимом объеме при доста- точно понятном и систематизированном его изложении; во-вторых, привести этот материал в полное соответствие с сов- ременным состоянием рассматриваемой отрасли инженерного ис- кусства и дать практические рекомендации с учетом последних достижений в области организации и механизации строительных работ; в-третьих, на основании результатов проведенных исследований внести ясность в ряд еще не разрешенных вопросов при установле- нии потребной мощности оборудования для передвижки, подъема сооружений и в определении действующих нагрузок для расчета рандбалок; в-четвертых, дать рекомендации для проектирования и расчета всех основных элементов конструкций с оптимальными способами производства работ при перемещении. Кроме того, изложены результаты проведенных эксперименталь- ных исследований для определения расчетных нагрузок на сталь- ные катки и изменения в направлениях их перемещений при дви- жении сооружения по кривой. По количеству и объему передвинутых и поднятых зданий, тех- нике выполнения отдельных этапов наиболее сложных работ, связанных с перекреплениями, а также механизации всего процесса в целом наша страна имеет большие достижения. Исходя из этого и учитывая экономический эффект от примене- ния способа подъема и для нового строительства, эти методы име- ют в СССР широкие перспективы. Проведение подобных работ тор- 1 В других случаях домкраты могут состоять также из труб (длиной 12,5 л), •пущенных в глубокие бетонные опоры. 5
мозится, в основном, отсутствием необходимой литературы в популярном изложении и нормативных материалов, разъясняющих способы расчета и методы производства работ. С целью упрощения текста при изложении вводим следующие термины: «глухие стены»— стены зданий с сравнительно небольшими оконными проемами, позволяющими считать, что нагрузка в осно- вании стен распределяется равномерно; «сквозные стены»— стены зданий с большими проемами, на- грузка от которых передается на подошву через отдельные про- стенки; «передвижка в прямом направлении», т. е. параллельно одному из направлений стен здания: продольном или поперечном; «передвижка в косом направлении», т. е. под углом меньшим 90° к одному из направлений-стен здания; «прямолинейное движение»— здание двигается в прямом или косом направлении; «передвижка с поворотом» — здание поворачивается, а следова- тельно, изменяется положение фасада здания по отношению к странам света, «перемещение» — передвижка или подъем, или то и другое, вместе взятые; «тянущие усилия» — усилия, создаваемые • системой полиспа- стов с лебедками; «толкающие усилия» — усилия, создаваемые домкратами; «тяговые усилия» — усилия, создаваемые лебедками с полис- пастами или домкратами, или то и другое, вместе применяемые. Применение апробированных практикой рекомендаций будет способствовать сокращению сроков работ по перемещению, беспе- ребойной эксплуатации и ускорению работ по реконструкции соо- ружений, снижению стоимости и повышению их качества. В заключение необходимо отметить, что многие инженеры, к со- жалению, считают достойной подражания такую реконструкцию сооружений, когда ведется наращивание только одних кирпичных стен, с предварительной разборкой всех перекрытий. Это, конечно, примитивное понятие о реконструкции, поскольку дешевле и даже проще поднять снизу все здание и увеличить высоту здания, а за- тем с помощью автокрана уложить снизу стеновые блоки. Для общего представления можно считать, что любое здание даже одноэтажное экономичнее передвигать, чем ломать и строить такое же здание на новом месте- Для передвижки на 50 м по срав- нению с постройкой заново можно принять следующие стоимости: одноэтажное —65 %, двухэтажное —55 %, четырехэтажное — 45— 50%, пяти-шестиэтажное 35—40% и 8 этажей—30%. Так, соглас- но составленному проекту, передвижка на 70 м четырнадцатиэтаж- ного здания из железобетонного каркаса вместе с фундаментной плитой составит 20% от стоимости здания. Исходя из технико-эко- номических соображений передвижка зданий вполне целесооб- разна.
Глава I ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДИВШИХСЯ РАБОТАХ И СТОИМОСТИ ПЕРЕДВИЖКИ, ПОДЪЕМА И ВЫПРЯМЛЕНИЯ КРЕНОВ СООРУЖЕНИЙ 1. Общие сведения о производившихся работах Примитивные приспособления для передвижки и подъема моно- литных сооружений были известны еще в далеком прошлом, при- чем предполагается, что для этого пользовались деревянными са- лазками, клиньями и рычагами. Например, для передвижки с подъемом большого камня устраивали насыпи в виде наклонных плоскостей, под камень заводили салазки и перемещали его на насыпь при помощи канатов и рычагов. При перемещении больших каменных глыб для возведения со- оружений пользовались полиспастами, концы канатов которых наматывали на вороты. Подобные примитивные приспособления были приемлемы для перемещений отдельных массивных камней. Однако они не могли обеспечить передвижку или подъем каменных сооружений, состоя- щих из кирпичных стен, перевязанных между собой кладкой. Потребность в производстве работ по выпрямлению кренов со- оружений или подъему отколовшихся их частей из-за неравномер- ной осадки существует давно. Как правило, осевшие, отколовшиеся и накренившиеся части сооружения укреплялись контрфорсами. Если основанием последних служили слабые грунты, то они не только не удерживали отколовшиеся части, но из-за дополнитель- ной нагрузки на основание усиливали крен. С увеличением количества каменных построек актуальность в их укреплении возрастала и наибольшее значение приобретает в наше время. Современное оборудование и способы производства работ обес- печивают передвижку, подъем и выпрямление крена любого соору- жения при полном сохранении его архитектурного облика. Известен ряд примеров из прошлого, когда с сооружениями происходили аварии. Чаще всего это случалось с соборами и коло- кольнями, поскольку в то время они являлись наиболее высокими зданиями. Так, в Венеции имеется несколько колоколен, заметно отклонившихся от вертикального положения. Трагический случай произошел с башней св. Марка. В этой башне образовалось мно- жество вертикальных сквозных трещин, и в качестве предупреди- 7
тельных мер против ее обрушения были поставлены обручи. Одна- ко в 1902 г. во время реставрации, по-видимому, из-за чрезмерно большого объема разборки кладки вокруг проема в башне прои- зошло ее обрушение. Знаменитая в Европе наклонная башня в Пизе (Италия) до сих пор находится под угрозой обрушения, так как ее крен продол- жает прогрессировать. Башню строили с перерывами с 1174 г. по 1350 г., причем каждый раз при возобновлении работ обнаружива- лось, что построенная часть башни получала неравномерную осад- ку — крен в южном направлении. Территория, на которой построе- на башня, представляет собой заболоченный участок; грунтовые напластования состоят из аллювиальных пород с включениями в них прослойков торфа. Фундамент башни ленточный, кольцевой. Внутренний диаметр кольца равен 4,52 м, а внешний— 19,5 м. Площадь основания башни составляет 282 м2, а собственный вес — 14486 н. Величина отклонения башни от вертикали на высоте седь- мого яруса (46,395 м) равна около 5 м. В результате проведенных исследований было установлено, что пылеватые и глинистые части- цы грунта, находящиеся в напорном горизонте, вымываются грун- товыми водами, движущимися с севера на юг Каждый год из-под фундамента башни уносится 0,23 кг твердых частиц грунта. С 1918 г. по 1926 г. величина односторонней осадки башни возросла на 8,3 мм, т. е. средняя неравномерная осадка составляла 1 мм в год. В ближайшие годы после объявленного конкурса должны при- ступить к укреплению Пизанской башни в наклонном положении. Впервые передвижка каменного сооружения была осуществлена в 1455 г. знаменитым итальянским архитектором Аристотелем Фиорованти (Аристотель из Болоньи). Он передвинул (без каких- либо повреждений) на 10,5 м каменную колокольню церкви св. Марка в г. Болонье. Затем в течение более четырех столетий о пе- редвижке каменных зданий ничего неизвестно. В 1868 г. Стефансон впервые применил винтовые домкраты для подъема на р. Нил парома с железнодорожными платфор- мами. Это был первый случай использования домкратов для подъема. В 1870 г. в Нью-Йорке открылась фирма „Chr. Vorndran Sons", положившая начало передвижке каменных зданий в Сое- диненных Штатах Америки. На рис. 1 показана конструкция, применяемая в США. Подъем каменного массива гидравлическими домкратами был произведен впервые Джоном Диксоном в 1879 г., когда он четырь- мя домкратами установил на место обелиск «Игла Клеопатры» (Италия). В 1894 г. были опубликованы способы работ по опусканию Бруклинской надземной железной дороги при помощи гидравличе- ских домкратов. В 1898 г. впервые в России была произведена передвижка на 100 м двухэтажного кирпичного жилого дома в Москве поблизости от Комсомольской площади (бывш. Каланчевская), при этом жильцы были выселены. На рис. 2 показана примененная конструк- 8
Рис. 1. Конструкция для передвижки бескаркасных зданий, применяемая в США. ция. Больше в царской России передвижек каменных зданий не производили. В дальнейшем при подъеме сооружений стали применять дом- краты непрерывного действия (не требуется перекреплений после очередного выхода поршня)1 После изобретения механического Рис. 2. Дом на Каланчевской ул. (а) и конструкция для передвижки (б). 1 Впервые описаны в «Записках Императорского русского технического об- щества», С.-Петербург, 1900, № 1. 9
домкрата непрерывного действия появились и гидравлические дом- краты непрерывного действия под названием «Перпетуум». Этими домкратами производится как подъем сооружений, так и уплотне- ние грунтов, подстилающих их фундаменты, для предупреждения дальнейшей осадки (при перекреплении или перемещении на необ- жатое или сильно сжимаемое основание). В 1912 г академик П. П. Покрышкин выпрямил путем опуска- ния повышенной стороны колокольню Боровско-Успенской церкви в Архангельске. В Чикаго в 1923 г. был передвинут последовательно по двум направлениям пятиэтажный склад, а с 1924 г. по 1926 г. передви- гали семиэтажное и восьмиэтажное здания. В 1926 г. в г. Олбани (США) решили включить в фасад нового 16-этажного здания старую фасадную портальную стену трехэтаж- ного здания банка. Чтобы эта стена оказалась по оси симметрии нового здания, ее передвинули. В 1929 г. по проекту и под руководством автора впервые была произведена подводка фундамента под деформировавшееся и не- достроенное здание по Неглинному пр. № 23/2 (Москва) с приме- нением безосадочного перекрепления на новые фундаменты. В 1930 г. работы по подводке были завершены и здание достроили до 7 этажей. В 1931 г. Метрострой (Москва) запроектировал, а затем осу- ществил работы по подводке фундаментов под здания, располо- женные поблизости или над участками прохождения туннелей метрополитена. При проведении этих работ был применен способ безосадочного перекрепления стен зданий на новые фундаменты. Безосадочность перекрепления обеспечивалась домкратами, кото- рые создавали в подведенном фундаменте начальные напряжения. Применение этого способа положило начало подъему сооружений в СССР. В 1932 г. выпрямили способом переката (по схеме, предложен- ной академиком В. Г. Шуховым) северо-восточный минарет (высо- та 32,7 м) медресе Улугбека в Самарканде. В 1933 г. при подводке фундаментов под дома № 19, 31а, 316 по Краснопрудной ул. (Москва) была проверена возможность при- менения мощных гидравлических домкратов для придания пред- варительного напряжения пневмонабивным сваям системы Страу- са—Вольфсхольца (в конструкции автора данной работы) и для безосадочного перекрепления ленточных фундаментов дома № 14 по ул. Метросгроевской, ул. Волхонке и других при заглублении фундаментов отдельными столбами в колодцах. На этих объектах началось применение мощных гидравлических домкратов. В 1934 г. при устройстве входа с Казанского вокзала на стан- цию метро «Комсомольская площадь» перекрытие над подвалом перекреплялось стальными клиньями на подводимые снизу кон- струкции, благодаря этому была достигнута безосадочность пере- крепления помещений первого этажа, которые продолжали непре- рывно эксплуатироваться. 10
В 1933—1934 гг. впервые был произведен подъем осевших ча- стей стен трехэтажного кирпичного дома № 4 по Летниковской ул. (Москва) на высоту до 0,5 м. После подъема поочередно, на каждый домкрат в отдельности, увеличивали нагрузку в 1,5 раза и тем самым произвели предваригельное обжатие их оснований. Последующие две передвижки каменных зданий в СССР произ- водились в разных городах (в Макеевке в 1934 г и Кривом Роге — в 1936 г.) Конструктивные решения этих передвижек были очень сложными и здания во время передвиж/ки получили повреждения, .поэтому они не послужили примерами, достойными под- ражания. На рис. 3 показана конструкция башмака и рельса пути при передвижке здания почты в Макеев<ке. Передвижки здания в Москве, на Комсомольской пло- щади, и в Макеевке были начаты после установки креплений внутри зданий, по- требовались укрепления и во время дви- жения. Эксплуатация их была прекраще- на с начала работ и до окончания передвижки и укрепления на новом месте. В конце сентября 1935 г. московскому Метрострою потребовалось раскрыть сквозной проезд для автотранспорта с 2-го Брестского тупика на Садовое коль- Р и с. 3. Конструкция рельсового пути и ходо- вой балки при пере- движке на шарах: 1 — ходовая балка; 2 — шар. цо. Последнее было необходимо для ликвидации «пробок» авто- транспорта и его поточного движения при вывозке грунта из шах- ты 82, с помощью которой сооружалась станция метро «Площадь Маяковского». Сквозному проезду мешало двухэтажное здание фидерной под- станции, которую и требовалось передвинуть на 12 ж с поворотом на 10°. Кроме того, на новом месте это здание следовало устано- вить на 80 см выше. К тому времени коллектив конторы по подводке фундаментов Метростроя имел уже большой опыт по поддержке многоэтажных зданий на одной вертикальной отметке или по их неравномерному подъему при извлечении из-под этих зданий грунта для устройства туннелей. Было доказано, что заводка рандбалок, опоясывающих все здание на уровне среза, обеспечивает лучшие результаты: снижаются неравномерные осадки, ускоряется производство работ и здание может продолжать бесперебойно эксплуатироваться. Ис- ходя из приведенных соображений и было решено сначала завести рандбалки в стены здания фидерной подстанции и затем поднять ее на 80 см. Буквально за считанные дни эта работа была законче- на. Когда же под рандбалками между домкратами до отметки дна котлована выломали кладку фундаментов, то под зданием образо- вались широкие сквозные коридоры. В эти коридоры в направлении передвижки и уложили рельсовые пути, на них катки и ходовые 11
Рис. 4. Расположение ходовых балок и рельсов путей для передвижки в косом направлении или с поворотом по способу инж. Э. М. Генделя: а — общий вид; б — деталь расположения ходовых балок, рельсов, путей и шпал; 1 — ходовые балки; 2 — диафрагмы; 3 — катки; 4 — рельсы; 5 — костыли; 6 — шпалы; 7 — раствор; 8 — щебень; 9 — стык рельса.
балки (рис. 4). Способ передвижки зданий с применением рандба- лок оказался целесообразней американского способа (см. рис. 1), получившего к тому времени большое распространение. После про- ведения этой работы по решению Моссовета была организована в 1936 г контора по передвижке зданий. Новый способ передвижки с заводкой в стены рандбалок лег в основу всех дальнейших передвижек каменных зданий в Москве1. В том же 1936 г. началось строительство соединительного кана- ла Москва—Волга в Серебряном Бору. Расположенные в районе строительства пять одно- и двухэтажных кирпичных зданий снача- ла поднимали гидравлическими домкратами, а потом передвинули на 250 м. При подъеме зданий определялись усилия, потребные для отры- ва поднимаемой части дома от остающейся на месте; велись наблю- дения за появлением трещин и устанавливались причины их образования; выявлялась возможность замены двутавровых ранд- балок швеллерами и др. Передвижка этих зданий велась в прямом, косом направлениях и с поворотом. При косой передвижке применялись два способа: 1) катки располагались непосредственно под рандбалками и под углом к ним, а рельсы путей укладывались с учетом траекто- рии движения по ним катков; 2) под рандбалками в направлении движения заводились еще и ходовые балки. При первом способе применялось большое количество рельсов, во время движения требовалась уборка выходивших из-под ранд- балок катков и заводка их заново с боковых сторон, причем для заводки катков один их конец скашивали. По второму способу тре- бовались дополнительно ходовые балки, но отметка среза принима- лась выше с учетом высоты ходовых балок и их последовательной заводки. Для отбора оптимального способа в зависимости от длины передвижки, угла наклона при передвижке по отношению к ранд- балкам стен, в направлении которых передвигается здание, количе- ства дополнительно укладываемых рельсов и трудоемкости работ необходимо в каждом случае производить технико-экономические сопоставления. Однако при передвижке под углом в 45° к стенам здания, когда расстояние между путями, располагаемыми под на- груженными узлами, может составить 5—6 м, целесообразней вмес- то ходовых балок устанавливать под рандбалками отдельные баш- маки. Эти башмаки укладываются параллельно направлению движения. В январе 1937 г. было передвинуто на 70 м в прямом направ- лении на ст. Апрелевка Московской области высокое одноэтажное кирпичное здание лаборатории Апрелевского завода грампласти- нок. * За предложение и внедрение нового способа передвижки зданий автору данного труда в 1940 г. была присуждена ученая степень кандидата техниче- ских наук. 13
В июне 1937 г была осуществлена передвижка пяти- и частично шестиэтажного дома № 77 по ул. Осипенко (Москва) на 43,45 м с поворотом на 19,5°. Рама этого здания состояла из рандбалок и ходовых балок. Последние изгибались в соответствии с радиусом кривизны каждого пути. Были определены потребные тяговые уси- лия при сдвижке с места и при движении здания, влияние величи- ны осадки на образование повреждений в здании и др. Осенью того же года сначала подняли на 1,855 м, а затем и пе редвинули в прямом направлении дом № 5/16 по ул. Серафимови- ча (Москва). Рандбалки, заведенные в стены параллельно направ- лению движения, использовались и как ходовые; рандбалки стен, перпендикулярных направлению движения, заводились ярусом выше. При подъеме этого здания велись наблюдения за образова- нием повреждений в стенах здания для установления степени до- пускаемой неравномерности. Результаты этих работ позволили уточнить нормативные величины неравномерных осадок кирпичных зданий при переходе на новый, прогрессивный метод расчета осно- ваний по предельным деформациям, безопасным для надфунда- ментных конструкций, при которых не нарушается их пригодность для эксплуатации. На этом большом объекте, как и на подъеме фидерной под- станции, были применены мощные гидравлические домкраты си- стемы «Перпетуум». При передвижке здания Московского Совета впервые, по пред- ложению автора, перекрепление здания с фундаментов на рельсо- вые пути было осуществлено способом предварительного обжатия грунтов основания домкратами. Была также успешно проведена передвижка здания в г. Подольске. В 1940 г решением совещания в отделении технических наук АН СССР применяемый нами способ передвижки получил положи- тельную оценку. В том же году было произведено по рекомендации автора вы- прямление крена водонапорной башни на станции Знаменская Одесской железной дороги искусственным увлажнением просадоч- ного лёссового грунта основания со стороны, противоположной кре- ну. Башня накренилась в сторону водоразборной трубы, которой пользовалось население. После перестановки водоразборной трубы в противоположную сторону крен башни начал уменьшаться. Приведенная рекомендация без производства дополнительных креплений может обеспечить сохранность сооружению при условии, если оно представляет собой отдельно стоящее, близкое к моноли- ту конструкцию. В довоенные годы в Москве был успешно передвинут целый ряд зданий (№ 52 по ул. Чкалова, № 49 по ул. Калужской, № 19, 55, 61, 63, 69, 71 и 73 по ул. Горького). С 1941 г. по 1945 г. трест по передвижке зданий Моссовета за- нимался аварийно-спасательными работами, извлечением с по- мощью полиспастов из озер, рек и болот застрявших танков. С по- 14
мощью сложных полиспастов было извлечено более 2000 танков, часть которых сразу же уходила на боевое задание. В 1943—1944 гг. примененную для передвижки зданий горизон- тально расположенную систему полиспастов приспособили для извлечения волоком из воды обрушенных ферм стальных мостов, непригодных к повторному использованию. Таким образом были ускорены работы по расчистке фарватеров рек. Данный способ яв- ляется весьма эффективным при извлечении стальных ферм мостов на пологий берег. Для этого на берегу для устройства непо- движных анкеров забивают сваи и к ним крепят лебедки и непо- движные блоки. Применением горизонтального полиспаста умень- шается более чем вдвое время, необходимое на подобную расчистку фарватера по сравнению с обычно применяемым способом: разрез- ка ферм на отдельные узлы с подъемом и складированием их на баржи и отвозкой на берег. В 1944—1946 гг. был поднят цех, возведенный из стальных кон- струкций (завод «Большевик», Киев), подняты и передвинуты две железнодорожные бункерные галереи в Кривом Роге1 и каменная опора моста через Западную Двину в Даугавпилсе2. В 1948—1949 гг. при производстве работ по подъему ряда про- мышленных цехов, построенных из стальных конструкций, были определены дополнительные напряжения в элементах металличе- ских ферм в зависимости от размеров неравномерного подъема сооружения. Этим была доказана возможность применения дени- веляций в сооружениях из стальных конструкций в Ьмм на 1 пог м. Необходимость выпрямления крена устанавливается требова- ниями эксплуатации сооружения и технико-экономическими сооб- ражениями. Если сооружение большое и тяжелое, а выпрямление крена требует значительных затрат, то часто ограничиваются лишь укреплением основания, предохраняющего сооружение от дальней- шего наклона. Так, например, предполагается приостановить дальнейший крен башни Сююмбеки в Казани. Башня была построена в конце XVII в. Причиной появления крена, очевидно, послужило то, что часть со- оружения была основана на культурном слое и спустя некоторое время после возведения башни были разобраны примыкавшие к ней со стороны крена каменные пристройки, которые по существу служили контрфорсами. Эксцентриситет смещения центра тяжести верхнего, седьмого яруса башни по отношению к геометрическому центру основания составляет 1,34 м, или 1°40'. После определения ядровых точек сечения подошвы основания установлено, что при прогрессировании крена — увеличении указанного эксцентриситета еще на 0,98 м напряжения сжатия в подошве фундамента со сторо- ны противоположной крену будут равны нулю. Если крен башни начнет прогрессировать, то потребуется укрепление основания этой башни. 1 Работами руководил инж. 3. М. Перлштейн. 2 Работами руководил инж. П. Г Гришин. 15
Следует иметь в виду, что если крен сооружения перестает уве- личиваться и оно продолжает оставаться в устойчивом положении, то нет необходимости в его выпрямлении. Так, колокольня Покров- ского собора в Москве (храм Василия Блаженного), построенная в 1560 г., примерно десять лет назад дала крен. Обнаружилось, что яблоко колокольни, расположенное на высоте 30 м, отклонилось по горизонтали на 0,79 м, или на 1°30'. Когда образовался крен, точно неизвестно. Дальнейшие многолетние наблюдения показали, что крен колокольни не увеличивается. В связи с тем, что крен стабилизировался, решили ограничиться только периодическими наблюдениями. Если равнодействующая центра тяжести сооружения начинает приближаться к границе ядра сечения, то принимаются меры про- тив возможного падения сооружения. Вблизи ст. Галицино (Московская область) в усадьбе Вяземы (Бориса Годунова) сох- ранилась звонница высотой 14 м, построенная в конце XVI в. Когда было обнаружено, что звонница сильно накренилась и появилась угроза ее обрушения, верх звонницы закрепили проволочными от- тяжками, вторые концы ' которых привязали к забитым в грунт анкерам. В 1958 г. был выпрямлен крен колокольни высотой 42 м церкви Иоанна Предтечи в Ярославле. Передвижка зданий после 1941 г. вновь возобновилась. В 1951 г. было передвинуто и затем поднято почти на 2 м одноэтажное зда- ние по Набережной М. Горького (Москва) В сентябре 1958 г. пе- редвинуты два пятиэтажных здания по ул. Б. Кочки. Проектирова- ние передвижки обоих зданий велось трестом Проектсталькон- струкция по схеме расположения путей и техническим руководст- вом автора. Работы выполнялись Главмосстроем (трестом Фунда- ментстрой). Расстояние между путями составляло 6,0 м, тогда как на всех предыдущих работах это расстояние максимально дости- гало 4,40 м. В 1963 г. было передвинуто с поворотом одноэтажное здание по Владимировскому пер. (Москва). Можно считать установленным, что чем меньше количество пу- тей, тем меньше неравномерностей в направлении движения, легче добиться лучших результатов и тем дешевле, как правило, стоит передвижка. Оптимальное расстояние между путями соответствует расстоянию между стенами или колоннами, располагаемыми в на- правлении движения при обязательном полном использовании нормативного давления на основание. Чем больше длина пере- движки, тем меньше путей следует устраивать. В 1965 г. был выпрямлен юго-восточный минарет медресе Улуг- бека, а в 1972 г. крен северо-западного минарета мечети Биби- Ханым в Самарканде. В 1970 г. был приостановлен наклон, подведены новые фунда- менты и выпрямлен крен длинного пятиэтажного здания в Сум- гаите. 16
Кроме домкратов, для подъема или передвижки сооружений применяются также полиспасты, оснащенные соответствующими тросами, блоками и мощными электрическими лебедками. Полис- пастами пользуются при большой длине передвижки или при подъ- еме как монолитных, так и немонолигных пространственных соору- жений, построенных из прочных материалов, хорошо воспринимаю- щих сжимающие и растягивающие усилия. Подъем сооружений можно производить не только специальны- ми подъемными механизмами. Из практики нагнетания в грунт цементного молока известно, что когда оно производится между водонепроницаемыми прослойками, то в грунте образуется утол- щающаяся цементная линза и происходит поднятие поверхности грунта. Известны случаи, когда при цементации с целью придания грунтам водонепроницаемости, верхний слой грунта неожиданно начинал подниматься. При нагнетании цементного молока зерна цемента будут уно- ситься потоком до тех пор, пока не встретят отверстия таких раз- меров, которые не позволят им проникнуть через них; тогда зерна цемента оседают, отлагаются в пустотах грунта, а вода, проникая сквозь еще не затвердевший слой цемента, выходит наружу. С те- чением времени зацементированные частицы грунта, благодаря оклеивающей способности зерен цемента, скрепляются друг с дру- гом, после чего происходит нарастание прочности и снижение водо- проницаемости. Даже при сильно разжиженном цементном молоке (12,5 кг цемента на 100 л воды) излишняя вода уходит сквозь свежий отло- жившийся слой цемента и образуется плотная цементная прослой- ка. Если пустоты в грунте окружены твердым материалом, препят- ствующим достаточно быстрому стеканию воды, то давление в насосе будет подниматься до тех пор, пока грунт не прорвется по направлению наименьшего сопротивления. Если же грунт, в кото- рый нагнетают цементную суспензию, располагается под водоне- проницаемыми слоями, то верхний слой начнет подниматься. Освоение высокой техники передвижки или подъема сооруже- ний позволяет в необходимых случаях увеличивать разрывы между зданиями, а затем и высоту жилого дома или промышленного со- оружения без нарушения его эксплуатации. Эти работы можно вес- ти так, чтобы проживающие в них жильцы не испытывали никаких неудобств. Водопровод, канализация, горячее водоснабжение, отоп- ление, газ, электрическое освещение, лифт, телефон, радиотрансля- ция и электрические часы могут работать бесперебойно. В настоящее время техника передвижки, подъема и выпрямле ния зданий в СССР настолько усовершенствована, что и самое тяжелое и «хрупкое» сооружение, находящееся даже в аварийном состоянии, может быть передвинуто и поднято на необходимое рас- стояние и высоту. При этом размеры перемещений сооружений ограничиваются только экономической целесообразностью. 2-751 17
2. Данные о стоимости основных видов работ. Техническая номенклатура конструктивных элементов Целесообразность перемещения сооружений зависит, в основ- ном, от стоимости всех затрат и вероятной экономии материалов и времени по сравнению с возведением такого же нового здания. За единицу измерения стоимости работ по передвижке или подъему сооружения следует принять сумму всех затрат, приходя- щихся на 1 м3 объема перемещаемого здания. При этом стоимость- такой единицы измерения, даже для одноэтажных зданий, не является величиной постоянной, применяемой для любого строения. Расхождения в стоимости работ зависят от различной этажности и направлений перемещений зданий (рис. 5) Чем больше высота здания, тем дешевле обходятся работы по перемещению. Так, стои- мость перемещений шести- и четырехэтажного кирпичных зданий при одинаковой высоте этажей и примерно с одинаковыми разме- рами проемов будет составлять соответственно не как 6 4=1,5, а только 1,12—1,15. Однако для установления ориентировочных показателей можно- принять, что стоимость передвижки четырехэтажного здания на 30 м составит от 40 до 50% от оцененной стоимости здания- Оценка здания производится в сопоставлении со стоимостью постройки та- кого же здания с учетом фактического процента его износа. Так, если передвижка ведется параллельно продольным стенам, то сум- марные расходы составят до 40% от оцененной стоимости здания; если параллельно поперечным стенам — 45%, в косом направле- ПЕРЕМЕЩЕНИЯ По наклонной плоскости (66 ерх или вниз) По неспланиро- I банной I по 6 ерхности (на\ большие расстояния) По Вертикали По горизонтали На полозьях На домкратных тележках Увеличение высоты Выпрямление кренов По катком Неравномер- ный подъем до пербоначаль ных отметок \ В косом направлении Подъем всего здания Поборот вокруг горизонталь- ной оси По концентри- ческим окружностям (с поворотом) В прямом направлении Опускание повышенной части Подъем наиболее осев шей части Способом переката Рис. 5. Виды перемещений каменных сооружений. 18
нии — 50%, с поворотом — 55%. Длина передвижки по кривой определяется по дуге среднего радиуса пути. Расход материалов для четырехэтажного здания, в том числе и изделий заводского изготовления, по отношению к новому строительству, составит 22%, расход рабочей силы по отношению к новому строительству для зданий с кирпичными стенами — 25%. Стоимость подъема без предварительной передвижки много- этажного бескаркасного жилого здания на высоту 4 м определяет- ся примерно в 5% от оцененной стоимости здания. Если здание поднимается на 8 м, то стоимость работ увеличится только на 10—15%, поскольку затраты на подъем отразятся, в основном, на удлинении сроков работ — на дополнительную оплату бригаде, состоящей из 5—10 человек. Если же здание поднимается после передвижки, то в стены здания заводятся рандбалки и при возве- дении нового фундамента заблаговременно устраиваются гнезда для домкратов, на которые надвигается здание, при этом расходы, связанные с подъемом, составят только до 2% от оцененной стои- мости здания. В приведенную величину стоимости подъема не входят затраты на производство работ по заполнению образовавшегося разрыва — просвета между оставшейся на месте и поднятой частью здания. Выпрямление кренов старинных сооружений часто сопровож- дается необходимостью усиления их фундаментов и нижней надземной части. Так, при реставрации и выпрямлении крена ка- менной звонницы в Вяземах требовалось усилить фундаменты и надземные пилоны до верха гульбища. Все затраты, связанные с приведением ее в нормальное состояние, соответствовали пример- но 80% от стоимости постройки такого же памятника. Однако, учитывая историческую и архитектурную ценность этого сооруже- ния, нельзя было отдавать предпочтение новоделу Затраты, связанные только с выпрямлением кренов сооружений, составляют почти такую же сумму, что и вертикальный подъем сооружения. Хотя для выпрямления крена требуется приложить несколько меньшее подъемное сооружение, так как часть веса сооружения передается на неподвижную опору, вокруг которой оно поворачивается. При производстве работ по подъему каменных сооружений с заполнением образующегося разрыва, по сравнению с надстройкой, расходуется примерно такое же количество каменных материалов и в несколько раз меньше лесоматериалов за счет сохранения стро- пил и кровли. При новом строительстве каменных зданий накладные расходы составляют примерно 18% от суммы прямых затрат На работах по перемещению кренов требуется меньше стройматериалов, но значительно больше механизмов и инвентарных приспособлений, поэтому затраты должны составлять не менее 38% Такие наклад- ные расходы были в свое время установлены для треста по пере- движке зданий в Москве. 2* 19
На работах по перемещениям, включая и выпрямление кренов сооружений, вопросы применения оптимального оборудования и лучшего его использования относительно больше влияют на стои- мость работ, чем при новом строительстве. Так, стоимость работ по подъему одного цеха увеличилась не менее чем на 20% только из-за применения некомплектного оборудования (домкратов с малым ходом поршней), специально заказанного неопытным инже- нером для производства данного подъема. И все же, несмотря на несовершенство применявшегося оборудования, эти работы были проведены в 2,5 раза быстрее, чем, например, разборка и постройка такого же нового сооружения, и на их осуществление было в общем затрачено меньше рабочей силы, при значительно меньшем расходе материалов. Кроме того, реконструируемый цех и другие цехи, связанные с ним общим технологическим процессом, работали бесперебойно. Подъем каменного сооружения со стальным несущим карка- сом, по сравнению с бескаркасным зданием, обходится дешевле на 25—30%, так как для перекрепления такого сооружения вместо заводки рандбалок требуется только приварка консолей к стойкам каркаса. Важное значение для удешевления и ускорения работ имеет своевременно и хорошо разработанный проект перемещения, а так- же проект организации и механизации работ с рационально подо- бранными механизмами подъема и учетом в календарном графике максимального совмещения рабочих процессов. Решение вопроса о целесообразности перемещения сооружения начинается с составления заключения с технико-экономическими обоснованиями. Поскольку в передвигаемое здание заводится стальная рама, то экономически целесообразно после передвижки поднять его на вы- соту хотя бы двух этажей. Стоимость подъема передвинутого здания не превышает затрат, произведенных только на установку башенного крана и устройство лесов, необходимых при надстройке. В этом случае будет получена экономия за счет исключения затрат, связанных с надстройкой: разборки кровли и стропил и постройки их заново, усиления чер- дачного перекрытия и подачи материалов наверх. Подстраиваемые этажи при наличии свободной территории вокруг здания могут быть устроены шире и длиннее поднятого здания. Вместо стен по высоте первого этажа под рандбалками устанавливаются стальные толстостенные трубчатые колонны, за- полненные бетоном. Эти колонны, диаметром до 25 см, распола- гаемые на таком же расстоянии, как и пути для передвижки —• через 5—6 м, не будут служить помехой при использовании всей площадки первого этажа. Эту рекомендацию необходимо учесть при составлении заключения о передвижке. Ниже приводится отдельно перечень работ на: 1) передвижку в прямом направлении; 2) изменяемые работы против прямого на- правления при передвижке в косом направлении или с поворотом; 20
3) дополнительные работы к передвижке, если производить еще и подъем здания и 4) самостоятельный подъем здания. Для передвижки в прямом направлении требуется проведение следующих работ. 1. Расчистка территории передвижки и ограждение его. До- ставка и установка передвижных или сборно-разборных подсоб- ных помещений: растворный узел с 50-литровой мешалкой; сле- сарная мастерская; склад для хранения механизированного и Дру- гого ручного инструмента, фургон производителя работ с пультом управления; фургон-раздевалка; фургон-столовая и сборно-раз- борный навес для хранения троса, блоков, домкратов, катков и т. п. 2. Заводка во все капитальные стены рандбалок и поперечин с устройством связей между ними и перекрепления на рандбалки всех ненесущих перегородок. 3. Устройство клеток с поочередным вывешиванием домкрата- ми стен здания, параллельных направлению движения, выломка кладки под рандбалками, устройство под рандбалками рельсовых путей, укладка катков и посадка здания на катки. 4. Выемка грунта из подвала здания, то же для устройства котлована по площадке движения, включая и участок нового по- ложения здания. 5. Переустройство всех коммуникаций в подвале для присоеди- нения к ним гибких вставок, устройство постоянных вводов на новом месте с присоединением после передвижки к действующим в здании коммуникациям. 6. Закладка фундаментов на новом местоположении здания. 7. Устройство рельсовых путей за пределами существующего положения здания. 8. Устройство и демонтаж тяговых усилий. 9. Передвижка. 10. Поочередное вывешивание стен с заполнением под ними (между рамой и фундаментом) кладкой с демонтажом катков, рельсов и шпал. 11. Ремонтные работы в подвале, включая и отрезку выступа- ющих за габариты здания консолей балок. Покрасса или заклад- ка рандбалок. 12. Установка поддомкратных конструкций, домкратов, над- домкратных балочек и устройство системы водяной нивелировки. 13. Устройство централизованной системы питания домкратов: установка электронасосов, прокладка трубопроводов с отводами к каждому домкрату. 14. Подъем здания. 15. Заполнение стен на высоту подъема с устройством допол- нительного перекрытия. 16. Уборка домкратов и закладка гнезд, образованных в мес- тах установки домкратов. Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы рекоменду- ется включать в каждый из видов работ. 21
Ниже приводятся заменяющие и дополнительные работы при передвижке в косом направлении или с поворотом. Передвижки, описанные в пп. 3 и 10, в прямом направлении заменяются следующими: За. Приварка под рандбалками башмаков или пробивка под рандбалками проемов для устройства рельсовых путей с ходо- выми балками, перекрепление здания домкратами на ходовые конструкции, выломка кладки между путями — посадка здания на катки. 10а. При наличии ходовых балок—заполнение кладкой под рандбалками между путями, выбивка клиньев между рандбалка- ми и ходовыми балками, уборка ходовых балок, катков, рельсов и шпал. Закладка в стенах проемов вместо ходовых конструкций. Те же дополнительные работы, вызываемые необходимостью подъ- ема здания после его передвижки. Дополнительно к п. 6. При закладке новых фундаментов в них оставляются гнезда для домкратов. Для самостоятельного подъема здания требуется проведение следующих работ: 1а — то же, что и в п. 1, только без расчистки территории. Пункты 2, 12, 13, 14, 15 и 16 — полностью повторяются. 5а — присоединение к существующим коммуникациям гибких вставок и после подъема перевод гибких вставок на постоянные. Приведенные виды работ могут быть приняты в качестве тех- нической номенклатуры конструктивных элементов для бухгал- терского учета. Примерное распределение затрат по видам работ при передвиж- ке на 50 м бескаркасного здания высотой 5—6 этажей сле- дующее: а) земляные работы, новые фундаменты под все здание (на 0,5 м ниже пола подвала) и пути вне здания — 15%; б) заводка рамы (рандбалки), устройство путей под зданием и посадка здания на катки — 45%; в) устройство тяговых усилий, передвижка и демонтаж тяго- вых усилий — 10%; г) обеспечение непрерывной эксплуатации в здании всех ком- муникаций с устройством новых вводов—5%; д) уборка катков, рельсов и перекрепление здания на новые фундаменты — 15%; е) ремонт подвала и благоустройство территории — 10%. Стоимость передвижки в зависимости от направления движения. Для ориентировочных подсчетов можно принять, что стоимость передвижки здания нормально к его длинной стороне относится к стоимости его же передвижки в продольном направлении при оди- наковой длине передвижки в 30 ж, как отношение длины здания к его ширине с коэффициентом «А». Этот коэффициент в основном определяется в зависимости от объемов земляных работ и общей длины рельсовых путей. Стоимость земляных работ не будет обрат- но пропорциональна отношению длины к ширине здания, так как 22
с каждой стороны котлована выбирается еще дополнительная по- лоса шириной не менее чем 1,5—2,0 м. Общая длина рельсовых путей при поперечной передвижке, по сравнению с продольной, прогрессивно увеличивается в зависимости от длины передвижки. Так, при соотношении длины к ширине как 5:1 можно принять в среднем Ai = 0,22, при соотношении 3:1—А2=0,35 и при соотноше- нии 2:1—А3=0,52. Если длина передвижки будет меньше протяженности здания в направлении его движения, то желательно использовать часть существующих фундаментов и вводов коммуникаций. Практикой доказано, что даже при слабых .грунтах основания можно избежать неравномерности осадок на месте контакта между старыми и но- выми фундаментами. Для этого за пределами существующего по- ложения здания новые фундаменты и рельсовые пути повышаются на высоту предстоящей осадки основания, определенной по мето- ду послойного суммирования. В этом случае стоимость новых фун- даментов и вводов будет прямо пропорциональна неиспользуемой части фундаментов и вводов. Передвижка в косом направлении или с поворотом обходится дороже передвижки в прямом направлении, потому что приходит- ся дополнительно вводить либо ходовые балки, либо укладывать рельсы для путей через 0,5 м один от другого, иначе говоря, укла- дывать почти по всей площади движения. То же получается и при передвижке по кривой. Последнее было подтверждено при пере- движке зданий на канале Москва — Волга, когда рандбалки слу- жили и ходовыми. При передвижке с поворотом требуется еще следить за тем, чтобы каждый каток располагался радиально по отношению к центру вращения. Приведенные соображения удорожают передвижку зданий в косом направлении по сравнению с передвижкой в прямом направ- лении до 5%; при передвижке с поворотом — до 6—10% в зависи- мости от радиуса поворота: чем меньше радиус, тем сложнее, а значит и дороже передвижка. 3. Рекомендации для ориентировочного подсчета стоимости, исходя из количества расходуемых материалов Цены на строительные материалы зависят от их отпускной стоимости, погрузочно-разгрузочных и транспортных расходов. Исходя из того, что цены на материалы могут изменяться, будет вернее, если стоимость перемещений определять по потребному количеству и номенклатуре материалов, пользуясь нормативами их расходования с коэффициентами увеличения стоимости, в ко- торые входят зарплата рабочим и административно-техническому персоналу, плановые накопления и др. Так, если расстояние между опорами рандбалок менее 4,0 м или, если рандбалки одновременно служат и ходовыми, то для рандбалок, заводимых в глухие стены, можно применять и бывшие в употреблении рельсы. 23
Учитывая, что' здания чаще всего передвигаются по полу под- вала (технического-подполья), то высота сплошной кладки стены, включая и высоту рандбалок до окон первого этажа, превышает 2.7—3,0 м. Если же, к этому, оконные проемы имеют обычные раз- меры, то это значит, что стены таких зданий можно считать глу- хими. Тип рельсов для рандбалок следует подбирать, исходя только из расчета на смятие кирпичной кладки у опор. Рельсы заводятся в стены подошвой вниз. С учетом связей можно принять расход на 1 пог. м стены 100 кг рельсов. При расстояниях между опорами в глухих стенах более 4 м для рандбалок следует применять двутавры. Высота двутавра, в основ- ном, проверяется на смятие кирпичной кладки и на устойчивость его стенки на опорных участках. Двутавры меньше № 36, как пра- вило, не применяются из-за недостаточной толщины, а следова- тельно, устойчивости их стенок. Вместо большего номера балок вводятся конструктивные усиления (косынки, уголки жесткости), но для примерного подсчета стоимости потребленных матери- алов этого можно не учитывать. Для ориентировочного подсчета при расстоянии между путями 6,0 м рандбалки следует принять для кирпичных стен, сложенных на известковом растворе, из дву- тавров № 55, а для стен, сложенных на цементном растворе,— из двутавров № 40. Если стены подвалов сложены из сборных панелей /или из бе- тонных блоков, то для ориентировочного подсчета принимается та же конструкция, что и для кирпичных стен на цементном растворе (подробное описание приводится в гл. IV и VIII) При передвижке параллельно одному из направлений стен при расстоянии между стенами более 10,0 м рекомендуется вводить промежуточный путь. Зная этажность здания, можно с достаточной точностью при- нять следующую методику нагрузки на 1 пог. м стены: 1) для ста- рых кирпичных зданий со сводчатыми перекрытиями — 500 кг!м3 здания; 2) то же, но при плоских перекрытиях —400 кг/м3-, 3) то же, но построенных в 30-х годах — 350 кг!м3 и 4) крупнопанель- ных — 300 ка/ж3. Количество рельсов для каждого пути принима- ется с учетом на одно пересечение рельса с катком диаметром 140 мм от 15 до 20 т. Расстояние между катками следует прини- мать в 0,75—1,0 м. Для ходовых балок, устанавливаемых под рандбалками, принимают по 2 шт на путь из двутавров № 50, счи- тая их инвентарными. Рассчитываемая длина ходовых балок должна превышать длину пути под зданием на 3,6 м (консоли по 1,8 м за пределы здания) При определении количества шпал следует считать, что рас- стояние между центрами шпал составляет 0,4 м. Длина шпалы принимается в 1,35 м (железнодорожная шпала длиной 2.75 м распиливается пополам). Толщину бетонной подготовки для зданий, передвигаемых в ко- сом направлении или с поворотом, рекомендуется принять в 0,15 м„ 24
считая ее равномерно распределенной по всей территории движе- ния здания. При движении здания в прямом направлении бетонная подготовка принимается толщиной 0,15 л/, но только на площади между старым и новым положениями здания. Стоимость всех приведенных выше работ можно принять с коэф- фициентом 2 к стоимости основных потребных материалов. Новые фундаменты, закладываемые на 0,5 м ниже пола подва- ла вместе с земляными работами для них, принимаются в 3,5% от стоимости такого же нового здания. Все вводы к новому местопо- ложению здания составляют 0,5% от стоимости возводимого- здания. После произведенного подсчета следует вычесть возврат ма- териалов: стоимость рельсов 90%, ходовых балок 70% и шпал 60%. По каткам, домкратам, лебедкам, тросам, блокам и другим приспособлениям принимать в стоимость одной передвижки или одного подъема только амортизацию — 4% от их стоимости. 4. Стоимость проектно-сметных, геодезических работ, геологи- ческих изысканий и авторского надзора Обычно работы начинаются с составления технического заклю- чения о целесообразности перемещения. Производится техниче- ское обследование несущих конструкций сооружения и осматрива- ется примыкающая территория — новое местоположение здания. Пользуясь существующими чертежами здания и примыкающей территории, на основе укрупненных измерителей определяется ориентировочная стоимость перемещения. Если требуется только передвижка здания, то следует уста- новить стоимость и возможность его подстройки после передвиж- ки. Стоимость составления заключения только на подъем прини- мается в 0,5%, на передвижку и подъем —до 0,75% от установлен- ной по укрупненным измерителям стоимости всех работ по пере- мещениям. Далее при положительном решении о перемещении составляют: дефектную ведомость сооружения; геодезическую съемку нижнего этажа, в стены которого за- водят рандбалки, а при передвижке еще и съемку примыкающей территории; инженерно-геологические исследования грунтов территории передвижки с установлением размеров и глубины заложения суще- ствующих фундаментов; технологический проект перемещения; проект новых вводов и фундаментов; чертежи расположения в плане репера и места прикрепления к стенам реек с делениями; проект системы водяной нивелировки (при подъеме, выпрямле- нии). При выполнении работ геодезист проектной организации произ- водит все разбивки на месте и ведет наблюдения за вертикальны- 25
ми отметками стен и корректирует трассу -во время движения зда- ния. Главный инженер контролирует выполнение проекта и при необходимости уточняет рабочие чертежи. -Стоимость проектно-изыскательских и других работ только для передвижки в прямом направлении принимается до 4% от всей сметной стоимости. При передвижке в косом направлении или с поворотом стоимость работ увеличивается на 0,5—0,75%- Если наряду с косой передвижкой предстоит и подъем, то проектно- изыскательские работы увеличиваются до 6%. Для сооружения, намечаемого только к подъему, стоимость всех проектно-изыска- тельских работ и геодезического обслуживания составляет до 2,5% от стоимости всех работ по подъему Стоимость составления про- екта заполнения разрыва после подъема и проекта планировки встраиваемого этажа подсчитываются отдельно.
Глава II ОБСЛЕДОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ И СОСТАВЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1. Обследование сооружений Установление целесообразных конструкций, подлежащих за^ водке в сооружения, зависит от: материала, из которого построено это сооружение (кирпич, ме- талл, железобетон и др.), и его конструкций; технического состояния сооружения; веса сооружения и нагрузки, приходящейся на несущие кон- струкции. К несущим конструкциям сооружений, построенных из одних и тех же материалов, предъявляются единые требования и норми- руются одинаковые неравномерные осадки как при их передвижке, так и подъеме. Сооружение, подлежащее перемещению, должно быть предва- рительно обследовано с описанием всех его основных несущих кон- струкций. Здание должно быть, как правило, в хорошем состоянии. Однако отдельные дефекты, как, например, трещины температур- ного или осадочного характера и даже от неравномерной осадки, которые могут быть заделаны без перекладки стен, или выветрив- шаяся в отдельных местах кирпичная кладка (под воздействием попеременного замораживания и оттаивания, особенно на участках плохого состояния водосточных труб), не могут служить серьезным препятствием для перемещения. Все же выветрившуюся кирпичную кладку до подъема сооружения следует заменить новой. Сооружения не подлежат перемещению без предварительного их усиления, если: 1) раствор кладки слабый, сильно выветрив- шийся и, наряду с этим, стены отклонились от вертикали и имеют большие деформации; 2) требуется смена всех перекрытий и кров- ли; 3) необходим дорогостоящий капитальный ремонт, не оправ- дываемый трудоемкостью и стоимостью. Если же сооружение явля- ется памятником, то сначала укрепляют все несущие конструкции, не считаясь со стоимостью этих работ, а потом перемещают. Тщательный осмотр сооружения, возведенного из каменных материалов, позволяет обнаружить в его стенах и конструкциях ряд трещин, вызванных неравномерной осадкой сооружения или другими факторами внешнего воздействия. 27
При составлении описания здания рекомендуется пользоваться предлагаемой формой (форма 1). Форма 1 Данные по обследованию здания Улица дом № район телефон № пп Вопросы Ответы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Год постройки Имеется ли надстройка Какие этажи и когда надстроены Конфигурация здания в плане и основные раз- меры Площадь застройки Высота здания Кубатура Жилая площадь Количество этажей Наличие подвалов Высота подвального помещения Положение перекрытия подвального помещения относительно уровня тротуара + 0 Санитарно-техническое оборудование Количество жильцов во всем здании Количество жильцов в первом этаже (при от- сутствии подвала) Коммуникации, располагаемые в подвале Площадь первого этажа, занятая учреждениями и торговыми предприятиями Конструкции перекрытий: подвала, междуэтаж- ных, чердачного Марки камня и раствора стен Толщина стен по этажам Наличие трещин Общее состояние здания Пристройки к основному зданию (холодные, теплые) Глубина заложения фундаментов, материалы фундаментов и отметка перехода кирпичной кладки в бутовую или бетон Краткое описание подстилающего фундамент основания Ориентировочная стоимость здания Дополнительные сведения Перечень имеющихся чертежей здания Обследование производил инженер Представитель заказчика (подпись) (подпись) После обследования здания и выявления всех основных данных составляют предварительное заключение о целесообразности его- перемещения. Если здание намечается к передвижке, то в заклю- чении следует указать и на необходимые дополнительные затраты для его подъема с целью встройки снизу хотя бы еще одного этажа. 28
При положительном решении вопроса о перемещении органи- зация, которой поручается составление проекта, приступает к де- тальным замерам всех несущих конструкций, а при необходимости и к вскрытию отдельных участков перекрытий. Обследование здания следует начинать с внешнего кругового осмотра всех наружных капитальных стен, затем, убедившись в их прочности, осмотреть и все внутренние помещения. Если при внеш- нем осмотре будут обнаружены деформации, такие как частые вертикальные трещины, указывающие на разрушение кладки, вы- поры отдельных участков стены здания или простенка и отклоне- ние целиком какой-либо стены, то дальнейший осмотр здания при- останавливается до установки на ослабленном деформациями участке поддерживающих конструкций (см. главу III). Порядок осмотра внутренних помещений сверху вниз или сни- зу вверх устанавливается после внешнего обследования сооруже- ния. В первую очередь осматриваются те помещения, где предпола- гаются наибольшие повреждения. При наличии сводчатых перекрытий обследование ведется снизу вверх. Обнаруженные в несущих конструкциях сквозные трещины или другие повреждения необходимо фотографировать и на фотоснимках ставить дату съемки. Трещины в перемычках над дверными или оконными проемами следует пронумеровать на планах каждого этажа в на- растающем порядке, а затем те же номера написать на проемах изображенных на чертежах фасадов. Размер трещин определяется трещиномерами. Кроме того, желательно пронумеровать римскими цифрами все помещения каждого этажа. Имеющиеся повреждения внутри помещений: большие сквозные трещины в капитальных стенах и на потолках, покатость полов, неплотное примыкание плинтусов к капитальным стенам и т. д.— рекомендуется наносить тушью на вертикальных разрезах и на поэтажных планах, где показаны внутренние стены здания. Пока- тость полов отмечается на плане стрелкой с указанием направле- ния и величины уклона. При большом количестве мелких трещин их следует записывать одной общей строкой. Для описания трещин рекомендуется поль- зоваться формой (форма 2). Ведомость регистрации трещин Дома № по ул. в гор. от числа месяца 19 г Форма 2 м пп Этаж № помещения Описание трещин Необходимо ли установить на- блюдение за трещиной Примечание Обследование производил инженер Представитель заказчика 29 (подпись) (подпись)
Тщательному обследованию подлежат внешние (торцовые) стены, расположенные на границе участка — межевые стены. Кладка этих стен часто производится без соблюдения технических норм, так как они обычно закрыты с внешней стороны межевой сте- ной примыкающего дома. Поэтому она недоступна для проверки при ее возведении. Кирпичная кладка межевых стен обычно стано- вится менее прочной вследствие постоянной задержки влаги от атмосферных осадков в зазорах между стенами и плохого их про- ветривания. Особое внимание должно быть уделено обследованию неармиро- ванных сводчатых перекрытий. В них опасны трещины, идущие параллельно щелыге свода. Кроме образования трещин, иногда наблюдается и вертикальное смещение одной половины сводчатого перекрытия по отношению к его другой половине. В некоторых случаях эти смещения происходят сразу же после образования сквозных трещин. Например, в 1939 г. произошло обрушение бетон- ных сводиков в пятиэтажном каменном доме по ул. Горького (рядом со зданием Концертного зала имени Чайковского). Бетонные сводики из бетона марки 55кг/сж2, изготовленные на кир- пичном щебне, были расположены между металлическими балками перекрытия. Сводики имели пролет 1,25 м, толщину в замке—6 см, в пяте—12 см. Из-за неравномерной осадки стен здания в щелыге сводиков образовались сквозные трещины. При обследовании сводчатых перекрытий было установлено, что снизу в сводике произошло вертикальное смещение одной его половины. При сводиках между часто расположенными балками в перекрытии силы распора взаимно погашаются. Значит в таком сводчатом перекрытии достаточно обрушения одного сводика, что- бы обрушились все остальные. Когда комиссия (в ее состав входил и автор данной работы), обследовавшая здание, вошла в помещение первого этажа, то, об- наружив трещину вдоль щелыги свода, немедленно оттуда удали- лась. Не прошло и 10 минут, как сводики обрушились. При обруше- нии сводиков жертв не было только благодаря предупреждению о предстоящем обрушении. Обычно трещины в щелыгах сводчатых перекрытий хорошо просматриваются только снизу, так как сверху в замке свода проис- ходит дополнительное сжатие. При вертикальном смещении вдоль щелыги одной половины свода по отношению к другой, если свод бетонный или выложен из кирпича на прочном растворе, это смеще- ние может стать заметным и сверху при небольшой нагрузке на свод. Если же свод большого пролета сложен в два ряда или кольца- ми в два переката и более, то даже при большом смещении его половины хорошо заметны снизу, сверху же трудно обнаружить даже волосную трещину. На больших трещинах устанавливают маяки и надписывают на них дату их установки и порядковый номер. Рекомендуется приме- нять следующий тип маяка. Поперек трещины при помощи каран- 30
даша и линейки наносят одну или две прямые линии; затем парал- лельно трещине и нормально к нанесенным прямым линиям, с каж- дой стороны трещины, на определенном расстоянии от нее проводят еще по одной короткой прямой линии (рис. 6 а). Для нанесения этих линий рекомендуется специальное приспособление (рис. 6 6). Увеличение размеров трещины фиксируется изменением рас- стояния между линиями, параллельными трещине. По расположе- нию линий, нанесенных нормально к трещине, можно установить вертикальное смещение и его размеры. Чтобы зафиксировать начало и конец трещины, у ее границ по штукатурке или по кладке прово- дят карандашом линии нормаль- но к трещине. По этим линиям устанавливают дальнейшее рас- пространение трещины. Линии, нанесенные карандашом в не- скольких местах у каждой трещи- ны, незаметны для посторонних и не портят отделки здания. На больших высотах рекомен- дуется устанавливать гипсовые маяки и вести наблюдение при помощи бинокля. Следовательно, наблюдение за маяками не требу- Р и с. 6. Маяк из взаимно-перпенди- кулярных линий: а — линии, наносимые на стене; б—прибор; 1 — трещина; 2 — иголки; 3 — планка; 4 — ручка. ет установки лестниц, так как увеличение трещины в конструкции становится заметным по обнаруженной трещине на маяке. Сече- ние маяка принимается 6X6 см, длина 30 см. На месте предстоя- щей установки маяка, поперек трещины выбивают гнездо, в кото- рое ставят отлитый гипсовый маяк. Установка маяка производится на гипсовом растворе. Однако из-за того, что гипсовые маяки при изменении температур лопаются, возможны ошибки. Поэтому образование трещины в гипсовом маяке без увеличения размера ее и без смещения одной половины маяка по отношению к его второй половине еще не служит подтверждением роста трещины или снижения несущей способности конструкции. В настоящее время рекомендуются маяки конструкции инж. И. М. Литвинова и простейшие индикаторы, позволяющие устано- вить как деформации, так и развитие трещин. Фотоснимки, поэтажные планы, ведомости деформаций и другие документы, характеризующие состояние здания к моменту обсле- дования, составляются в трех экземплярах и подписываются пред- ставителями строительной организации, заказчика и домоуправ- ления. Данные обследования ценны для строителей, так как во время перемещения здания (особенно при подъеме) представляется воз- можным дополнительным подъемом ранее неравномерно осевших частей здания свести на нет имеющиеся трещины. При появлении 31
новых трещин или увеличении существующих можно своевременно принять необходимые меры для обеспечения безопасности здания. Время появления трещин, не замеченных при обследовании и не включенных в ведомость деформаций, может быть установлено по наличию пыли (грязи) внутри них. Незагрязненность трещин сви- детельствует о сравнительно непродолжительном сроке их образо- вания. При составлении проекта перемещения в дополнение к поэтаж- ным планам, имеющимся в домоуправлениях и в других организа- циях, проектировщики проверяют в натуре размеры всех капиталь- ных стен (поэтажно). Планы замеренного в натуре здания следует вычерчивать в мас- штабе 1:50, причем вертикальные разрезы стен подвала и первого этажа, часто имеющие разные толщины, вычерчиваются отдельно в масштабе 1:20. Эти разрезы позволяют выявить наличие эксцен- триситета в передаче нагрузки от стен верхних этажей на стены первого этажа и подвала. При обследовании и замере стен должны быть выявлены ранее существовавшие в них проемы, которые заделаны (деревом) и ош- тукатурены, металлические стойки и другие включения. Для опре- деления наличия в стенах металлических конструкций (элементов) применяется метод электрофизического исследования ферроскопом. Замеру не подлежат элементы, не имеющие конструктивного зна- чения. Очертания фундаментов и глубину их заложения определяют шурфованием. Количество последних должно быть достаточным для получения исчерпывающих данных о размерах и конструкциях фундаментов под всеми несущими стенами. Для определения ши- рины подошвы фундаментов под ним просовывают стальной прут, имеющий в конце небольшой отгиб, под прямым углом (в виде кочерги). Достижение конца противоположной грани фундамента при песчаных грунтах определяется сравнительно легким поворо- том прута на 90° и его заанкериванием за фундамент. При плотных глинистых грунтах для этой цели под фундаментом устраивают канал размером 50x50 см. Все замеры фундаментов должны производиться с точностью ±3 см. При кирпичных стенах и бутовых или бетонных фундамен- тах необходимо дать отметки перехода от одного вида кладки к другому. Это весьма существенно для установления отметки сре- за — границы между верхней передвигаемой1 или поднимаемой и нижней, остающейся на месте, частями здания, ибо при штраблении бутовой кладки, сложенной на растворе слабее камня, вываливают- ся отдельные камни. Кроме планов и разрезов конструктивных элементов сооруже- ния, производят также съемку с натуры подвальных помещений и всех расположенных в них коммуникаций. Для общей ориентиров- ки при подсчете веса здания полезно иметь фотографии его фаса- дов. 32
2. Обследование деформированного сооружения Известны случаи, когда по истечении двух или трех месяцев после произведенного обследования сооружения (за время состав- ления проекта по его восстановлению) в нем появлялись или допол- нительно обнаруживались такие деформации, которые требуют коренных изменений проекта и принятия неотложных мер для со- хранения сооружения. Это является свидетельством того, что произведенные обследо- вания были не полными, а систематические наблюдения за аварий- ными участками сооружения не производились. Например, здание элеватора в Гомеле, подорванное немецкими фашистами, обруши- лось в начале работ по его выпрямлению. Часто во время производства работ по восстановлению дефор- мированных сооружений происходит дальнейшее раскрытие суще- ствующих трещин, появляются новые трещины или имеет место увеличение крена. Своевременное выявление прогрессирующих деформаций облегчает принятие необходимых мер для предупреж- дения их дальнейшего роста. Обследование деформированного сооружения слецует начинать с ознакомления с его конструктивными чертежами, геологическими и гидрологическими условиями местности и геодезическими наб- людениями за его горизонтальным и вертикальным смещениями, а также с проверки прочности и устойчивости основных несущих элементов конструкций. Горизонтальные смещения выявляются при помощи теодолита. Наблюдения ведутся из двух точек за какой-либо одной маркой, установленной на верху сооружения. Сначала теодолит устанавливают в одной точке и определяют: угол наклона между визирной линией на верхнюю марку и ее гори- зонтальной проекцией; угол между линией этой горизонтальной проекции и визирной линией на вторую точку установки инстру- мента. Затем теодолит устанавливают во второй точке и опреде- ляют угол наклона между визирной линией на марку и ее горизонтальной проекцией, а также угол между линией этой горизонтальной проекции и визирной линией на первую точку установки инструмента. Зная базис — расстояние между точками, в которых устанав- ливали теодолит, и примыкающие к нему углы горизонтальных проекций наклонных линий, можно определить длину линии гори- зонтальной проекции. Далее, из прямоугольного треугольника, в котором известны длина линии одной горизонтальной проекции и угол между визирной линией на марку и ее горизонтальной проек- цией, находят расстояние от точки наблюдения до марки, разме- щенной вверху сооружения. При повторных наблюдениях теодолит устанавливают в тех же точках. Величину вертикальных смещений определяют при помощи ма- рок и реек, устанавливаемых в определенных местах сооружения. Геодезические наблюдения должны вестись систематически (жела- 3-751 33
тельно через день) до полного окончания работ по восстановлению сооружения. * Одновременно с началом геодезических наблюдений приступают к детальному внешнему обследованию основных несущих конструк- ций сооружения. Осмотр начинают с внешней стороны наружных стен здания и выявляют существующие повреждения. Для лучшего обнаружения трещин, расположенных на большой высоте, рекомен- дуется при осмотре, как уже говорилось, пользоваться полевым биноклем. При обследовании сильно поврежденного каменного сооружения следует на слух, приложив ухо к несущим конструкциям, проверить, не издают ли стены глухих звуков наподобие шорохов или потрес- киваний. Наличие таких звуков служит подтверждением того, что деформации в сооружении продолжаются. В практике не бывает случаев, чтобы сооружение, даже находя- щееся в аварийном состоянии, обрушилось без предварительного образования дополнительных деформаций. Симптомами предстоя- щего обрушения могут служить: продолжающийся крен сооруже- ния, шорохи, переходящие в более громкие звуки — потрескивания, образование сквозных трещин в щелыгах неармированных сводча- тых перекрытий и др. Известен случай, когда в результате резкого повышения температуры стальной затяжки она удлинилась и свод обрушился. Иногда завал, образовавшийся вокруг частично обрушившего- ся — накренившегося сооружения, препятствует осмотру основания конструкции. Тогда в отдельных местах со стороны крена следует расчистить узкие проходы к стенам здания. Во время этих работ необходимо вести геодезические наблюдения за состоянием сооружения. В каждом расчищенном коридоре накренившуюся стену подпи- рают подкосом. Если на этом участке нижняя часть стены вылома- на, то в проломе устанавливают стойки. Размеры сечений времен- ных поддерживающих конструкций должны быть проверены соответствующим расчетом. Необходимо отметить, что после укреп- ления стен установкой стоек или подкосов трещины перестают увеличиваться, а шорохи и потрескивания в конструкциях здания прекращаются. Обследования внутри здания следует начинать с осмотра пере- мычки под входным проемом, а затем потолка помещения. При обнаружении сквозных трещин (вертикальных или наклонных) в перемычке с вертикальным смещением одной части кладки по отношению к другой необходимо под осевшую часть кладки подвести стойки. Только после этого разрешается производить дальнейшее обследование. В таком же порядке обследуются другие помещения с одновре- менным осмотром состояния всех надоконных и наддверных пере- мычек. После окончания осмотра на всех трещинах устанавли- ваются маяки. При аварийном состоянии сводчатых перекрытий закрепление 34
сводов производится путем забивки сверху в трещины дубовых клиньев. Так как сверху сводов трудно обнаружить трещины, то для этой цели рекомендуется пробивать сквозь трещину снизу вверх стальные прутья диаметром 3—5 мм на расстоянии 0,75—1 м один от другого. Таким способом выявили положение трещин в крестовых сводах Покровского собора Троице-Сергиевой лавры Загорского монастыря. После тугой забивки клиньев в трещину, ее сверху промывают тонкой струей воды под давлением 0,15— 0,25 ати. Затем снизу в трещину набивают полусухой раствор. Состав раствора для известковой кладки рекомендуется 1 : 0,2 : 3 (цемент, известь, речной песок) с примесью небольшого количе- ства пакли. Разделенную на волокна паклю закладывают в трещину после набитого в нее слоя раствора, без предварительного перемешивания раствора с паклей, потому что при перемешивании такого раствора вся пакля собирается в одно место. После этого сверху (между клиньями) во все трещины заливают жидкий раст- вор того же состава. Этот способ, предложенный нами, впервые применили для за- крепления крестовых сводов вышеуказанного собора. Спустя 10 лет произведенным осмотром никаких повреждений в своде собора обнаружено не было. Если сводчатое перекрытие недоступно для производства работ сверху, то необходимо обеспечить снизу сводчатого перекрытия набивку раствора в трещину на всю глубину. Таким способом произвели укрепление свода гульбища Рязан- ского собора. Для этого пользовались прибором, предложенным автором и показавшим в производственных условиях хорошие ре- зультаты. Прибор состоит из узкой жестяной коробки и деревян- ного стержня — выталкивателя раствора (рис. 7). Высота короб- ки может обеспечить набивку раствора на всю глубину трещины в один прием, тогда как при работе мастерком с сокола удается набить раствор в трещину только на ограниченную глубину При больших размерах трещин (свыше 5 мм) ширина жестяной короб- ки должна быть уже трещины. В этом случае прибор не пристав- ляют к трещине, а вставляют в нее до его упорных планок, после чего раствор выталкивают в трещину. При большом объеме работ по заделке трещин раствор нагнетают сжатым воздухом или растворонасосом. 3. Пример исследования качества кирпичной кладки межевой стены Тщательному обследованию была подвергнута глухая межевая стена пятиэтажного дома № 69 по ул. Горького в Москве, выходя- щая в сторону пер. Жолтовского. При внешнем осмотре прочность этой стены от уровня пола подвала до высоты 4—5 м (до этой высоты ранее вплотную примыкали стены соседних строений) вы- зывала сомнение из-за неровностей кирпичной кладки, большой глубины пустошовки и недоброкачественности раствора по сравне- нию с другими местами кладки. В местах, где дефекты были выра- 3* 35
Рис. 7. Прибор для вдавливания раствора в трещину жены особенно явно, произвели зондирование перфоратором с бу- ром длиной 80 см. В некоторых местах стены отбойным молотком были выбиты гнезда размерами в 1X1X1 кирпич. Толщина стены в месте среза здания с фундаментом на отметке 159,15 была равна 1,15 м. Результаты исследований приведены в табл. 1—3. Таблица 1 Результаты исследований стены при помощи разведочных скважин* со стороны подвала № сква- жины Расстояние скважины от угла ул. Горь- кого, м Отметка сква- жины Толщина кир- пичной клад- ки, см Примечание 1 2,5 159,65 26 Далее слабый известняк 1 2,5 160,5 60 То же 2 8 159,65 60 2 8 160,45 26 3 9 159,5 30 3 9 160,5 43 Далее прочный бутовый камень 4 11,25 160,5 80 То же 4 11,25 159,5 80 5 13,25 159,35 80 5 13,25 160,15 36 6 15,75 159,35 39 6 15,75 160,25 89 7 17,75 159,5 80 7 17,75 160,35 70 8 19,75 159,65 80 » * Скважины, расположенные одна над другой, обозначены одним номером. 36
Таблица2 Результаты исследований стены при помощи разведочных скважин со стороны пер. Жолтовского № скважи- ны Расстояние скважины от угла ул. Горь- кого. м Отметка сква- жины Толщина кир- пичной кладки, см Примечание 1 2,0 161,5 13 Далее бур провалился на глуби- 2 5,5 161,5 13 ну 3—4 см, после чего следовал 3 7,5 161,5 13 отсыревший щебень на известко- 3 7,5 163 13 вом растворе 4 8,9 161,5 13 5 10,76 161,5 13 6 11,75 163 70 Глубже бурение не производи- лось Таблица 3 Результаты исследований стены при помощи отдельных гнезд* со стороны пер. Жолтовского № гнезда Расстояние гнезда от угла ул. Горького, м Отметка сква- жины Толщина кир- пичной кладки, см Примечание I II 3,15 5,15 162,5 163 13 13 Далее кладка сплошная То же кирпичная III 7,5 161,75 13 Далее 3—4 см, кладка воздушная затем снова прослойка кирпичная IV V 8,75 11,8 163 163 13 13 Далее кладка сплошная То же кирпичная VI 13,8 161,5 13 Далее кирпичный известковом растворе щебень на VII 15,75 162 13 Далее кляпкя сплошная кирпичная * Гнезда пробивались отбойным молотком. Разведочное бурение, производилось на участке стены длиной 15 м. Это бурение со стороны подвала показало, что толщина кирпичной кладки в этом месте была равна лишь V2 кирпича. Далее располагалась щебенка на слабом известковом растворе и отсыревший бутовый камень. С противоположной внешней стороны этой же стены, выходящей в пер. Жолтовского, имелась облицовка лишь в 7г кирпича, а за ней на слабом растворе была расположена такая же забутовка из кирпичного щебня и камня. В некоторых местах, например, в скважине № 3 со стороны пер. Жолтовского и в гнезде III, толщина кирпичной кладки внешней стены составила сначала 7г кирпича, затем имелась воздушная прослойка толщиной 3—4 см и далее снова кирпичная кладка. С 37
отметки 162 и выше стена была сложена из нормальной кирпичной кладки. Следовательно, на высоте 162,00—159,15 = 2,85 м, выше от- метки среза здания с фундаментов, кладка стены на протяжении 8 м была недоброкачественной. Средняя прочность кирпича, извлеченного из этого гнезда, была равна при испытании на изгиб 33 кг/см2 (от 12 до 62 кг/си2), на сжатие —140 кг/см2 (от 105 до 189 кг/см2) и на срез —60 кг!см2 (от 33 до 84 кг!см2). До начала работ по подъему (после заводки рандбалок) кладку межевой стены на участке длиной 8 м и высотой 3 м заме- нили новой. Замену кладки производили отдельными столбами шириной до 1,5 м в последовательной очередности. Своевременная замена кладки стены площадью 24 м2 обеспечила ей надлежащую прочность. Жильцы этого пятиэтажного дома во время проведения всех работ не испытывали никаких неудобств.
Глава III ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ И РАСПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ И ИХ РАСЧЕТ 1. Подсчет массы перемещаемого сооружения Собственный вес и полезную нагрузку на перекрытия подни- маемого сооружения определяют до отметки среза с фундаментов. Вес подсчитывают раздельно для каждой конструкции, само- стоятельно воспринимающей нагрузку от опирающейся на нее час- ти сооружения (стены, колонны). Для каменных стен нагрузку определяют на 1 пог. м. После уточнения величин нагрузок на не- сущие конструкции сооружения и определения расположения балок перекрытий приступают к подсчету веса. При подсчете веса рекомендуется пользоваться общепринятой системой обозначения стен: ряды и оси и пользоваться формой 3. Допущенные при подсчете веса ошибки или пропуски нагрузок могут быть быстро обнаружены благодаря их расположению в одном столбце, тогда как при отдельных последовательных тексто- вых подсчетах они записаны в разных местах и даже страницах. При определении веса стен учитывают имеющиеся оконные и дверные проемы. Площадь проемов вычисляется в процентах к общей площади стены, для чего пользуются фотоснимками фаса- дов. Имея в виду, что заводимые в здание конструкции работают не- продолжительное время, коэффициент однородности для них мо- жет быть принят такой же, как для временных сооружений. При расчете конструкций принимают, что все заводимые по расчету балки для перемещения здания несут только приходящуюся на них расчетную нагрузку. Следовательно, при расчете не учитываются возможные случаи, когда из-за неточности в распределении нагруз- ки один узел перегружен за счет другого. Опыт работы по переме- щениям сооружений показал, что эта перегрузка не превышает 10% и является допустимой. 2. Конструкции, поддерживающие и распределяющие нагрузку Здания могут быть каркасными, бескаркасными с несущими стенами и смешанной конструкции. 39
Форма 3 Форма для подсчета веса перемещаемого сооружения Наименование участков стен или колонн Кровли со стропилами Чердачное перекрытие Перекрытие над лест- ницей Междуэтажные перекрытия Лестничные клетки Всего нагруз- ка от перекры- тий « Ь, м P+g, кгс/м2 4, Н Ь, м P+^i- кгс/м2 q, « Ь, м P+gi, кгс/м2 <71, « Ь, м п, шт. P+gi кгс/м2 <71. н Ь, м п, шт. P+g, кгс/м2 н 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 А-1-2 А-2-3 А-3-4 В-2-3 С-3-3 С-3-4 Стены 4-го этажа Стена 1-го этажа Стена полуподвала Всего нагруз- ка от стен X, д2, н I Прочие на- грузки (бранд- мауэры,трубы 1 и др.), q3 1 Полная на- грузка Zq, н. Длина стены L, м Полная на- С ад *3 3.54 3, см /?, м е, % V, м3 4.,, w о, см /г, м е, % V, м3 4г, Н о, см Л, м е, % V, м3 4г, « 21 22 23 24 25 26 27 28 29 39 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Условные обозначения: b — ширина полосы, передающей нагрузку, м qx — нагрузка от перекрытий 1 пог м стены, н р — собственный вес, кгс q2 — нагрузка от собственного веса стены на 1 пог м, н g —полезная нагрузка, кгс /73 —прочие нагрузки на 1 пог. м, н q — нагрузка, приходящаяся на 1 пог м стены, н о — толщина стены, м h — высота стены, м &— коэффициент заполнения стены, % v — объем кладки стены.
Нагрузка сооружений, каркас которых выполнен из металла или железобетона, передается на основание через колонны или стойки каркаса. Металлические колонны тяжелых фабрично-завод- ских сооружений обычно состоят из четырех вертикальных несу- щих ветвей. Если домкраты устанавливают по центру колонны, то для пере- дачи нагрузки на вертикальные ветви к колоннам приваривают наддомкратную конструкцию. Для этой конструкции рекомендуют- ся два ряда балок, располагаемых перпендикулярно друг к другу Верхний ряд состоит из двух парных балок (швеллеров), связы- вающих между собой противоположные ветви колонн. Нижний ряд балок располагают над домкратами (см. гл. IX). Домкраты под железобетонную колонну устанавливают после ее вывешивания. Иногда для вывешивания колонн применяют хо- муты (рис. 8 а и б) или подкосы (рис. 8 в, г). Хомуты могут иметь самозаклинивающую конструкцию колонны или привариваться к оголенной на необходимую высоту вертикальной арматуре колон- ны. Для распределения нагрузки от ходовых балок или домкрата на большую опорную площадь в железобетонной колонне над бал- ками или домкратом укладываются стальные плиты (рис. 9). Известковый раствор каменной кладки старых кирпичных до- мов обычно небольшой прочности, часто сильно выветрившийся, воспринимает только ограниченные сжимающие усилия. Такие кир- пичные стены сравнительно легко деформируются от неравномер- ной осадки с малозаметными визуально трещинами. Чтобы снять кирпичное здание с фундамента, необходимо за- менить непрерывные опоры (в виде лент) небольшим количеством опорных точек, через которые можно передавать нагрузку от зда- ния на ходовые конструкции или домкраты н далее через фунда- менты на грунт. Для уменьшения количества опорных точек необ- ходимо завести в стены здания специальные конструкции, собирающие нагрузку и передающие ее на отдельные опоры — рандбалки, ходовые балки, домкраты. При больших пролетах меж- ду опорами стены здания будут испытывать не только сжатие, но и изгиб. Так как растягивающие напряжения в кирпичных стенах опасны, то во избежание их образования в эти стены по принятому способу заводят стальные балки — рандбалки, которые, восприни- мая растягивающие напряжения, одновременно обеспечивают и необходимое распределение нагрузки на отдельные опоры. Дейст- вительно, рандбалки могут обеспечить распределение нагрузки от домкрата на требующуюся площадь в кирпичной кладке даже при ее небольшой расчетной нагрузке на смятие. Для здания с прочными кирпичными стенами с целью поддер- жания их на одном уровне или незначительного подъема — на 1—2 см для перекрепления на вновь подводимые конструкции целе- сообразно вместо рандбалок заводить под существующие стены по- перечные балки. Установка поперечных балок для стен толщиной до 2,5 кирпича обходится дешевле рандбалок, и, кроме того, они мо- гут быть извлечены из стен здания для вторичного использования. 41
Р и с. 8. Конструкции для вывешивания колонн: а__вдавливающимся клином (7), распирающим обойму; б — самозаклинивающим хомутом (слева один из двух домкратов, поддерживающих колонку на весу. Под башмаком колонны видны заве- денные ходовые балки); виг подкосами.

С помощью поперечных балок проще производить перекрепление здания — домкраты не располагаются под стеной, а в стороне от нее. Под сооружения из массивной каменной кладки (быки мостов, высокие башни с толстыми стенами и др.) рекомендуется проби- вать в кладке горизонтальные сквозные каналы и заводить в них стальные прокатные бал- ки. Впервые такая конст- рукция была применена нами для стен здания Ка- занского вокзала (Моск- ва), которые имели тол- щину 1,5 м. По центру стены пробили канал се- чением 0,5 X 0,5 м, длиной 4,5 м. В этот канал со стороны площади завели 3 двутавра № 45 и набили между ними цементный раствор. Для этой цели удобно и можно сразу Рис. 9. Соотношения между высотой рандбалок и толщиной степы: 1 — заклин- ка; 2— рандбалки; 3—раствор. вводить попарно связан- ные между собой диа- фрагмами балки. В зави- симости от нагрузки и прочности кладки каналы устраивают в один или два (накрест) ряда. Эти конструкции заводятся как над домкратом, так и под ним. Следовательно, при слабой кладке может потребоваться уст- ройство в плане на отметке среза нескольких каналов и по два накрест расположенных ряда балок над и под домкратами. 3. Рандбалки Конструкции, заводимые в стены здания для воспринятия изги- бающих усилий без кручения, должны быть расположены симмет- рично по отношению к капитальным стенам. Это достигается, как указывалось выше, заводкой во все капитальные стены с обеих сторон рандбалок. Рандбалки заводятся в штрабы стен здания, с последующей заливкой раствора за их стенки. В качестве рандба- лок рекомендуется применять стальные двутавровые балки или монолитный железобетон. Так, высокие монолитные железобетон- ные поясные балки в 1950 г. начали применять во Франции для передвижки зданий на большие расстояния. При отсутствии двутавровых балок и наличии швеллеров пос- ледние для лучшей связи с-каменной кладкой следует заводить таким образом, чтобы его стенка была с внешней стороны стены. В этом случае стенка швеллера усиливается раствором, заполняю- щим его корыто, и основная нагрузка от стен будет передаваться как на полки швеллера, так и на бетонное заполнение. 44
Как показал опыт работы по подъему каменного здания на ка- нале Москва—Волга, установку швеллеров корытом наружу реко- мендовать не следует, так как в процессе подъема такая рандбалка отделяется от цементного раствора, залитого за ее стенку, из-за недостаточного сцепления. Этой рекомендацией можно пренебречь, если между двумя бал- ками одной стены устанавливать через каждые 1,5—2,0 м жесткие связи. Преимущества рандбалок из двутавров перед рандбалками из швеллеров следующие: 1) стенка двутавровой балки испытывает центральную нагруз- ку, стенка швеллера — внецентренную; 2) при одной и той же высоте балок динамическая нагрузка при забивке клиньев значительно меньше влияет на ослабление силы оцепления между кирпичной кладкой и двутавровыми балками; 3) двутавровая балка, заделанная в стены здания, в отличие от швеллера, при ударе кувалдой по ее стенке не отделяется от кирпичной кладки. Длина пролетов рандбалок назначается в зависимости от сече- ния балок, нагрузки и прочности стены, а также расположения и размеров проемов в стене здания. Обычно исходят из принятого расстояния между опорами и в соответствии с этим определяют требуемое сечение рандбалок. а) Расчетная схема рандбалок. Рандбалки в виде непрерывной ленты охватывают стены здания с двух сторон. Стыки балок приме- няются равнопрочные, но не симметричные из-за невозможности приварки накладок с их внутренней стороны. Для неизменности положения рандбалок в горизонтальной плоскости парные балки одной стены соединяются между собой по верхним и нижним пол- кам приваркой к ним металлических связей. Опорами рандбалок могут служить катки, ходовые балки или наддомкратные балки с расположенными под ними домкратами. Таким образом, рандбал- ки представляют собой систему с частыми опорами при условии расположения под ними катков, неразрезной многопролетной бал- кой при расположении под ними домкратов и балками с заделан- ными концами при расположении под ними парных ходовых балок. б) Определение напряжений в кирпичной кладке над опорны- ми участками рандбалок. Проведенная нами экспериментальная проверка показала, что, не имея данных модуля сжимаемости кир- пичной кладки, можно для предварительного подбора сечения рандбалок пользоваться формулой Фламана — простого радиаль- ного распределения. Здесь учитывалась временная работа рандба- лок, дополнительное сцепление прочного раствора, залитого за стенки балок, и заклинка над рандбалкой полусухим цементным раствором примерно марки 100. Теоретически в точке приложения усилия Р напряжение равно бесконечности, так как на бесконечно малую площадку действует определенная сила. В действительности, в этой точке из-за прояв- ления некоторой текучести материала усилие оказывается распре- 45
деленным по площадке определенных размеров. Максимальное напряжение в кирпичной кладке ориентировочно можно определить по следующей формуле Фламана. Давление по толщине стены при двух рандбалках из двутавров, заделанных в нее, будет распределяться по ширине верхних полок обеих балок и заходящих в стену двух (по одной от каждой балки) половинок полок балок. Силы сцепления раствора между стенкой двутавра и кладкой стены не учитываем, оставляя ее в запас проч- ности. Обозначив через b ширину полки одной двутавровой балки, получаем: = 2Р = — 2Р . °х 2x1 ,5b 3b' Эпюра распределения нормальных напряжений принимается s соответствии с формулой (I) для определения ом. Приравнивая площадь треугольной эпюры усилию Р, находим величину /: р 21Р. ка ъа,' ~ 2 ’ (3) где а — высота балки. В любой точке М на расстоянии от 0 до Z величина напряжения будет равна _ 1 — У _ 2Р ( 2у °м - °х / - зь^а I 1 За пределами I величину давления можно считать равной нулю. Максимальное давление не должно превышать 0,68 от нор- мативного сопротивления кирпичной кладки, где 0,68 — взято из опытных данных коэффициентов однородности, полученных в ЦНИИСКе. Для уменьшения напряжений в кладке над стальной балкой де- лают бетонный пояс. Для более точного расчета (при составлении рабочего проекта) требуется определение средней величины модуля деформации Ек данной кладки. В этом случае применяют формулы проф. Б. Н. Жемочкина: 3 Г р ЕЕ °x = 0,3Pj/ (4) где EI — жесткость обеих рандбалок; 3 г pi 1=^У^в' (5) где / — длина распределения нагрузки. 46
При определении ох значение В принимается равным не по ширине трех полок рандбалок, а по толщине стены, при условии что внутреннее расстояние между полками балок меньше высоты балки, умноженной на ctg 40° (рис. 9). Это объясняется тем, что передача нагрузки на балку происходит не непосредственно сверху от кладки, а по большей площади: через прочный цемент- ный раствор, залитый за стенку балки и набитый по методу чеканки сверху над балкой. Давление через рандбалки распределяется на кирпичную клад- ку по длине L = 2/ 4- В', где В' — ширина ходовой или наддомкратной балки. При пересечении эпюр напряжения от воздействия двух смеж- ных ходовых балок одного пути величина фактического напряже- ния будет равна сумме соответствующих ординат эпюр. Этим об- стоятельством и объясняется образование горизонтальных трещин на некоторой высоте над рандбалками в середине больших проле- тов. Такие трещины появлялись в кирпичной кладке обычно за пре- делами линий распределения нагрузки от опоры из-за прогиба рандбалок и в соответствии с этим опускания кладки, располага- емой над рандбалками. Учитывая, что заклинка над рандбалкой обычно имеет неболь- шую толщину (4—5 см) и в 30—50 раз меньшую длину по сравне- нию с длиной распределения нагрузки через рандбалку, то при определении наибольшей ординаты эпюры нагрузки можно не учи- тывать жесткость этой заклинки. Для определения жесткости кладки модуль деформации сле- дует принимать в 0,5 от Ео — начального модуля деформации или Ек = 0,5а/?н, где а — значение упругой характеристики: для кирпичной кладки с маркой раствора более 50 кгс/см2 а = 1000; более 10 кгс/см2 а = 750; более 4 кгс{см2 а=500;-более 2 кгс/см2 а=350 и при марке О а = 200; /?н — нормативное сопротивление кладки на сжатие; b — толщина стены; Е—модуль упругости стали; Ро — наибольшее напряжение в кладке над опорой Ро=1,36/?6; (6) R — расчетное сопротивление кладки на сжатие. Расчет рандбалок на изгибающий момент следует производить на нагрузку, приходящуюся на пролетную часть балки, поскольку активной нагрузкой является ее собственный вес. Действительно, вслед за образованием прогиба в рандбалке, кирпичная кладка над средней частью пролета отрывается от вышерасположенной. Рекомендации по расчету рандбалок на прогиб приводятся в следующих подразделах. 47
Рис. 10. Стена дома № 60 на канале Москва—Волга. в) Расчетные сечения рандбалок, заведенных в «глухие» кир- пичные стены. К «глухим» стенам здания следует отнести стены, не имеющие проемов, или стены с небольшими и редко расположен- ными проемами. При этом нижняя грань проемов должна быть расположена выше линий распределения давления в кирпичной кладке от опорной реакции (более подробно изложено в следую- щем подразделе). г) Определение расчетного сечения рандбалок. Для установле- ния расчетного сечения рандбалок нами были проведены исследо- вания и наблюдения за стенами ряда существующих зданий. При стенах, сложенных на цементном растворе, в жилых зда- ниях со сравнительно большим количеством внутренних стен осадка какой-либо одной или нескольких опор мгновенно вызывает перераспределение нагрузки от веса здания на смежные опоры. Это объясняется монолитностью сооружения. В зависимости от податливости основания смежных опор происходит осадка здания. Если здание имеет форму призмы, высота которой значительно меньше ее длины, то при неравномерности осадки часть здания осядет. Между осевшими частями здания в длинных продольных стенах возможно образование трещин на расстоянии, равном при- мерно полуторной высоте здания. Внутри же разделившихся час- тей здания трещины обычно не появляются, поскольку эти части работают как монолит. В качестве примера приводим результаты исследования, произ- веденные при подъеме и передвижке двух зданий. Так, одну секцию двухэтажного дома в районе строительства канала сначала поднимали, а затем передвигали в косом направ- лении. Стены дома имели высоту 9,5 м и были сложены на прочном цементном растворе. Внутри дома размером в плане 9,4X13,85 м 48
имелась одна поперечная капитальная стена. Отношение длины здания к его высоте составляло 13,85:9,5=1,46. После передвижки на 5,5 м передний восточный угол дома по ходу движения сел на 26 мм, а западный угол — на 3—4 мм. В зда- нии никаких деформаций обнаружено не было. При проверке со- стояния капитальных стен было установлено, что в середине между передним и задним углами величина осадки была равна 16 мм, т. е. средней арифметической величине между осадкой восточного и западного углов. Величина осадки определялась по вертикальным отметкам рельсовых путей. Предел прочности кладки этого здания на сжатие составлял 30 кгс/см2. Такие же результаты были получены при передвижке дома № 12 по Большой Пионерской ул. в Москве. Это кирпичное здание высотой 16,4 м, стены которого сложены на прочном цементном растворе, имело в плане форму, близкую к прямоугольнику, разме- ром 12,3X24,0 м. При передвижке было установлено, что во всех случаях нерав- номерностей осадки существовал линейный закон ее распределе- ния. .Во время передвижки дома никаких трещин как во внутрен- них, так и во внешних стенах обнаружено не было. Следовательно, величина осадки внутренних капитальных стен соответствовала среднеарифметической величине осадки и могла быть определе- на при условии, если размеры осадки других стен известны. Учитывая это, для рандбалок дома № 71 по ул. Горького (Моск- ва) применили бывшие в употреблении железнодорожные рельсы типа Ша высотой 128 мм. Длина пролетов рандбалок составляла 4 м. Прочность балок на изгибающие моменты не проверяли, а только определили напряжения на смятие в месте примыкания кладки к рельсам. Во время передвижки никаких деформаций в раидбалках или в стенах обнаружено не было. Во всех приведенных примерах для зданий, стены которых бы- ли сложены на прочном растворе, расчет рандбалок пролетом до 4м ограничивался проверкой распределения сосредоточенной на- грузки на необходимую длину в кирпичной кладке. Для перемещения монолитных зданий сечения балок можно устанавливать по конструктивным соображениям, но с обязатель- ной проверкой кирпичной кладки на смятие на участке передачи на нее нагрузки от рандбалки. Для рандбалок таких зданий рекомен- дуется использовать железнодорожные рельсы, поскольку ширина их подошвы весьма значительна. При передвижке в прямом направ- лении рельсы следует устанавливать подошвой книзу В этом слу- чае больше длина соприкосновения рельса с катком, но уменьша- ется ширина передачи нагрузок от рандбалок на кирпичную кладку Последнее можно компенсировать за счет увеличения вы- соты подклинки полусухим раствором между рандбалкой и стеной. При увеличении высоты заклинки площадь передачи нагрузки будет не меньшей, чем при установке рандбалки из рельса подош- вой вверх. При передвижке в косом направлении или с поворотом, или при подъеме здания лучше устанавливать рельсы наоборот, так 4-751 49
как приварку верхних связей проще производить по подошвам рельсов. Заведенные в основание здания балки наряду с распределением нагрузки служат также и стальным обручем, связывающим между собой стены здания. При передвижке дома № 60 (секция 1) в районе строительства канала Москва—Волга после заводки в кирпичную стену рандба- лок и посадки здания на подведенные опоры была обнаружена го- ризонтальная трещина (см. рис. 10). Трещина образовалась в про- лете длиной 4 л*. Стена была сложена из кирпича со средним пределом прочности при сжатии 105 кг/см2 при марке раствора 50. По расположению проемов в стене и по их размерам эту стену можно рассматривать как глухую. Кирпичная кладка дома № 5/16 по ул. Серафимовича лабора- торным исследованиям не была подвергнута, так как при пробивке штраб в стенах было установлено, что прочность кирпича и раство- ра кладки примерно’ такая же, как секции 1 дома № 60 в районе канала Москва—Волга. Расстояние между опорами балок дворовой наружной стены составляло 4,4 м. После разборки кладки между путями под рандбалками в кир- пичной стене образовалась горизонтальная трещина длиной 1,84 м, шириной 2,5 мм, расположенная в средней части пролета (рис. 11) на расстоянии от низа балок 0,90 м. Горизонтальные трещины, появившиеся в кирпичной кладке только над средней частью пролета балок, указывают на длину и высоту участка кладки, полностью опирающуюся на рандбалку. Кладка, расположенная за пределами трещин (выше их), испыты- вает сжимающие напряжения от давления домкрата. Эти трещины показывают, что за их пределами нагрузка от стены передается не- посредственно на опоры. После заводки в стены дома № 61 по ул. Горького (Москва) балок из двутавров № 45 на рандбалках и на стене дома были ус- Р и с. 11. Трещина над рандбалкой в стене дома № 5/16 по ул Серафимо- вича (Москва). 50
тановлены тензометры. Деформации измерялись в период воспри- нятая домкратами нагрузки от стен пролетом 4,8 м. Домкраты устанавливали под двутавровыми рандбалками. Тензометры были прикреплены с внешней стороны балок на нижних и верхних полках в середине и в четвертях пролетов. Всего на внутренней и внешней рандбалках с каждой стороны было уста- новлено по шесть тензометров на базе в 10 см. На стене тензомет- ры устанавливались на базе в 20 см и более и только с внутренней ее стороны в середине пролета в трех местах: над верхней полкой балки, под потолком подвала и между нижним и верхним тензо- метрами. Нагрузку домкратом давали с нарастанием усилий. От- счеты брались при следующих обжатиях: 1) левым домкратом — .88 т, правым —160 т; 2) то же, левым — 135 т, правым — 150 т; 3) то же, левым — 160 т, правым— 185 т Нагрузка, равная 172 т, соответствовала величине опорной реакции. После последнего об- жатия кирпичная кладка под рандбалками была разобрана без применения отбойных молотков во избежание сотрясений. Для установления модуля деформации кирпичной кладки стен была определена прочность кирпича и раствора. Предел прочности кирпича при сжатии составил в среднем 112 кгс/см2, а при изгибе— 32 кгс]см2. Сложный раствор кладки по своей прочности был отне- сен к марке 25. Согласно СН и П на проектирование каменных конструкций по- лучаем, что расчетное сопротивление кладки на сжатие равно 13,5 кгс/см2 (по интерполяции), отсюда. Ео = 1000 X 2 X 13,5 = 27000 кгс,'см2. Средняя величина модуля деформации для данной кладки со- ставит- Е = 0,5 Ео = 0,5 X 27000 = 13500 кгс/см2. Из записей показаний тензометров установлено следующее: 1) нижние полки рандбалок испытывали растягивающие напря- жения от 200 до 1200 кгс/см2\ 2) верхние полки рандбалок испытывали сжимающие напряже- ния от 200 до 900 кгс!см2-, 3) кирпичная кладка над серединой пролета на высоте 55 см над нижней полкой рандбалки испытывала только небольшие рас- тягивающие деформации; 4) кирпичная кладка над серединой пролета на высоте 1,20 м от нижней полки рандбалки сначала испытывала растягивающие деформации, а затем после разборки кладки под рандбалкой — сжимающие деформации; 5) кирпичная кладка в середине пролета (под потолочным перекрытием на высоте 1,90 м над нижней полкой рандбалки) ис- пытывала сжимающие деформации. Во время проведения испытаний левый домкрат несколько от- ставал от правого. Когда на левом домкрате подъемная сила была 4* 51
доведена до 160 т, то на правом она была равна 185 т. Напряже- ния, полученные в двутавровых балках,— снизу растяжение, сверху сжатие, показывают, что рандбалки работали безотносительно к расположенной над ними кирпичной кладке. Меньшие напряжения в сжатой зоне по сравнению с напряжениями в растянутой зоне двутавровых балок объясняются воспринятием части сжимающих усилий кирпичной кладкой, расположенной между рандбалками. Проанализируем результаты полученных напряжений в кирпич- ной кладке на различных высотах, учитывая, что рандбалки были установлены без начального прогиба. На высоте 55 см над серединой пролета рандбалки действовали постепенно увеличивавшиеся растягивающие деформации. После приложения на опоры максимально приходящихся усилий от дом- кратов нагрузка от кирпичной кладки на исследуемом участке, стены частично уменьшилась вследствие перераспределения ее с середины пролета на опоры рандбалок. На высоте 1,2 м над серединой пролета рандбалки до разборки под ними кирпичной кладки стена испытывала небольшие растяги- вающие деформации, полученные от разгружающего воздействия домкратов. После разборки кирпичной кладки под рандбалкой на этом участке появились в 4 раза большие деформации. Увеличив- шиеся деформации сжатия свидетельствуют, что линии распреде- ления нагрузок от опорных реакций в стене расположены ниже тензометра. На высоте 1,9 м над серединой пролета рандбалок тензометр показал только сжимающие деформации. Таким образом, кирпичная кладка, расположенная на высоте 1,2 м от нижней полки балки (равной 0,25 длины пролета), оказа- лась выше линии распределения нагрузки от домкратов и таким образом не передавала нагрузку на пролетную часть рандбалки. Исследование причин деформации рандбалок дома № 69 по ул. Горького (Москва) показало, что деформации двутавровых ранд- балок, заведенных в кирпичные стены, появились впервые на пере- движке этого дома. Для неразрезных рандбалок этого здания были применены двутавры № 33. Длина пролетов рандбалок была в пределах 3,7—4,2 м. Наибольшие деформации появились на третьей опоре под внешней стеной, выходящей в сторону Благовещенского пер. (рис. 12). Длина пролета между второй и третьей опорами была равна 4,2 м, а между третьей и четвертой опорами —3,7 м. Для безосадочного перекрепления здания на подведенные под рандбалки конструкции между этими балками и расположенными под ними опорными балками забили стальные клинья. Клинья были забиты неправильно, несимметрично и вызвали в рандбалках экс- центричную нагрузку Необходимо отметить, что балка на кручение не работала, по- скольку ее верхние полки были приварены к верхней связи, а нижние — к опорной балке. 52
Рис. 12. Деформация рандбалок при передвижке дома № 69 по ул. Горь- кого: 1 — косынка. Повреждение рандбалки свидетельствует о том, что прочность' двутавра для данной эксцентричной нагрузки и образовавшегося опорного момента была недостаточной. С внутренней стороны сте- ны к этой опоре примыкала поперечная стена, и большая часть нагрузки, приходящейся на этот узел, передавалась на одну ранд- балку, заведенную с наружной стороны. На подобных участках Рис. 13. Рандбалки в месте примыкания попе- речной стены и в углах здания: а — балки заведены неправильно; б — балки заведены пра- вильно; 1 —рандбалки; 2 — енс.ншш сгена. 53
Рис. 14. Неправильный разрыв в углу здания во внешнем кольце рандбалок. рандбалки были заведены неправильно (рис. 13). Кроме того, не была произведена проверка на устойчивость стенки балки. Расчетная нагрузка на опору этой балки составила 112,85 т. Фактически из-за неправильной заводки внутренней рандбалки она была больше. После образо- вания деформаций в рандбалке предполагали увеличить устойчи- вость стенки двутавровой балки следующими способами. 1. К рандбалке было приваре- но вертикальное ребро жесткости. Однако дальнейшая деформация стенки балки не прекратилась, так как опорная нагрузка не уменьшилась и, пожалуй, глав- ное, что ребро жесткости было неровно пригнано к полкам бал- ки. Деформация балки была оста- новлена только после приварки к ней второго дополнительного реб- ра жесткости и опорной конст- рукции (косынки), распределив- ших нагрузку на большую длину опоры рандбалки и уменьшивших расчетный пролет балки. 2. Рандбалки были частично разгружены путем забивки сталь- ных клиньев между нижней под- держивающей ходовой балкой и кирпичной кладкой, расположен- ной между рандбалками, т. е. не- посредственной передачей нагруз- ки от кирпичной стены на ходо- вые балки. В 1951 г. при подъеме дома на Набережной Горького в Москве (рис. 14 и 15) рандбалки были заведены также неправильно, в связи с этим в здании во время подъема образовались трещины. На основании приведенных примеров можно сделать выводы: 1) все наружные стены долж- ны быть опоясаны балками по всей их длине и с обеих сторон без разрывов; Рис. 15. Неправильный разрыв в средней части стены во внешнем кольце рандбалок. 54
2) рандбалки внутренних стен должны примыкать к рандбал- кам внешних стен и привариваться к ним. Кроме обычной заводки рандбалок во все стены здания в одном ярусе, иногда рандбалки в стенах продольных или поперечных за- водятся один над другим — в два яруса. Рандбалки, заводимые в разных ярусах, конструктивно обеспечивают более надежную связь между пересекающимися стенами (рис. 16). При заводке рандбалок в двух ярусах, что удобно для передвижки в прямом направлении, несколько осложняются работы при последующем подъеме здания. В этом случае требуется расположение домкратов на разных вертикальных отметках, чтобы не устанавливать над ними компенсаторов высоты. Такое расположение домкратов осложняет наблюдение инженера, обслуживающего эту группу домкратов, за их работой, так как домкраты, установ- ленные за ближайшей сте- ной, не просматриваются. Исходя из изложенного, ре- комендуется рандбалки всех стен, когда здание только поднимается и не передвига- ется, располагать в одном Р и с. 16. Скрепление между собой ранд- балок, устанавливаемых в двух ярусах: 1 — рандбалки верхние; 2 — рандбалки нижнего яруса; 3 — косынки. ярусе. д) Определение нагруз- ки, приходящейся на ранд- балки. Исследованиями ус- тановлено, что кладка, рас- положенная над рандбалками в средней части пролета, отрывалась от вышерасположенной кладки. Следовательно, эта часть кладки опиралась полностью на рандбалки и вызывала в ни?: поперечный изгиб. Пример подобного распределения нагрузки от опорной реак- ции в неразрезной рандбалке из двутавров № 36 пролетом 4 м, при- мененной для секции I дома № 60 на канале Москва—Волга, пока- зан на рис. 10. Длину участка распределения нагрузки, приходя- щейся непосредственно на опору, определяем по формуле (5). В кирпичной кладке на высоте 0,8 м от низа рандбалки обра- зовалась горизонтальная трещина длиной 1,8 м, расположенная симметрично по отношению к оси пролета (величина отклонения составила только 6 см). Предел прочности кирпичной кладки при сжатии составил 30 кгс/см2. Следовательно, для кирпичных стен с пределом прочности при сжатии 30 кгс!см2 при пролетах, равных 4 м и более, часть кирпич- ной кладки глухих стен, расположенной над рандбалками, отделя- ется от вышележащей кладки. Нагрузка на рандбалки имеет фор- му двух трапеций, размещенных одна над другой (см. рис. 10). Размеры трапеций зависят от высоты балок, пределов прочности кирпичной кладки и длины пролета. Основание первой (нижней) трапеции равно пролету рандбал- ки, а длина ее верхнего основания составит: 55
(7) lx = L — 27/jCtg a, где L — пролет балки; ai — угол распределения нагрузки в балке; hx — высота первой трапеции, равная высоте заведенной бал- ки на опоре. Длина нижнего основания второй (верхней) трапеции равна длине верхнего основания первой трапеции . Принимаем, что свободный пролет в свету кирпичной кладки с пределом прочности при сжатии 30 кг/см2 без усиления ее ранд- балками может быть принят равным 1,80 м. Эта величина и будет представлять собой длину верхнего основания второй трапеции, т. е. /2 = 1,8 м. Величину угла распределения нагрузки в кирпичной кладке с расчетным пределом прочности при сжатии 30 кгс]см2 принимаем равной 30°30'. Следовательно, высота второй трапеции будет со- ставлять. = (-у — tg39°30'. (8) Для кирпичной кладки с пределом прочности при сжатии менее 30 кгс1см2 величина Z2 будет меньшей, чем при более прочной клад- ке. На рис. 17 показано расположение трещины над рандбалкой в кирпичной стене, сложенной на растворе марки 0. Приведенными выше формулами рекомендуется определять размеры трапеций нагрузок и, исходя из этого, рассчитывать ранд- балки. Нагрузки, приходящиеся на опоры балок, при расчете на изгиб не учитываются, так как они воспринимаются ходовыми бал- ками или домкратами, а вся остальная нагрузка от стены здания передается непосредственно на опоры рандбалок. Высота обеих трапеций Н составит: H = h1+ht = /h+ {L ~2h'ct«a' -0,9) tga,. Рис. 17. Трещина над рандбалкой в кирпичной стене, сложенной на растворе марки ноль. 56
е) Определение нагрузки на предварительно-изогнутую ранд- балку (предварительно-напряженная балка). Для предупреждения появления трещин в кирпичной кладке над рандбалками необходи- мо, чтобы они не отрывались от расположенной над ними кладки. Для этого балку следует предварительно изогнуть, т. е. установить ее с «начальным прогибом» •— предварительным напряжением. Как было установлено, линия распределения нагрузки в кирпич- ной кладке от опор расположена под определенным углом к гори- зонтали. При заводке балок без «начального прогиба» часть нагрузки в виде двух трапеций, располагающихся над средней частью про- лета, передается на опору через рандбалку. Если предей прочности кирпичной кладки при сжатии равен 30 кг!см2 и пролет рандбалки менее 4 м, то эти трапеции не образуются, поскольку для кирпич- ной кладки такой прочности можно допустить свободный неусилен- ный пролет длиной 1,8 м. В случае, когда размер пролета рандбалки превышает суммар- ную длину участка распределения нагрузки через балку и допу- скаемого свободного пролета для кирпичной кладки заданной проч- ности, часть ее в виде двух трапеций отрывается от всего массива кладки, расположенной выше. Следовательно, для предотвращения появления трещины в кладке необходимо рандбалки в середине пролета предварительно изогнуть на такую величину, которая соответствовала бы величине их прогиба от нагрузки кладки. В качестве примера рассмотрим какой-либо средний пролет многопролетной неразрезной балки. Длины пролетов при переме- щении обычно отличаются друг от друга только в пределах 10—15%, поэтому с некоторым приближением расчет можно вести как для балки с защемленными концами на опорах. Прогиб следует определять раздельно от каждой трапеции наг- рузки. Величину прогиба от нижней трапеции определяем, как от воздействия равномерно распределенной нагрузки по всей длине пролета Z а от верхней трапеции принимаем условно как от двух сосредоточенных сил Р, приложенных в третях пролета. Прогиб /а в третях пролета определяется формулой г _ ql-a- /. 2« , Ра2 — Зл 'а ~ Т бГ/ Z ’ где а — расстояние от опор до сосредоточенной силы верхней тра- пеции нагрузки. Усилия, необходимые для образования в балке «начального прогиба», рекомендуется прикладывать в третях пролета. Приравнивая величину прогиба от усилий, которые необходимо приложить в третях пролета, к величине прогиба, получаемой о г воздействия обеих трапеций нагрузок, определяем величину усилий Q, необходимых для предварительного прогиба балки. 57
Тогда р._ FASEIfa “ 5Ё~ • Рандбалки можно легко предварительно изогнуть на заданную величину при помощи гидравлических домкратов. Домкраты уста- навливаются над рандбалкой в пробитые для них гнезда в стене; в верхней части гнезда при нагрузке, превышающей нормативное -сопротивление кладки, симметрично в обе стороны от нее проби- вается короткая штраба и в нее закладывается обрезок двутавро- вой балки (рельса), который служит для распределения нагрузки от домкрата на большую площадь в кирпичной кладке. В соответ- ствии с ранее приведенными рекомендациями домкраты устанавли- ваются в третях пролета. Таким способом были заведены с началь- ным прогибом рандбалки в кирпичные стены здания Казанского вокзала в Москве при устройстве больших проемов под ними для обеспечения прохода пассажиров из здания вокзала на станцию метро «Комсомольская» Работы производились конторой укрепле- ния фундаментов Метростроя под руководством автора. Нагрузка от гидравлических домкратов определялась по показаниям мано- метров. При небольших пролетах (4—5 м) домкраты можно заме- нить стальными клиньями. Клинья располагают между верхом рандбалки и кладкой в 3—5 местах пролета. Над клиньями и под ними укладываются стальные прокладки. При изгибе балок стальными клиньями следует определить величину прогиба балки, необходимого для создания в ней предва- рительного напряжения. Забивка стальных клиньев ведется до тех пор, пока балка не прогнется на расчетную (заданную) величину прогиба. Образование прогиба устанавливается с помощью мессур. Предварительный изгиб рандбалок должен быть произведен до заливки раствора за их стенки. Рандбалки должны оставаться под напряжением до получения раствором, залитым за стенку бал- ки и. верхней цементной заклинки, достаточной прочности. Для экономии металла можно стальные балки заменить желе- зобетонными с меньшей площадью сечения металла. Однако это не всегда целесообразно, так как прокатные стальные балки имеют вверху и внизу значительно большую прочность на смятие, распре- деляют нагрузку на большую длину и они лучше сопротивляются усилиям, возникающим при неравномерной осадке и при необходи- мости легче усиляются. Железобетонная же рандбалка при обра- зовании трещины по существу выходит из строя. Благодаря тому, что рандбалки опоясывают непрерывным коль- цом все стены, устраняется возможность возникновения усилий сдвига между рандбалкой и кирпичной кладкой. Для экономии металла при прочной 'кирпичной кладке (марки 30 и более) и больших пролетов рандбалок их сечения на опорах и в пролетах рекомендуется применять различные. Длина балки большего сечения над опорой определяется по формуле (5). При- менение балок разных сечений оправдывается, если для опоры тре- буется непрокатная, а составная балка. 58
4. Рама из балок, пересекающих gee сооружение Здания и сооружения с толстыми стенами (башни, колокольни) или со сплошной кладкой (минареты) требуют иную конструкцию рамы по сравнению со стенами обычных зданий. Для подъема или передвижки здания с толщиной стен в 1,5— 2 м могут быть применены рандбалки такой высоты, которые должны обеспечить распределение сосредоточенной нагрузки на не- обходимую площадь в каменной кладке. Однако для совместной работы обеих рандбалок одной стены необходимо, чтобы высота этих балок была равна или превышала расстояние между их осями. При таких требованиях размеров рандбалок не имеет значение неодинаковость их нагрузки, так как благодаря наличию верхних и нижних связей между ними происходит перераспределение на- грузки с одной рандбалки на другую. Следовательно, чем толще стены, тем выше должны быть ранд- балки. При очень толстых стенах и тем более при сплошной кладке вместо рандбалок рекомендуется заводить в тело кладки один или два ряда пересекающих все сооружение балок. При расположении балок в несколько рядов они устанавливаются накрест друг к Другу. Сечения этих балок должны обеспечить такое распределение напряжений в кирпичной кладке, чтобы оно не превышало расчет- ное. Максимальное напряжение в кирпичной кладке следует опре- делять по формуле (4), а длину распределения напряжений по фор- муле (5). В США до последнего времени, безотносительно к толщине стен, для перемещения сооружений применяются пересекающие все здание два или три ряда накрест расположенных балок. Однако такая конструкция для зданий с обычными размерами стен требует в 3—5 раз большего расхода металла. 5. Поперечные балки При подводке конструкций под существующее сооружение для безосадочности его перекрепления рекомендуется производить подъем сооружения на незначительную высоту с целью разгрузки основания. При производстве подобных работ для зданий с боль- шими низко расположенными оконными проемами применение по- перечных балок обходится дешевле рандбалок. При обычных размерах оконных проемов, если линия среза про- ходит в бутовой кладке, для подъема здания даже на несколько сантиметров экономичнее вместо рандбалок заводить поперечины. Установлено, что при пробивке штраб для заводки рандбалок в бутовой кладке (обычно раствор слабее камней) от нее отделяются целые камни, вследствие чего размеры штрабы как по высоте, так и по глубине получаются несколько больше требующихся из-за рас- положения швов на разной глубине и высоте В связи с этим небе- зопасно пробивать штрабу на всю длину рандбалки в один прием 59
(длину заводимой рандбалки часто принимают в соответствии с ее стандартным размером). Штрабу в такой стене необходимо про- бивать небольшими участками длиной 2—2,5 м, закладывать кир- пичом излишне выбранную высоту и глубину и заводить балки только после того, как будет готова такая штраба на всю ее длину. Работа эта требует больше времени и она более трудоемка по срав- нению с пробивкой в такой же стене сквозных гнезд через каждые 1,5—2,5 м для заводки поперечных балок. По окончании подъема поперечные балки, как правило, одно- пролетные и небольшой длины, убираются. При толстых стенах значительно проще обрезать выступающие за стены концы балок, чем освобождать балку от заделки и закладывать образовавшееся гнездо. За расчетный пролет поперечно?! балки принимается рас- стояние между осями клеток, подпирающих концы поперечных балок. Стена здания, опирающаяся на поперечные балки, передает через них нагрузку на домкраты. Последние устанавливаются на шпальных клетках. Поперечные балки должны нести полную на- грузку, приходящуюся на вывешиваемые стены в соответствии с расстоянием между смежными поперечными балками. Величина полной нагрузки на поперечную балку равна Q - lq, де I — расстояние между смежными балками; </ —нагрузка от стены на 1 пог. м в месте среза здания. Кроме расчета поперечных балок на изгиб и скалывание, не- обходимо проверить также кирпичную кладку на смятие в месте передачи нагрузки на поперечную балку. Рис. 18. Поперечные балки, заведенные под стенами: 1 — балки; 2 — шпальная клетка; 3 — спорные балки; 4 —тесина. 60
Между верхней полкой балки и кирпичной кладкой рекоменду- ется укладывать упругую прокладку — тесину Благодаря такой прокладке кромки кирпичной кладки не сминаются и не откалы- ваются. Такая прокладка впервые применена нами на Метрострое и дала хорошие результаты при заводке поперечных балок в ка- менные стены дома № 31 по Краснопрудной ул. (Москва) при их перекреплении на шпальные клетки (рис. 18). 6. Подкосы Часто для разгрузки основания, фундамента стены, колонны или даже всего сооружения (минарет, колокольня) применяются подкосы пространственной конструкции (рис. 19) Если требуется вывешивание (подъем) колонны, то подкосы располагаются с двух или четырех ее сторон (см. рис. 8) Если же подкосы предназнача- ются для уменьшения односторонних фибровых напряжений из-за образовавшегося в сооружении крена, то последние устанавлива- ются только со стороны крена. Подкосы рекомендуется устанавли- вать во всех случаях, когда у отдельно стоящих сооружений появ- ляется необходимость в выравнивании напряжений под всей площадью основания или даже Чтобы поставленный подкос сразу же снизил напряжения в основании подпираемой конст- рукции, его следует устанавли- вать с предварительным на- пряжением. Для этой цели обычно под подкосом в его основании уста- навливается домкрат. Угол на- клона подкосу придается раз- ный. При небольшом угле под- коса к горизонтали, когда этот угол меньше угла трения под- коса с поддерживаемой конст- рукцией, не требуется приня- тия конструктивных мер для удержания подкоса от его сдвига вверх. Кроме того, надо учесть, что чем меньше угол наклона, тем больше горизонтальная си- ла и меньше вертикальная со- ставляющая. Горизонтальная же составляющая должна пре- вышать силу, способную сдви- нуть часть сооружения, выше которой опирается подкос. И свести их на нет со стороны крена. Рис. 19. Подкосы пространственной конструкции, примененные для дома в г. Сумгаите. 61
чем меньше момент сопротивления основания, тем большие зна- чения получают разгружающие фибровые напряжения. Иногда бывает сложно устроить заанкирование верха подкоса против его самопроизвольного вертикального смещения. Все эти обстоятельства и принимаются во внимание при установке угла наклона подкоса. Расчет подкоса ведется на усилие, прилагаемое снизу домкра- том. Наклонная сила от подкоса, передающаяся на сооружение, раскладывается на вертикальную и горизонтальную составляющие: Р = Asina; //=7Vcosa, где Р— вертикальная составляющая; N — наклонная сила подкоса; Н — горизонтальная составляющая; a — угол наклона подкоса к горизонтали. Вертикальная составляющая разгружает основание по всей его площади. Горизонтальная составляющая, с верхней отметки центра подкоса до рассматриваемого сечения в конструкции, соз- дает момент. Этот момент разгружает участок сооружения, где от крена образовались наибольшие фибровые напряжения, и догру- жает противоположные фибровые участки. 7. Оттяжки Оттяжки могут заменить подкосы, когда требуется уменьшить односторонние фибровые напряжения. Оттяжки, как правило, устраиваются из тросов или из арматурной стали. Если нижние концы оттяжек прикрепляются к неподвижным анкерам, то для их натяжения ближе к анкеру устанавливаются на коротких участках стяжные муфты. Иногда натяжение оттяжек производится прик- репленными к анкерам лебедками. Сила оттяжек направлена вниз. Эта сила также раскладывает- ся на вертикальную и горизонтальную составляющие. Но здесь, в отличие от подкоса, вертикальная составляющая догружает все основание, а горизонтальная создает момент, который так же как и от подкоса, с одной стороны, разгружает основание, а с другой —• с такой же силой нагружает. Таким образом, оттяжки целесообразны при высоких сооруже- ниях, когда можно получить большее плечо, а следовательно, и больший момент. Если с помощью домкрата на подкос можно дать большую силу 100—200 г, то на одну оттяжку не дают более 5—10 т Значит вер- тикальная составляющая от оттяжки не может иметь значительно- го влияния на увеличение напряжений в основании. В отношении же горизонтальной составляющей, образующей момент, имеет оди- наковое значение как размер приложенной силы, так и длина пле- ча. Учитывая, что плечо для образования момента у оттяжки может быть большее при высоких сооружениях, следует отдавать предпочтение оттяжкам.
Глава IV КОНСТРУКЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПЕРЕДВИЖКИ ЗДАНИЙ И ИХ РАСЧЕТ 1. Общие соображения При реконструкции городских магистралей приходится все бо- лее считаться с возрастающими потребностями в быстром пропуске автотранспорта. В связи с этим возникает необходимость в расши- рении существующих улиц или в пробивке новых магистралей. Однако в том и другом случае важно сохранить опорные здания, тем более если эти сооружения являются историческими или архи- тектурными памятниками. Такие здания, помимо того, что могут эксплуатироваться, являются еще и украшением города. Здания, расположенные на реконструируемой магистрали с учетом задач градостроительства, можно передвинуть, поднять и встроить снизу нужное число этажей. Реконструкция старых городов — это боль- шой и сложный процесс: сохранить добротные, красивые много- этажные здания и наряду с этим осуществлять новое строитель- ство. Конечно, если здание не является памятником, то в основу решения вопроса должны лечь экономические соображения. То же следует иметь в виду и при реконструкции промышлен- ных предприятий. Иногда вопрос бесперебойной эксплуатации действующего цеха промышленного предприятия, связанного тех- нологическим процессом с другими цехами, может, с точки зрения экономических соображений, быть решающим по сравнению с за- тратами для постройки нового цеха. Многие здания, подорванные врагом, не только наклонились (получили крен), но и сместились по горизонтали. Так, например, потребовалось не только выпрямлять, но и передвигать целый ряд объектов: железобетонные бункерные галереи в Кривом Роге; до- менную печь № 4 завода «Азовсталь»; опоры моста через р. Запад- ная Двина в Даугавпилсе; элеватор в Тарту; железобетонный каркас цеха одного из заводов на юге страны и др. Целесообраз- ность использования существующих, не поврежденных взрывом, фундаментов, диктует необходимость установки сооружения в точ- ном соответствии с планом его положения до взрыва. Следователь- но, для восстановления сооружения требуется не только выпрямле- ние крена, но и передвижка его. Поэтому сначала для придания сооружению большей устойчи- вости его выпрямляют, а затем передвигают. 63
Для передвижки тяжелых сооружений, состоящих из каменных стен или колонн, часто помимо рандбалок применяются башмаки, ходовые балки или тележки. Ходовые балки обычно применяются однотипной конструкции. При применении других катучих уст- ройств, особенно шаров, приходится вносить большие изменения как в конструкции ходовых балок, так и конструкции рельсовых путей. Известен случай, когда для передвижки небольшого особня- ка вместо ходовых балок и катков применяли полозья и это здание передвигалось не трением качения, а трением скольжения. 2. Катучие опоры для передвижки Необходимым оборудованием при передвижке тяжелых соору- жений могут служить обычные катки, катки с ребордами — роли- ки, шары и тележки. Каток представляет собой стальную болванку, обточенную на цилиндр, сплошного или трубчатого сечения. Диаметр и толщина стенок катков устанавливаются в соответствии с расчетной нагруз- кой. Длина катка определяется, исходя из внешнего расстояния между рельсами и небольших консолей, выступающих за их преде- лы. Каток не должен изгибаться и иметь по возможности меньший собственный вес. При пересечении одним катком двух и более путей выпрямле- ние сместившегося катка затруднено, в особенности при примене- нии трубчатых катков, которые при выпрямлении их кувалдами могут быть погнуты. Определяя длину катка с учетом ширины одного пути, следует к расстоянию между осями ходовых балок одного пути добавлять по 25—35 см на возможные смещения ходо- вой балки по отношению к рельсу. Так, для принятой нами кон- струкции путей с расстоянием между центрами ходовых балок 70 см длина катка принята 1,2 м. Этот размер был обусловлен длиной вагонной оси 2,45 м, из которой получали два равноценных катка. В катках отсутствуют фиксаторы правильности их положения по отношению к направлению движения, вследствие чего их уклад- ка производится не всегда точно. Кроме того, во время передвиж- ки сооружения из-за неточной установки ходовых балок или рель- совых путей иногда нагрузка оказывается только с одной стороны, происходит смещение катков с приданного им направления, что является их главным недостатком. Однако этот недостаток может быть устранен, если увеличить хотя бы в 1,5 раза нагрузку на ка- ток. Для такой нагрузки следует применять и рельсы с более широ- кой головкой. Ролики, применяемые иногда вместо катков при передвижке сооружения, бывают небольшой длины (20—30 см), что соответст- вует внутреннему расстоянию между ребордами и равно ширине полки ходовой балки и балки, заменяющей рельс. В этом случае рельсы путей целесообразно заменить парными швеллерами, шири- на полок которых соответствует ширине полки ходовой балки. 64
Если длина цилиндрической части ролика будет больше ширины полки балки, то может произойти перекос ролика с образованием дополнительного трения между ребордой ролика и краем полки двутавровой балки. Поэтому ролики для передвижки сооружения по кривой не применяются. Ролики следует рекомендовать в том случае, когда сооружение должно передвигаться в прямом направлении по свайному рост- верку. Действительно, при свайном основании и движении на обыч- ных катках небольшие горизонтальные смещения ходовой балки по отношению к рельсовому пути вызовут внецентренность нагрузки на головки свай, из-за чего свая может получить горизонтальное смещение, а путь — горизонтальное смещение с соответствующей в связи с этим осадкой. В этом случае и силы трения будут действо- вать в горизонтальной плоскости под углом к линиям расположе- ния свай. Ролики рекомендуется применять и при необходи- мости строго прямолинейной передвижки или очень точной уста- новки передвигаемого сооружения на новые фундаменты. Шары (типа мельничных) были использованы при передвижке здания почты в г. Макеевке. Несмотря на то, что передвигаемое здание не смещается в сторону даже при движении по кривой, они все же не получили распространение. Последнее объясняется тем, что при применении шаров требуются более сложные конструкции рельсовых путей и ходовых балок, которые обеспечили бы постоян- ное положение шара между рельсами и ходовыми балками. Отсюда следует, что для передвижки лучше применять катки, а чтобы исключить их смещение, увеличить нагрузку Так при пе- редвижке на 63 м двух зданий на ул. Большие Кочки при нагрузке на пересечение катка с рельсом от 15 до 20 м ни разу не потребова- лось выравнивания положения здания в плане. 3. Результаты исследований по определению максимальных давлений на катки разных сечений при их опирании на железнодорожный рельс типа 1а (Р-43) До последнего времени расчет катков производили по форму- лам Герца. Эта теория основана на предположениях, не всегда имеющих место на практике. В ней не учтены напряжения бокового растяжения в плоскостях, нормальных направлению сжимающих усилий. В связи с этим целесообразнее расчетную нагрузку на кат- ки определять опытным путем, задаваясь величинами приемлемых деформаций. При установлении этих величин следует исходить из того, что деформации катков не должны превышать величину допусков, принятых при их обточке на цилиндр. Диаметр катков для пере- движки каменных зданий равен 144 мм с допусками ±0,25 мм. При- нятая точность обработки обеспечивала необходимое качество работ при передвижке каменных зданий и возможность изготовле- ния этих катков токарями средней квалификации. Следовательно, для определения расчетной нагрузки на пере- сечение катка с рельсом, имеющим меныпую длину касания по 5-751 65
сравнению с полкой двутавра ходовой балки, можно принять ве- личину максимальной общей деформации 0,25 мм. Расчетная на- грузка на катки, изготовленные из газовых труб (для передвижки деревянных зданий), устанавливалась, исходя из условий их проч- ности с коэффициентом однородности К-2. Исследования проводились в основном для определения макси- мальной величины нагрузки на одно пересечение катка с рельсом, а также для выявления возможности замены сплошного катка бес- шовным трубчатым. Все испытания образцов катков и труб на смятие производи- лись с новым железнодорожным рельсом типа 1а, головка которого имеет овальную форму. Для испытания брались катки сплошного сечения диаметрами 144 мм и 120 мм, бесшовные трубы диаметром 102 мм при толщине стенки 13,5 мм и газовые диаметром 75 мм при толщине стенки 5 мм. Причем сплошные катки диаметром 120 мм изготовлялись из катков диаметром 144 мм путем их обточ- ки на токарном станке. Все испытания проводились на прессе Амслера в б. ЦНИПСе. Величины смятий замеряли мессурами типа Цейсс. Методика всех испытаний отличалась только ступенями нагрузок и разгрузок при производстве отсчетов деформаций. а) Испытания на смятие катка сплошного сечения диаметром 144 мм. Катки, применявшиеся Московским трестом передвижки зданий, представляют собой кованные вагонные оси типа III Мини- стерства путей сообщения (МПС), обточенные на цилиндр диамет- ром 144 мм. По требованиям, принятым МПС, оси должны иметь предел прочности от 5000 до 6700 кгс/см2-, относительное удлине- ние, равное не менее 19% при R<55 кгс/мм2 и 17% при R>55 кгс!мм2. Эта характеристика ближе всего подходит к марке стали Ст. 5. Все образцы испытывались несколькими циклами нагрузки и разгрузки с постепенным ее наращиванием и со ступенями нагруз- ки в 1 и 2 т. Результаты испытания приведены в табл. 4. Таблица 4 Результаты испытаний катков диаметром 144 мм № образца Кол-во циклов нагрузки и разгрузки Максимальная нагрузка, m Максимальные величины деформации по сводному графику всех циклов нагру - женин, мм Расчетное сопро- тивление в m при общей величине де форма цни 0,25 мм общие остаточные 1 20 26 0,412 0,235 " 15,0 2 15 26 0,33 0,09 20,0 3 16 20 0,32 0,167 16,5 4 4 10 0,245 0,17 10,0 Примечание. Для образца № 4 были получены большие и отличные от других образцов остаточные деформации при первом цикле загружения до 5 н. Эти преувеличенные остаточные деформации, по-видимому, произошли из- за повышенной шероховатости поверхности обработки данного образца. ) 66
Руководствуясь проведенными испытаниями образцов катка сплошного сечения диаметром 144 мм, можно принять на одно пересечение катка с рельсом типа 1а с овальной головкой величину расчетного сопротивления равную 15 2°3+ 16— ~ 17 н. Так, до передвижки дома № 11 по ул. Горького величина максимальной нагрузки на одно пересечение катка с рельсом типа 1а опре- делялась по формуле Герца и была принята равной 9 т. б) Испытания на смятие катка сплошного сечения диаметром 120 мм. Методика испытания была принята такой же, как и для катка диаметром 144 мм. Испытания показали, что при нагрузке 13 н на одно пересече- ние катка с рельсом величина общих максимальных деформаций составляет 0,25 мм, а остаточных — 0,16 мм. в) Испытания на смятие катка из бесшовной трубы диаметром 102 мм со стенкой толщиной 13,5 мм. Испытания проводились по той же методике со ступенями нагрузки, равными 1 т (табл. 5). Таблица 5 Результаты испытаний катков из бесшовной трубы № обравжа Кол-во циклов нагрузки и раз- грузки Максимальная нагрузка, тп Максимальные величины де- формации по сводному графи- ку всех циклов нагружения, мм Расчетное сопротив- ление в tn при об- щей величине де- формации 0,25 мм общие | остаточные 1 17 20 1,46 1,16 7,5 2 4 8 0,26 0,16 8,0 3 4 8 0,25 0,13 8,0 4 13 16 0,86 0,73 8,3 5 12 13 0,58 0,42 8,8 Следовательно, средняя величина нагрузки составит 7,5 + 8 + 84-8,3 + 8,8 й > ----------5--------- Т- Принимаем расчетную величину нагрузки на одно пересечение катка с рельсом типа 1а равной 8 т. г) Испытания на смятие катка из газовой трубы диаметром 75 мм со стенкой толщиной 5 мм. В результате проведенных испы- таний было установлено, что на одно пересечение катка с рельсом типа 1а можно принять величину расчетной нагрузки, равную 1,5 т, при которой общие средние деформации составили 0,38 мм. Следовательно, в зависимости от величины нагрузки, приходя- щейся на одно пересечение катка с рельсом, можно применять катки разных диаметров сплошного сечения или трубчатые. При выборе типа катков следует исходить из размеров узло- вых нагрузок на ходовые пути. При малых нагрузках (10—25 т) и невысоких ходовых балках расстояние между катками приходит- ся принимать в пределах 0,8—1,0 м, а при величине узловых на- 5* > 67
грузок более 150 г и при ходовых балках из двутавров большого номера — 0,8—1,2 м. Следует также учесть, что при передвижке одного сооружения нельзя допускать на различных путях разные по диаметру или сечению катки. Расстояния между катками на всех путях не обязательно применять одинаковыми. 4. Ходовые балки При передвижке в прямом направлении следует стремиться к тому, чтобы рандбалки одновременно служили и ходовыми (рис. 20) Этот способ был впервые предложен автором в 1936 г для передвижки дома № 2 на канале Москва—Волга, дома № 5/16 по ул. Серафимовича и др. (Москва) Чтобы завести каток под рандбалки, последние должны высту- пать за пределы здания на необходимую длину и иметь приподня- тые концы (рис. 21). Наряду с этим, если все рандбалки заводятся в одном ярусе, то совершенно необходимо, чтобы они образовыва- ли сплошное кольцо вокруг всего здания и их нижние полки не по- Р и с. 20. Рандбалки, служащие одновременно и ходовыми балками. Рис. 21. Вырез в стенке ходовой балки для приподнятия нижней полки. 68
лучали бы горизонтального смещения. Неизменность положения нижних полок требует установки над ними болтов, связывающих между собой обе рандбалки. Для самостоятельных ходовых балок при косой передвижке или по кривой применяются прокатные двутавры Обычно на каждом пути ставят две ходовые балки на определенном расстоянии одна от другой. Чтобы катки не работали на изгиб, ходовые балки ус- танавливаются по вертикали в плоскости рельсов путей. Используя для ходовых балок прокатные двутавры соответ- ствующего сортамента, желательно ставить их попарно, так как система из одной двутавровой балки не имеет достаточной устой- чивости в горизонтальной плоскости. Ходовые балки устанавливаются строго параллельно направ- лению передвижки сооружения. Расстояния между ходовыми бал- ками смежных путей определяются расположением узловых нагру- зок от сооружения. При равномерно распределенной нагрузке эти расстояния принимают от 4,5 до 6 м. Длина каждой пары ходовых балок, устанавливаемых под капитальными стенами здания, прини- мается равной длине под зданием в направлении его движения плюс длина консолей, выпускаемых впереди и сзади сооружения за пределы стен. При редком расположении капитальных стен внутри здания ходовые балки на многих путях размещаются не под всей длиной здания, а с разрывами. Ходовые балки должны распределять нагрузку на такую длину и ширину пути, чтобы площадь его (с учетом распределения на- грузки в слое подготовки под путь) обеспечивала передачу уста- новленного для данного грунта нормативного давления. Нагрузка по длине ходовых балок определяется по формуле (3), причем на четырехниточном рельсовом пути ширина ленты распределения нагрузки на грунт равна длине шпалы (1,35 м), уве- личенной на две толщины подготовки. Обычно высоту ходовых балок принимают равной не менее 14 см (высота железнодорожного рельса типа 1а и не более 70 см (наибольшая высота прокатных двутавровых балок). Пар- ные ходовые балки соединяются между собой диафрагмами. Диа- фрагмы устанавливаются на нижние полки двутавров не реже, чем через каждые 3 м и в местах передачи на них нагрузки от рандба^ лок при перекреплениях. При расчете принимается, что нагрузка на парные ходовые балка распределяется между ними поровну. Если стены, рандбалки которых совместно с башмаками или без них могли бы служить и ходовыми, располагаются на большом расстоянии одна от другой, то в этом случае в на1пра1влении пере- движки тяжелого здания грунты должны обладать большим нор- мативным давлением. При слабых грунтах основания передвижка таких зданий в прямом направлении потребует устройства путей чаще, чем располагаются стены. Это значит, что потребуются и пути с ходовыми балками. Здесь будет целесообразно рандбалки стен, располагаемых нормально к направлению движения, уста- 69
навливать ярусом выше, над рандбалками, используемых и как ходовые. Значит только для некоторого количества путей могут потребоваться еще и ходовые балки. Целесообразность в дополнительном .применении ходовых балок для тяжелых зданий и при слабых грунтах основания тем более вероятна, если такие здания должны передвигаться в косом на- правлении или с поворотом. В этом случае уменьшатся расходы и на устройство подготовки под пути и не потребуется частое распо- ложение укладываемых рельсов. 5. Башмаки Башмаки представляют собой слябы, устанавливаемые под рандбалками или ходовыми балками с определенным интервалом. Применяются при передвижке в прямом и косом направлениях, по концентрическим окружностям или при передвижке по двум на- правлениям. В последнем случае катки после передвижки в одном направлении сдвигаются на соответствующий угол для второго направления. Следовательно, применение башмаков, располагае- мых непосредственно под рандбалками, вместо ходовых балок, в случае передвижки по двум направлениям оправдывает себя. Ширину сляба обычно принимают равной расстоянию между внеш* ними краями полок рандбалок плюс две-три толщины сляба, а их длину по расчету на передачу нагрузки — по необходимой длине пути. Толщину сляба принимают не менее 30 мм. При передвижке в прямом направлении (рандбалки являются и ходовыми) башмаки могут потребоваться, когда ряндбалки всех стен заводятся на одной вертикаль- ной отметке. Благодаря башмакам не будет происходить соприкасание катков с рандбалками, поперечных к направлению движения стен. Кро- ме того, башмаки хорошо скрепляют между собой нижние полки рандба- лок путем приварки к последним. С целью применения более коротких башмаков катки располагаются как можно ближе друг к другу. Катки, вышедшие из-под одного башмака, Р и с. 22. Передвижка с поворотом: и — частор.тсположенные рельсы; б — каток со скошенным концом. 70
передвигают и заводят под следующий башмак того же пути. Чтобы катки заходили под башмаки, а не упирались в них, концы сляба-башмака как впереди, так и сзади скашивают. Для скоса принимают угол 30°. Общее количество катков под зданием, безот- носительно к количеству башмако|В, остается неизменным. При применении башмаков для передвижки в косом направле- нии рельсы путей приходится располагать чаще, а сам путь шире— в соответствии с траекторией перемещения катков (рис. 22, а). Если каток, расположенный под башмаком, будет по мере про- движения здания сходить с рельсов, не доходя до конца башмака, то на его место потребуется закладка нового катка. Для осуще- ствления его заводки скашивают один конец (рис. 22, б). Та же последовательность сохраняется и при передвижке по концентри- ческим окружностям. В последнем случае рельсы можно и изгибать в соответствии с радиусами кривизны путей. С точки зрения производства работ проще, если все рандбалки заводятся на одной вертикальной отметке или когда рандбалки стен, нормально расположенных к направлению движения, заво- дятся ярусом выше. Заводка же рандбалок одних стен по отноше- нию к стенам другого направления (с некоторым превышением во избежание касания катков с рандбалками) усложняет работы. Здесь следует учесть, что рандбалки стен, расположенных нормаль- но к направлению движения, как правило, имеют не меньшее, а большее сечение из-за больших пролетов между опорами. Указан- ные усложнения связаны с устройством хороших связей между рандбалками в местах пересечений стен между собой. Такая связь и необходимость в устройстве консолей для вывешивания стен, с целью упрощения производства работ по устройству под ними рельсовых путей, требует установки над балками в местах пересе- чений дополнительных поперечных балок соответствующих разме- ров по высоте. Однако при установке рандбалок в два яруса умень- шается высота передвигаемой части стен (поперечных к направле- нию движения) на высоту заводимой ярусом ниже рандбалки. Значит, при передвижке, когда рандбалки являются и ходовы- ми, можно подсчитать, что дешевле: башмаки или потери кладки. Кроме того, необходимо учесть, что если катки располагаются непосредственно под рандбалками, то отпадает необходимость в дополнительной работе по их продвижению, как это требуют баш- маки. Применение башмаков в случае передвижки по двум направле- ниям, как правило, оправдывает себя. 6. Конструкции пути Конструкция пути, по которому передвигается здание, принята по типу железнодорожных путей, но отличается от них длиной шпал и количеством ниток рельсов. Длина шпалы для железнодо- рожных путей равна 2,75 м, тогда как для принятой нами конструк- ции передвижки зданий— 1,35 я. На железных дорогах примечи- 71
ются две нитки рельсов, а для передвижки зданий количество ниток рельсов определяется расчетом (чаще всего не более четы- рех ниток рельсов для одного пути) Шпалы укладываются по 'бетонной или щебеночной подготовке. При передвижке многоэтажного тяжелого здания используется от- сортированная кирпичная щебенка. Толщина подготовки зависит от нагрузки — расстояния между путями и нормативных давлений на грунты основания. При слабых грунтовых напластованиях толщина подготовки должна быть не менее 25 см. Там, где позволяет нормативное дав- ление на грунт, можно укладывать шпалы непосредственно на грунтовое основание (без подготовки) Однако, чтобы шпалы не смещались и имели хотя бы небольшое сцепление с основанием, под них рекомендуется устраивать подготовку из цементного рас- твора толщиной не менее 5 см. Если направление движения капитальных стен совпадает с расположенными под ними фундаментами, то целесообразно ис- пользовать существующие и новые фундаменты как основания под пути передвижки. Щебеночную подготовку до укладки шпал желательно укатать 10-тонным дорожным катком. Шпалы должны опираться на подго- товку всей площадью основания и не сдвигаться с места при слу- чайных ударах, либо при укладке по ним рельсовых путей. Если ранее под шпалы подливали цементный раствор, то начиная с 1940 г в зимнее время по предложению инж. А. С. Лесневского стали укладывать асфальтовую подготовку, при этом должны быть соблюдены следующие требования: 1) нагрузка на подготовку под подошвой шпал не должна пре- вышать 13 кгс/см2; 2) толщина слоя асфальтовой подготовки должна быть не бо- лее 5 см\ 3) подготовку рекомендуется укладывать при температуре воздуха от +5° до —20°; 4) асфальтовый бетон после его укладки должен сохранить пластичность в течение 5—10 мин. (при наружной температуре —20°), чтобы можно было уложить на нем шпалу по нивелиру, осаждая ее ударами кувалды, либо поднимая путем подбивки ас- фальтового бетона снизу; 5) твердение асфальтового бетона должно продолжаться не- сколько часов; 6) снятый после передвижки сооружения асфальтовый бетон может быть использован многократно; 7) после затвердения асфальтобетонная смесь должна выдер- живать нагрузку, указанную в п. 1 без трамбования. В соответствии с этими требованиями проф. П. В. Сахаров пред- ложил следующий ориентировочный состав литой асфальтобетон- ной смеси: битум № 4—10%, асфальтовый или доломитный порошок—30%, лесок крупный—30% и щебень среднезерни- стый —30% 72
Температура смеси при ее укладке должна быть 160—180°; ос- нование необходимо осушить, прогреть и промазать битумом из расчета 1 л на 1 л*2; укладку путем разравнивания и уплотнения следует производить быстро в поставленные формы (бездонные ящики с бортами высотой 3,5 см), укладку шпал на подготовку с выравниванием их верхней плоскости следует производить немед- ленно и под нивелир. Прочность контрольного кубика асфальтобе- тонной смеси при сжатии должна составлять 50 кгс)см2 при темпе- ратуре + 5°. При косой передвижке и наличии башмаков под рандбалками вместо шпал укладывают брусья необходимой длины с частым расположением на них рельсов, обеспечивающих требующуюся ширину пути в соответствии с траекторией перемещения катков. 7. Расчет количества рельсовых ниток одного пути Нагрузка от веса здания передается непосредственно через рандбалки, башмаки или через ходовые балки и далее через кат- ки на рельсовые пути. Количество ниток рельсов, необходимое для каждого пути, обусловлено максимальной величиной нагрузки, приходящейся на каток. Обычно проверку напряжений в местах соприкасания нижних полок ходовых балок с катками не следует производить, посколь- ку полки балок опираются на катки по всей своей: ширине, в то время как длина касания катков с головкой рельса значительно меньше. Исходя из величины расчетной нагрузки, действующей в месте пересечения катка с рельсами, определяют количество ниток рель- сов. При этом рекомендуется принимать в расчет все нитки рель- сов. 8. Расчет сечения и шага шпал Шпалы применяются длиной 1,35 м. Расстояние между осями внутренних рельсов при четырехниточном пути составляет 0,7 м. Для проверки поперечного сечения шпал и определения расстояний между их осями необходимо произвести: 1) расчет шпал на изгиб; 2) проверку напряжения на смятие дерева под подошвами рельсов или под металлической прокладкой, проложенной между рельсами и шпалами; 3) проверку величины напряжения подготовки под подошвой шпалы. Расстояние между осями шпал для конструкции, приведенной на рис. 20, определяется по формуле где Q—нагрузка на 1 пог м пути т; <7—расчетная нагрузка на шпалу. 73
Для конструкции, приведенной на рис 4, d = — при q = FR, где d —расстояние между шпалами, м\ L — расчетная длина пути, по которой распределяется нагруз- ка, м; F— площадь подошвы шпалы, м2; R— расчетная нагрузка на подготовку, тс/м2-, Р— нагрузка, приходящаяся на данный узел, т. 9. Определение толщины слоя подготовки под пути Толщина подготовки для каждого пути зависит от величины приходящейся на нее нагрузки и несущей способности грунтов ос- нования. Подготовку рекомендуется устраивать из кирпичного щебня, послойно укатанного дорожным катком, при этом распределение давления в подготовке принимается под углом 45°. Ниже приводит- ся вывод формулы для определения минимальной толщины слоя подготовки для путей, на которые передается нагрузка от стен зда- ния, применительно к двум схемам расположения ходовых балок по отношению к направлению передвижки сооружения. Для стен, расположенных параллельно направлению движения сооружения (см. рис. 20), расчет ведется из условия равномерного распределения нагрузки на основание вдоль всей стены здания. Ширина ленты грунта В, непосредственно воспринимающая на- грузку, составит В = 1Х + 2Л. Необходимая ширина ленты при ее длине равной 1 м определя- ется из формулы В- Q B~-R' где Рг — нормативное давление на грунт. Подставив вместо В величину ly^-2/i, находим толщину под- готовки: h = 0,5 Ur - 4)- При расположении стен под углом к направлению движения и наличии ходовых балок (см. рис. 4) для расчета принимается узел с наибольшей нагрузкой, действующей на данный путь. Расчет производится из условия равномерного распределения нагрузки на участке грунтового основания длиной L и шириной В; L = а3,14 (с + к) + 2Л=/2 + 2Л; B = l1-F2h; 12= а + 3.14 (с i /с), где Л — толщина слоя подготовки, м- Л — длина шпалы, м\ 74
В — ширина ленты грунта, воспринимающей нагрузку, м,\ а — расстояние между наружными гранями рандбалок; с—высота ходовой балки; k — высота рельса. Обозначим через Р узловую нагрузку (в т), приходящую- ся на путь в месте пересечения рандбалок с ходовыми, площадь основания под подготовкой через Flt а расчетное сопротивление грунта — Тогда: Fj — LB = (Z2 -|- 2А) (Zx 2А) = 1у12 2Zj h 4-2Za/z + 4Л2; А2 4- 0,5 + Z2) А + 0,25 = 0. А1/ Откуда: ____________________________ А = 0,25 + /2) ± 1/0,0625 (Zx + Z2)2 - 0,25 (ZjZ2- % ). 10. Домкратные тележки Во Франции для передвижки каменных зданий на большие рас- стояния (около 1000 м) начиная с 50-х годов стали применять колесные тележки с гидравлическими домкратами (рис. 23). Пос- ледние во время передвижки непрерывно поддерживают отметку среза здания в одной плоскости. Такой способ передвижки позво- ляет не устраивать под пути какой-либо подготовки, а только выравнивать основание под шпалы: бульдозером срезают бугры и засыпают ямы. Кроме того, с той же целью удешевления стараются уменьшить и количество рельсовых путей. Наличие под здани- ем гидравлических домкратов с большим ходом поршня позволяет передвигать здания не только по неравномерно сжимаемым осно- Рис. 23. Доу кратные тележки, применяемые во Франции. 75
Рис. 24. Очередность работ по устройству поясной балки, рельсо- вых путей и установки рельсовой тележки с домкратом: 1 — поперечная балка; 2 — стойки; 3 — подстоечпые домкраты; 4 — шпала; 5 — опалуб- ка для железобетонной поясной балки; О—железобетонная поясная балка; 7 —рельсо- вая тележка; 8 — гидравлический домкрат. заниям, но и по площади, имеющей уклоны и подъемы с выпуклы- ми и вогнутыми поверхностями. Такой способ целесообразен при большой длине передвижки. Он имеет преимущества при передвижке каменных зданий на боль- шие расстояния, поскольку при наличии домкратных тележек не требуется выравнивание под одну вертикальную отметку всей тер- ритории, по которой передвигается здание. Все домкраты присоеди- няются к одному насосу с гидравлическим аккумулятором или каждая группа домкратов имеет свой насос. Чем меньше под здани- ем будет домкратных тележек, тем легче вести наблюдение за под- держиванием основания здания в одной плоскости. Следовательно, рама, поддерживающая здание, при редко расставленных гидравлических домкратах должна состоять из балок большей несущей способности. Во Франции для устройства рамы часто применяют железобетонные балки шириной, равной толщине стены, а высотой до 1 м. Для устройства этих балок сначала стены вывешивают на поперечины, расставленные.' через определенное расстояние, с опорами, расположенными по обе сто- роны стены (рис. 24) Для поперечных балок применяются устой- чивые в горизонтальном направлении инвентарные балки и стойки. После вывешивания стены на поперечины, над ними выламыва- ется каменная кладка. Затем под поперечинами собирают арматуру железобетонной поясной балки и бетонируют ее, оставляя неболь- шой просвет между балкой и низом стены. По-видимому, спустя сутки — время образования наибольшей усадки — в этот просвет, кроме участков, занимаемых поперечинами, набивают по методу чеканки полусухой раствор. Далее под этими балками устанавли- ваются рельсовые пути и на определенном расстоянии одна от другой (между поперечинами) колесные тележки с домкратами грузоподъемностью до 200 т. При большей нагрузке ставятся две 76
спаренные тележки. После воспринятая домкратами нагрузки от здания, поперечины разгружаются и убираются. Домкраты снабжены специальными приспособлениями для их горизонтального перемещения. Это необходимо из-за изменяющих- ся расстояний между смежными опорами при разных размерах вы- хода поршня. Поршень домкрата имеет вверху сферическую по- верхность, на которую насаживается специальная тарелка, по типу применяемых в домкратах системы «Перпетуум». Применяемые тележки несамоходные. Чтобы сохранить боль- шую высоту стен при передвижке здания, отметка среза принима- ется как можно ниже. В соответствии с этим стремятся, чтобы тележка имела меньшую высоту Так, например, французская ко- лесная тележка имеет высоту в пределах 1,0 м. В 1975 г передвинули на 841,46 м готический собор XVI в. в г. Мосте (Чехословакия) Передвижка производилась по четырем путям на 53 тележках с гидравлическими домкратами. Целесооб- разность применения тележек для передвижки собора, по просьбе Министерства культуры ЧССР, рассматривалась в Советском Сою- зе при участии автора данной работы и была одобрена. Запроек- тированные восьмиколесные тележки получили высоту 2,12 м, гру- зоподъемность 500 т, ход поршни домкрата 270 мм и нагрузку на колесо 62,5 т 11. Рекомендации по расположению рельсовых путей После определения нагрузок, приходящихся в основании здания на отметки среза, приступают к проектированию путей. Так, для бескаркасного здания с глухими стенами, когда нагрузку в осно- вании можно считать равномерно распределенной по длине стены, сначала намечают крайние пути. При движении здания параллельно одному из направлений стен, крайние пути располагаются под внешними стенами, используя рандбалки и как ходовые. Промежуточные пути, при расположении внутренних стен параллельно направлению движения через каждые 6- -8 м, устраиваются под каждой стеной. Иногда пути располага- ются через одну стену перекреплением их с помощью поперечин на ходовые балки смежных путей. Если такое же бескаркасное здание предполагается передвигать в косом направлении или по кривой, то внешние ходовые балки крайних путей устанавливают не непосредственно под углами здания, а на расстоянии примерно 2—2,5 м. Промежуточные пути рекомендуется устанавливать через 5—6 м, примерно на равных расстояниях между собой. Причем чаще всего экономичнее сводить количество путей к минимуму, максимально используя несущую способность грунтов основания. Рельсовые пути для зданий, стены которых состоят, в основном, из отдельных простенков или для каркасных зданий, следует рас- полагать непосредственно под колоннами или под наиболее нагру- женными простенками. С целью экономии рельсы часто располагают 77
Рис. 25. Подкосы, установленные в первом этаже, для вывешивания смежных рядов колонн. через один простенок (колонну). Промежуточные колонны зданий из железобетонного каркаса подпираются системой подкосов (рис. 25) путем опирания их на ходовые конструкции ближайших путей. При расположении рельсов через 5—8 м один от другого и при подстилающих грунтах основания с нормативным давлением до 3—4 кг!см2 подготовку под шпалы рельсовых путей желательно устраивать из бетона марки 100. Если здание двигается в прямом направлении, то пути по всей длине передвижки устраиваются непосредственно под стенами на ленточных фундаментах, с такими же размерами подошв. Отметку верха путей за пределами старого фундамента следует принять с учетом размера предстоящей осад- ки, определенной по методу послойного суммирования. Длина пе- рехода со старой отметки на повышенную новую должна составлять не менее 1,5—2,0 м, что соответствует размеру консоли ходовых балок, выступающих за внешние габариты стены, и не более 3,0 м. 12. Дополнительное крепление сооружений Сооружение, подлежащее подъему, может иметь отдельные дефекты, не влияющие на его прочность и устойчивость при его неподвижном состоянии. Иногда эти дефекты могут отрицательно отразиться на сохранности сооружений при подъеме и в еще 78
большей степени при передвижке, если заблаговременно не будут осуществлены дополнительные крепления этого сооружения. В частности, если стены здания в значительной степени дефор- мированы (трещины, наличие местного выпора — «брюшка» и т п.), то для их укрепления применяется гиб,кий корсет. Корсет обычно состоит из швеллеров, расположенных на определенной высоте вдоль всех наружных стен и соединенных между собой тяжами, пропущенными сквозь всю ширину здания. Тяжи из круглой стали, соединяющие швеллеры противоположных стен, устанавливаются с предварительным напряжением, для чего применяются стяжные муфты. Между швеллером и кладкой стены целесообразно проло- жить доску для более равномерного распределения нагрузки при прижатии швеллера к кирпичной стене. Дополнительному креплению подлежат и выступающие за габа- риты путей консольные участки кирпичных стен, которые опира- ются на консоли поперечин, выпущенных за пределы ходовых ба- лок. Так, если стена расположена параллельно направлению дви- жения и она в отдельных местах (например, стена лестничной клетки) выходит за пределы рельсового пути, то при прогибе под- держивающих консолей (в месте примыкания выступающих стен к основным) в ней могут образоваться вертикальные трещины. Из- за возникающих при передвижке здания даже небольших сотрясе- ний выступающие стены сначала отделятся, а затем и обрушатся. Чтобы не допустить образования трещин, консоли, поддерживаю- щие стену, должны быть заведены с предварительным напряже- нием— начальным прогибом (рис. 26). Если консольные балки заведены без начального прогиба, то стены, выступающие за пределы путей, следует связать стальным корсетом с параллельными им капитальными стенами (рис. 27). Такая конструкция была применена при передвижке здания лабо- Р и с. 26. Клинья, придающие консолям рандбалок предварительный прогиб. 79
Рис. 27 Связи, скрепляющие выступаю- щие стены с основным зданием: 1 — выступающая часть здания; 2 — связи; 3 — швел- лера корсета. ратории Апрелевского заво- да грампластинок после об- разования в стенах здани^ сквозных вертикальных тре- щин. Благодаря установлен- ному корсету дальнейшего раскрытия трещин не про- изошло, и здание было бла- гополучно передвинуто. 13. Исследование и подго- товка территории, площадь которой используется под основание сооружений Площадь, по которой пе- редвигается сооружение, должна быть тщательно ис- следована. На территории старых го- родов и других населенных пунктов при закладке фун- даментов новых сооружений часто обнаруживаются за- сыпанные колодцы или под- валы. При значительных размерах последних жела- тельно использовать при но- вом строительстве несущую способность грунтов их осно- вания. Для этого следует вычистить колодец до дна, затем засыпать материала- ми, величина осадки которых такая же или близка к величине осадки грунтов, подстилающих основание под всей остальной частью сооружения. Следовательно, нельзя закладывать колодцы бутовой кладкой или бетоном, поскольку такое заполнение при действующих на основание нагрузках является безосадочным. При передвижке тяжелых многоэтажных зданий часто приходит- ся по всей площади передвижки снимать весь культурный слой и передвигать здание по материковым грунтам, или при передвижке по культурному слою уменьшать величину расчетного сопротивле- ния соответствующим увеличением количества.путей и уменьшением расстояния между ними. Последнее может быть допущено только при условии, что залегающий по всей площади культурный слой даст под нагрузкой примерно одинаковую осадку. Так, пятиэтаж- ный дом № 77 по ул. Осипенко передвигался по культурному слою толщиной более 2 м, укатанному 10-тонным дорожным катком. 80
Одновременно с укаткой щебеночной подготовки слоем в 30 см, уложенной поверх культурного слоя, производилась проверка степени осадочности основания из культурного слоя по всей тер- ритории перемещения здания. В тех местах, где под слоем уложен- ного щебня располагались более слабые, насыщенные водой, суглинки, впереди барабана дорожного катка образовывалась грун- товая волна. На таких участках увеличивали толщину щебеночной подготовки примерно на 10—20 см, для чего снимали верхний слой слабого грунта. Достаточность такой замены проверялась повтор- ными укатками этих участков дорожным катком. Неравномерная большая осадка основания при передвижке этого здания произошла только на том участке, где была обнаружена старая, засыпанная мусором яма. Этот опыт подтвердил необходимость очистки от мусора всех колодцев, выгребных ям и подвалов, обнаруженных на территории, по которой предполагается передвижка сооружения. Для обеспечения примерно равной осадки естественных грунто- вых напластований и искусственных оснований, получаемых при засыпке колодцев, необходимо подобрать соответствующий! мате- риал для их заполнения. Подбор материала для засыпки колодцев производится в ре- зультате сравнения величин осадок, полученных от статических испытаний штампом, который установлен на принятой отметке основания и на дне колодца, очищенного от мусора. Обычно (при более прочных подстилающих грунтах) осадка от нагруженного штампа, установленного на более высокой отметке, бывает боль- шей. Следовательно, материал, которым будет засыпан колодец, должен под предстоящей нагрузкой дать осадку, равную по вели- чине разнице между осадкой штампа, установленного на принятой отметке основания и вне колодца. Чтобы обеспечить подбор материала для искусственного заполнения ям, ниже приводим несколько примеров из практики работ по передвижке зданий в Москве. 1. На территории передвижки дома № 77 по ул. Осипенко было обнаружено много различных ям, засыпанных мусором. Одну большую яму размером 3,5X4 м, глубиной 1 м вычистили и засыпа- ли перемежающимися слоями кирпичного щебня и среднезерни- стого песка. Щебень укладывали слоями толщиной 45 см с трамбо- ванием, а песок слоями толщиной 5 см. Сверху засыпанную яму укатали 10-тонным дорожным катком. Затем на жидкий цементный раствор уложили шпалы, а далее брусья и рельсы. Во время передвижки здания (с нагрузкой на грунт до 1,5 кгс/см.2) по этому участку торцевая стена дала осадку на 19 мм большую по сравне- нию с соседними участками, где поверх слежавшегося культурного слоя также уложили подготовку и рельсовый путь. 2. При передвижке дома № 24 по ул. Горького отдельные ямы размером 2X4 м при глубине 1 м засыпали слоями кирпичного щебня толщиной 25—30 см, причем каждый слой утрамбовывали вручную, а затем вся территория укатывалась 10-тонным дорож- 6-751 81
ным катком. В основании подготовки по всей площади движения залегали мощные среднезернистые, средней плотности пески есте- ственной влажности при уровне грунтовых вод на глубине 9—9,5 м. При передвижке здания по этим участкам с нагрузкой на грунт др 2,5 кгс!см2 величина их максимальной осадки превысила величину общей осадки на 15 мм. 3. При устройстве подготовки под пути передвижки здания Глазной больницы было обнаружено большое количество засыпан- ных выгребных ям. На одном участке была произведена выемка траншеи глубиной 1,3 м, шириной 1,2 м и длиной 19 м. На этом участке непосредственно под культурным слоем залегала твердая супесь коричневато-желтого цвета мощностью 0,3—0,4 м. Ниже залегал средней плотности суглинок в полутвердом состоянии слоем до 3 м, подстилаемый значительным по своей мощности слоем мелкозернистых песков естественной влажности. Грунтовые воды залегали на большой глубине. Грунтом основания, непосред- ственно воспринимающим нагрузку здания, была принята супесь, зале- гающая под культурным слоем. Расчетное сопротивление грунта от воздействия нагрузки передви- гаемого здания было принято равным 4 кгс/см2. Основание испы- тали пробной нагрузкой штампом с площадью основания, равной 5000 см2. Замеры осадок произво- дили индикаторами мессурами типа Цейсса (рис. 28) Нагрузка велась ступенями по 0,5 кгс!см2, до напря- жения 4 кгс/см2. Таким образом, общая нагрузка на штамп была доведена до 20 т После выдержки в течение 14 час. при напряжении 4 кгс1см2 осадка под штампом до- стигла 21,69 мм (рис. 29). Разгрузка Рис. 28. Испытание естественных напластований. производилась также ступенями по 0,5 кгс[см2. Величина упругих деформаций составила 1,89 мм, а остаточных—19,80 мм. Далее тот же штамп установили на дне траншеи (нагрузку вели ступенями по 0,5 кгс/сж2) до напряжения 4 кгс!см2. После выдерж- ки в течение 16 час. осадка составила 10,35 мм. Разгрузку произво- дили такими же ступенями. Величины упругих деформаций соста- вили 1,76 мм, а остаточных — 8,59 мм. Следовательно, разница величин осадок от нагрузки 4 кн!м2 при установках штампа на принятой отметке основания и на дне траншеи составила 21,69— 10,35=11,34 мм. На такую величину и должен осесть заполнитель. траншеи. 82
Для заполнения траншеи было решено применить кирпичную щебенку с пределом прочности в среднем 100 кгс/см2 Для опреде- ления осадки заполнителя произ- водили испытание слоя щебеноч- ной подготовки толщиной 30 си, как наиболее часто применяемого при передвижке зданий для уст- ройства подготовки под шпалы. Для этого опыта использовали стену другого здания, подлежав- шего разборке. Толщина цоколя стены была равна 1,4 м. В цоколе пробили сквозной проем высотой 1,3 м и шириной 1,4 ;и. В нижней плоскости проема было выбрано корыто размерами з пла.не 1,4Х X1 м и глубиной 0,3 м. В корыто засыпали кирпичную щебенку слоями по 15 см с послойным трамбованием ручной металли« ческой трамбовкой, применяемой для трамбования булыжных мос- товых. Поверх щебеночной под- готовки уложили две шпалы дли- ной 90 см и шириной 25 см с расстоянием в свету 25 см. Для выравнивания постели под шпалы использовалась цементная подго- товка толщиной 3 см. Нагрузку производили с помощью дом- крата. Максимальную нагрузку оп- ределили исходя из максимально принятого нормативного сопро- тивления грунта под подготовкой. Если принять нормативное давле- ние на грунт равным 4 кгс{см2у то с учетом того, что давление от шпал распределится по всей пло- щади основания подготовки, нагрузка на штамп должна быть не менее 4 X 140 X 100 = 56 т, а нагрузка на подготовку под шпа- лами 2^дох25 = 12’5 кгс1см*- На рис. 30 приведен график осадки щебеночной подготовки при нагрузке под шпалами 12,8 кгс/см2. На основе проведенных опытов по определению осадка грунтов и отдельно щебеночной подготовки осуществлено устройство запол- нения упомянутой траншеи. При выборе конструкции заполнения было принято во внимание, _____Кривая осадки в период загружена^ _____-„ „ выдерживание _____ '> . , разгрузки Рис. 29. Г рафики испытания грун- та на территории передвижки здания Глазной больницы. 6* 83
Рис. 30. График осадки щебеночного слоя. ’что величина максимальной нагрузки на верх засыпаемой тран- «шеи, как и на естественные напластования, будет равна 4 кгс!см2. При такой нагрузке осадка слоя щебеночной подготовки тол- щиной 30 см составит примерно 4 мм, а для данного случая величина всей осадки заполнения траншей должна была составить около 12 мм. Однако, исходя из того, что нарастание величины деформации непропорционально увеличению толщины слоя подго- товки, было решено траншею заполнить (вместо трех) четырьмя слоями щебня толщиной по 30 см каждый, общей мощностью 1,2 м. Траншею шириной 1,2 м и глубиной 1,3 м сначала засыпали слоем кирпичной щебенки (с ручным трамбованием через каждые 15 см) мощностью 60 см, поверх уложили 10-сантиметровый слой жесткого бетона состава 1:2:6 на кирпичном щебне, затем — второй 84
слой кирпичного щебня толщи- ной 60 см. Для засыпки ямы под фундаментами здания не- обходимо применять щебенку из материала, соответствующе- го техническим условиям на возведение фундаментов. Заполненная траншея была испытана тем же штампом с площадью основания, 'равной 5000 см2 (рис. 31). Оказалось, что при нагрузке, равной 4 кгс/см2, естественный грунт — супесь и искусственная за- сыпка — имеют одинаковую осадку (см. кривые периода загружения — рис. 29 и 31). К сожалению, не предста- вилось возможным сопоставить влияние времени выдержива- ния нагрузки и материала за- полнения траншеи на осадку естественного грунта. При ис- пытании естественных напла- стований (см. рис. 29) после доведения величины нагрузки до 4 кгс/см2 штамп несколько перекосило, что вызвало увели- ________ Осадки в период загруже- ния _______ Осадки в период выдер- живания —------Кривая разгрузки Рис. 31. Графики осадки искусст- венного основания. чение осадки по времени <в пе- риод выдерживания нагрузки. Кроме того, в течение этого периода на протяжении нескольких часов была дождливая погода. В ре- зультате этого грунт у штампа промок. Однако горизонтальная линия графика (см. рис. 29) в интервале между 12 и 14 часами? выдерживания нагрузки свидетельствует о том, что величина осад- ки в конечном итоге практически стабилизовалась. Таким образом, при величине нагрузки до 4 кгс!см2 осадка’ естественного и искусственного оснований практически будет оди- наковой. При передвижке здания Глазной больницы не обнаруже- но было разницы в величинах осадок слоя искусственной подготов- ки и естественного основания. Полученные экспериментальные данные по осадке щебеночной подготовки разрешают и вопрос о способе и материале заполнения различных колодцев, ям, расположенных на территории передвиж- ки зданий или в местах устройства новых фундаментов под соору- жения.
Глава У МЕХАНИЗМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДЪЕМА СООРУЖЕНИЙ 1. Подъем сооружений домкратами Сооружения, построенные из материалов, хорошо сопротивля- ющихся сжимающим и растягивающим усилиям, могут быть подня- ты домкратами или полиспастами. При подъеме конструкций не- большого веса или деревянных зданий на незначительную высоту применяются стальные или деревянные (желательно дубовые) клинья. С помощью полиспаста сооружение можно поднимать на всю высоту безостановочно, тогда как подъем домкратами производится отдельными этапами с затратой дополнительного времени на перезарядку домкратов. Если условия позволяют поднимать сооружение и домкратами и полиспастами, то для установления оптимального варианта не- обходимо на стадии проектирования организации работ по подъ- ему сделать соответствующее сопоставление стоимостей и сроков осуществления работ. Выбор метода подъема зависит и от наличия определенного оборудования на месте. Так, подъем одного большо- го цеха, возведенного из стальных конструкций, выполнялся по смешанному варианту. Подъем более тяжелых и высоких пролетов цеха производился домкратами, расположенными у основания колонн, а менее тяжелых при помощи полиспастов и трубчатых мачт. Несмотря на разные способы производства работ, весь цех был поднят одновременно с соблюдением принятой величины де- нивеляции. При этом скорость подъема при помощи домкратов, работавших от централизованной электронасосной системы транс- портировки жидкости, была в 4—5 раз меньше скорости подъема полиспастами, оснащенными ручными лебедками. На рис. 32 при- ведены рекомендации механизмов для перемещения сооружений. Различают домкраты с ручным и механическим приводом. По конструктивным признакам домкраты подразделяются на реечные, комбинированные — из шарнирного треугольника и бесконечного винта, гидравлические, пневматические, пневмогидравлические и др. При подъеме каменных зданий чаще всего применяются ручные, винтовые и гидравлические домкраты с индивидуальными ручными 86
Рис. 32. Рекомендуемые механизмы для перемещений. приводами и централизованной насосной системой питания. Такие домкраты позволяют легко регулировать положение здания в вер- тикальной плоскости. Для подъема зданий с металлическим кар- касом, где нормируемые отклонения вертикальных отметок могут быть более значительными и составлять длину хода поршня, при- меняются гидравлические домкраты с самостоятельными электро- насосами. а) Ручные реечные домкраты. В ручных реечных домкратах подъем осуществляется стальными зубчатыми рейками, переме- щающимися вдоль направляющих, расположенных внутри кожухов. Реечные домкраты подразделяются на рычажно-реечные и реечно- зубчатые. Грузоподъемность рычажно-реечных домкратов ограничена до 5 г, но в отдельных случаях может достигать 10—15 т. Конструкция их не обеспечивает плавного выхода рейки, поэтому их можно применять для передвижки или подъема деревянных зданий. В реечно-зубчатом домкрате рейка перемещается при помощи шестерни, приводимой в движение рукояткой через промежуточные зубчатые передачи. Домкрат снабжен храповым остановом, преду- преждающим произвольное опускание поднятой рейки. В верхней части зубчатой рейки укрепляется поворотная головка; нижняя часть рейки (лапа) отгибается в горизонтальной плоскости и ис- пользуется для подъема низко расположенных опор. Эти домкраты не требуют устройства для них гнезда под стенами для односторон- него подъема. При большой высоте подъема расширяется опорное основание домкратов для придания им большей устойчивости. Реечно-зубчатые домкраты применяются для передвижки зда- 87
ний. Передвижка ведется отдельными этапами: после каждого' сиг- нала рабочие поворачивают рукоятку на один оборот. б) Ручные винтовые домкраты. Подъемная сила ручных винто- вых домкратов колеблется в пределах 1—20 г, а в особо мощных домкратах подъемная сила доводится до 35 т и в отдельных случа- ях грузоподъемность составляла 50 т. В отличие от реечных домк- ратов они надежно работают без применения стопорных или тор- мозных устройств. Ручные -винтовые домкраты большей подъемной силы, чем 20 т, используются редко, так как это связано с приложе- нием значительной физической силы. Устройство дополнительных передач для облегчения работы уменьшает скорость подъема, ус- ложняет конструкцию домкратов, увеличивает их вес и значительно удорожает его. Винт поднимается обычно вращением его в неподвижной гайке. В некоторых конструкциях ручных домкратов поступательное пере- мещение винта достигается вращением гайки. В простейших случа- ях винт вращается при помощи рукоятки, вставляемой в просвер- ленном сквозь него отверстии. Для большего удобства в работе простую рукоятку заменяют рукояткой с трещоткой, надеваемой на верхнюю часть тела винта и снабженной качающимися двусторонними собачками, которые при повороте в горизонтальной плоскости упираются в зубья храпо- вых колес. При необходимости горизонтального передвижения поднимаемо- го сооружения (до 30 см) используются домкраты с подвижными корпусами, перемещающимися по направляющим салазкам опор- ной рамы при помощи вспомогательных винтов. Если горизонталь- ное перемещение не требуется, то не следует применять домкраты с передвижными корпусами, так как они намного- тяжелее и стоят дороже. Нижняя опорная поверхность домкрата в большинстве конст- рукций имеет кольцевую, реже сплошную опору. Опоры качения используются сравнительно редко, главным образом, при нагрузках более 15—20 т Наиболее употребительны для подъема зданий винтовые дом- краты с трещотками 5 т и более. Домкраты мощностью 10—20 т применяются для подъема кирпичных зданий с нагрузкой 10—15 т на 1 пог м стены. Жесткость винтовых домкратов в горизонтальной плоскости незначительная, поэтому размеры выхода винта надо ограничивать. Техническая скорость подъема сооружения винтовыми домкратами с трещотками при предельной их нагрузке составляет примерно 0,5 м!час. Практически скорость подъема бывает значительно мень- ше и зависит от допускаемой длины выхода винта домкрата, общей высоты подъема сооружения, принятой системы перекрепления, количества домкратов на одного рабочего и квалификации рабочих. Подъем сооружения винтовыми домкратами производится от- дельными этапами. Перед каждым этапом подъема дается сиг- нал — свисток, после которого рабочий, продвигаясь в одном на- 88
правлении, поочередно поворачивает на ’/4 оборота винты всех об- служиваемых им домкратов и при движении в обратном направ- лении— еще на */ч оборота. Благодаря одинаковому шагу винтов всех домкратов сооружение поднимается равномерно. Винтовые домкраты можно применять и для передвижки зда- ний. Причем каждый домкрат должен обслуживаться отдельным рабочим, и после каждого часто подаваемого сигнала винты дом- кратов поворачиваются на пол-оборота. в) Электрические винтовые домкраты. Для электрического винтового домкрата подъемной силой 20 т системы инж. В. Г. Кир- кина применяется электродвигатель мощностью 2,2 кет. Электродомкраты предназначаются только для передвижки зданий. Для одновременной работы все электрические домкраты должны быть присоединены к одному рубильнику электросети. Разница .в скорости выхода винта электрических домкратов с мото- рами одинаковых характеристик не превышает 3—5%, что допусти- мо при передвижке отдельными этапами, соответствующими длине выхода винта. Стоимость одного такого домкрата подъемной силой до 20 т равна примерно стоимости 200-тонного гидравлического домкрата с электронасосом. Для подъема зданий эти домкраты рекомендовать нельзя ввиду недостаточной их жесткости в горизонтальном направлении, проч- ности чугунной крышки и шпонки, прикрепленной к крышке дом- крата. Кроме того, происходит заедание шпонки при ее прохожде- нии вдоль паза винта. Указанные недостатки могут привести к тому, что при отказе одного домкрата из-за перегрузки остановятся и смежные. Для передвижки тяжелых сооружений целесообразно приме- нять домкраты подъемной силой 100 т. Стоимость электрического домкрата такой подъемной силы значительно возрастет из-за рез- кого увеличения мощности мотора сложной системы зубчатых передач и более быстрой амортизации. Кроме того, подъем сооружений электрическими домкратами требует во много раз больше электроэнергии, чем подъем гидрав- лическими домкратами из-за большой разницы скоростей подъема и коэффициентов полезного действия. Следовательно, наряду с тем, что подъем каменных сооруже- ний этими домкратами вообще недопустим, он еще требует частой остановки из-за больших скоростей выхода винта и обойдется намного дороже по сравнению с подъемом гидравлическими домкратами. г) Гидравлические домкраты. Гидравлические домкраты выгод- но отличаются от реечных и винтовых домкратов большей грузо- подъемностью (в отдельных конструкциях их подъемная сила достигает более 500 г), относительно высоким коэффициентом полезного действия и плавностью подъема. При работе индивидуальными ручными насосами для накачива- ния жидкости в домкрат длина выхода поршня от одного хода рычага для каждого домкрата неодинакова и зависит от качества 89
притирки поршня насоса, притирки клапанов, а также опыта ра- бочего. Если рабочий в одну минуту может производить в среднем 30 качений, то для подъема поршня на 155 м требуется примерно 20 мин. Следовательно, равномерный подъем сооружения не может быть достигнут одинаковым количеством ходов рычага гидравли- ческих домкратов, как при работе винтовыми домкратами. Для облегчения работы и ускорения подъема применяется электронасос. Равномерность подъема сооружения гидравлическими домкратами может быть обеспечена самостоятельной системой водяной нивели- ровки. В летнее время домкраты могут работать на воде. Однако из-за коррозии металла и наличия кожаных манжет рекомендуется вместо воды использовать бескислотное жидкое масло. Для работы в зимнее время применяется бескислотное масло вязкостью 1,5° по вискозиметру Энглера или смесь спирта с глицерином. После окон- чания перемещения манжету и детали насоса смазывают говяжьим салом (несоленым). Гидравлический домкрат в отличие от других типов домкратов позволяет вести постоянный контроль за грузоподъемностью, по- скольку в каждый домкрат можно установить манометр. Подъем- ное же усилие домкрата равно произведению площади поршня на давление в ати. Гидравлические домкраты подразделяются на обыкновенные (корабельные), телескопические, непрерывного действия («Пер- петуум») и с обратным ходом поршня под давлением жидкости. Техническая характеристика гидравлических домкратов, применяе- мых для передвижки и подъема тяжелых сооружений, приведена в табл. 6. Гидравлические домкраты с принудительным обратным ходом поршня целесообразны и для передвижки зданий. Эти дом- краты с обратным ходом поршня могут подтягивать к себе упоры, которые заклиниваются при упирании в них поршня. Их устанавли- вают с небольшим наклоном сзади здания, посередине и спереди. Все домкраты должны работать одновременно от централизован- ной системы питания. При передвижке по кривой происходит авто- матическое регулирование длины выхода поршня каждым домкра- том пропорционально длине движения для данного пути. Это объ- ясняется одинаковыми характеристиками домкратов и одинаковым давлением на их поршни, поскольку для смещения здания с задан- ного направления требуется преодолеть, кроме трения качения, еще и в 10 раз большее сопротивление — трение скольжения. Зна- чит, домкраты, расположенные в отдалении от центра вращения, получают и пропорционально большую скорость. Для подъема тяжелых сооружений лучше всего применять домкраты системы «Перпетуум». При малом количестве домкратов, необходимых для выпрямления сооружений, дешевле вести работы .G ручными прессами. При ручном прессе сила F, необходимая для подъема груза р__________________________ Qht'i Q и приложенная к рукоятке насоса, определяется из уравнения 90
Таблица 6 Основные параметры различных типов гидравлических домкратов большой грузоподъемности Основные параметры Типы домкратов ДГ-50 ДГ-100 ДГ-200 „Перпе- туум” Т-57 Т-58 Т-58Р „Пер- петуум" ДГ-100-2 ДГ-200-2 Грузоподъемность, т . . . 50 100 200 200 100 200 200 100 200 Длина, мм ...... — — — — — — — 367 427 То же, вместе с тендером 478 670 775 1050 670 805 950 от насосных гтанпий Ширина, мм 360 405 500 820 325 430 950 192 260 Высота минимальная, мм . 240 310 330 650 424 507 583 315 370 Высота подъема груза, мм 155 155 155 175 200 250 250 155 155 Диаметр поршня домкрата, мм . 120 180 250 225 165 230 230 100 и 150 150 и 210 Диаметр поршня насоса, мм . . 17 17 17 17 20 20 20 — — Длина рычага насоса, мм . 750 750 750 850 800 800 800 — — Рабочее давление, атпи . . 400 392 408 503 480 480 480 400 400 Усилие на рычаг насоса, кг . 60 60 62 71,6 65 65 65 — — Время подъема груза на полную высоту, мин 15 25 30 25 12 30 30 2 4 Объем жидкости в резервуаре, л 4 6,5 10 10 6,5 14 14 — — Размеры нижнего основания дом- крата, см 024 027,5 0 38 41X41 025,5 0 32 60X60 0 20 026,1 Площадь нижней опорной поверх- ности домкрата, см2 452 594 1134 1631 510 804 3600 314 530 Давление, передаваемое на опор- ное основание домкрата при подъеме наибольшего груза, кгс1см2 НО 148 176 162,5 196 249 55,5 318 378 Собственный вес домкрата без жидкости, кг 70 175 320 750 172 280 786 55 ПО
где -£ — отношение площади поршня насоса к площади поршня домкрата: ^ — отношение длины рычага насоса к длине рукоятки; — коэффициент полезного действия, принимаемый пример- но равным 0,75. При определенном давлении жидкости в домкрате его грузо- подъемность будет равна где d—диаметр поршня домкрата, см\ Р— давление в домкрате, кгс/см2; F — площадь кожаной манжеты, на которую передается на- грузка от давления в домкрате, см?\ f - коэффициент трения смоченной кожи по металлу. Обыкновенный гидравлический домкрат (ДГ-100 и ДГ-200) имеет тендер с ручным насосом. К основным недостаткам этих домкратов относятся малая высота подъема поршня и большой их вес. Заливку жидкости в резервуар надо производить через сетку с мелкими отверстиями, так как при засорении конусных отверстий, в которые входят кла- паны насоса, поступление жидкости в домкрат прекращается. В начале подъема часто обнаруживается просачивание жидко- сти вокруг поршня. Обычно при этом бракуют манжету и заменяют ее новой. Однако просачивание жидкости может происходить из-за того, что высохшая манжета еще не успела намокнуть. При повы- шении давления в домкрате течь жидкости через зазоры между манжетой и поршнем прекращается. Домкраты указанного типа применяются не только для подъема сооружений, кораблей и пр., но и в конструкциях прессов для лабораторных испытаний. Промышленность СССР изготовляет и более совершенные дом- краты (Т-57 грузоподъемностью 100 т и Т-58 грузоподъемностью 200 т). Эти домкраты имеют1 верхнюю самоустанавливающуюся, рифленую плиту (пяту) со сферическим основанием и съемный бачок, расположенный со стороны, противоположной насосу, и со- единенный с ним и перепускным клапаном резиновыми шлангами. С 1963 г. начали изготовлять домкраты ДГ-100-2 и ДГ-200-2 (рис. 33). Благодаря наличию в них двух поршневых опор (подвижного и неподвижного) значительно уменьшился диаметр домкрата, а соответственно и вес. Эти домкраты работают от насосных станций. Также доказана целесообразность изготовления гидравлических домкратов из цельнотянутых стальных труб. Такие домкраты обхо- дятся намного дешевле, так как для трубчатых цилиндров и порш- ней не требуется обточки их цилиндрических поверхностей. Кроме того, благодаря изготовлению домкратов из высокопрочных сталей значительно снизился и вес домкратов. 92
Р и с. 33. Гидравлический домкрат ДГ-200-2 грузоподъемностью 200 г: 1 —дроссель; 2 -- штуцер; 3 — манжета; 4 — поршень подвижный; 5 — поршень неподвижный; 6 — цилиндр; 7 — корпус; 8 - гайка; 9 — крышка; 10 — шайба: 11 — манжета; 12 — пробка; 13 — кольцо; 14 — днище; 15 манжета; 1Ь — рукав высокого давления; 17 — отверстия для ключей; А и В — полости гидродомкрата, С и Д — отверсти я в корпусе и цилиндре. При подъеме сооружения на высоту, превышающую длину хода поршня, следует по выходе поршня закреплять подъем шпальными (рельсовыми) клетками или специальными компенсаторами. По выходе допускаемой длины хода поршня и при следующем закреп- лении величины подъема шпальными клетками из корпуса дом- крата выпускают жидкость, осаживают поршень, укладывают на 93
него или под него компенсатор (в соответствии с высотой поднятого здания) и приступают к дальнейшему подъему. Для ускорения подъема иногда устанавливают две группы домкратов, из которых каждая поочередно является подъем-ной. Когда поршни домкратов достигнут максимально допускаемой длины выхода, действующую группу домкратов останавливают и включают вторую группу. В период работы второй группы пере- заряжают первую группу домкратов и снова подготавливают ее для включения в работу Далее циклы поочередного включения каждой из групп домкратов повторяются. Гидравлические домкраты следует проверять до начала работы. Для этого их испытывают на 100 ати и более предстоящего макси- мального давления, причем, согласно действующим рекомендациям, падение давления в продолжении 30 мин. не должно превышать 50 ати. Проверяют герметичность манжеты, насос и место присое- динения манометра, так как если в домкрате образуется течь, то поршень гидравлического домкрата опустится. Во избежание осадки сооружения от возможной быстрой утечки жидкости из домкрата шпальные клетки устанавливают рядом с домкратом и подклинивают к нижней плоскости подни- маемого сооружения одновременно с подъемом его. Иногда вместо установки шпальных клеток с их подклинкой на корпус домкрата, впритык к поршню, под его борт, укладывают стальные полуколь- ца. По мере подъема они накладываются друг на друга и при появлении течи из корпуса домкрата не позволяют поршню опу- ститься более чем на толщину одного кольца. Иногда для этого используется специальный поршень, на цилиндрической поверхно- сти которого имеется резьба. На эту резьбу сверху насаживают гайку, которую по мере выхода поршня подвинчивают, упирая ее в корпус домкрата. Для подъема низкорасположенных опор сооружения применя- ются гидравлические домкраты с подхватными лапами. Телескопический домкрат. Телескопический домкрат отличается от обыкновенного гидравлического наличием двух поршней, входящих один в другой (тип Д-6). Домкрат типа Д-6 весом 169 кг рассчитан на максимальное- рабочее давление жидкости 294 ати. При нагрузке на домкрат до 60 т допускается максимальный выход обоих поршней, что со- ставит высоту подъема 490 мм. При нагрузке до 120 т поднимают только наружным поршнем, что составляет высоту подъема 240 мм. Промышленность серийно изготовляет масляные домкраты с телескопическим поршнем грузоподъемностью 5—12 т Это легкие и компактные домкраты рекомендуются для подъема тяжелых деревянных зданий. Телескопические домкраты целесообразно использовать при ограниченной высоте проема для установки домкрата и при высоте подъема, превышающей высоту домкрата. Домкратнепрерывногодействия («П е р п е т у у м»). 94
8 = 820 । H=650 Рис, 34. Гидравлический домкрат типа „Перпетуум": 1 — корпус домкрата; 2 — сферическая плита: 3— поршень; 4 — пружины грузо- вые; 5— стержень; 6— шайба пружины; 7 — хомут; 8— скоба; 9— гайка дла- стержней пружины; 10—болт; 11—манжеты; 12—рычаг насоса; 13 — резервуар домкрата; 14—верхняя крышка резервуара; 15—прокладка к ней; 16—пробка спускного отверстия; 17—прокладка к пробкам; 18 — болты; 19—скалка насоса; 20 — корпус насоса; 21— болты; 22 — прокладка между корпусом и резервуаром; 23 — профильный кулачок; 24 — установочный винт; 25 — валик рычага насоса; 26 — сал.ник валика рычага насоса; 27 — набивка; 28 — пробка бокового отверстия резервуара; 29 — прокладка к ней; 30 — 40 — детали насоса (позиции на рисунке не показаны); 41 — задняя крышка резервуара; 42 — прокладка к крышке резервуара; 43 — шпилька; 44 — гайка для шпилек; 45 — втулка запорного шпинделя; 46 — про- кладка; 47 — сальник; 48 — запорный шпиндель; 49 — рукоятка запорного шпин- деля; 50 — упорная шайба шпинделя; 51 — набивка сальника; 52 — втулка для ма- нометра; 53 — прокладка втулки манометра; 54—пробка втулки манометра; 55 — прокладка пробки; 56 — шкала измерения подъема; 57 — стрела — указатель; 58 — винты; 59 — гайка; 60 — гайка; 61 — шайба.
Рис. 35. Стадии производства работ при подъеме домкратом типа .Перпетуум': 1 — стальной лист; 2 — железобетонная плита; 3 — рельсы типа 1а; 4 — рельсы типа Па. Гидравлические домкраты типа «Перпетуум» изготовляются грузо- подъемностью 200 т. В настоящее время .начали выпускать гидравлические домкраты этого типа новой конструкции (Т-58Р) грузоподъемностью 200 т. В 96
отличие от старых, в новых домкратах увеличен ход поршня и пру- жины расположены в закрытых металлических стаканах. Домкрат типа «Перпетуум» похож на перевернутый корабель- ный домкрат с дополнительной конструкцией из четырех пружин для обратного автоматического втягивания в корпус вышедшего из него поршня (рис. 34). Этот домкрат при подъеме сооружения также поднимается. Благодаря такой конструкции подъем соору- жения на большую высоту производится без установки второй группы домкратов или без устройства самостоятельных шпальных клеток с подклинкой для поддержания сооружения на время пере- крепления домкратов. Устройство и порядок работы домкратов типа «Перпетуум» заключается в следующем. По мере подъема сооружения под лапки домкрата (рис. 35) укладывают металлические пластинки с легкой подбивкой стальными клиньями Б1 и 2. Клинья подбивают для того, чтобы в случае образования течи корпус домкрата не осел. По достижении домкратом высоты, достаточной для заводки под него обрезков рельсов длиной 1,0—1,2 м (двутавровых балок или шпал), металлические пластинки заменяют рельсами, причем каждый рельс заводится сразу под две лапки корпуса домкрата БЗ. После выхода всего поршня жидкость из домкрата выпускается в тендер, а поршень снизу домкрата при помощи четырех пружин автоматически втягивается внутрь корпуса. Путем подкладки под поршень рельсов (балок) Б4 осуществляется дальнейший подъем накачиванием жидкости из тендера в домкрат, и по мере подъема укладываются под лапки домкрата металлические подкладки с подклинкой В1 и 2. Затем под домкрат подводится второй ряд рельсов (балок) ВЗ нормально к первому ряду. Далее все повторя- ется. В результате под домкратом образуется клетка из рельсов. Здесь необходимо иметь в виду, что жидкость, выпускаемая из домкрата, может быть засорена ржавчиной, которая образовалась внутри домкрата от коррозии металла. Если этот сор попадет на клапан насоса, то последний перестанет качать жидкость в домкрат. Поэтому, чтобы не заниматься отвинчиванием насоса и его прочи- сткой, необходимо отработанную жидкость (при применении доро- гостоящих составов: масла, глицерина, спирта и др.) сначала очи- щать, а затем использовать повторно. Мощными гидравлическими домкратами «Перпетуум» можно поднимать многоэтажные здания на любую высоту, независимо от длины выхода поршня домкрата. Таким образом, перестановка домкрата во время подъема соору- жения на большую высоту (неизбежная при использовании обыкно- венных домкратов) при работе домкрата непрерывного действия не требуется. Средняя скорость подъема большого здания этими домкратами с ходом поршня 17,5 см составляет 2,5—5 см!час. Такая скорость получена при подъеме дома № 5/16 по ул. Серафимовича (Москва). Этот дом поднимали 92 домкратами с максимальной величиной нагрузки на отдельные домкраты до 210 т. 7-751 97
При большой высоте подъема может быть получен больший эко- номический эффект в том случае, если увеличить ход поршня, присоединить каждый домкрат к централизованной системе пита- ния и автоматизировать одинаковость хода водяной нивелировкой. При подъеме сооружения гидравлическими домкратами с инди- видуальными насосами важно, чтобы величина нагрузки на каждый домкрат не превышала 75% от его грузоподъемности. При большей нагрузке домкрата с ручным насосом одному рабочему не под силу производить подъем—перекачивать жидкость из тендера в корпус домкрата. Кроме того, при максимальном давлении часто ломается плунжер насоса, если он изготовлен из бронзового литья, а не из стали. д) Рекомендации по применению гидравлических домкратов с централизованной электронасосной системой высокого давления. Гидравлические домкраты с централизованным электроприводным насосом состоят из домкратов, гидравлического насоса с мотором, магистрального трубопровода и отводных трубок с краном к каж- дому домкрату. Гидравлические домкраты любой конструкции поз- воляют присоединять к ним трубопровод от электронасоса. Домкраты, установленные под сооружением для его подъема, несут разные нагрузки, а при одновременной централизованной системе питания давление жидкости во всех домкратах будет оди- наковое, в связи с этим в поднимаемом сооружении могут возник- нуть перекосы и деформации. Централизованная система питания домкратов дает экономию рабочей силы и облегчает трудоемкий процесс работ, если подъем вести отдельными этапами ограниченной высоты, исходя из допусти- мой для данного здания денивеляции. Централизованная система питания целесообразна для подъема компактных, симметрично рас- положенных монолитных сооружений, где допустима некоторая не- точность в расположении домкратов из-за большой жесткости (мо- нолитности) самого сооружения. Такая система питания приемлема и для подъема сооружений из стальных конструкций, где при боль- ших пролетах между стойками допускается превышение высоты од- них колонн по отношению к смежным на высоту хода поршня. Ско- рость выхода поршня домкрата при централизованной насосной системе с электроприводом может быть очень большой (0,5 м за 1—2 мин.) В литературе описана конструкция гидравлических домкратов, обеспечивающая одновременное поднятие всех точек независимо от распределения нагрузки на отдельные домкраты. Они устанавливаются в опрокинутом состоянии и в дополнение к обычным имеют еще шкивы с общей тросовой связью и клапаны. Тросовая связь при большей высоте выхода какого-либо поршня перекрывает специальный клапан, обеспечивающий доступ жидко- сти в его цилиндр, и тем самым регулирует равномерность подъема. Такой домкрат по сравнению с обычным усложнен наличием дополнительных конструкций. Последние требуют хорошей пригон- ки, иначе могут вызывать помехи во время подъема сооружения. По этой причине такие домкраты промышленностью не изготовля- 98
ются. На работах по подъему каменных зданий используются домкраты системы «Перпетуум», причем равномерность подъема обеспечивается автоматически — выравнивающей системой электронивели- ровки. Если для поднятия монолитного со- оружения требуется большое количество домкратов, то наряду с электронасосом рекомендуется применение 'гидравличе- ского 'аккумулятора. Такой аккумулятор обеспечивает систему равномерным дав- лением жидкости. До настоящего време- ни пользуются гидравлическими домкра- тами с ходом поршня 15—25 см, хотя известно, что при малой длине хода поршня (до 25 см) затрачивается много времени на частую перезарядку домкра- тов. Для гидравлических домкратов мощ- ностью 100 т рекомендуется длина хода поршня 1 м, а для домкратов мощностью 200 т —0,6—0,8 м. За последнее время мощные гидравлические домкраты изго- товляются из цельнотянутых толстостен- ных металлических труб (рис. 36) Это резко снизило стоимость домкратов с большим ходом поршня. е) Телескопические стойки. Вместо домкратов непрерывного действия при подъеме промышленного сооружения на большую высоту можно применять обыч- ные гидравлические домкраты с телеско- пическими стойками. При использовании этих стоек отпадает надобность в шпаль- ных клетках. Для телескопических стоек Рис. 36. Гидравлический домкрат из толстостенных труб: 1 — манжета; 2 — отверстие для нагнетания жидкости; 3 — отвер- стие для выпуска просочившейся жидкости. приспосабливают толстостенные бесшов- ные трубы большого диаметра (более 200 мм), входящие одна в другую. Внешние трубы телескопических стоек скрепляют вверху с поднимаемой конструкцией. На каждый домкрат требуются две телескопические стойки. Одну стойку, так называемую подъем- ную, устанавливают на поршень домкрата, а вторую — фикса- торную, помещают рядом с домкратом. Опорой для фиксаторных стоек служат основания конструкций (фундамент, башмак, колонны и т п.) По высоте внутренней трубы (на определенном расстоянии друг от друга) в соответствии с максимальной длиной выхода порш- ня домкрата просверливают ряд отверстий. В эти отверстия, в упор, к внешней трубе, вставляют штыри. Этим достигается неизменность .положения телескопа. По выходе всего поршня домкрата фик- 7* 99
саторные стойки, поставленные рядом с домкратными, удлиняются, так как внешние трубы вверху прикреплены к поднимаемому со- оружению. Увеличенную высоту фиксаторных стоек закрепляют штырем, пропускаемым сквозь одну внутреннюю трубу, в упор к торцу наружной трубы. Затем, опуская поршни домкратов, освобо- ждают от нагрузки наддомкратные стойки и выбивают из них шты- ри закрепления телескопа, благодаря чему внутренние трубы теле- скопа опускаются на осаженные поршни домкратов. Фиксаторные стойки, расположенные рядом с наддомкратными, в это время несут нагрузку от поднятой конструкции. При последующих этапах подъема описанные циклы работ повторяются. При подъеме сооружения на высоту более 2 м для телескопи- ческих стоек потребуется меньше металла, чем для клеток под домкраты «Перпетуум». Основной недостаток телескопических стоек—значительно меньшая устойчивость поднимаемого соору- жения в горизонтальной плоскости по сравнению с .устойчивостью, достигаемой при подъеме сооружения домкратами типа «Перпету- ум», у которых площадь основания и жесткость в горизонтальном направлении значительно больше. Телескопический подъемник был применен при подъеме сталь- ных конструкций листопрокатного цеха завода «Запорожсталь». Кроме обыкновенного телескопического подъемника при подъ- еме стрипперного цеха этого завода использован также качаю- щийся подъемник. Таким образом была обеспечена возможность одновременно с подъемом конструкции перемещать ее по горизон- тали. • Однако в связи с тем, что по мере подъема сооружения к стой- кам подъемника приходится приваривать i опорные подкладки, которые в случае вторичного использования подъемника прихо- дится отрезать, эта конструкция не получила распространения. ж) Ленточный подъемник. Для подъема обрушенного моста или другого сооружения чаще всего применяются полиспасты с мощны- ми лебедками. При отсутствии мощных лебедок, либо потребности в большей грузоподъемности, превышающей мощность возможной конструкции полиспастов, вместо последних применяют домкрат- ные ленточные подъемники. Такими подъемниками подняли обру- шенную стальную мостовую ферму через канал в г. Яхроме Мос- ковской области, сводов двоякой кривизны — в Ленинграде и др. Ленточный подъемник (рис. 37), применяемый для подъема мостовых ферм, состоит из: а) портальной рамы с укрепленными на верхней горизонталь- ной балке (поддомкратная балка) двумя стульями; б) нижней горизонтальной балки, подхватывающей поднимае- мое сооружение под нижние пояса; в) стальных полос — лент с одинаковыми круглыми отверстиями, расположенными на расстоянии 300 мм друг от друга (при ходе поршня домкрата до 155 мм), равном двухкратному ходу поршня; концы этих лент прикрепляются серьгами к поперечной балке, подхватывающей поднимаемое сооружение, а при отсутствии ниж- 100
ней поперечной балки серьги — непосредственно к поднимаемому сооружению; г) болтов-штырей, при помощи которых; закрепляют величину подъема, д) одной большой или двух коротких наддомкратных балок; е) домкратов, установленных на горизонтальной балке порталь- ной рамы и упирающихся вверху в наддом,кратную балку Для подъема конструкций (ферм) моста обычно устанавливают' ся два таких подъемника. Каждая лента проходит между стенками стула и наддомкратной балки. В последних имеются по два отвер- стия с одинаковым расстоянием между их центрами и с шагом в J,5 раза большим, чем в лентах (450 мм при ходе поршня домкрата до 155 мм) Верхние отверстия имеют круглые гнезда, нижние от- верстия — овальные. Эти отверстия сделаны в середине высоты стульев и наддомкратных балок. Сначала заводят штыри в верхнее гнездо наддомкратной балки. Как уже было сказано, для домкратов с ходом поршня до 155 мм расстояние между отверстиями в наддом- кратной балке составляет 450 мм, а в ленте — 300 мм. Следователь- но, в то время когда штырь заведен в верхнее гнездо, нижнее отверстие в наддомкратной балке приходится посередине между двумя отверстиями в ленте (рис. 37, а). После подъема наддомкратной балки на 150 мм (положение ленты в наддомкратной балке не изменилось) верхнее отверстие в стуле должно совпадать с отверстием в ленте для того, чтобы заве- сти в него штырь (рис. 37, б). В это (время нижние отверстия стула и наддомкратной балки окажутся между отверстиями в ленте. После опускания наддомкратной балки на 150 мм верхний штырь освобождают от нагрузки и переставляют в нижнее отверстие той же наддомкратной балки (рис. 37,в). После того как произошел следующий подъем на 150 мм, извлекают штырь из отверстия над стулом и вставляют его в нижнее отверстие стула (рис. 37, г). Да- лее вытаскивают штырь из наддомкратной балки и опять опускают поршни домкратов (наддомкратную балку), вставляют штырь в Рис. 37. Ленточный гидравлический подъемник: — г — этапы подъема; 1 — домкраты; 2 — наддомкратная балка; 3 — лента; 4 — поддомкратная балка; 5 — штырь; 6 — нижняя балка, поддерживающая поднимаемое сооружение. 101
верхнее отверстие наддомкратной балки, извлекают штырь из нижнего отверстия стула и производят следующий подъем на 150 мм. В такой последовательности операции повторяются. Бла' годаря овальности отверстий в наддомкратной балке стула штыри из них легко извлекаются. Скорость работы такого подъемника при пользовании ручными гидравлическими домкратами составляет не более 4—6 подъемов поршня в смену, что при высоте одного подъема, равной 150 мм, составит: 0,15X6 = 0,9 м. При большом ходе поршней домкратов и механизированном насосе скорость подъема может быть значитель- но увеличена. В Ленинграде при подъеме свода-оболочки (1957 г ) применили ленточный подъемник. На каждом подъемнике была одна стальная лента, проходившая сквозь двухступенчатые поддомкратные и наддомкратные балки. На нижнюю поддомкратную балку с каж- дой стороны ленты устанавливали по одному домкрату грузоподъ- емностью 100 т Этот способ подъема оправдывает себя при нагруз- ке на опору свыше 100 т, большой высоте подъема и в том случае, если применять домкраты с большим ходом поршня. з) Пневматические домкраты. Существуют также пневматиче- ские домкраты небольшой мощности (5—10 т) с централизованной системой подачи воздуха. Стоимость подъема этими домкратами значительно дороже стоимости подъема гидравлическими домкра- тами из-за малой мощности первых. 2. Подъемные усилия и расстояние смежду домкратами При подъеме многих зданий на территории строительства кана- ла Москва—Волга в Серебряном Бору и дома № 5/16 по ул. Сера- фимовича (Москва) автор данной работы вел наблюдения за рабо- той домкратов, чтобы определить необходимое усилие для отрыва кирпичных стен здания от фундаментов. Наблюдения велись за показаниями манометров в гидравлических домкратах. В процессе отрыва здания от фундаментов не было обнаружено превышения давления в домкратах по сравнению с величиной приходящейся на них нагрузки от веса здания. Наблюдения за отрывом здания от фундаментов показали, что сначала над рандбалкой, с обеих сторон от домкрата, появляются небольшой длины волосные трещины. Это указывает на то, что стена поднимается не сразу, а постепенно отделяется от остаю- щейся, ниже расположенной кладки. Домкрат сначала восприни- мает нагрузку от того участка стены, который расположен непо- средственно над ним. По мере дальнейшего выхода поршня дом- крата давление от него постепенно распространяется и на более удаленные участки. Ко времени появления горизонтальных трещин в кладке под рандбалками на домкрат приходится только часть веса стены. Однако по показаниям манометров подъемная сила домкрата к этому времени по величине приближается к величине нагрузки от веса участка стены, которая должна быть на него передана. Это 102
объясняется затратой дополнительных усилий домкрата на обра- зование трещпн. В результате их появления изменяется характер напряжения стены — возникают деформации изгиба, величина ко- торых превышает величину нормальных деформаций при заданной схеме опор. Дополнительные усилия, вызывающие разницу в вели- чине деформаций, оказываются достаточными для того, чтобы обеспечить отрыв средней части кладки. Следует также учесть, что при заводке балок примерно 40% толщины стены оказывается подсеченной пробитой шграбой. Сле- довательно, отрыв здания от фундаментов происходит постепенно при одновременном возрастании нагрузки на домкрат. Таким образом, можно констатировать, что при расчете грузо- подъемности домкратов для отрыва кирпичного здания от фунда- ментов достаточно учитывать только нагрузку от веса здания. Потребные усилия при подъеме здания из стального каркаса зависят от того, поставлены ли на время подъема направляющие, или подъем производится! без них. При наличии направляющих, последние во время подъема, прижимаясь к стойкам, создают до- полнительное сопротивление трением скольжения. Установлено (см. гл. VIII)j что при наличии направляющих, обеспечивающих вертикальность подъема, подъемное усилие дол- жно быть в 1,5 раза больше, чем вес поднимаемого сооружения. Некоторые строители, поднимая каменное сооружение, расстав- ляют гидравлические домкраты с самостоятельной системой водя- ной нивелировки на близком расстоянии один от другого. Они счи- тают, что чем меньше расстояние между домкратами, тем больше гарантии в доброкачественном завершении работ по подъему. Практикой доказано обратное, а именно: чем больше расстоя- ние между домкратами, тем легче обеспечивается хорошее качество подъема, проще и быстрее производятся работы. Основными критериями для определения расстояния между домкратами должны быть: 1) денивеляция, которую следует принять не менее ±3 мм, при такой степени неравномерности подъема вынужденные остановки в работе отдельных домкратов обычно кратковременны; 2) применение двутавровых рандбалок из прокатных профилей, а не из значительно удорожающих стоимость балок сварных про- филей; 3) грузоподъемность домкратов^ которая должна соответство- вать первым двум требованиям. Домкраты целесообразно располагать в местах размещения оконных и дверных проемов, что упрощает дальнейшую работу по перекреплению здания с домкратов на подведенную кладку. В этом случае после окончания подъема не требуется закладывать проемы, в которых располагались домкраты. 3. Подъем сооружений полиспастами При подъеме сооружения полиспастами неподвижные блоки крепятся к мачтам, рамам или шеврам, подвижные блоки—кподни- 103
маемому сооружению. Высота мачт должна быть выше поднимае- моро сооружения на величину подъема и на необходимую длину для размещения подвижных и неподвижных блоков с узлами их привязки к мачтам и к поднимаемому сооружению. При подъеме сооружений применяются простые (кратные) и 'сложные (потенциальные) полиспасты. Сложный полиспаст состоит из нескольких систем простых полиспастов. Полиспаст, служащий для непосредственного увели- чения тягового усилия лебедки, называется «прогрессивным полис- пастом». Полиспаст, трос которого получает усилие ог прогрессив- ного полиспаста, является основным, так как его подвижные блоки связаны с поднимаемым сооружением. Таким образом, сложный полиспаст состоит из одного или нескольких прогрессивных и од- ного основного полиспастов. а) Лебедки. В соответствии с весом поднимаемого сооружения, конструкцией полиспаста, диаметром троса и роликов блоков под- бирают конструкцию и мощность лебедки. Наиболее употребительны тихоходные электролебедки с подъем- ной силой от 5 до 15 т. Скорость наматывания троса на барабан электролебедки, поднимающей сооружение, принимают в 7—10 раз больше скорости наматывания троса на барабан ручной лебедки. Конструкция лебедки должна позволять безостановочно забирать на ее барабан весь трос полиспаста, чтобы избежать преждевре- менной остановки подъема сооружения из-за перегрузки тросом барабана лебедки. При большом количестве ниток полиспаста и значительной вы- соте подъема (большой длине полиспаста), когда весь трос полис- паста не умещается на барабане лебедки, происходит вынужденная длительная остановка. В этом случае лебедке приходится давать обратный ход и отрезать излишне смотанный с лебедки трос. Для дальнейшего подъема конец его заново закрепляется на барабане лебедки. Этот основной недостаток обыкновенной лебедки можно устранить заменой цилиндрического барабана лебедки на барабан с криволинейной образующей (рис. 38). Для натяжения и собира- ния троса со шпилевого барабана лебедки устанавливается допол- нительный барабан в виде большой катушки. При замене цилиндрического барабана лебедки барабаном с криволинейной образующей средняя скорость подъема намного превышает среднюю скорость подъема при пользовании цилиндри- ческим барабаном. Последнее обстоятельство играет большую роль во время подъема сооружений, когда бывает занято значительное число рабочих и инженерно-технического персонала. Простои из-за сматывания троса с барабана лебедки в этом случае недопус- тимы. Тросы на цилиндрических барабанах должны быть за- креплены достаточно надежно и обеспечивать быструю замену их при износе. Трос на лебедки рекомендуется закреплять кли- ном. 104
Рис. 38. Тянущие приспособления при передвижке дома № 12 по Б. Пионер- ской ул. (Москва): а — общий вид; б — схема; 1 — реконструированный барабан лебедки с криволинейной образую' щей; 2 — дополнительный барабан-катушка, наматывающий трос с лебедки. Мощность -мотора лебедки (в киловаттах) определяется по формуле 60-102-rj где G — тяговое усилие лебедки, кг\ I/t — скорость наматывания троса на барабан лебедки, м!мин\ у] — к. п. д. лебедки, равный 0,7. 105
б) Стальные проволочные канаты (тросы). Изменение диаметра троса достигается обычно не изменением количества проволок, а увеличением их диаметра. Гибкость троса зависит в основном от диаметра проволок. Од- нако очень тонкие проволоки непригодны, так как они быстро пере- тираются и вызывают неудобства в работе. Большое значение имеет и толщина пенькового сердечника. Если главный сердечник слишком толст по сравнению с толщиной прядей, тс при прохожде- нии через блок трос принимает овальную форму В этом случае пеньковый сердечник выходит наружу и при выправлении троса не входит обратно на свое место. Таким образом прочность троса уменьшается. Для стальных канатов употребляют проволоку диаметром 0,4—1,6 мм из тигельной стали с нормативным сопротивлением 12—20 тыс. кгс/см2 Одна проволока сечением в 1 ли2 (диаметром 1,13 мм) выдерживает нагрузку от 120 до 200 кг. Дальнейшее уве- личение диаметра проволок нецелесообразно из-за уменьшения их гибкости. В прядях круглого сечения вокруг сердечника из одной проволоки обвиваются шесть проволок и вокруг сердечника из трех проволок — девять проволок такого же диаметра, как и проволока сердечника. В каждом последующем слое — на шесть проволок больше предшествующего. Следовательно, полное сечение пряди содержит 1+6 + 12=19 или 3 + 9+15 = 27 проволок. Если в одной пряди содержится 19 проволок, то в тросе из 6 прядей с пеньковым сердечником будет 6X19=117 проволок. При одинаковых диаметрах и количестве проволок канат трой- ной свивки более гибок, чем канат двойной, а последний по гибко- сти превышает канат одинарной свивки. По направлению свивки различают три основных типа: 1) тросы односторонней свивки, при которой направление вит- ков проволоки в прядях и витков прядей одинаково; 2) тросы крестовой свивки, при которой витки проволок в пря- дях и витки прядей в канате свиваются в обратном направлении по отношению один к другому; 3) тросы комбинированной свивки, при которой в обратных на- правлениях свиваются каждые две смежные пряди. По типу сердечников различают канаты с пеньковым, асбесто- вым и проволочным сердечниками, а по количеству сердечников — канаты с одним или несколькими сердечниками. Выбирая тип каната (троса), следует учитывать, что канаты односторонней свивки с 'относительно ровной поверхностью и повы- шенной гибкостью в то же время обладают способностью к раскру- чиванию и непригодны для подъема грузов, подвешенных непосред- ственно к их свободно свисающим концам. В меньшей степени явление' произвольного раскручивания характерно для канатов крестовой свивки, но канаты эти менее гибки, быстрее подверга- ются износу, а при больших усилиях в них присходит перерезыва- ние проволок одного направления проволоками противоположного направления. 106
Для уменьшения раскручивания и увеличения сроков службы канатов иногда применяется свивание прядей из проволок, заранее изогнутых по винтовой линии. Для придания канатам большей гибкости и упругости свивают проволоки в пряди, а затем в тросы вокруг пеньковых или асбестовых сердечников. Для подъема сооружений используются наиболее распростра- ненные круглые тросы, свитые из круглых проволок равного диа- метра,— канаты нормальной конструкции (ГОСТ 3071—55) и круг- лые тросы, завитые из круглых проволок разных диаметров,— канаты типа «компаунд» (ГОСТ 2688—55 и 3077—55). Кроме тросов круглого сечения, применяются также тросы эл- липтического сечения (плоские) Их преимущество — большая поверхность соприкасания с ручьем блока и меньшая изнашивае- мость. Эти тросы широко применяются на стационарных уста- новках. При выборе типа канатов следует также учитывать, что в кана- тах нормальной конструкции пересечение проволок в смежных слоях обусловливает появление высоких местных напряжений. Поэтому более целесообразно применение канатов типа «компаунд». Вследствие свивки прядей из проволок различных диаметров в них устраняется пересечение проволок в смежных слоях, повышается гибкость, уменьшается опасность истирания и механических по- вреждений внешних более толстых проволок, что соответственно удлиняет сроки их эксплуатации. Сроки службы канатов определяются числом перегибов на блоках и барабанах и зависят, главным образом, от диаметра бара- банов и блоков, а также величины действующего напряжения. Практика эксплуатации показывает, что разрушение проволок каната, как правило, является результатом усталости материала и износа проволок. Разрушение наступает тем быстрее, чем мень- шими оказываются соотношения между диаметрами роликов бло- ков и канатов. При установлении расчетной нагрузки на канат металлические сердечники в расчет не принимаются, так как в натянутом (нагру- женном) положении проволока сердцевины каната получает боль- шее относительное удлинение вследствие того, что длина обвива- ющих ее стренг больше длины сердцевины и, следовательно, нап- ряжение сердцевинной проволоки будет больше. Обычно для подбора сечения каната, необходимого для подъ- ема, пользуются заводскими таблицами, где указывается разрыв- ное усилие каната. При передвижке здания коэффициент пере- грузки принимается равным 2,5. При расчете чалочных тросов, ис- пользуемых для привязывания блоков, коэффициент перегрузки принимается равным 5—6. в) Расчет грузоподъемности полиспастов. Рассмотрим полиспаст с двумя двухрольными блоками. Теоретически сила, необходимая для подъема груза, без учета сопротивления трению и изгибу троса будет в 4 раза меньше той, которая потребовалась бы при отсутствии полиспаста. В этом случае при одинаковой скорости 107
барабана лебедки, навивающего свободный конец троса, скорость подъема груза при помощи полиспаста будет в 4 раза меньше той, которая была бы при подъеме груза без полиспаста. Недостаток полиспаста заключается в необходимости применения троса боль- шой длины и трудности его наматывания при цилиндрическом барабане лебедки. При расчете полиспастов необходимо учесть, что неподвижный блок изменяет только направление (рис. 39, а). Пренебрегая влия- Р и с. 39. Блоки полиспаста и схема распределения действующих усилий: а — в неподвижном блоке; б— в подвижном блоке. нием вредных сопротивлений, так как P0R=QP, получаем Po = Q, где Ро — величина тягового усилия; Q— вес поднимаемого груза. Однако привязку блока нужно рассчитывать на сумму усилий Л,+!0- Подвижный блок следует рассматривать как рычаг, вра- щающийся вокруг точки А (рис. 39, б). Точка С соответст- вует центру блока, в ней под- вешен груз Q. В точке В ры- чага приложено тяговое уси- лие Ро. Составляя уравнение моментов без учета влияния вредных сопротивлений, полу- чаем P02/? = Qfl, откуда Следовательно, если пренебречь трением ролика с осью и соп- ротивлением от изгиба троса, потребная величина тягового усилия при применении подвижного блока будет в 2 раза меньше веса поднимаемого груза. Рассмотрим несколько случаев в качестве примеров расчета полиспастов (без учета сопротивления трению и изгибу). Однорольные блоки. Свободный конец троса, навива- емого на барабан лебедки, может сбегать с неподвижного или под- вижного блока. При этом сила, расходуемая на подъем груза, будет меньше в случае, когда свободный конец троса сбегает с подвижного блока. 1) Пусть у полиспаста из двух однорольных блоков свободный 108
конец троса сбегает с подвижного блока. Сила натяжения ниток (ветвей) а и с (рис. 40), проходящих через подвижный блок, будет одинаковой и равной в каждой из них величине Р. Сила натяжения с и в, перекинутых через неподвижный блок, равна также величине Р. Из условия равновесия нижнего блока имеем Q = 3P, •откуда p=4q. О 2) Добавим к верхнему блоку ролик с тем, чтобы свободный конец троса сбегал с неподвижного блока (рис. 41). Сила натя^ жения ниток а, в, с и д, огибающих верхние ролики блока, будет Рис. 40. Схема полиспаста с одиорольным неподвижным и подвижным блоками. Рис. 41. Схема по- лиспаста с одно- рольным подвиж- ным и двухроль- ным неподвижным блоками. Рис. 42. Схема полис- паста из двух одинако- вых самостоятельных систем: основного и про- грессивного. равна величине Р (в каждой из них). Из условия равновесия ниж- него блока получаем, что сила натяжения трех ниток 3P = Q, откуда p=4q. О Из этих примеров видно, что, несмотря на наличие лиш- него ролика с неподвижным блоком полиспаста, величина 109
PA/3d Ри с. 43. Схема из двух совме- щенных полис- пастов. тягового усилия полиспаста не меняется. Это объясняется тем, что подвижные блоки имеют одинаковое количество ниток (вет- вей) . Полиспаст из двух одинаковых самостоятель- ных систем. Через неподвижный блок перекинут трос, к пра- вому концу которого подвешен груз Q (рис. 42), а -к левому — привязан за крюк другой блок. Через второй блок переброшен ^второй трос, правый конец которого заанкерен, а левый конец наматывается на барабан лебедки силой Р. Правая нитка перво- го троса натянута грузом Q. Также натянута и левая нитка это- го троса с. Сила натяжения троса с уравновешивается силой натяжения ниток второго троса в и Ь, Таким образом, сила натяжения в каждой из ниток в и , . Q а будет равна Следовательно, величина тягового усилия Р = ~2" Два совмещенных полиспаста. Конец троса прикреплен не к анкеру, а к грузу Q (рис. 43). Сила натяжения нитки d равна силе натяже- ния нитки в. Отсюда ясно, что величина силы натяжения нитки с равна 2Р. С такой же силой натянута и нитка а. Таким образом, суммарная сила натяжения ниток айв, поддерживающих груз, будет равна откуда 2P + P=Q, р__ 3 ‘ Чем большее количество раз трос проходит через подвижные ролики блоков, тем больше будет тяговое усилие полиспаста. Так как часть силы при этом теряется на преодоление сопротивления трению в подшипниках и на сопротивление жесткости троса при его прохождении через ролики блоков (в зависимости от диамет- ров роликов и троса), то каждый раз приходится определять целе- сообразное количество блоков в полиспасте. Рекомендуемая конструкция сложного полиспаста показана на рис. 44. Непрерывность подъема сооружения при помощи сложного по- лиспаста может быть обеспечена при условии, что расстояние меж- ду блоками айв прогрессивного полиспаста А равно половине длины троса основного полиспаста Б. Если по каким-либо причи- нам это расстояние не может быть выдержано, то при приближе- нии блоков б к блокам а подъем останавливают, закрепляют неиз- менное положение тросов основного полиспаста (рис. 45), освобождают привязку тросов основного полиспаста от блоков б, оттягивают блоки б как можно ближе к блокам в основного полис* паста и заново привязывают трос основного полиспаста к блокам По
б. Далее освобождают закрепление тросов основного полиспаста и продолжают подъем. Неизменность положения троса основного полиспаста сохра- няется при закреплении его коротким куском троса д. Один конец этого троса соединяется тремя сжимами е с первой ниткой основ- НеподВижное анкерное крепление Рис. 44. Сложный полиспаст, СОСТОЯЩИЙ из одного основно- го и одного прогрессивного полиспастов. ного полиспаста, а второй — со смежной ниткой того же полиспа- ста. Затем таким же способом со- единяется и другая крайняя нитка основного полиспаста. Для увеличе- ния коэффициента трения между тросами и сжимами в местах их скрепления (при трех сжимах) каж- дый трос в отдельности обматыва- ется рогожей. Рис. 45. Закрепление отрезком троса неиз- менности положения ос- новного полиспаста: 1 — неподвижное анкерное крепление; 2 — лебедка; 3 — поднимаемое сооружение. На практике применяются сложные полиспасты из разных ком- бинаций прогрессивных полиспастов. Например, для уменьшения потерь из большого количества блоков в основном полиспасте к нему присоединяют четыре прогрессивных полиспаста, действую- щих одновременно (рис. 46). Для достижения равновесия в системе сложного полиспаста, составленной из четырех прогрессивных по- лиспастов, необходимо, чтобы тяговое усилие в прогрессивном полиспасте, оттягивающем средний блок основного полиспаста, ill
Р и с. 46. Схема полиспаста, примененного для передвижки дома № 24 по ул. Горького. было в 2 раза больше тягового усилия крайних прогрессивных полиспастов. Приведенная на рис. 46 сложная система полиспастов была впервые предложена автором данного труда и применена для пе- редвижки здания весом 23 тыс. т. По этой системе одна лебедка 112
стягивала крайние блоки основ- ного полиспаста, а вторая —сред- ние блоки. Обе лебедки были установле- ны на выпущенных за пределы здания ходовых балках. Бараба- ны лебедок располагались под углом к направлению движения и нормально к направлению троса. Каждая лебедка имела грузо- подъемность 15 т. Для оттягива- ния одной лебедкой блоков основ- ного полиспаста потребовалось прикрепить к углам здания по одному блоку б. На рис. 47 этот прогрессивный полиспаст показан отдельно. Сначала трос от лебед- ки А пропустили через один ро- лик нижнего двухрольного блока б и после сгибания им блока а (связанного со вторым блоком ос- новного полиспаста) трос вновь пропустили через ролик того же блока б. Затем трос перевели ко второму однорольному блоку и от него через верхний блок а и далее конец этого троса заанкерива- ется за здание. Трос второго прогрессивного полиспаста, идущий от лебедки Б к трехрольным блокам в и двухрольным г, показан на рис. 48. После одноразового огибания тросом верхних блоков виг трос проходит два раза через нижние блоки в и г, а затем еще один раз этот трос огибает верхние блоки виги заанкеривается за зда- ние. Такое непоследовательное огибание тросом верхних и нижних блоков произведено для получения одинакового тягового усилия обоими средними блоками г прогрессивного полиспаста. Действи- тельно, учитывая потери при прохождении троса через ролики блоков, в нашем случае суммарные потери от первого и чет- вертого огибания будут примерно одинаковыми с потерями от второго и третьего огибаний. Иногда для получения от лебедки малой грузо- подъемности большого тя- гового усилия в тросе ос- новного полиспаста уста- навливают последователь- но два и более прогрес- сивных полиспастов. Так, 8-751 113
например, при подъеме обрушенных ферм Новодницкого мос- та в Киеве электролебедка грузоподъемностью 5 т при помощи сложной системы полиспастов создавала тяговое усилие, равное 400 т. Необходимо учесть, что скорость подъема прямо пропорцио- нальна скорости наматывания троса на лебедку и обратно пропор- циональна количеству ниток троса всех систем полиспастов, при- ходящихся на одну лебедку. Следовательно, при наличии электролебедки малой мощности (в случае, когда малая скорость подъема вполне приемлема) целесообразно применять сложную систему полиспастов. Это оправдывается, если имеется необходи- мое количество соответствующих по диаметру тросов и блоков. Величина тягового усилия полиспаста в случае, когда свобод- ный конец наматывается на барабан лебедки с подвижного блока или когда лебедку устанавливают на выпусках ходовых балок, определяется по формуле 1 _//п При установке лебедки в стороне —N. Для определения целесообразности увеличения числа ниток полиспаста находят тяговое усилие в последней нитке: /Уп . N/(n~\ где —величина тягового усилия полиспаста от одной ле- бедки ; W—величина тягового усилия первой нитки полиспаста ле- бедки; К — коэффициент, учитывающий потерю натяжения ветви при переходе ее через блок (рекомендуется принимать не более 0,95); /г —число ветвей полиспаста, приходящихся на 1 лебедку. Коэффициент К включает в себя величину потерь от трения по втулке блока и от жесткости троса. Диаметр прямого участка троса, направление которого совпа- дает с направлением усилия, подбирается по условию прочности: ^Урасч- ^расч- ИЛИ А^норм. ^нораг fTlkt D \ ''MiOPM- П Откуда ‘анорм mkt , где ТУрасч. — расчетное усилие троса; /?раСч. — расчетное сопротивление троса; /Унорм- — нормативное усилие в тросе; п —коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,2; ^норм ~ нормативное сопротивление троса; m — коэффициент условий работы, принимаемый при перемещении по вертикали равным 0,6, а по го- ризонтали — 1,0; 114
k— коэффициент однородности троса, равный 0,8; t — коэффициент тросового соединения. При отсутствии сжи- мов этот коэффициент зависит от отношения диаметра ролика D к диаметру троса d-. при—^-22 и при горизонтальном перемещении зданий t = 0,85. Это значение t взято из опыта передвижки зданий. Иногда, применяя более тонкий трос при одном и том же количестве блоков, можно получить большее тяговое усилие полиспаста. Для полиспаста рекомендуется применять отношение между диаметрами роликов и троса -^->-20. Зная диаметр барабана лебедки D, передаточное число ле- бедки е и количество оборотов двигателя в минуту с, можно определить скорость наматывания троса на барабан лебедки: к = —• т е По скорости наматывания троса на барабан леэедки можно определить скорость подъема сооружения, пользуясь следующим уравнением: где Vc — скорость подъема сооружения, м[мин-, VT — скорость наматывания троса на барабан лебедки, м[мин', п — количество ниток полиспаста, приходящееся на одну лебедку. Величина тягового усилия, необходимого для подъема соору- жения, будет равна Q = Тпт], где Т — тяговое усилие лебедки; — к. п. д. полиспаста. г) Исследования по определению потерь усилий в нитках троса полиспаста в зависимости от величины угла огибания тросом роли- ков блоков. Углом огибания ролика тросом называется угол между перпендикулярами, опущенными из центра ролика на трос в точ- ках его схода с обода. Возвратное направление троса в полиспасте осуществляют оги- банием его вокруг роликов блоков на 180° двумя способами: 1) во- круг одного ролика и 2) вокруг двух роликов, т. е. два раза по 90° В одинаковых по порядку нитках полиспаста, но при разных углах огибания тросов вокруг роликов блоков величины натяжения двух смежных ниток троса отличаются между собой. При определении величины потерь при прохождении троса че- рез ролики блоков не учитывается разница, возникающая в связи с неодинаковой конструкцией возвратного направления троса. При угле огибания тросом ролика в 90° потери составляют 50% от ве- личины потерь при угле огибания ролика, равном 180°. 8* 115
Проведенные исследования показали, что для одинаковой кон- струкции троса и при одинаковом соотношении между диаметрами троса и роликов при огибании тросом двух роликов по 90° потери снизились на 8,02% по сравнению с огибанием троса вокруг одного ролика на 180°. Исследования проводили в натурных условиях. Тяговые усилия слагались из двух лебедок грузоподъемностью по 5 т и десяти под- вижных блоков. Трос был применен одностороннего плетения диаметром 21,5 мм и состоял из шести стренг с центральным пеньковым сердечником и из 114 проволок. Диаметр роликов с бронзовыми втулками для оси блока был принят 300 мм. Отношение диа- метра ролика к диаметру троса составило = 14. Усилия в нитках троса непрерывно измеряли динамометрами. Усилие в первой нитке троса (считая от лебедки) испытываемо- го полиспаста составило 4400 кг, усилие во второй нитке троса (после его прохождения через один неподвижный блок при угле огибания ролика более 90°) составило 3900 кг, а после прохожде- ния троса через следующий подвижный блок при угле огибания 180°—2700 кг. Величины усилий в тросах оставались неизменными в течение 40 мин. После этого пришлось прекратить работу лебед- ки, так как один динамометр уперся в ролик блока. При п рохождении троса через блок с углом огибания ролика 90° потери составили 4400 — 3900 = 500 кг, или 5-^010° = 11,36%. При прохождении этого же троса через следующий блок с уг- лом, равным 180°, потери составили: 3900—2700=1200 кг, или 30,74%. При прохождении троса через два ролика (с углом огибания 90°) величина сопротивления составила 11,36X2 = 22,72%, или на 30,74—22,72 = 8,02% меньше, чем при прохождении троса через блок с углом огибания роликов блока 180°. Полученные опытные данные позволяют конструировать полис- паст с меньшими потерями усилий в нитках троса при его прохож- дении через блоки. Как видно из изложенного, полиспаст испытывает большие по- тери при несоответствии толщины троса диаметру ролика блока. На рис. 49 приводятся данные о тяговых усилиях полиспастов в зави- симости от диаметров: троса, ролика, блоков и числа блоков (п) в полиспасте при прохождении троса с углом огибания 180°. д) Мачты, рамы и шевры. Для устройства мачт рекомендуется применять стальные трубы. Их диаметр и толщина зависят от вы- соты мачты и нагрузки на нее. Основание трубчатой мачты уширя- ют приваркой к ней металлического башмака. Неподвижные блоки полиспаста привязывают к верхней части мачты, т. е. на уровне крепления расчалок. При подъеме сборочного цеха одного из заводов, расположен- ие
Рис. 49. График для определения коэффициента полезного действия полиспаста. ного на юге СССР, высота мачт превышала 30 м. На полиспаст, поддерживаемый одной мачтой, приходилась нагрузка свыше 75 т. На другом объекте для устройства мачт большой высоты применя- ли толстостенные бесшовные трубы диаметром 900 мм. Рама делается из вертикальных стоек (с подкосами или без подкосов), верхней перекладины и специального основания, обеС’ печивающего необходимую ее устойчивость. Расстояние между стой- ками рамы зависит от размера, ширины поднимаемой конструкции для ее охвата. На изготовление рамы требуется больше металла и рабочей силы, чем на мачту. Рамы применяются тогда, когда мачты не могут быть установ- лены из-за отсутствия вблизи поднимаемого сооружения соответ- ствующей площади для устройства анкерных креплений. Например, для подъема обрушенных ферм моста. Для этого рамы устанав- ливают на дно или на затопляемые (опирающиеся на дно водоема) баржи, расположенные за габаритами поднимаемой фермы. Высо- та рам для подъема обрушенной фермы моста с последующим транспортированием ее по воде должна обеспечить подъем ферм выше уровня воды настолько, чтобы под нее на плаву можно было подвести баржу. Неподвижные блоки привязывают к верхней перекладине рам. При наличии затруднений в устройстве попереч- ных расчалок, а иногда и при большом наклоне тягового усилия вместо мачт применяются шевры. 117
Шевры изготовляются из стальных труб или из рядового метал- лопроката. Состоят из двух стоек, вверху соединенных между собой под углом, а внизу прикрепленных к горизонтальной опор- ной балке. Шевр устанавливают под небольшим углом к вертикали (10—25°). Угол наклона регулируется расчалками, а иногда и ле- бедкой с полиспастами. К вершине шевра прикрепляется неподвижный блок полиспас- та, к середине его нижней опорной балки — отводной блок для троса, идущего на барабан лебедки. Для подъема ферм виадуков часто применяют комбинирован- ную конструкцию из мачт и шевров. мачты устанавливают на дно оврага, а шевры — на береговые устои. 4. Подъем клиньями Стальные клинья применяются для подъема на небольшую вы- соту отдельно стоящих конструкций и прочных монолитов. Клинья из кованой стали изготовляются длиной 0,3—0,35 м, шириной 0,15—0,2 м и толщиной заостренной части клина 1,5—2 мм, а со стороны нанесения удара —30—40 мм. Клинья располагают попар- но и загоняют, как правило, одновременными ударами двух кувалд по обоим клиньям. Подъемная сила стальных клиньев, забиваемых кувалдой, достигает 3 т и более и зависит от веса кувалд, импуль- са удара и угла наклона клина. При отсутствии стальных клиньев и малом весе поднимаемой конструкции можно использовать строганые дубовые клинья. Ду- бовые клинья, как и стальные, располагают попарно и изготовляют таких же размеров. Клинья должны иметь ровную поверхность. 5. Конструкция системы водяной нивелировки Длина выхода поршня гидравлических домкратов с ручным приводом при одном и том же числе поворотов рукоятки домкрата будет различной для каждого домкрата. Неодинаковые скорости выхода поршней домкратов вызывают неравномерный подъем здания. Контроль за правильным равномерным подъемом здания легко осуществить самостоятельной системой водяной нивелировки, ра- ботающей по принципу сообщающихся сосудов. Конструкция системы водяной нивелировки состоит из соеди- ненных между собой резиновых трубочек диаметром 10 мм с верти- кальными отводами из стеклянных трубочек над каждым домкра- том. На рис. 50,а показана система водяной нивелировки при выпрямлении крена. Для устройства вертикального отвода от горизонтально рас- положенной резиновой трубочки ее перерезают и вставляют стек- лянный тройник. На его верхний отвод надевают отрезок резино- вой трубки, в которую вертикально вставляют стеклянную трубку (рис. 50, б). Рядом с вертикальной трубкой-отводом устанавливают 118
Рис. 50. Система водяной нивелировки: а — общий вид; б — отводная трубка; в — шкалы с делениями и высоты подъема; 1 — резиновая трубка; 2 — тройник; 3 — стеклянный отвод. шкалу длиной 15—20 см с миллиметровыми делениями. Нулевое деление шкалы должно быть посередине линейки. После заполне- ния системы водой устанавливают линейку таким образом, чтобы нулевое деление шкалы приходилось против уровня воды в верти- кальном стеклянном отводе. Возможные капельные течи наполненной водой системы могут заметно понизить уровень воды. Чтобы этого понижения уровня воды не произошло, к резиновым трубкам системы водяной ниве- лировки присоединяют бачок с водой большой емкости (400— 500 л). На бачке устанавливается водомерное стекло и такая же, как у вертикального отвода, шкала с делениями. При небольших утечках воды из системы в бачок доливают воду до соответствую- щего деления шкалы. 119
Если сооружение поднимается равномерно, то вода в стеклян- ных отводах должна оставаться на одном и том же уровне. Следо- вательно, бачок с запасом воды должен подниматься вместе с сооружением. При выпрямлении кренов, когда размеры выхода поршней дом- кратов должны быть разными (рис. 50, в), бачок с водой рекомен- дуется устанавливать на неподнимающемся постаменте ближе к тому месту сооружения, которое не подлежит подъему. В этом слу- чае избыток воды в связи с понижением ее уровня в отводной стеклянной трубке у домкрата с максимальной величиной подъема не повысит уровня воды в трубке у домкрата, поршень которого имеет минимальную величину выхода, так как объем воды в труб- ках незначителен по сравнению с ее объемом в бачке относительно больших размеров. При крене сооружения под углом к направлению его стен (колонн) многие инженеры выпрямляли крен сначала в одном направлении, а потом по отношению к перпендикулярно располо- женным стенам, т. е. в два приема. Однако много проще выпрям- лять в один прием. Для этого каждым домкратом поднимают пропорционально приходящийся на него размер. Для лучшей видимости воду в стеклянном отводе необходимо подкрасить таким составом, который не оставил бы следов на стеклянных отводах. Для этого пригодна смесь денатурата с водой.
Глава VI МЕХАНИЗМЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДВИЖКИ СООРУЖЕНИЙ 1. Определение потребных тяговых усилий При передвижке сооружений на цилиндрических катках по рельсам возникают силы трения, стремящиеся препятствовать его движению. Сущность трения качения состоит в том, что каток под воздействием нагрузки несколько деформируется и кривизна кон- тура его поперечного сечения на участке А—Б изменяется. Вместе с тем деформируется и опорная площадка рельсов. При неподвижном положении катка деформации будут сим- метричны относительно его вер- тикальной оси, и суммарные реактивные напряжения по по- верхностям опирания катка со- ставят равнодействующую, прохо- дящую через ось катка (рис. 51, а). Как только к сооружению будет приложена горизонтальная сила Т, превышающая сопротив- ление трению качения, сооруже- ние начнет передвигаться, полу- чая поступательное движение, а катки — поступательное движе- ние и вращение по плоскостям Рис. 51. Силы, действующие на ка- ток: а — при неподвижном состоянии; б — в дви- жении. сопряжения. Если катки движутся по нескольким параллельно уложенным рельсам одного пути, то расчет их можно вести по схеме неразрез- ной балки. В точках опирания катка на рельсы возникают опорные реак- ции, неравные по величине из-за неравенства двух сосредоточенных сил, передающих вес здания на катки через две продольные ходо- вые балки. В результате все действия неравных по величине опорных реак- ций вызывают различные деформации — смятия катка и рельсов в местах их контакта. Из-за неравенства величин деформаций поверхностей взаимного контакта катка и рельсов активная сила тяги, приложенная в 121
верхней грани катка, и реактивная сила сопротивления движению, приложенная в нижней грани, образуют крутящий момент, центр вращения которого не совпадает с центром сечения катка. Величи- ны крутящих моментов в местах опирания катка на различные рельсы одного пути зависят от величин деформаций катка, а также от форм поверхностей рельсов и ходовых балок, в связи с этим они не могут быть одинаковыми при различных величинах вертикаль- ного опорного давления. Поэтому к каждому катку в местах опирания его на рельсы приложены неравные крутящие моменты. Это является одной из причин смещения осей катков с перпендикулярного направления к продольной оси рельсовых путей. Необходимо отметить, что на сме- щение катков влияют также неточности в расположении рельсов, ходовых балок, размеров диаметров катков, внецентренность при- ложения тяговых усилий и др. При парных ходовых балках одного пути на малозагруженных участках (между узловыми нагрузками) нагрузка на катки иногда передается только одной ходовой балкой. Из-за смятия поверхностей контакта реакции каждой опоры не проходят через центр о и образуют препятствующие движению кру- тящие моменты, которые должны будут преодолеваться при дви- жении. Величины крутящих моментов можно определить из урав- нения моментов относительно оси вращения катка (рис. 51, б): ro = Q/1 + Q/2, откуда Q(/l+ /2) D где Т — горизонтальное тяговое усилие, действующее на каток, г; D — диаметр катка, м\ Q — нагрузка на каток, т; j\— плечо качения, соответствующее материалам, из кото- рых изготовлены ходовые балки и катки; /2 — плечо качения, соответствующее материалам, из кото- рых изготовлены рельсы и катки. В наших условиях можно принять — f2, следовательно, у__ г ’ где г — радиус катка, м. Для первоначального смещения сооружения требуется при- ложить дополнительное усилие на преодоление сил инерции состояния покоя. Величина этого усилия Т определяется из равенства 7= QV, gc ’ где Q — вес сооружения, т; V — скорость движения, м{сек\ 122
с — время разгона, сек\ g— ускорение силы тяжести, м/сек2. Кроме приведенных сопротивлений при передвижке сооруже- ния, перекрепленного на рельсовые пути, приходится учитывать и осадку основания, которая обычно увеличивается после того, как соружение простоит некоторое время на катках. Величины этих добавочных сопротивлений для различных по конструкциям соору- жений и грунтов будут разными. При сооружении, подобному монолиту (см. гл. III), нагрузка на основание распределяется более равномерно и величину допол- нительного сопротивления при перемещении сооружения на необ- жатый грунт можно принять одинаковой (по осадке) для расчета всех опорных узлов. При подсчете дополнительного сопротивления для такого сооружения необходимо предварительно определить величину осадки основания (рекомендуется методом послойного суммирования), после чего соответствующим расчетом устанавли- вать величину потребного тягового усилия для перемещения соору- жения на необжатый грунт, как для случая движения с подъемом по наклонной плоскости. Установим величину влияния угла наклона а, приняв его рав- ной 1°. При качении по горизонтальной плоскости горизонтальное тяго- вое усилие выражается величиной r=Q4- Принимая /=0,05 см1 и г = 7,2 см, получим Т = = 0,00694 Q. При качении по плоскости с углом наклона, равным 1°, ве- личина сопротивления будет: Т= Q sin 1° -f- у Q cos 1°. Т= 0,01745 Q -Г 0,99985 X 0,00694 Q = 0,02439 Q, Г 0,02439 о с следовательно, v = * ngn/ = 3,5. 1 О,111)094 При принятых значениях а, / и г величина сопротивления движению возрастает в 3,5 раза. Отсюда становится понятным влияние осадки сооружения на увеличение потребного тягового усилия, если приходится его передвигать с подъемом. При передвижке нежестких сооружений осадка каждой части происходит самостоятельно, нагрузка распределяется неравномер- но. Здесь будут иметь место различные по величине осадки на раз- 1 Коэффициент трения принят с учетом неточностей в расположении кат- ков, рельсов и ходовых балок, а также дополнительного сопротивления от пыли, набивающейся под каток. 123
ных площадях основания, вследствие этого дополнительные сопро- тивления при перемещении на необжатый грунт надо определять для каждой опорной конструкции в отдельности. Эти добавочные сопротивления для сооружений с большой площадью основания и многочисленными узловыми нагрузками потребуют большого ко- личества расчетов. Кроме того, величина сопротивления перемещению сооружения резко возрастает из-за того, что под катки набивается пыль. Сма- зывать катки не рекомендуется, так как они ничем не прикрыты и к смазанным каткам пристает пыли больше, чем к несмазанным. Ниже приведены данные, характеризующие величины дополни- тельного сопротивления передвижке ряда зданий на основе про- водившихся исследований. Для первоначального смещения дома № 24 по ул. Горького (Москва) весом 23000 т с площадью основания 50X60 м и со многими узловыми нагрузками потребовалось усилие примерно в 2 раза большее, чем для последующего перемещения дома. При этом работали две лебедки, в то время как при перемещении дос- таточно было тягового усилия одной лебедки. Практикой установлено, что чем тщательнее проведены подго- товительные работы и чем меньше времени прошло с момента посадки здания на катки до начала его передвижки и чем больше общий модуль деформации грунтов, тем меньшее усилие потребу- ется на преодоление дополнительного сопротивления при сдвиге с места. Например, при передвижке дома № 77 по ул. Осипенко (Моск- ва) весом 8050 т для его первоначального смещения потребовалось усилие, равное 400 т (или примерно 5% от веса здания), а для перемещения только 240 т (примерно 3% от веса дома). При пе- редвижке дома № 31 по ул. Горького (Москва) весом 20000 н для первоначального смещения дома потребовалось примерно в 1,5 раза больше усилия, чем для его последующего перемещения. Ос- нование под пути для передвижки было сделано из бетона (щебен- ка с хорошим заполнением пустот раствором), тогда как основа- ние под пути передвижки дома № 24 по ул. Горького состояло из слоя кирпичного щебня толщиной 25 см, уплотненного дорожным катком. При передвижке здания цейхгауза в Новом Орлеане (США) весом 4100 т для первоначального его смещения потребовалось усилие, равное 252 т (6,15%), а для последующего перемещения — 155 т (3,8%) Здание передвигалось по роликам, реборды которого соприкасались с 'боковой гранью полок балок, что вызывало до- полнительное сопротивление. Для определения целесообразности применения катков для передвижки четырехэтажного каркасного здания больницы в Нью-Йорке был проделан следующий опыт. В стороне от здания устроили подобную (принятой для здания больницы) ходовую конструкцию ограниченной протяженности и загрузили такой же нагрузкой, какая приходилась на колонну здания (74 т). Для 124
первоначального смещения конструкции потребовалось тяговое усилие, равное 1,73%, а для дальнейшего перемещения 1,15% от веса передвигаемого груза. Небольшая величина тяговых усилий объясняется малой осадочностью свайного основания, по которому проложили пути для передвижки ходовой конструкции. Из опыта надвижки пролетных строений мостов известно, что усилие, требуемое для первоначального смещения, в 2 раза превы- шает усилие, необходимое для их дальнейшего перемещения. Таким образом, при проектировании величину тягового усилия для передвижки сооружений по естественным основаниям следует принимать равным 5% от веса сооружения. Эти пределы зависят главным образом от возможных величин осадок грунтов основания. При этом следует добиваться, чтобы разность величины осадок основания не вызывала повреждений в передвигаемом сооружении. Исходя из этих соображений, рекомендуется также, чтобы вели- чина тягового усилия не превышала 5% от веса передвигаемого сооружения. Проектируя распределение тяговых усилий вдоль фронта пере- двигаемого здания, необходимо стремиться, чтобы равнодействую- щая сопротивления движению совпадала с равнодействующей тяговых усилий. Для удобства проектирования составляют таблицу распределения нагрузок от веса здания по путям передвижки (форма 4). Форма 4 Распределение нагрузок и тяговые усилия № пути Расстояние между путями, м Нагрузка на путь, т Необходимое тяговое уси- лие на путь, т Фактически принятое тяговое усилие на путь, т Примечание При большом количестве путей тяговые усилия распределяются •не по всем путям, а только по некоторым.. Сначала находят положение равнодействующей сил сопротив- ления тяги. Затем определяют статический момент сил сопротив- ления тяги каждого пути относительно крайнего и величину стати- ческого момента делят на сумму всех сил сопротивления и находят .расстояние от крайнего пути до центра приложения равнодейст- вующей. В соответствии с полученными данными распределяют тяговые усилия. Если представляется возможным, то следует свес- ти эксцентриситет к нулю. Натурными исследованиями установле- но, что вполне допустима величина эксцентриситета в пределах 2—3% от длины фронта здания, вдоль которого распределяются тяговые усилия. 125
2. Конструкции приспособлений для передвижки Скорость передвижки сооружений составляет 4—20 м!час. При скорости передвижки до 6 м/час положение сместившихся катков, выправляют во время перемещения сооружения. При большей ско- рости движения для выправления сместившихся катков приходит- ся останавливать здание. Для передвижки сооружений применяют два вида приспособлений: тянущие и толкающие. а) Тянущие приспособления. К тянущим приспособлениям от- носятся лебедки с полиспастами. Величина тягового усилия, как было сказано ранее, устанавли- вается в процентном отношении от веса передвигаемого сооруже- ния. В соответствии с принятой величиной тягового усилия подби- рают мощность лебедки, диаметр троса, количество ниток в полис- пасте, диаметр и конструкцию блоков. Применение полиспаста для передвижки сооружений выгодно потому, что при этом увеличивается тяговое усилие и уменьшается скорость перемещения. Эти обстоятельства следует считать весь- ма важными достоинствами полиспаста, так как для передвижки сооружения требуется небольшая скорость. Скорость перемещения сооружения при одновременной работе двух лебедок будет равна. V = 2 п где v— скорость навивания каната на лебедку; п — число ниток полиспаста. Величина тягового усилия полиспаста Т будет равна Т - Рпт{, где Р — тяговое усилие лебедки; 7} — коэффициент полезного действия полиспаста. Передвижка сооружений при помощи лебедок и полиспастов имеет следующие преимущества: 1) тяговое усилие может быть увеличено во много раз благо- даря соответствующему устройству полиспаста, 2) движение сооружений по всей длине пути, при расположе- нии неподвижных блоков за пределами нового местоположения сооружения, происходит непрерывно; 3) средняя скорость перемещения соответствует величине нор- мируемой технической скорости, которую принимают 4—6 м/час. Недостаток тянущих приспособлений заключается в возможном образовании рывков при передвижке сооружения. Трос, восприни- мая усилия, необходимые для обеспечения смещения сооружения, удлиняется. Благодаря накапливаемой в тросе потенциальной энер- гии сооружение приобретает ускоренное движение. Если скорость наматывания троса на барабан лебедки, разделенная на количество ниток полиспаста, меньше величин ускорения, полученного сооруже- нием при сдвиге его с места, то перемещение его будет происходить 126
отдельными рывками, которые будут тем сильнее, чем больше дли- на ниток полиспаста. Для устранения этого недостатка тянущего приспособления при передвижке здания на большое расстояние необходимо применить трос большого диаметра (если это позволяет диаметр ролика бло- ка), чтобы получить меньшее удлинение, или получить общее боль- шее тянущее усилие от полиспаста установкой дополнительных под- вижных блоков и тем самым уменьшить расчетное усилие в тросе. При передвижке сооружения по кривой необходимо непрерыв- но вслед за его перемещением изменять местоположение неподвиж- ных блоков, чтобы направление тяговых усилий все время было параллельно направлению перемещения сооружения. Для этого можно рекомендовать применение второго полиспаста, который по мере движения здания оттягивал бы неподвижные блоки основного полиспаста. Осложнения, вызываемые такой конструкцией, вынуж- дают заменять тяговые приспособления толкающими, т е. домкра- тами. б) Анкеры и крепления неподвижных блоков. Неподвижные блоки, размещаемые за пределами нового местоположения соору- жения, прикрепляют к анкерам. Когда сооружение передвигается по двум направлениям, анкерное крепление устраивают раздельно для каждого этапа передвижки. Для устройства анкеров непо- движных блоков можно применять забивные деревянные сваи дли- ной 3—5 м или вкопать в грунт отдельные стойки. Для увеличения расчетной горизонтальной нагрузки на анкер увеличивают площадь пассивного сопротивления грунта. Для этого целесообразно выкопать не приямки, а траншею глубиной 2—2,5 м. В траншее с небольшим наклоном в сторону обратную направле- нию тягового усилия устанавливают деревянные стойки на опре- деленном расстоянии одну от другой и плотно заполняют щебнем или бетоном (на кирпичном щебне) две трети высоты траншеи. В верхней трети со стороны передвигаемого сооружения, вплотную к стойкам — анкерам устраивают стенку из одного ряда толстых досок, после чего заполняют траншею до верха щебнем или бе- тоном. Чтобы не привязывать блоки к стойкам, целесообразно при- креплять блоки не непосредственно к стойкам, а к балке, уложен- ной позади стоек и упирающейся в них. Для расчета анкерного крепления необходимо прежде всего определить нагрузку Р, приходящуюся на 1 пог м участка распо- ложения такого крепления. Величина этой нагрузки Р будет равна т р=-р где Т — величина тягового усилия, т; L—длина анкерного крепления (стенки), м. Расчет анкеров производится так же, как и расчет шпунтовой стенки. В рассматриваемом случае при направлении силы тяги с 127
Рис. 52- Анкерная стенка и эпюры давлений. правой стороны на левую, грунт слева от анкерной стенки будет стремиться выдавливаться наружу, и как только сила тяги превысит величину пассивного сопротивления грунта, произойдет выпор. Следова- тельно, давление грунта слева на- правлено снизу вверх под углом внутреннего трения. С правой стороны анкерной стен- ки давление должно быть направ- лено сверху вниз. При этом силы, действующие внизу справа, должны сместить земляную призму, доходя- щую до поверхности и, следователь- но, в расчет должно быть введено полное противодействие земли с ле- вой стороны (рис. 52). Получаемые большие величины пассивных сопро- тивлений грунта на отдельные стой- ки, при угле внутреннего трения грунта примерно 20° и более, позво- ляют рассматривать анкерное креп- ление как жестко защемленное, чем упрощается расчет. Тогда уравнение сил примет вид: и уравнение моментов: r> / I t\ /Л3 . еЛ3 ~ Р(а + А) — + т — = 0. Решением этих двух уравнений определяются величины ей/. В рассматриваемом случае конструкция анкерного крепления в верхней части выше точки Д состоит из шпунтовой стенки, а ниже точки Д из одиночных стоек. Сопротивление грунта при забивке одиночной сваи возрастает по глубине значительно быстрее, чем при забивке шпунтовой стенки. Действительно, пассивное сопро- тивление грунта на ширину диаметра сваи d при глубине, равной от 2d до 3 rf, будет в 3—4 раза больше, чем для участка шпунто- вой стенки длиной, равной диаметру сваи. Поэтому принятое усло- вие расчета анкерного крепления как жестко защемленного будет правильным. Ясно, что это условие не распространяется на плыву- ны и другие слабые грунты. Величина изгибающего момента в направлении от точки А к точке В и далее к точке Д от действия силы Р будет возрастать, 128
а от сопротивления грунта ниже точки В — уменьшаться. Точку максимального изгибающего момента можно определить, если взять первую производную от момента по глубине забитой сваи и приравнять ее нулю: ^ = 0 dh и‘ Пример: Р= 10 /;а=0,5'л; h=4 7= 1,8 тс/м3 и ср = 40° (пески средней крупности). Пользуясь приведенными выше формулами, находим величи- ну f и е\ 10-Х^ + ^ = 0. 10 — 2у/ + 2уе = 0; 10(0,5 + 4)- *£^ + И^ = 0; о О 45-5,33 т/+2,67 уе = 0 Решая два уравнения с двумя неизвестными, получаем: /у = 11,9 тс/м2-, 1у = 6,9 тс/м2. Находим точку D: 11,9: у — 6,9: (4 —у); откуда у = 2,53 м. Для установления максимального изгибающего момента рас- смотрим произвольное сечение, отдаленное на расстояние х от поверхности, а также момент от сил, находящихся выше этого сечения, относительно этого сечения: /И = Р(О,5 4-л:)-2Ио, где Л1о — изгибающий момент сопротивления грунта, располо- женного выше сечения х. Определим давление z в любом сечении, расположенном на расстоянии и от поверхности земли: z: (2,53-а) = 11,9:2,53, z = 4,7 (2,53 — и). Момент от площади трапеции относительно любого сечения, находящегося на расстоянии х от поверхности земли, будет ра- вен 7И0 = j z {х — и) du = j 4,7 (2,53 — и) (х — и) du = о о 9-751 129
= 4,7 j* (2,53x -xu- 2,53a + u2)du = 4,7 [ (2,53xu — о b - + y) = 4.7 (2,53a:2 - ~ + y) = Получаем: Ж — 10 (0,5 + x) — 4,7 (-^y—— у), откуда первая производная M' = 10-4,7 (2,53 х- f); 10 — 11,9х + 2,35%2 = 0; 2,35х2 - 11,9х + Ю = 0; х = И.9-/141»6-94. v 11,9-6,9 . Л =-----1,06 м; М = 10(0,5 +- 1,06)-4,7 (1,42 - 0,2); Жмах - 15,6 - 5,73 = 9,87 тем. При .проверке анкерного крепления на устойчивость необходи- мо, чтобы величина давления была меньше величины пассивного сопротивления. В противном случае произойдет опрокидывание анкерного крепления. Когда величина максимального изгибающего момента известна, подбирают диаметр и количество свай, приходящихся на 1 пог. м анкерного крепления. Поскольку это крепление временное, величину расчетного соп- ротивления деревянных свай на изгиб можно принять до 200 кгс!см2. Анкеры для крепления лебедок представляют собой куст на 2—6 свай. На последние надевают металлические бугели. К буге- лям приваривают стальную раму соответствующих габаритов, к которой и прибалчивают раму лебедки с электродвигателем. Часто лебедки устанавливают на концах ходовых балок впереди движения сооружения. При передвижке здания весом 25 тыс. т, по нашему предложе- нию вместо конструкции анкеров из деревянных свай или заанке- ренной стенки были использованы для закрепления неподвижных блоков рельсовые пути, по которым передвигали здание. При этом способе закрепления блоков к рельсам было приме- нено несколько конструкций анкеров, расчеты которых сводились либо к отрыву рельсов, прикрепленных к шпалам, либо на выдер- гивание анкерной плиты, заложенной в грунт. 1) Исследование силы сопротивления рельсов отрыву от шпал и шпал от подготовки. Аналитический расчет в данном случае весь- ма неточен, поэтому следует пользоваться натурными данными. 130
В результате проведенного исследования установлено, что при креплении неподвижного блока к одной нитке рельсов (при четырехниточных путях) на расстоянии 1 м от конца рельсовых путей последний отрывается от шпал при величине горизонтально- го усилия, равного 7 т, и одновременного действия момента 2,1 тмг т. е. плечо горизонтальной силы было равно 30 см (расстоянию между горизонтальной осью бло- ка и горизонтальной осью центра рельса). Отрывающее усилие бы- ло определено для рельсов типа Р-43 (1а), прикрепленных к шпа- лам двумя костылями. Длина пу- ти составила 3 м до места креп- ления блока и 1 м за ним (до конца рельсового пути) Шпалы были уложены на расстоянии 0,5 м одна от другой с подбивкой под них цементным раствором марки 50. В этом случае, если необходимо приложить большее отрывающее усилие, то можно концы рельсовых путей загру- Рис. 53. Конструкции прикрепления блоков к рельсам пути: а — общий вид крепления неподвижных блоков; б — инвентарные крепления блоков; 1 — ходовые балки; 2 — поперечина для привязки блока; 3 — блок: 4 — крепления для блоков; 5 — балка, скрепленная с рельсами; 6 — хомут. 131
зить тяжелым балластом. Прочность же самого рельса значитель- но превышает действующего на него момента. Горизонтальная сила, приложенная к рельсам, стремится при- поднять концы рельсов, расположенных за пределами блока, вмес- те с уложенным балластом. Чтобы использовать рельсы всех путей на воспринятие этого горизонтального усилия, на рельсы уклады- вали стальную двутавровую балку (рис. 53), и приваркой упорных уголков обеспечили неизменность ее положения. Для крепления неподвижных блоков к рельсовым путям в качестве анкеров могут быть с успехом применены и заклинивающиеся упоры (рис. 54), устанавливаемые на некотором расстоянии от конца рельсовых путей. Эти заклинивающиеся упоры вполне приемлемы, когда к ним прикрепляются неподвижные блоки полиспаста. Однако их же применяли и как упоры для домкратов, толкавших здание. В пос- леднем случае они себя не оправдывают из-за необходимости при каждом выходе поршня сначала забивать стальные клинья, а по- том выбивать их. Эта конструкция упора не позволяет домкрату автоматически тянуть его за собой. Упор, разработанный канд. техн, наук О. Новак, П. Бареш и инж. И. Шомонек (Чехословакия), при упирании в него поршнем домкрата автоматически заклинивается, а при обратном ходе поршня перемещается вместе с ним. Конструкция этого упора сле- дующая: на головку каждого рельса двухниточного пути вставля- ется стальной башмак с соответствующим вырезом под головку рельса. Оба башмака под центром пути скрепляются шарниром. При нажатии на этот шарнир поршнем домкрата происходит зак- линивание башмаков с рельсами. При обратном ходе поршня, Рис. 54. Неподвижный блок прикреплен к самозаклинивающемуся упору. 132
Рис. 55. Конструкции анкерной плиты для крепления неподвижных блоков (а) и схе- ма действующих сил (6). стальные башмаки освобождаются от заклинки и свободно переме- щаются по рельсам вслед за поршнем. 2) Расчет сопротивления анкерной плиты. Если не представля- ется возможным протянуть рельсовый путь на 1 м за пределы новых фундаментов и отсутствует необходимый груз для укладки балласта, то для устройства анкерного крепления неподвижных блоков применяют иной способ, как это и было сделано при пере- движке другого здания (рис. 55). У конца каждого пути выкопали колодец размером в плане 1,5Х Х1,5 м и глубиной 2— 2,5 м. На дно колодца уложили шпалу, к ко- торой привязали конец одного троса, другой же конец троса был выведен из колодца на поверхность. Поперек этой шпалы и на нее уложили еще четыре шпалы. Колодец заполнили кирпичным щеб- нем и налили сверху жидкий раствор. Выпущенный из колодца ко- нец троса привязали к двум средним ниткам рельсов одного пути. Чтобы действие горизонтального усилия от блоков было воспринято всеми рельсами, к которым блоки не прикреплялись, рельсы скре- пили с уложенной поперечно на них стальной двутавровой балкой. Блоки же уложили на эту двутавровую балку и закрепили тросами с концами рельсов путей. Как видно из схемы сил, приведенной на рис. 55, б, в точке О создается момент /Иг = Ph, где Р— горизонтальное усилие, действующее на блок; h — расстояние от оси ролика до оси рельса. Этот момент должен быть воспринят анкерной плитой. Тогда усилие q в анкерном тросе будет: где / — расстояние от оси блока до анкерного троса, /я — коэффициент перегрузки, применяемый равным 1,5. Определив величину усилия, стремящегося поднять анкерную плиту, необходимо проверить, достаточно ли плита заделана в грунте, чтобы воспринять это усилие. При подъеме плиты должно произойти выпирание лежащей не- посредственно над плитой четырехгранной щебеночной призмы. Для ее подъема, кроме собственного веса заполнения приямка, 133
необходимо еще преодолеть и силы трения от действия на заполне- ние с четырех сторон активного давления грунта или подъема — преодоления и веса всех четырех трехгранных призм. Поскольку сопротивление от сил трения будет меньше, то расчет ведем по следующей формуле: Я Ti^2 + 2т2а/72 tg2 (45° — ср2) tg <р, где //—глубина заложения анкерной плиты, м; ?! — объемный вес заполнения приямка, тс[м?\ у2 — объемный вес грунта, тс/м3-, а — сторона четырехгранной призмы. В приведенном определении величин неучтенное давление грунта четырех небольших угловых пирамид за счет расширяющих- ся кверху призм активного давления грунта принято в запас проч- ности. 3) Крепление подвижных блоков. Подвижные блоки крепятся к ходовым балкам при помощи тросов или специальных металли- ческих хомутов. Для этого в стенках двутавровых ходовых балок на высоте крепления блока вырезают квадратные отверстия разме- ром примерно 8X8 см. Блок укладывают на площадку из двух об- резков доски, опирающихся на нижние полки ходовых балок одного пути. Трос, проходящий через вырезанные в стенках балок отвер- стия, охватывает штырь, расположенный с противоположной сто- роны стенки каждой балки, и, скрепляя блок с ходовыми балками, прижимает штырь к стенке. Для воспринятия силы натяжения тро- сов, стягивающих две ходовые балки, между последними устанав- ливают распорку. Для предохранения троса от повреждения неров- ными после автогенной резки краями отверстия, целесообразно эти отверстия окаймить деревянными прокладками. в) Толкающие приспособления. В качестве толкающих приспо- соблений для передвижки сооружений применяются домкраты. Они устанавливались (дом № 61 по ул. Горького и др.) как сзади дома, так и впереди его по ходу передвижки и, следовательно, не только толкали, но и тянули здание. С этой целью удлиняли передние концы рандбалок (или ходовых балок при наличии последних), соединяли их между собой поперечиной и упирали в нее сзади домкратом. Домкраты применяются винтовые, гидравлические и электри- ческие. Техническая скорость перемещения при применении ручных домкратов небольшая — всего до 3 м/час. При этом вращение вин- тов домкратов должно происходить строго по команде и требует большого количества рабочих. Электрические и гидравлические домкраты с централизованной системой управления более совершенны. Передвижку зданий тол- кающими усилиями производили в Москве с помощью электричес- ких домкратов. При работе одним домкратом управление электродвигателями осуществляется от кнопочного включения, установленного на дом- 134
крате. При групповой работе электрических домкратов электродви- гатели включают параллельно одним рубильником. При отсутствии электроэнергии домкрат приводится в движение при помощи тре- щотки, надеваемой на квадратный конец передаточного вала. Передвижка сооружений домкратами имеет ряд преимуществ перед тянущими приспособлениями: 1) плавное начальное смещение сооружения и дальнейшее его перемещение без рывков; 2) безопасность работы обслуживающего персонала; 3) сравнительно простое крепление опор; 4) постоянное нормальное приложение толкающих усилий при передвижке по криволинейному пути; 5) меньшая трудоемкость в подготовительных работах, чем при передвижке полиспастами. Пятиэтажное каркасное здание больницы в Нью-Йорке в 1941 г. было передвинуто шестью гидравлическими домкратами. Все дом- краты имели одну общую систему питания и пневмоаккумулятор. С каждого хода поршня здание передвигалось на 1,83 м, а техниче- ская скорость перемещения составляла от 1,83 до 3,05 м/час. Воз- душное давление в примененном пневмогидравлическом аккуму- ляторе составило 8 ати, а гидравлическое — 285 ати. Основной недостаток домкратов сводится к частым, из-за выхо- да винта домкрата, остановкам передвигаемого сооружения. Этот недостаток весьма серьезен, так как практика показала, что вели- чина средней скорости перемещения сооружения домкратами вследствие периодических остановок составляет примерно полови- ну величины технической скорости. Для создания упора в ходовых балках сзади домкрата привари- вают к ходовым балкам диафрагму из двутавровой балки. Между диафрагмой и домкратом помещают упругую прокладку — дере- вянный брус. С противоположной стороны домкрата на рельсовые пути устанавливают упоры сварной конструкции. Между упором и винтом также ставят упругую прокладку из обрезка доски. При перемещении сооружения по кривой домкраты должны иметь возможность поворачиваться — следовать за тем местом сооружения, в которое они упираются, в противном случае созда- ется момент, изгибающий винт (поршень) домкрата. Применяемые в СССР домкраты не имеют шарниров (как со стороны винта, так и с опорной стороны). Благодаря укладке с обеих сторон домкрата дощечек, упругость которых обеспечивает ему необходимую вели- чину поворота, не создается дополнительного момента. Схема усилий, действующих на упор, прикрепленный к рель- сам, приведена на рис. 56. Упор воспринимает изгибающий момент и сдвигающие силы. Силы, сдвигающие упор, воспринимаются тре- нием клиньев. Под воздействием момента Р1 в точках а и б возникают уси- лия р, равные р_Р1 " /< ’ 135
где Р — толкающее усилие домкрата, г; / — расстояние от точки приложения усилия домкрата до точки закрепления упора с рельсом, м; К—расстояние между креплениями упора к рельсу, м. В передней части упора усилие Р стремится поднять упор и оторвать его заплечики. Заплечики рассчитаны на’скалывание и Рис. 56. Схема сил, действующих на упор. изгиб от усилия Р. В задней части упора под воздействием момента, создаваемого усилием Р, заплечики прижимаются к рельсам, и, следовательно, не изгибаются. Из-за меньшей техниче- ской скорости передвижки сооружения домкратами и меньших трудовых затрат при монтаже по сравнению с полиспастами при пере- движке зданий на короткие расстояния — до 20—30 м, а также по кривой, где применение полиспастов осложняется, целесообразно применять домкраты с централизованной системой питания. При передвижке тяжелых сооружений, когда требуются слож- ные полиспасты, целесообразно применять комбинированную сис- тему тяги, состоящую из обычных полиспастов и домкратов. При- чем домкраты должны быть рассчитаны на воспринятие только дополнительных усилий, возникающих при начальной сдвижке. Домкраты обычно устанавливаются с задней по отношению к направлению перемещения стороны, а подвижные блоки полиспас- тов прикрепляются к ходовым балкам с передней стороны. Дом- краты принято устанавливать с начальным напряжением, т. е. до плотного обжатия ими деревянных упругих прокладок. Передвиж- ку начинают с включения лебедок, выбирающих трос из системы полиспастов, и только после натяжения троса включаются одновре- менно все электродомкраты. При совместной работе полиспастов и домкратов следует учесть, что скорость движения домкрата- ми с централизованной системой питания обычно превышает ско- рость, достигаемую применением полиспастов. Исходя из этого их совместная работа должна продолжаться недолго. Как только сооружение начнет передвигаться, домкраты следует отключать, не ожидая ослабления силы натяжения тросов полиспаста. Так, при передвижке здания Моссовета (дом № 13 по ул. Горь- кого) после того, как оно переместилось на 10—20 см, домкраты были отключены, и здание продолжало передвигаться только по- лиспастами. Исходя из данных практики, можно принять, что для преодоле- ния инерции состояния покоя—дополнительного сопротивления в начальный момент передвижки,- требуется воспринять нагрузку, равную 2% от веса передвигаемого сооружения. 136
Вместо электродомкратов следует применять более дешевые и значительно менее капризные гидравлические домкраты с обрат- ным ходом поршня и централизованной системой транспортировки жидкости. В этом случае поддается регулировке скорость движения зда- ния. При скорости до 10 м в час можно выправлять катки во вре- мя движения. Рассматривая критически применявшиеся конструкции упоров,, следует отметить, что они еще не удовлетворяют нашим требова- ниям. Необходимо обеспечить движение упора вперед усилием пор- шня домкрата при его возвратном движении.
Глава VII ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ 1. Общие положения До начала работ по перемещению производитель работ должен подробно обследовать поднимаемое сооружение и обеспечить де- тальное ознакомление всего инженерно-технического персонала участка, бригадиров и рабочих с техническим проектом, проектом организации и графиком ведения работ, а также правилами обяза- тельной технологии, техники безопасности и сметой. Работы по перемещению следует начинать с ограждения участ- ка, освобождения всех подвальных помещений, устройства внешней и внутренней телефонной связи и перевода всех коммуникаций на гибкие шланги и кабели. На производство этих работ составляется специальный проект. Вводы для гибких шлангов устраивают над рандбалками. В зимнее время шланги утепляют несколькими слоя- ми войлока. Котельная при подъеме здания в зимнее время, как правило, не демонтируется, а только соответствующим образом отгоражи- вается. Все трубопроводы утепляются. Если дымовая труба распо- ложена внутри здания, то ее вывешивают выше уровня среза на стальных балках. Образующийся разрыв в трубе на время подъема перекрывается телескопическим коробом. В подвале поднимаемого здания убирают только мешающие работе ненесущие перегородки. Остальные перегородки по возмож- ности следует сохранить путем перекрепления их на рандбалки. Перекрепление перегородок производится при помощи деревянных балок, устраиваемых под нижней обвязкой перегородки с тугой забивкой деревянных клиньев под нею и подведенными деревянны- ми балками. Последние опираются на нижние полки рандбалок. Дверные полотна подвальных помещений для лучшей сохраннос- ти следует пронумеровать, затем снять с петель и убрать в склад. Оконные переплеты с коробками снимают только в тех местах, где требуется (в исключительных случаях) заложить оконные проемы кирпичной кладкой. При закладке проема оставляют вверху зазор высотой 3—4 см. В этот зазор методом чеканки набивают полусухой цементный раствор. 138
Для образования упора для набиваемого раствора, щель с од- ной стороны предварительно закладывают на глубину ’/г кирпича. Геодезисты участка с помощью водяного уровня выносят услов- ный горизонт на стены здания в виде линии или отдельных ромбов сначала карандашом, а затем масляной краской- Все прикрепляе- мые рейки под определенными номерами отмечаются на чертеже плана здания. Если проектом предусмотрена заводка рандбалок, то основные работы начинаются с пробивки штраб в стенах отбойными молотка- ми и последующей установкой в эти штрабы стальных балок. Обычно на заводку балок затрачивается от 20 до 30 дней в за- висимости от размеров сечений балок, количества очередей их заводки и прочности каменной кладки стен здания. Заводка ранд- балок первой очереди с заклинкой их при двухсменной работе мо- жет быть закончена за 3—4 дня. В период заводки балок все ком- муникации приспосабливаются для бесперебойной работы на время перемещения здания. 1 2. Подготовительные работы Под подготовительными работами понимается создание усло- вий, необходимых для бесперебойного ведения основных работ. К подготовительным работам относятся: 1) геологические изыскания с проведением испытаний грунто- вых напластований; 2) доставка на место временных подсобных помещений; 3) переустройство, разборка и вынос из-под здания расположен- ных ниже отметки среза труб водопровода, канализации, отопле- ния, газа, кабелей телефона, электричества; 4) разборка деревянных полов в подвале; 5) очистка и разборка строений, расположенных на территории, по которой будет передвигаться здание; 6) подробное обследование здания на предмет установления существующих деформаций; 7) установка реперов на здании. а) Геологические изыскания с проведением испытаний грунто- вых напластований. При передвижках зданий, как и при новом строительстве, как правило, проводятся геологические изыскания, при передвижке зданий они охватывают обычно значительно боль- шую площадь в зависимости от длины путей передвижки. Во время рытья котлована под пути передвижки либо при закладке фунда- ментов для новых зданий нередко обнаруживаются засыпанные колодцы, выгребные ямы. Однако нецелесообразно предваритель- ное проведение буровых работ (по одной буровой скважине на 1- -2 м2 площади) с целью точного установления всех ранее сущест- вовавших выгребных ям, так как это потребует большого объема работ б) Разборка и вынос из-под здания трубопроводов и кабелей, расчистка территории. Разборка трубопроводов и кабелей произво- 139
дится в тех случаях, когда линия среза здания устанавливается выше места расположения трубопроводов и кабелей. Для этого- вне здания устраиваются новые вводы на жестких соединениях, с подводкой их в здание выше отметки рандбалок. На время подготовительных работ следует применять жесткие соединения, так как в этом случае не требуется специального над- зора за состоянием вводов. Такой надзор приходится ставить толь- ко на время передвижки или подъема, когда жесткие соединения переключают на гибкие шланги. Монтаж котельной осуществляется лишь по окончании пере’ движки, при этом все отопительные трубы перекрываются. Расчистка территории, по которой будет передвигаться здание, должна производиться до начала земляных работ, выполнению которых будут препятствовать расположенные здесь здания и соо- ружения. Эта территория может быть использована для временно- го хранения на ней балок, рельсов, катков и других навалочных материалов. 3. Конструкции, предназначенные для поддержания здания К поддерживающим конструкциям относятся: рандбалки, попе- речные балки и ходовые балки. а) Рандбалки. В целях облегчения работ по пробивке штрабы для заводки рандбалок необходимо, чтобы верхние и нижние плос- кости пттраб совпадали со швами кирпичной кладки. Глубина штрабы определяется проектом. В толстых стенах она должна быть такой, чтобы можно было с внешней стороны зало- жить рандбалку хотя бы в 74 кирпича. Глубина пробитой штрабы проверяется деревянным шаблоном (рис. 57). В стенах толщиной от двух до трех кирпичей она обычно не превышает 7з толщины стены. Желательно, чтобы штраба была на 3—6 см глубже ширины полки балки. Рис. 57 Шаблон для про- верки сечения штрабы. Рандбалки заводятся в стены здания по- очередно, чтобы не ослаблять стену одно- временной пробивкой обеих штраб до за- клинки балки. В здания с толстыми стенами рандбалки обычно заводятся в две очереди, а в тонкие и малопрочные — в четыре оче- реди. Если рандбалка является и ходовой, то на выровненную раствором постель штрабы укладывают доску, строго соблю- дая одинаковую вертикальную отметку по ширине и длине доски. Перемещать длинные балки к месту их установки разрешается только под надзо- ром мастера. Для транспортирования балок используются специальные двухколесные тележки с низкой посадкой или катки из обрезков труб. 140
Балку к штрабе внутри здания поднимают талями, подвешан- ними к конструкции из наклонных стоек и опирающимися вверху в каменную стену. Когда балка поднята на 5 см выше уровня ее установки, рабочие прижимают ее к внутренней плоскости штрабы и опускают при помощи талей. Таким сравнительно простым спо- собом можно завести в штрабу балку весом до 1,5 т. Заводку ранд- балок в штрабы с внешней стороны здания рекомендуется произ- водить автокраном. Заведенные в штрабу балки должны быть немедленно закрепле- ны упором или клиньями. Оставлять балку незакрепленной не раз- решается. Если здание подлежит подъему, то клинья забиваются как сверху, так и снизу рандбалки для выравнивания ее опор под один уровень. Нижние клинья забиваются только в тех местах, где будут установлены домкраты. В пролетах рандбалки (между мес- тами расположения домкратов) набиваются верхние стальные клинья. Если здание передвигается в прямом направлении (когда рандбалки служат и ходовыми), то клинья забивают только свер- ху, чтобы нижняя плоскость рандбалок была на одной вертикаль- ной отметке. Для этого желательно сначала на выровненную раст- вором поверхность штрабы уложить доску и на нее установить рандбалку. После закрепления балки, заведенной в штрабу, последнюю про- мывают водой и набивают раствором или бетоном нижнюю щель (если под балкой не уложили на растворе доску). Для заделки этой щели в стенах толщиной в три кирпича и более применяют по- лусухой глинистый раствор или тощий бетон с мелким щебнем. Для удобства заливки раствора в щель за балкой в отдельных местах вверху штрабы устраиваются лунки, т. е. увеличивается размер щели, в нее вставляется шланг и раствор за стенку балки подается растворонасосом. При ручной работе по заполнению бетоном или раствором за стенку балки в щель над рандбалкой вставляется совок, в кото- рый подается бетон или раствор. Трамбование бетона за стенкой балки производится с помощью вибраторов или ударами по стен- ке балки. После затвердения раствора (бетона), через 12 час., приступа- ют к заклинке зазора между верхней полкой балки и верхом штрабы. Для заклинки используется влажный цементный раствор. Уплотнение раствора, набитого в щель, производится пневмати- ческими трамбовками, а при малом объеме работ — ударами молотка по торцу специальной деревянной чеканки, которая пред- ставляет собой обрезок доски, свободно входящей в щель. В пос- леднее время для заклинки стали применять расширяющийся це- мент. Для более прочной связи стен с рандбалками последние попар- но соединяются между собой по верхним и нижним полкам. В сте- нах здания над балками, перпендикулярно к ним, просверливается перфоратором сквозное отверстие, в которое вставляют обрезок полоеовой или круглой стали и приваривают к рандбалкам. 141
После заводки обеих рандбалок в стену и установления связи» приступают к пробивке гнезд для домкратов. Обычно после подъ- ема или передвижки рандбалки, с целью увеличения общей проч- ности кирпипных стен, не убираются, а остаются в стенах здания. Их вырезают только в том случае, если они расположены в местах оконных или дверных проемов, подлежащих восстановлению. В дальнейшем в целях экономии металла можно рандбалки из стен извлекать. Затраты по их извлечению с последующей задел- кой штрабы обходятся на 30—40% дешевле стоимости содержаще- гося в них металла. Извлеченные балки могут быть вторично ис- пользованы для тех же целей. Чтобы уменьшить коэффициент теплопроводности стены, в ко- торой остались рандбалки, рекомендуется закладывать последние кирпичной кладкой. Для этого в корыто двутавра укладывают кирпичи (на ребро) и поддерживают их в таком положении верти- кально установленными металлическими прутьями диаметром 4— 5 мм, приваренными к полкам балки. После перекрепления к пру- тьям металлической сетки балки оштукатуривают. б) Поперечные балки. Как следует из вышеизложенного, безотносительно к тому, как двигается здание — в прямом или ко- сом направлении или с поворотом, во всех случаях все стены зда- ния опоясываются рандбалками. Для устройства непосредственно под стеной ходовой конструк- ции, когда рандбалки являются и ходовыми, разгружают подсти- лающий рандбалки фундамент Эта работа ведется для каждой стены отдельно путем ее подъема домкратами. Для подъема такой стены используются рандбалки стен, расположенных нормально к направлению движения. В этом случае рандбалки этих попе- речных стен заводятся ярусом выше и они консольно выступают за пределы здания. Если же поперечные стены располагаются на расстоянии одна от другой более 4,0 м, то, как правило, прихо- дится устанавливать дополнительные поперечные балки. Послед- нее объясняется тем, что значительно проще убрать кладку и устро- ить путь сразу под всей стеной, чем отдельными участками. После вывешивания всей стены на 2—4 мм выламывают нижераспо- ложенную кладку на требуемую высоту для укладки шпал, рель- сов и катков. Далее стену опускают на подготовленный путь. После передвижки на новое место, опять приподнимают эту стену, убира- ют катки, рельсовый путь и закладывают просвет. При косой передвижке или с поворотом с целью сведения к минимуму количество путей может потребоваться заводка допол- нительных поперечных балок, распределяющих нагрузку от стены на расположенные с обеих сторон рельсовые пути. Эти поперечные балки заводят над рандбалками вывешиваемой стены и скрепляют ее с рандбалками стены косынками. Значит по высоте между ходо- выми балками и поперечинами остается просвет равный высоте рандбалок. Этот просвет на участке под опорой поперечной балки и обеими ходовыми балками одного пути заполняют балкой такой же высоты, как и рандбалка. Длина заполняющей просвет бал- 142
ки должна соответствовать ширине расстояния между краями полок двух ходовых балок одного пути и дополнительных участков с каждой стороны для ее приварки косынками к тем же ходовым балкам. Чаще всего эти поперечины требуются для поддержания таких участков здания, которые оказываются далеко отсто- ящими от путей с пролетами значительных размеров. в) Ходовые балки. Если здание передвигается в косом направ- лении на сравнительно большую длину, сборку парных ходовых балок целесообразно производить заблаговременно, вне здания, на катках и рельсах площадки, по которой будет передвигаться зда- ние. Собирая парные ходовые балки вне здания, следует установить и приварить к ним все диафрагмы, а затем по тем же каткам зад- винуть готовые элементы ходовых балок под дом. Для заводки под здание рельсовых путей в стенах под ранд- балками пробивают сквозные проемы. Эти проемы нами принима- ются высотой 1,2 м, шириной 1,4 м. По подготовке укладываются рельсовые пути, катки и по этим каткам под здание задвигаются парные ходовые балки. Чтобы ходовые балки проходили под ранд- балками, между ними оставляют зазор в 3—5 см, который запол- няется тугой забивкой стальных клиньев. Рандбалки и ходовые балки должны иметь целесообразные кон- струкции стыков. Детали этих стыковых соединений показаны на рис. 58. Стыкуют ходовые балки так, чтобы их нижние полки при- ходились впритык. При передвижке по кривой для придания ходо- вым балкам нужной кривизны заранее их попарно не соединяют, а каждую балку изгибают отдельно на месте — под домом после ее установки над рельсами и катками. Изгибают балку натяжени- ем троса полутонной лебедкой или деревянными распорками. Ког- да обе балки одного пути приобретают необходимую кривизну, устанавливают диафрагмы (тоже через 2,0—2,5 м одну от другой) и приваривают их. Путем приварки диафрагм не только закрепля- ется положение ходовых балок в изогнутом виде, но и придается им большая жесткость в горизонтальной плоскости. После установки ходовых балок приступают к заклинке зазо- ров между рандбалками и ходовыми балками. Предварительно на диафрагмы обеих ходовых балок под рандбалку устанавливают гидравлические домкраты с тем, чтобы нагрузка передавалась на рельсовый путь. Затем забивкой клиньев закрепляют под напряже- нием передачу нагрузки от данного узла на путь и убирают дом- краты (рис. 59). 4. Устройство путей Сюда можно включить следующие этапы: а) земляные рабо- ты, б) устройство подготовки, в) укладка шпал и рельсов. а) Земляные работы под зданием могут выполняться элек- тролопатами, используемыми для разработки штолен, или экскава- 143
5 Рис. 58. Конструкции стыков рандбалок: а — стыкование рандблок между собой; б — стыкование ходовых балок.
Рис. 59. Способ безосадочного перекрепления здания на ходовые балки: 1 — домкрат; 2 — диафрагма; 3 — клинья тором на базе трактора «Беларусь», а также с помощью вагоне- ток и ленточных транспортеров. Для производства земляных работ вне расположения здания и при малой длине передвижки следует применять электролопаты или экскаватор. б) Устройство подготовки. При малой длине передвижки в прямом направлении целесообразно устраивать рельсовые пути на большом расстоянии один от другого и подготовку под них де- лать в виде фундаментных лент. Работы эти осуществляются так же, как и при устройстве новых фундаментов под стены, парал- лельные направлению движения. в) Укладка шпал и рельсов. В летнее время, когда для ук- ладки шпал подготавливают цементный бетон, сначала на выров- ненное основание кладут шпалы и костылями пришивают к ним рельсы. После этого поднимают путь до требующейся толщины подготовки и под концы промежуточных шпал укладывают соответ- ствующей высоты компенсаторы. Далее прямо с самосвалов бетон укладывают под шпалы. На передвижках, производившихся на ул. Б. Кочки в Москве, вместо подготовки из бетона под рельсовые пути укладывали бетонные блоки, применяемые для стен подвала. Эти блоки после передвижки были использованы для заполнения разрыва между рандбалками и фундаментами. В зимнее время можно применять бетонные блоки или асфальтовый бетон. В последнем случае для ускорения работ сна- чала точно по нивелиру укладываются маячные шпалы (с точ- ностью ±3мм), устанавливаемые налитом асфальтовом бетоне. Асфальтовый бетон укладывается несколько выше отметки и пос- ле осадки шпал (до отметки) ударами кувалд обеспечивается Ю-751 145
опирание по всей подошве шпал. После укладки маячных шпал между ними, при помощи рейки укладывают таким же способом и 5—6 промежуточных шпал. Рельсы укладываются так же, как и на железнодорожных пу- тях: пришивают к шпалам костылями, но без подкладок, а стыки рельсов скрепляют накладками без фартуков. Отклонение в рас- положении осей рельсов в плане допускается в пределах ± 3 см, а по высоте ±2 мм. Стыки рельсов располагаются вразбежку Для придания рельсам необходимой кривизны (при передвижке по концентрическим окружностям) их изгибают при прибивке косты- лей. После прибивки одного конца рельса другой конец его изгиба- ют лебедкой. Для удобства переходов через рельсовые пути впереди движе- ния здания нужно устраивать мостки, высота положения которых над рельсами зависит от способа тяги. При передвижке здания ле- бедками мостки располагают (над тросами) на высоте не менее 0,5 м. При передвижке здания домкратами доски для переходов укладываются непосредственно на рельсы. 5. Посадка сооружения на катки Если здание сначала было поднято домкратами, то посадка его на катки производится опусканием на ходовые конструкции. Чтобы при движении сооружения было легче заводить катки под ходовые балки, их нижнюю полку впереди здания (по ходу пере- мещения) отгибают вверх на 5—10 см (см. рис. 27) Отгиб вверх нижней полки ходовых балок производится следующим образом: сначала автогенным аппаратом делается клинообразный вырез в нижней части стенки ходовой балки, затем этим же аппаратом накаляется нижняя полка и забивкой стальных клиньев между рельсами и нижней полкой балки она отгибается кверху. Нижние полки концов ходовых балок сзади здания (по ходу перемещения) приподнимают лишь в том случае, если длина консолей ходовых балок не превышает в 3,5 раза высоту балки. При указанной длине консоли прогибаются настолько, что подхо- дящий к концу балки каток оказывается не нагруженным. После того, как здание окончательно посажено на катки, вто- рично тщательно проверяются сопряжения нижних полок ходовых балок (первый раз проверяют до сварки стыков) При обнаруже- нии заусениц или при несовпадении по высоте полок сваренных впритык балок, эти небольшие неровности устраняются электро- точилом, а при разнице по высоте более 3 мм разрезается стык, и заново привариваются стыковые накладки, соединяющие балки. 6. Установка и монтаж тянущих приспособлений Тянущие приспособления — анкеры для лебедок, блоки, тросы и пр. устанавливаются способами и в конструкции, описание кото- рых приведено в гл. VI. 146
При применении тягового троса диаметром 19 мм и более це- лесообразно протаскивание его через систему блоков с помощью механизмов. Для этого следует предварительно пропустить через блоки монтажный трос диаметром до 10 мм, затем прикре- пить к одному из его концов тяговый трос, навивая на барабан ле- бедки монтажный трос, и протянуть тяговый трос сквозь все блоки. Вслед за передвижкой сооружения передвигают и упоры для домкратов. Когда упор должен пройти через рельсовый стык, нак- ладки этого стыка снимают. Поскольку все домкраты однотипные и работают от одной централизованной системы питания, скорость выхода поршней при прямой или косой передвижке будет в требу- емых пределах одинаковой. При передвижке по кривой на путях более отдаленных от центра вращения требуется большая скорость. Последнее объясняется большой разницей в сопротивлении трения качения и скольжения. 7. Отдельные операции в процессе передвижки а) Наблюдение за работой механизмов и приспособлений, передвигающих сооружение. Для примера рассмотрим случай, когда при передвижке сооружения применяют одновременно тя» нущие и толкающие приспособления. Сначала включают в работу одну лебедку, затем вторую и после натяжения троса включают домкраты. Последовательным включением лебедок уменьшается пусковой момент на трансформаторе. Благодаря большому коли- честву применяемых в полиспасте блоков силы натяжения троса возрастают медленно, вследствие чего отпадает необходимость в одновременном включении обеих лебедок. Все домкраты до на- чала передвижки устанавливаются с начальным напряжением. Поршень домкрата должен плотно прижимать деревянную про- кладку к упору За натяжением троса полиспаста наблюдает, как правило, механик и, руководствуясь показаниями амперметра, вольтметра или ваттметра, подает сигнал на включение домкратов в работу. Для получения максимального коэффициента полезного действия от обеих систем при одновременной их работе необходимо вовремя включить в работу домкраты. Рабочие, обслуживающие лебедки или домкраты, должны следить за правильной работой этих меха- низмов, а именно: трос, выбираемый барабаном лебедки, должен укладываться на нем порядно, с параллельным расположением навивающихся колец. При цилиндрическом барабане лебедки устанавливается ограниченное количество допускаемых к навива- нию рядов троса. По заполнении барабана лебедки тросом при- останавливают передвижку сооружения и сматывают с лебедки -лишний трос. Рабочий, обслуживающий домкраты, должен следить за правильностью положения домкратов как в горизонтальной 10* 147
плоскости, так и в вертикальной и при необходимости выключать из работы сместившийся домкрат б) Выправление неправильного положения сооружения. Нап- равление передвижки и устранение образующихся в ходовых бал- ках отрывов диафрагм зависит в основном от правильного расположения под зданием катков, укладываемых в соответствии с принятым направлением. Это обстоятельство оправдывает при- меняемые методы подсчета веса здания и рекомендуемые (см. гл. VII) допуски расположения тяговых усилий по отношению к цен- тру тяжести реактивных сил. Действительно, при подсчете веса здания неточно определяют коэффициент заполнения стен и соб- ственный вес перекрытий. Например при подъеме дома № 5/16 по ул. Серафимовича (Москва) с помощью имеющихся в домкратах манометров производили проверку фактического веса отдельных стен. Величина нагрузки большинства стен соответствовала рас- четным, а одна стена оказалась в верхних этажах толще и превы- сила нормативную нагрузку на 15% При смещении сооружения с намеченного пути выправление его тянущими или толкающими приспособлениями потребовало бы весьма больших усилий. В этих случаях выправление поло- жения сооружения целесообразно производить только искусст- венным смещением катков. Перед началом движения все катки должны располагаться в соответствии с делениями, нанесенными масляной краской, на ходовых балках или путевых рельсах. При расположении катков через 1 м керны (деления) наносят через каждые 25 см. При этом во избежание смещения одного конца катка по отношению к дру- гому одинаковые деления на’ рельсах одного пути отмечают одним цветом. Отклонение оси катка от линии кренов допускается в преде- лах ±2 мм. Для проверки положения катков при передвижке зда- ния Глазной больницы в Москве был предложен инж. Г. С. Копы- ловым шаблон простой конструкции по типу рейсшины. Шаблон приставляют к рельсу и по отклонению катка от планки опреде- ляют величину смещения последнего (рис. 60) Регулированием положения упорных винтов можно выступающую часть шаблона устанавливать под любым углом. Необходимо стремиться к тому, чтобы остановки при передвиж- ке сооружения для выправления его положения были возможно реже. Обычно передвижку сооружения приостанавливают только в том случае, когда это диктуется величиной максимально норми- руемого смещения. Согласно принятому стандартному располо- жению ходовых балок по отношению к рельсам, сооружение в любой точке может быть безопасно смещено на расстояние до 10 см. Это обусловлено и принятым размером смещения крайних рельсов наружу — за пределы ходовых балок. Если величина смещения ходовых балок с рельсом превышает 10 см (при условии, что такая величина допустима при установке здания на новые фундаменты), целесообразно уложить по концам шпал дополнительные рельсы, 148
Рис. 60. Шаблон: деревянная рейсшина для проверки положения катков. не останавливая передвижку здания. Последнее особенно важно в том случае, когда новым фундаментом служит уширенная плита основания. Величина смещения сооружения от правильного его положения может быть установлена геодезистами при помощи индексов. Индексы представляют собой отвесы, опущенные с металлической рамы передвигаемого сооружения. Отсчеты индексов берутся относительно траектории передвижки сооружения — линии, нане- сенной по строганым брускам, хорошо прикрепленным к шпалам пути. Для того чтобы выправить положение сооружения после определения величины его отклонения (.в соответствии с прой- денным путем), величину необходимого смещения катков относи- тельно положения кренов устанавливают с таким расчетом, чтобы при дальнейшей передвижке сооружения выправить его положение, т. е. ликвидировать ранее определенную величину отклонения. Так, например, при передвижке пятиэтажного дома в Москве на расстояние 74 м приходилось несколько раз смещать катки. Здание после передвижки его на 5,5 м сместилось вправо на 4 см, Чтобы выправить положение здания, приостановили его пере- движку и сместили правый конец катков вперед по ходу движения на 5 мм, а левый — назад на 5 мм. При дальнейшей передвижке положение здания выправилось. Если в процессе перемещения сооружения стенки какой-либо пары ходовых балок наклонились, т. е. нижние полки ходовых ба- лок получили горизонтальное смещение — изогнулись из-за мест- 149
ного смещения нескольких катков, то выправление ходовых балок этого пути может быть произведено соответствующим смещением этих катков в обратную сторону. Если здание во время движения не только сместилось в сторо- ну, но и получило некоторый угол поворота, то смещение катков на каждом пути должно быть сделано с учетом требующегося радиуса поворота. Значительно сложнее выправить положение сооружения при его перемещении по криволинейному пути. Если катки, расположенные на разных путях, не будут созда- вать почему-либо одного направления движения для всего здания, то оно при нормально требуемых условиях двигаться не будет. При увеличении тяговых усилий начнут разрываться швы сварки рамы, связывающей стены, и в здании начнут появляться тре- щины. Для заводки под ходовые балки выкатившихся из-под них в процессе перемещения сооружения катков целесообразно между основными путями передвижки проложить узкую колею и по нему на приспособленной раме вагонетки перевозить катки для их укладки под балки впереди здания. В случае отрыва диафрагм от ходовых балок (чаще всего из-за неправильного расположения катков) необходимо выправить кат- ки, и, не приостанавливая передвижку сооружения, заново прива- рить диафрагмы к ходовым балкам. в) Наблюдение за осадкой сооружения. Наблюдение за осадкой сооружения в процессе его перемещения производится нивелиром, установленным на специально приготовленных неподвижных стол- бах или непосредственно на штативах. При обнаружении неравномерности осадки сооружения, вели- чина которой превышает нормируемую, передвижку следует приос- тановить. Гидравлическими или другими мощными домкратами, устанавливаемыми на диафрагмы ходовых балок и упираемыми в рандбалки, устраняется полученная неравномерность осадки. При этом сооружение продолжают передвигать, не снимая дополнитель- но установленные домкраты, в которых все время поддерживают соответствующее давление. Только после того, как сооружение бу- дет передвинуто через ослабленный участок основания, вызвав- ший неравномерную осадку, т. е. когда потребуется снизить давле- ние в домкрате, чтобы ликвидировать зазор между рандбалкой и ходовыми балками, вновь скрепляют точечной сваркой клинья, вставленные между ними. Наблюдение за состоянием сооружения во время его передвиж- ки, как и подъема, должно вестись специально назначенным для этого инженером. На него возлагается и руководство работами по исправлению мелких повреждений, которые могут возникнуть при перемещении (повреждение телефона, водопровода, канализации ит п.). 150
8. Установка сооружения на новые фундаменты По окончании передвижки сооружения на новое место необхо- димо убрать из-под него заведенные ходовые балки, катки, рель- сы и шпалы. Для производства этих работ под сооружением устраиваются опоры, которые должны воспринять нагрузку от передвинутого сооружения. Устройство опор из каменной кладки — соединение фундаментов со стенами здания производится в первую очередь между путями в тех местах, где под его стенами имеются свободные, ничем не заполненные участки. Когда рандбалки служат и ходовыми, то прежде всего заполняют каменной кладкой прост- ранство под поперечными стенами. Далее, как и при посадке зда- ния на катки, вывешивают стены параллельные направлению дви- жения, убирают катки, рельсовые пути, закладывают образовав- шийся просвет каменной кладкой и сажают на него стену При косой или кривой передвижке в зависимости от нагрузки, которую может воспринять сложенная между путями кладка, уста- навливается последовательность уборки рельсовых путей из-под стен или ходовых балок. Согласно установленному порядку присту- пают к разрезке автогеном швов (точек) электросварки рандбалок к ходовым, срезают швы приварки стальных клиньев, последние выбивают и убирают, и в результате ходовые балки разгружаются. Если позволяет место, то необходимо по тем же каткам извлекать из-под сооружения ходовые балки целиком — попарно связанные между собой диафрагмами. Это значительно облегчает уборку балок и рельсов. Как правило, при наличии под зданием специаль- ных ходовых балок их убирают в две очереди — через путь. После уборки ходовых балок первой очереди (с рельсовыми путями) за- полняют каменной кладкой образовавшиеся просветы, а затем сни- мают все остальные пути. Парные ходовые балки, установленные на катках, убирают с помощью тросов, один конец которого привязывают к ходовым бал- кам, а другой наматывают на барабан электролебедки. Лебедку устанавливают в стороне от сооружения, и трос пропускают через отводящий блок, прикрепляемый каждый раз в месте, расположен- ном против вытаскиваемых ходовых балок. Затем извлекают катки, освобождают от костылей рельсы и убирают их. Шпалы отделяют от раствора отбойными молотками, при одновременной работе двух молотков шпалы легко отрываются от раствора. 9. Особенности работ при передвижке сооружений по кривой При передвижке здания под углом в одном или в нескольких направлениях стены здания остаются параллельными к их первона- чальному направлению. Если же передвигаемое сооружение необ- ходимо повернуть под некоторым углом к его первоначальному положению, то передвижку целесообразно осуществить по такой кривой, которая обеспечит одновременно и передвижку и поворот. 151
Если место нового расположения здания позволяет производить передвижку, пользуясь одной системой готовых конструкций и пу- тей, то экономически это будет наиболее выгодно. Необходимо от- метить, что передвижка может производиться не только по концен- трическим кривым круга, но и по другим кривым, если эти кривые могут быть разбиты на отдельные участки, приближенно состав- ляющие дуги окружностей. При передвижке сооружения по кривой отклонение его от заданного положения происходит быстрее, чем при передвижке по прямой. Это объясняется более быстрым смещением катков. По- этому при такой передвижке приходится чаще проверять положе- ние катков и выправлять их. Передвижку здания по кривой производили домкратами, уста- новленными на многих путях. Ввиду разной скорости перемещения на каждом пути нарезка винтов домкратов и гаек была различной. Как было сказано ранее, для передвижки по кривой целесообраз- но применять гидравлические домкраты, которые стоят дешевле и меньше подвергаются износу. При передвижке сооружения электродомкратами с ходом вин- та 40—50 см обычно после каждого этапа перемещения проверя- ют и выправляют положение всех катков. Ввиду большой скорости выхода винта электродомкратов выправлять положение катков во время движения невозможно. Для правильного перемещения сооружения по кривой концы катков, расположенные ближе к центру вращения, должны пройти более короткий путь, чем вторые концы, более удаленные от центра вращения. Однако вследствие того, что применяемые катки имеют форму цилиндра, а не конуса, для радиального перемещения они должны катиться и еще проворачиваться на месте, т. е. переме- щаться юзом. Из практики передвижки зданий установлено, что часть катков несколько отстает от радиального движения, часть перемещается параллельно самим себе и небольшая часть — заворачивается в обратную сторону Этим и объясняется потребность в более частом выправлении положения катков при движении соружения по кри- вой. Замена цилиндрических катков коническими нецелесообразна, поскольку дополнительно требуется: 1) понижение вертикальных отметок внешних рельсовых путей и концов шпал, на которые они опираются, или установка подкла- док под внутренние рельсы путей; 2) некоторое понижение отметки внутренних ходовых балок и установка их с наклоном в соответствии с углом конусности катка, 3) наличие нескольких комплектов цилиндрических катков для передвижки в прямом направлении и разных конических — для криволинейных путей: 4) выправление положения сооружения из-за того, что при 152
применении конических катков создается еще и горизонтальная сила, двигающая сооружение в сторону, к центру вращения. Ниже излагаются некоторые результаты исследования сооруже- ний при передвижке их по кривой. 1 При передвижке по кривой дома № 77 по Садовнической ул. (Москва, ныне ул. Осипенко) было замечено, что после некоторых этапов передвижки (уже во время нахождения здания в покое) на ближайших к центру вращения путях (в 100 м от центра враще- ния) происходил удар в ходовых конструкциях. Звук от удара был услышан на расстоянии 25—30 м и сопро- вождался заметным на глаз горизонтальным сотрясением крайней торцовой стены 6-этажной части здания. Наблюдениями было ус- тановлено, что удар получался от самопроизвольного горизонталь- ного перемещения нижних полок ходовых балок вдоль катков из-за накопления ходовыми балками во время движения по кривой боль- шой потенциальной энергии. Эти удары происходили от того, что напряжения в балках от крутящего момента к концу этапа движения достигали больших значений и превышали силу сопротивления трению скольжения. Надо считать, что в данном случае оба конца катка были сильно загружены. При передвижке других сооружений по кривой с большими (пе- редвижка зданий на территории строительства канала Москва— Волга) и меньшими радиусами кривизны (Глазная больница в Москве) таких явлений (ударов и сотрясений) не наблюдалось. Отсутствие ударов, сотрясений, очевидно, является следствием большой жесткости ходовых балок в горизонтальном направлении. При передвижке сооружений по кривой тяговые усилия созда- ют момент, поворачивающий сооружение, горизонтальные состав- ляющие этих усилий приложены в точках касания ходовых балок с катками. Эти горизонтальные усилия, действующие на каждую пару ходовых балок, одинаковы по величине, но различны по ско- рости. В связи с этим дальние (внешние) и ближайшие (внутрен- ние) к центру вращения здания концы катков стремятся пройти разный по длине путь. При одинаковой нагрузке на оба конца катков внешний конец катка, двигаясь и преодолевая трение качения, будет заторма- живаться зажимающим его внутренним концом, т е. будет полу- чать юз в сторону, обратную движению. Внутренний конец катка, продвигаясь вперед качением, получит юз за счет сил, закручиваю- щих каток от нагрузки, приложенной к внешнему концу катка в направлении его движения. Дополнительную длину пути, которую каток проходит под воздействием угла закручивания от крутящего момента, можно определить расчетом. Стальные катки сплошного сечения применяются диаметром 144 мм. Расстояние между точками приложения усилий при двух- ниточном рельсовом пути составляет 700 мм. Нагрузку на один ко- нец катка принимаем равной 15 т, а коэффициент трения скольже- ния во время движения — 0,1. 153
Модуль упругости сдвига G — 800000 кгс1см?. 42300 см\ Р = 15 х 0,1 = 1,5 т М = 1,5 X 7,2 = 10,8 тем-, <р = «'ппльУ^дочпп" = 0,0023 радиана = 0,129° < 0,25°. Обозначив через /х длину пути, получаем: , 2X3,14X7X2 Л ПЛ1С л ic Z. =---------------0,129 = 0,016 см = 0,16 мм\ IVZ 42300 CQQn з U7 = -уту- = 5880 C,W3; 1080000 iOr , 9 c = -MQn ' = 185 КС CM" OooU Ввиду незначительности (0,16 мм) размера длины пути прохож- дения внешнего конца катка от 'воздействия крутящего момента в дальнейших выводах этот результат не учитывается. Обозначив длину теоретического продвижения центра катка через /, получим длину пути по внешнему концу катка I + А/, а по внутреннему концу / — Д/. У цилиндрического катка длина пути как его внешнего, так и внутреннего конца должна быть оди- наковой теоретической длине: _ / + AZ + / —А/ Следовательно, катки при одинаковой загрузке их концов, сим- метричности расположения ходовых балок относительно рельсов путей и горизонтальности основания должны передвигаться во вза- имно параллельном положении и вследствие этого будут смещаться с радиального направления при каждом этапе передвижки (длина выхода винта домкрата с одной позиции). Детальные исследования с необходимыми измерениями были произведены (инж. Р И. Ароновым) при передвижке по кривой здания Глазной больницы в Москве. Здание передвигали электро- домкратами, которые располагались вдоль путей и имели разные скорости выхода винтов, обеспечивающие движение здания без смещения. Катки применили цилиндрические диаметром 144 мм и длиной 1,2 м. Здание передвигалось по 19 круговым путям, имевшим один центр.1 Передвижка осуществлялась отдельными этапами. Длина каждого этапа передвижки была примерно одинаковой и соответ- ствовала длине хода винта домкрата. За один этап выхода винта домкрата здание получало угловое смещение 0°26'—0°27' Весь поворот здания был выполнен за 224 подвижки. Измерения производились на трех разных путях. На путях с радиусами кривизны 45,5 и 61,55 м ходовые балки к началу измере- ния были расположены асимметрично по отношению к осям кру- говых путей. Это обусловило асимметричную нагрузку на концы катков и повлияло на величину их перемещения. Только на одном 154
-пути радиусом кривизны 12,4 м, но не по всей длине ходовых балок последние были симметрично расположены по отношению к рель- сам путей. Положение катков по отношению к рельсам путей фиксировали при помощи металлических шаблонов. Высота шаблона соответ- ствовала половине высоты катка. Боковую поверхность рельсов закрашивали мелом. Величину смещения катка фиксировали при помощи рисок, наносимых стальными чертилками. Перемещения катков замерялись по внешним граням наружных и внутренних рельсов путей передвижки, а расстояние между рисками измеряли стальной линейкой с точностью до 1 мм. Перемещение катков в течение семи последовательных этапов передвижки здания по пути с радиусом кривизны 12,4 м показало следующее. За первые четыре этапа передвижки внешний конец катка переместился на большее расстояние, чем внутренний конец катка, средняя длина пути опережения за эти четыре этапа состави- ла (4,5 И- 17 + 13 -Ь 21) : 4 = 4- 14 мм. За остальные три этапа передвижки внутренний конец катка опережал перемещение внешного его конца, а средняя линия пути опережения составила (—2—9—3,5) : 3= —5 мм. Такое различие по длине пути перемещения концов катка (за- бег) может быть объяснено, в основном, неодинаковой степенью защемления (загрузки) их концов. Если бы катки перемещались при взаимно параллельном положении, то разница в длине пути перемещения их концов была бы равна нулю, а если бы они переме- щались радиально, то забег внешнего конца катка относительно внутреннего был бы равен 28 мм. При сопоставлении данных, соответствующих измерениям, произ- веденным при передвижке Глазной больницы, установлено, что наружный конец катка при движении описывает несколько больший путь, чем его внутренний конец. Причины такого перемещения катков были установлены при помощи дополнительно проведенных исследований перемещения катков на специально изготовленной модели. Модель территории передвижки представляла собой плоскость в виде прямоугольной мраморной плиты, на которой тушью нанесли радиальные линии, исходящие из одного центра. В качестве катков были применены шлифованные цилиндрические болванки диамет- ром 12 мм, а нагрузкой этих катков служили две толстые прозрач- ные стеклянные плиты шириной 8 см, уложенные одна на другую и соединенные струбцинами. Для обеспечения поворота стеклянной плиты без смещения центр ее соединили с мраморной плитой, для чего к торцовой стороне верхней стеклянной плиты жестко- при- крепили один конец медной трубки, а другой конец шарнирно за- крепили с центром пересечения радиальных линий, нанесенных на мраморной доске. Стеклянная плита (сдвоенная) перемещалась по мраморной доске на участке, очерченном двумя кривыми (тангенциальными линиями), траектория ее движения была постоянной. Минимальный 155
радиус поворота (внутренняя грань стеклянной плиты) составлял 30 см, максимальный (внешняя грань стеклянной плиты) —38 см. Многократное перемещение катков показало, что во всех слу- чаях они перемещаются во взаимно параллельном положении. На рис. 61, а и 61, б видно первоначальное положение катков и поло- жение их после передвижки. На этой модели передвижение по кривой обеспечивалось без смещения, следовательно, толкающие усилия не могли влиять на величину смещения здания с намечен- ного пути кругового движения. На этой же модели было установлено, что катки, у которых забег внешнего конца по отношению к радиусу был равен 74 вели- чины поворота здания за исследуемый этап передвижки, имели по- сле этого такой же забег, но по отношению к радиусу внутреннего конца .катка. Следовательно, для того, чтобы здание вэ время пере- движки меньше смещалось с намеченного пути (при условии оди- наковой и симметричной нагрузки обоих концов катков), необходи- мо устанавливать катки с забегом вперед внешних их концов. Длина пути в 2 раза меньше длины пути здания, так как здание, расположенное на катках, проходит путь движения катков по рель- сам и самого здания по каткам. Таким образом, угол поворота забега катков по сравнению с его радиальным положением должен составить ’/4 угла поворота здания за рассматриваемый этап пере- движки. Если здание за один этап передвинется по кривой на угол 0°30', то угол перемещения катка при его переходе из одного ради- ального положения в другое будет 0°15', следовательно, угол пред- варительного забега внешнего конца катка следует принять равным 0°7' 30". При такой величине смещения и при воздействии одинаковой и симметричной нагрузки на концы катков в первой половине каж- дого этапа передвижки здание должно поворачиваться сравнитель- но быстро, с постепенным замедлением темпов передвижки во вто- рой половине этапа. К концу второй половины этапа передвижки угол поворота катка будет меньше начального угла его установки на величину, равную половине угла поворота здания. Из сопоставления фактических показателей перемещения' кат- ков при передвижке здания Глазной больницы с соответствующими показателями перемещения здания на модели следует вывод, что на практике большое количество катков перемещается с некоторым поворотом, т е. траектория движения расположена между прямо- линейным и радиальным направлениями (14 мм вместо 28 мм), а на опытной модели — во взаимно параллельном направлении. Такое расхождение между данными опытных испытаний и прак- тики объясняется тем, что при передвижке здания внешние концы катков загружены значительно больше, чем внутренние, тогда как на модели небольшая нагрузка равномерно распределена по всей длине катков. Действительно, не трудно убедиться (рис. 62), что площадь нагрузки части здания, опирающейся на какой-либо отрезок одного криволинейного рельсового пути, можно представить в виде тра- 156
Рис. 61. Положение катков на модели: а — в начале перемещения; б — после перемещения.
Рис. 62. Площадь здания (нагрузка), приходящаяся на криволинейный путь № 2. пеции. Следовательно, при равном расстоянии между путями на внешние концы катков приходится большая площадь основания здания (нагрузки), поскольку дуга ВС>АД. Руководствуясь результатами проведенных исследований и практическим опытом, можно рекомендовать следующий порядок установки при передвижке зданий по кривой. После теоретического определения среднего угла смещения за один этап передвижки все катки для каждого последующего этапа устанавливаются с предварительным забегом, равным !/4 угла смещения здания. Чтобы облегчить работу по установке катков соответственно принятому углу предварительного забега, рекомендуется пользо- ваться шаблоном, о котором говорилось выше. Благодаря регули- рованию винтов (рис. 60), можно придать выступающей части шаблона любой угол поворота. Необходимо отметить, что результаты проведенного исследова- ния (и их анализа) не согласуются с выводами канд. техн, наук В. Г Киркина, утверждающего, что «самозаворачивание» катков является только следствием их радиального расположения. В. Г. Киркин в своих доказательствах о самозаворачивании катков базируется на следующих данных: 1) катки цилиндриче- ские; 2) нагрузки на катки одинаковые и приложены на равном расстоянии от концов катка, 3) ходовые балки располагаются симметрично по отношению к рельсам путей; 4) рельсы путей уло- жены на одной горизонтальной плоскости. Из проведенных исследований передвижки здания на модели следует, что при указанных условиях катки будут перемещаться 158
только во взаимно параллельном положении и, следовательно, ут- верждения В. Г. Киркина ошибочны. В соответствии с этим, поскольку катки сами не заворачива- ются, неприменима и его рекомендация об усовершенствовании тяговых усилий даже без учета не оправдавшей себя конструкции винтового электродомкрата. 10. Подъем здания а) Общие соображения. Под защитой заведенных рандбалок пробивают в стенах здания сквозные гнезда для установки домкра- тов. Одновременно ведутся работы по установке верхних связей между рандбалками и укладывается подготовка под основание гидравлических домкратов. Hal устройство подготовки под дом- краты и их установку требуется примерно от 5 до 8 дней. После заводки половинного количества домкратов для подъема здания над ними устанавливают стальную конструкцию, распреде- ляющую нагрузку на рандбалки, и проверяют исправность каждого домкрата. После установки всех домкратов, устройства системы водяной нивелировки и доставки на объект материалов для возведения кле- ток под домкратами, приступают к подъему здания. После осуществления подъема в соответствии с проектом оче- редности работ просветы между домкратами заполняют кирпичной кладкой с выполнением подклинки раствором, затем убирают дом- краты и закладывают домкратные гнезда. Извлечение из стен рандбалок нами не производилось. При не- обходимости подклинка закладки между домкратами ведется толь- ко в средней части кирпичной стены. При подъеме сооружения полиспастами установка всех подъем- ных мачт занимает примерно 10 дней, а монтаж полиспастов—3—4 дня после установки последней подъемной мачты. Далее закреп- ляют электролебедку, монтируют последний полиспаст и отделяют поднимаемую конструкцию от неподнимаемой. По окончании подъема требуется определенное время на запол- нение образовавшегося разрыва между фундаментом и поднятой частью сооружения с одновременной уборкой из-под нее всего оборудования и перевода всех коммуникаций с временных гибких приспособлений на постоянные. Производство общестроительных работ ведут обычным порядком, а необходимое для этого время устанавливают по существующим нормам. б) Подъем домкратами. Для подъема здания ручными винто- выми домкратами, установленными в стенах здания, их распола- гают непосредственно в каменных стенах здания, сложенных на прочном растворе. Вследствие небольшого расстояния между дом- кратами (0,5—1,5 м) и достаточной прочности кладки заводить в стены здания специальные балки не требуется. Винтовые домкраты под стенами зданий обычно устанавливают в три очереди. После пробивки гнезд первой очереди и установки 159
домкратов винты их подкручивают до полного напряжения. Для этого применяются специальные ключи (динамометрические), со вставкой из тарированного штифта. При срезке вставленного штифта в домкрате создается необходимое напряжение. По приведенной ниже формуле можно установить, какое требуется усилие N на срез штифта для получения необходи- мой грузоподъемности домкратом — осевого усилия Р в винте домкрата. q = pr tg (д + р) t где Q — усилие, прилагаемое на концы рукоятки ключа; г — средний радиус подъемного винта домкрата (от центра до половины высоты винтовой нарезки); а — длина рычага ключа; а — угол подъема нарезки винта; р — угол трения. Кроме того, это же усилие Q при принятых размерах (в см) будет равно: Приравнивая значения Q от первой и второй формул, опре- деляем потребное усилие N для среза штифа: v_24prtg(a+p) 195 Для упрощения работы производится опытное вращение винта домкрата с тензометром, установленным на винте. В опытной ра- боте принимает участие рабочий, которого обучают, как приложить необходимое усилие для получения требуемой нагрузки. Этот рабочий, прикладывая примерно такое же усилие, производит под- винчивание всех домкратов до необходимого напряжения. В таком же порядке устанавливаются домкраты всех последующих очере- дей. Верхнюю плоскость гнезда и нижнюю постель под устанавли- ваемый домкрат следует хорошо выровнять, между упорными кон- струкциями домкрата и кирпичной кладкой уложить упругие про- кладки (дощечки), в которые упорные части домкрата несколько вдавливаются. Если домкрат установить в гнезде без упругих прокладок, то при подвинчивании он начнет выворачиваться и примет наклонное положение. Это происходит из-за внецентрен- ного приложения активных и реактивных сил в местах контакта опор домкрата с кирпичной кладкой. Упругие прокладки устраиваются преимущественно из дубовых дощечек толщиной 4—6 см. Ручные винтовые домкраты следует располагать не в одну линию (по центру тяжести стены), а в шахматном порядке. На- пример, домкраты с порядковыми четными номерами устанавли- 160
вают по одну сторону от осевой линии центра тяжести стены, а домкраты с нечетными номерами — по другую сторону. При размещении домкратов в одну линию нет уверенности в совпадении действительного центра тяжести с линией расположения домкратов. Величины смещения осей, по которым устанавливают домкраты, от центра тяжести стен (при примерном совпадении центра тяжести с геометрической осью) рекомендуется принимать в пределах 76 толщины стены. Вертикальное положение домкратов следует непрерывно про- верять. При подъеме здания на высоту более 10 см, когда устойчи- вость домкратов снижается, такая проверка крайне необходима. Отклонение нескольких домкратов, расположенных в одной части здания, от вертикальной плоскости может повлечь за собой образо- вание вертикальных трещин с отколом части здания. Опорная гайка ручного винтового домкрата, сквозь которую проходит винт, постепенно разрабатывается. При выходе значитель- ной части длины винта и даже слабо разработанной гайки, винт может получить горизонтальное смещение. Поэтому при подъеме здания винтовыми домкратами на большую высоту рекомендуется ограничивать длину выхода винта. Если на время перекрепления домкратов предусматривается установка между ними шпальных клеток, целесообразно возводить их при подготовке к подъему здания с подклинкой к нижней пло- скости поднимаемых стен. При этом используется вся длина хода винта домкрата без опасений за возможные горизонтальные сме- щения. При подъеме здания на высоту, превышающую длину хода винта домкрата, предусматриваются дополнительные мероприятия, обеспечивающие снятие нагрузки с домкратов на время их пере- крепления (опускание винта) и последующей установки для про- должения подъема. К этим мероприятиям относится установка между домкратами шпальных клеток или второй группы домкратов. Для перекрепления домкрат извлекают из гнезда и на его место устанавливают компенсатор. Для компенсаторов целесообразно применять сварную конструкцию из листовой стали, имеющую форму усеченной пирамиды с прямоугольным основанием или клет- ку из балок. Компенсатор по своей высоте должен быть на 10— 15 мм ниже высоты произведенного подъема. Затем на компенсатор устанавливают домкрат с опущенным до отказа винтом и присту- пают к следующему этапу подъема. Вторая группа домкратов устанавливается между домкратами первой группы. Установку второй группы домкратов начинают по выходе определенной длины винтов домкратов первой группы по- скольку необходимо сначала поставить компенсаторы. После уста- новки второй группы домкратов приступают к следующему этапу подъема. Одновременно с подъемом домкратов убирают из-под стен здания освободившуюся первую группу и подготавливают ее к по- следующей установке по выходе винтов второй группы домкратов. 11-751 161
При наличии двух групп домкратов разрыв по времени между двумя этапами подъема уменьшается. Следовательно, подъем здания двумя группами домкратов осуществляется быстрее, и от- падает необходимость в устройстве рядом с домкратом шпальных клеток. Если в процессе подъема требуется заменить вышедший из строя домкрат, то рядом с ним устанавливают другой, исправный. Для подъема здания ручными винтовыми домкратами, установлен- ными под поперечными балками, отбойными молотками пробивают в стенах здания сквозные гнезда. Каждую поперечную балку пропус- кают сквозь гнездо в стене и устанавливают по уровню. На верх- нюю полку поперечной балки укладывают тесину Свободное про- странство между тесиной и верхней плоскостью гнезда заполняют цементным раствором. Под каждый выступающий конец поперечной балки на шпальной клетке ставится домкрат. Порядок подъема сооружения остается прежним. Мощные гидравлические домкраты для подъема здания обычно устанавливаются на значительном расстоянии один от другого. Следовательно, для поддержания кирпичной кладки в пролете между домкратами рекомендуется заводить рандбалки во все капитальные стены здания. Если домкраты заводятся внутрь стен, то нижнее основание домкратного гнезда в кирпичных стенах усиливают бетонной под- готовкой или железобетонной плитой. Для этой цели под домкраты системы «Перпетуум» целесообразно укладывать сборные железо- бетонные плиты размером 0,2X1X1 м. Плиты должны быть уло- жены строго по уровню на подготовленный цементный раствор. Над домкратом, поперек рандбалок укладывается металлическая конструкция с приваркой ее к нижним полкам рандбалок. Во время подъема домкратами с индивидуальными насосами иногда засоряются клапана насоса или манжета пропускает жид- кость, в связи с чем необходимо иметь запасные насосы и манжеты. Заливку жидкости в бачок домкрата следует производить при помощи лейки с сеткой, закрепленной в ее горловине. Каждый гид- равлический домкрат с индивидуальным насосом обслуживается одним рабочим. Для стимулирования подъема необходимо, чтобы вода в отвод- ных трубках системы водяной нивелировки находилась постоянно несколько ниже нуля шкалы. При таком положении уровня воды представляется возможным дальнейшее производство работ по подъему. Максимально допускаемое понижение уровня воды в отводной трубке, а следовательно, и превышение величины подъема одними домкратами по сравнению с другими принимается в зависимости от расстояния между домкратами. Для подъема кирпичного жилого дома № 5/16 по ул. Серафимо- вича (Москва) было установлено, что поддержание уровня воды в отводной трубке на 2 мм ниже нуля обеспечивало стимулирова- ние работ по подъему. Кроме того, разница вертикальных отме- ток над местами расположения домкратов в два раза боль- 162
шая, чем была установлена при расстоянии между домкратами — 4 м, не вызывала в стенах здания каких-либо видимых деформаций. Во время перерыва работ по подъему этого дома во многих комнатах, расположенных между рейками № 5 и 6, на полу были обнаружены следы осыпавшегося мела — побелки потол- ков. Для установления причины шелушения побелки произвели проверочные отсчеты по всем рейкам, прикрепленным к стенам здания. Отсчеты показали, что рейка № 5 завышена по отноше- нию к рейке № 6 на 108 — 92= 16 мм. Расстояние между рейками № 5 и 6 составляло 10,45 м. Таким образом, было установлено, что при величине неравномерности подъема, равной 16 1 - , = =5, осыпается только побелка с потолка, а заметных дефор- too г 1 маций в стенах и перекрытиях не происходит. При большой высоте подъема здания необходимо, чтобы не про- исходило горизонтального смещения как всего здания в целом, так и его отдельных участков. Это тем более важно при использовании в дальнейшем существующей кладки фундаментов выше отметки среза (например, при встройке снизу новых этажей — подстройке здания). Следовательно, надо хорошо выровнять основание под домкратами и примерно через каждые 0,5 м подъема проверять горизонтальность укладываемых балок в поддомкратных клетках. При выявлении даже незначительного горизонтального смещения домкрата необходимо принять меры по его выпрямлению. Для это- го целесообразно укладывать под балки поддомкратных клеток стальные клинья и приваривать их точечной сваркой. После каждого подъема примерно на 1,0 ж заполняют образо- вавшийся просвет между домкратами кирпичной кладкой, которую не доводят до нижней плоскости поднятой стены на 3—4 см. В кирпичной кладке со стороны домкрата оставляют борозды для лучшей связи с последующей кладкой при заполнении мест, занимаемых домкратами. По окончании подъема, полного заполнения разрыва и за- твердения цементного раствора чеканки снимают с домкратов наг- рузку, убирают их и заполняют кладкой домкратные гнезда. Пос- ледовательность уборки домкратов устанавливается в зависимости от нагрузки, которую могут нести участки стены, заполненные кладкой. в) Подъем полиспастами. Установка подъемных кон- струкций. Подъемные мачты с башмаками обычно изготовляв ются на заводе металлоконструкций. Мачты ставятся как можно ближе к поднимаемой конструкции. Мачту в собранном виде устанавливают лебедкой, краном или с помощью вспомогательной стойки. Вверху мачты, еще до ее уста- новки в вертикальное положение, прикрепляют неподвижные блоки для предстоящей к подъему конструкции. При подъеме тяжелой мачты краном последний должен рас- полагаться за пределами опоры мачты. Подъем надо производить стропом, охватывающим мачту примерно на ’/з высоты от ее верха. И* 163
Если нельзя установить высокую мачту в один прием, ее подни- мают отдельными секциями. Постепенное наращивание мачты производится автокраном и специальной конструкцией, называемой «смычком», общепринятыми методами производства такелажных и монтажных работ. Монтаж полиспастов. Для неподвижных блоков, при- вязываемых к мачтам, следует применять один многорольный блок. Замена его двумя блоками с таким же количеством роликов, рас- полагаемыми с одной стороны мачты, не рекомендуется. Это, как правило, связано с необходимостью расположения блоков на одной вертикальной отметке, что сопряжено с большими трудностями при их привязке тросами. В этом случае выступающие оси блоков, ка- саясь друг друга, смещают блок с избранного направления и про- исходит прижатие троса, идущего к подвижному блоку, за щеки неподвижного блока. Это можно избежать, если прикрепление бло- ков производить не тросами, а специальными хомутами с установ- кой распорок между блоками. Целесообразность применения подвижных блоков—одного или нескольких — зависит от количества мест в поднимаемой конструк- ции, к которым надо было прикрепить блоки. Для получения большего тягового усилия полиспаста первую нитку троса, идущую от лебедки, желательно пропустить через подвижный блок. Однако по условиям работы это не всегда удает- ся. В практике иногда для этой цели пропускают первую нитку через отводной блок. Потерь усилий в полиспасте на прохождение троса через отводной блок может быть меньше по сравнению с потерями при прохождении троса, идущего от лебедки через не- подвижный блок полиспаста, последнее зависит от величины угла обхвата тросом ролика блока. Следовательно, каждый раз надо устанавливать, в каких случаях будет меньше потерь. При подъеме сооружения простым полиспастом с одной лебедкой трос с небольшим тяговым усилием для уменьшения изгибающего момента в мачте должен проходить через ролик, ближе располо- женный к подъемной мачте, все остальные нитки полиспаста дол- жны располагаться последовательно. Рекомендуется во всех случаях чалочные тросы заменять хомута- ми. Смазку тросов следует производить до и после монтажа полис- пастов. Последовательность подъема. Подъем одного соору- жения несколькими полиспастами должен производиться одновре- менно и равномерно. Для этого применяются одинаковые тросы и системы полиспастов, а также однотипные лебедки с моторами. Кроме того, количество витков троса на цилиндрических барабанах лебедок должно быть примерно одинаковым. При выполнении этих требований подъем сооружения производится в следующем порядке. Сначала каждый полиспаст включают раздельно и пооче- редно поднимают все сооружение на предельно допускаемую дене- виляцией высоту. Когда все сооружение окажется поднятым на одинаковую высоту, проверяют все полиспасты и при обнаружении 164
каких-либо дефектов устраняют их. Далее по условному сигналу с одного рубильника включают сразу все моторы электролебедок. Слесари, обслуживающие лебедки, при сигнале подъема отпускают тормоза. После окончания подъема необходимо немедленно приступить к заполнению разрывов между поднятой частью сооружения и оставшимся основанием. Эта операция должна быть произведена в минимальные сроки, чтобы как можно быстрее разгрузить полис- пасты. 11. Выпрямление кренов способом опускания сооружений Выпрямление крена сооружения можно осуществить также путем опускания (понижения) его повышенной стороны. До появ- ления мощных домкратов опускание повышенной части простран- ственно жестких сооружений (колоколен, труб, башен и т. п.) производили постепенным и равномерным удалением грунта из-под основания повышенной стороны. Для этого применяются способы шурования или горизонтального бурения. Так, например, песчаные грунты извлекают шурованием, а плотные пластичные грунты — бурением. В других случаях сначала твердые глины за- меняют на мешки, набитые просушенным песком, а затем шурова- нием песка опускают повышенную сторону сооружения. При выпрямлении гидравлическими домкратами кренов дымо- вых труб последние из-за установки домкратов в теле трубы во время подготовки к подъему и в процессе самого подъема не мо- гут эксплуатироваться. Так, в 1949 г. выпрямление одной накренившейся дымовой трубы произвели путем извлечения лёссового грунта под подошвой фундамента с повышенной стороны. Во время производства работ труба продолжала эксплуатироваться. Фундамент этой трубы представлял собой крупный массив диаметром 11 м. В этом случае предварительная замена пластич- ных грунтов сыпучими была бы слишком дорогой и сложной опера- цией. Поэтому удаление грунта из-под повышенной стороны про- извели в несколько этапов. Сначала горизонтальным бурением под подошвой фундамента удалили грунт на участках в виде от- дельных каналов, а затем дополнительным бурением несколько каналов соединили между собой, и тем самым увеличилось напря- жение на оставшиеся целики грунта в несколько раз. Благодаря этому грунт на данном участке начал разрушаться и креп стал уменьшаться. После выпрямления крена с повышенной стороны еще оставался зазор между фундаментом и грунтом, в этот зазор набили песок. По-видимому, было бы правильней набить лёссовым грунтом по методу чеканки. Необходимо отметить, что если выпрямлять крен простран- ственно жесткого сооружения, построенного на просадочных лёс- совых грунтах, опусканием повышенной стороны, то это проще сделать путем замачивания. Для этого с противоположной крену стороны параллельно фундаменту и на расстоянии 0,2—0,3 м от 165
него отрывают траншею шириной и глубиной примерно 0,5—0,6 м- Траншею для более равномерного поступления воды в грунт за- полняют дренирующим материалом (крупнозернистый песок). Воду для замачивания грунта подают отдельными порциями. После каждой порции залитой воды производят наблюдения за осадками. Наблюдения ведутся до тех пор, пока нарастание вели- чины осадки по времени не превысит 5% от максимальной величи- ны. Первые порции подаваемой воды могут быть большими и со- ставлять примерно 20% от расчетного количества. Для ускорения процесса выпрямления крена проф. Ю. М. Абелев рекомендует наряду с увлажнением грунта производить еще и дополнительную пригрузку основания сооружения. Если процес неравномерного нарастания осадок грунтов, под- стилающих сооружение, продолжается, то для выпрямления кре- на применим и способ дополнительной односторонней нагрузки фундаментов без замачивания грунта. Так, например, было выпрямлено сооружение, состоящее из четырех кауперов и одной дымовой трубы, поставленных на один общий жесткий фундамент Дополнительная односторонняя на- грузка на уступ фундамента состояла из чугунных чушек общим весом 50 т При этом вес только одной дымовой трубы (в сторону которой образовался крен) составлял 750 т Следует, однако, предостеречь от выпрямления крена сооруже- ния (имеющего большое количество опор) способом опускания из-за возможного расчленения такого сооружения на несколько частей. Акад. Б. Г. Галеркин доказал, что в сооружении с многоэтаж- ными стойками (колоннами, пилонами) и жесткими горизонталь- ными связями вертикальная нагрузка, приходящаяся на одну колонну, при отсутствии перекоса не перераспределяется на смеж- ные. Вследствие этого при наличии нескольких опорных конструк- ций трудно обеспечить одновременную осадку каждой опоры для равномерного выпрямления крена всего сооружения методом опус- кания. Крен таких сооружений следует выпрямлять путем одно- временного равномерного подъема домкратами осевшего участка. Для опускания сооружения, как и для его подъема, можно использовать домкраты и полиспасты; при этом ведутся такие же подготовительные работы, как и при подъеме сооружений. Враще- ние гаек (или винтов) домкратов производят в сторону противо- положную подъему Следовательно, винты домкратов, установлен- ных под напряжением, должны находиться в выдвинутом положении. При опускании сооружения полиспастами электро- моторы лебедок должны вращать барабаны лебедок, высвобож- дая трос, навитый на барабан. Опускание сооружения механическими домкратами или полис- пастами можно производить равномерно, в соответствии с расчет- ной точностью. Значительно сложнее такие работы выполнить гидравлическими домкратами. В отличие от работ по подъему, в данном случае трудно достигнуть равномерного опускания. При 166
подъеме сооружения в корпус домкрата накачивают жидкость, что позволяет регулировать величину выхода поршня с точностью меньшей чем 1 мм- При опускании сооружения изменение величины хода поршней домкратов происходит путем соответствующего выпуска жидкости, количество которой трудно регулировать автоматически в приме- няемых конструкциях домкратов. Для облегчения регулирования в трубку между домкратом и манометром вводят трехходовый кран, через который и выпускают жидкость. Поэтому точность работ почти полностью зависит от квалификации и навыков рабо- чего, обслуживающего домкрат. Из-за большой скорости опускания поршня рабочему трудно следить одновременно за выпуском жидкости и за положением уровня в системе водяной нивелировки. Опускание сооружения домкратами должно производиться отдельными этапами по высоте, ограниченной размерами допусти- мой деневиляции. Перед началом каждого нового этапа опуска- ния требуется высвободить ограничители от нагрузки, т е. произ- вести незначительный подъем, затем поднять гайку в домкрате или убрать очередную пластину-ограничитель и опустить поршень домкрата до его удирания в следующий ограничитель. Гидравлические домкраты без ограничителей можно приме- нять для опускания каркасных сооружений с большими пролета- ми, для которых осадка отдельных его конструктивных элементов на высоту хода поршня не является опасной. В некоторых случаях для подъема на большую высоту проще производить выпрямление крена пространственно-жестких соору- жений, хорошо воспринимающих изгибающие моменты (напри- мер, элеваторы), с помощью полиспаста. В этих случаях вверху сооружения прикрепляется подвижной многорольный блок и все сооружение поворачивается вокруг горизонтальной оси, располо- женной в основании данного сооружения. Таким образом, вы- прямление производится перекатом — опусканием повышенной и подъемом пониженной сторон сооружения. Этим способом мож- но быстро ликвидировать крен для пространственно-жесткого рамного сооружения (см- гл. IX п. 5). 12. Санитарно-технические работы, связанные с перемещениями Начиная с подготовительных мероприятий, на время самого перемещения, перекрепления на новые фундаменты, вплоть до окончания всех работ, связанных с подъемом или передвижкой, имеющиеся в здании коммуникации должны функционировать бесперебойно. И поэтому все предусмотренные проектом работы осуществляются в ночные смены. Сначала производится съемка сантехнических узлов в самом нижнем этаже, в котором отделяется верхняя часть здания от фундаментов и примыкающего к зданию участка. В случае подъе- 167
ма сооружения составляются 3 проекта, а при передвижке —4 про- екта: 1) проект на период производства подготовительных работ по подъему или передвижке; 2) проект на время подъема или передвижки; 3) проект новых вводов к местоположению здания после передвижки; 4) проект перекрепления всех коммуникаций после подъема ил.и передвижки. Все работы по перекреплению должны быть запроектированы с учетом беспрепятственного ведения основных работ- а) Водопровод. При наличии в здании стояков водопровода их объединяют в один ввод. Внутреннюю часть водопровода в виде сплошного кольца укладывают выше рандбалок, стараясь прижать ее к перекрытию над подвалом. От этой разводки пропуска- ют сквозь стену над рандбалками водопроводную трубу с пробко- вым краном на конце (рис. 63). К этому выпуску в ходе подгото- вительных работ присоединяют жесткий трубопровод от ввода водопровода. На время подъема или передвижки здания жесткое присоединение заменяют гибким (шлангами — преимущественно пожарными рукавами). Причем, чтобы не производить наращива- ния шлангов во время перемещений, их длина должна быть достаточной на всю высоту подъема или на всю длину передвиж- ки. При большой длине передвижки и наличии вдоль трассы движения здания водопроводных колодцев, с целью уменьшения длины шлангов не исключается целесообразность поочередного переключения к колодцам. Так же поступают при наличии в здании противопожарного ввода. Водопроводные рукава присое- диняют посредством патрубков с хомутами. В зимних условиях рукава утепляют войлоком. б) Канализация. Все канализационные стояки, как и водопро- водные, можно присоединить к одному выводящему из здания трубопроводу, расположенному выше рандбалок. На период подготовки здания к перемещению, чтобы случайным ударом не нарушить сеть, выходящую из здания, патрубок присоединяют к канализационным колодцам стальными трубами. На время подъема или передвижки жесткие связи заменяются гибкими — гофрированными (всасывающими) шлангами. Концы этих шлангов опускают в ближайшие канализационные колодцы. Для соблюдения уклонов шланги укладывают на козлы разной высоты, расставленные через каждые 3—4 м. Шланги соединяются между собой патрубками или фланцами. в) Газ. Газопровод, так же как и водопровод, выводят из зда- ния над рандбалками. Известно, что газовый провод требует боль- шей герметичности, чем водопровод, поэтому все соединения долж- ны быть лучше скреплены между собой. В зимнее время шланги утепляются войлоком. г) Телефон, электричество и радиосеть. Все эти кабеля разме- щают также выше рандбалок. На период передвижки кабеля 168
Рис. 63. Ввод коммуникаций водопровода с конструкцией ранд- балок и положение наддомкратной балки при подъеме: 1 — кирпичная кладка; 2 — рандбалка; 3 — заклинка; 4 — связь; 5 — раствор; 6 — наддомкратная балка; 7 — наддомкратная тарелка; 8 — домкрат системы „Пер- петуум"; 9 — стальной лист 850X 850X20; 10 — места приварки рандбалок к наддом- кратной балке; 11 — стояк водопроводный; 12 — пробковый кран; 13—хомут ; 14 — шланг требующейся длины. свернутые в кольца большого диаметра подвешиваются к специ- ально установленному столбу. По мере необходимости распускают по одному кольцу. После окончания перемещения монтируют по- стоянные вводы. д) Отопление. Все разводящие и обратные трубы отопления перекладываются внутри подвала выше рандбалок. При передвиж- ке лучше присоединять трубы отопления к котельно?! соседнего владения, а при наличии теплоцентрали все присоединения сделать из шлангов, должным образом утепленных. 169
Котельную можно перенести и на первый этаж, установив ДО1 полнительно циркуляционные насосы. е) Подземное хозяйство. Если подземное хозяйство располо- жено по трассе движения здания и мешает производству земляных работ, то его либо вывешивают, либо перекладывают При наличии над трубопроводами диаметром до 10 см слоя грунта не менее 0,5 м, то они хорошо сохраняются и их можно не убирать с трассы передвижки. 13. Наблюдения и измерения во время перемещений Во время перемещения за сооружением ведется контроль спо- собом точного нивелирования с соблюдением соответствующих правил производства геодезических работ. С этой целью устанав- ливаются неподвижные репера, огражденные от случайных пов- реждений. Перед началом наблюдений определяют отметки реперов. К прочным несущим конструкциям перемещаемого сооружения прикрепляют рейки или стальные марки для обеспечения наблюде- ния за всем сооружением в целом и основными элементами его кон- струкций, которые могут получать самостоятельные вертикальные смещения. Наблюдения должны производиться систематически по мере перемещения и после его окончания. Результаты наблюдений заносят в специальные ведомости-формы 5 и 6. Форма 5 Полевая ведомость наблюдения за перемещением дома № по ул---------г № наблюдений Дата и время наблюдений № реек или марок Отсчеты по рейкам Примечание* * В примечании указывают имевшие место отклонения от нормального поло- жения реек или геодезических инструментов. Форма 6 Камеральная сводная ведомость наблюдений за перемещением дома № по ул---------г № реек или марок Наблюдение № 1 час. мин. дня мес. Наблюдение № 2 час. м ин. дня. мес. Наблюдение № 3 час. мин. дня. мес. отсчеты по рейкам высота подъема отсчеты по рейкам высота подъема отсчеты по рейкам высота подъема 170
К ведомостям наблюдений должен быть приложен план соору- жения с указанием мест расположения реек (марок) и их нуме- рации. Кроме этих наблюдений должен вестись систематический кон- троль за существующими и появившимися трещинами. При обна- ружении трещин в перемещаемом сооружении необходимо зафик- сировать дату ее появления, размеры, направление и вероятные причины образования. Рекомендуется также фотографировать или зарисовать трещину За 2—3 этапа до окончания подъема точно устанавливают ос- тавшуюся до проектной отметки высоту подъема, чтобы не приш- лось после окончания подъема вести дополнительные работы по опусканию. Звуковой сигнал о прекращении подъема подается геодезистом, ведущим наблюдение за рейками. Для сооружения, при подъеме которого допустимы расхожде- ния в вертикальных отметках отдельных элементов, высоту послед- него этапа подъема проще определить раздельно по каждой ко- лонне. 14. Съемка передвигаемых зданий и участка передвижки Требования, предъявляемые к геодезической съемке при пере- движке, более высокие, чем при общестроительных работах. От того, насколько точно и детально разработаны план участка, план и разрез передвигаемого здания, в значительной степени за- висит качество проекта. Недоучет этого фактора может вызвать серьезные затруднения и необходимость переделок в процессе работ. Съемка в основном производится для получения, во-первых, необходимых геометрических данных для составления техническо- го и рабочего проектов передвижки или подъема и, во-вторых, геодезического обоснования для перенесения в натуру проекта. а) Генеральный план участка. На генеральный план наносится весь комплекс строений, прилегающих к передвигаемому зданию, и указывается предлагаемое положение здания после передвижки, помеченное красной линией или соответствующим разрывом между соседними строениями. Генеральный план служит основанием для выбора направления и характера движения здания (прямолиней- ное движение в одном или двух направлениях, поворот), опреде- ляемых главным образом возможностью свободного прохода зда- ния между расположенных вблизи строений. Выступающие углы зданий служат поэтому опорными точками, и положение их должно быть зафиксировано в плане с точностью до 5 см. Генеральный план вычерчивают в масштабе зависимости от величины участка. Положение здания до и после передвижки, а также прочие должны быть даны в координатах. Генеральный план дополняется спецификацией с основными данными прилегающих зданий: мате- 1:100—1:500 в передвигаемого опорные точки 171
риал, этажность, кубатура и площадь, характер использования, количество жильцов. В зависимости от этих характеристик реша- ется вопрос о целесообразности сноса окружающих строений при назначении нового положения передвигаемого здания. Нивелировку участка передвижки увязывают с результатами бурения и шурфования. По этим данным вычерчивают разрезы по основным направлениям, отмечают границы фундаментов и низа подвалов передвигаемого здания. Здесь же наносят и предполага- емое положение фундаментов и подвалов на новом месте после передвижки. Разрезы даются обычно в масштабе 1 • 100—1 : 500 в горизонтальном направлении и 1.100—по вертикали. Отметки (амплитуды) точек выписывают с точностью до 1 см. После уста- новки отметок среза здания и уровня основания их наносят на разрезы, которые вместе с генеральным планом служат исходным материалом для всего дальнейшего проектирования. б) Планы и разрезы здания. Для составления проектного зада- ния по передвижке можно использовать поэтажные планы, имею- щиеся большей частью в масштабе 1:200 в домоуправлениях, жилищных О1делах, заводских конторах и других организациях. Для осуществления детального проектирования необходима допол- нительная подробная съемка подвала передвигаемого здания. Съемка начинается с продолжения замкнутого полигонального хода вокруг здания со вставками, проходящими через здание, дверные и оконные проемы и другие отверстия. Точность основного хода 1 : 10000, вставок—1 .5000. Съемка ведется с применением компарированной ленты и с учетом влияния температуры, провеса, наклона и неровностей местности. Ходы закрепляются на месте забетонированными в грунт или мостовую трубками или обрезка- ми рельсов, в асфальт забивают костыли. Внутри помещения точ- ки отмечают шляпками гвоздей, вбитых в пол. На базе полигонометрии во все помещения прокладывают тео- долитные ходы, служащие основой для последнего этапа — съем- ки контуров помещения. Наиболее удобный и верный способ съемки контуров небольших и обычно неправильной формы помеще- ний — полярный. В некоторых случаях, например, при съемке контуров длинных неправильной формы стен, применяют способ засечек. Съемку производят с помощью теодолита и стальной ком- парированной рулетки. Основные точки (углы и пересечения стен, отнесенные к оп- ределенному горизонту) даются в прямоугольных координатах (в миллиметрах). Практическую точность основных размеров с уче- том увязок следует считать 0,5 см. Расстояния между остальными точками контуров стен берутся по масштабу, причем для каменных зданий должна быть выдержана точность 3—5 см и для деревян- ных —5—10 см. Следующий этап — разбивка осей ходовых балок и осей путей под зданием для пробивки отверстий в стенах и укладки подготов- ки, шпал и рельсов. Отметки в виде вертикальной черты и услов- ного, хорошо видимого цветного знака на поверхности стены выно- 172
сят выше горизонта заводки рандбалок для сохранности отметок во время пробивки штраб и отверстий. Разбивка осей путей вне здания и осей фундаментов на месте установки здания после передвижки — это наиболее трудоемкая работа. Обычного типа обноски в виде забитых в землю столбов с прибитыми к ним перекладинами оказываются непригодными в стесненных условиях производства работ и при значительном дви- жении на площадке. Всякого рода колышки и грунтовые знаки, не- посредственно фиксирующие точки на месте, сбиваются при земля- ных работах и требуют постоянного восстановления. Ввиду этого все оси должны быть вынесены за пределы площадки, на неподлежа- щие сносу стены соседних зданий. Такие выноски позволяют вос- станавливать нарушенные знаки, что требует, однако, многократ- ных промеров, выполнение которых иногда довольно сложно на разрытой и неровной площадке. Для ускорения этих работ реко- мендуется вводить дополнительный базис в виде консолей на углах здания. Консолями служат надежно заделанные в кладку на высо- те 2—2,5 м от уровня земли коротыши металлических балок или кронштейны с отверстием для спуска отвеса. Недоступная высота заделки предохраняет установку от случайных ударов.. Опущенная на землю постоянная точка фиксируется заанкеренным знаком, легко восстанавливаемым в случае его нарушения. Для определе- ния какой-либо точки над двумя опорными точками устанавливают угломерные инструменты, и искомую точку получают сразу путем засечки. Этот способ (предложенный инж. А. И. Герценбергом) оказался практически очень удобным и ускоряющим разбивку и восстановление точек при условии предварительного вычисления необходимых углов. Безотносительно к текущему контролю, перед началом перед- вижки производится тщательный сплошной контроль горизонталь- ности пути или выдерживания наклона, если такой по каким-либо соображениям задан. Сохранность геодезических знаков гарантирует быстроту и бес- перебойность разбивочных работ. Месторасположение геодезиче- ских знаков должно быть тщательно выбрано и согласовано с на- чальником работ. Знаки должны быть отмечены яркой краской и снабжены надписью: «Геодезический знак — не нарушать и не закладывать». в) Определение центра вращения. Если здание двигается с по- воротом, то определение центра вращения производится графиче- ски. Для этого наносятся на план оба положения здания: до й пос- ле передвижки. Желательно иметь такой план в масштабе 1:500. На плане буквами А и В отметим углы какой-либо одной сто- роны, а буквами А' и В' — те же точки на новом положении зда- ния. Далее находим перпендикуляры к линиям А—А' и В—В'. Пе- ресечение этих перпендикуляров и дает искомый центр вращения. Угол поворота можно определить измерением в плане сторон тре- угольника, образующегося из: 1) линии А—В', 2) продолжением 173
линии А—В до пересечения с продолженной линией Д'—В', обо- значив эту точку С и 3) линией В'—А' до пересечения с продол- женной линией В—А, т. е. точкой С. Исходя из пропорционально- сти углов размерам противолежащих линий, определим углы тре- угольника. Внешний угол точки С и будет искомым углом. 15. Расчет геометрических элементов движения здания при повороте1 Вывод расчетных формул. Исходными данными для расчета должны быть: 1) координаты двух точек фасада здания до передвижки; 2) координаты двух точек красной линии; 3) указание о положении фасада после передвижки на красной линии относительно одной точки ее с известной координатой. Определение угла поворота. Даны две точки фасада: А (хг у±) и В(х2у2) и две точки красной линии: М (*тУт) и N (хпуп). Находим: угловой коэффициент прямой АВ- , У-2 — У\ а, = arctg——— 1 ЬХ2 ~ Х1 (определяют по таблицам тангенсов), угловой коэффициент красной линии ЛА N а2 = arctg Уп_—— •^п -^т (находят по таблицам тангенсов), угол поворота: ф - а2 — “1- Определение положения фасада после пере- движки. Дано, что после передвижки точка А фасада зай- мет на красной линии положение А У^), при этом точка А' находится на расстоянии / от точки 7И красной линии: между М. и N. Координаты точки Л: х[ = хт — I COS а2 | У[ = Ут + 1 Sin а2 / Определение уравнения преобразования коор- динат при передвижке. Допустим, что при перемещении 1 Составлен инж. А. И. Герценбергом. 174
здания вместе с ним перемещается и система координат. Условим- ся называть эту систему системой подвижных координат. Координаты точек здания после передвижки в системе подвиж- ных координат будут такие же, как и координаты соответствующих точек в основной неподвижной системе координат. Поэтому меж- ду координатами здания до передвижки и координатами тех же точек после передвижки существует зависимость, которая уста- навливается формулами аналитической геометрии для случая поворота осей координат и переноса нача- х, ла координат в точки а и би может быть |* / легко проверена по чертежу (рис. 64): , / х[ = а + x-L ф — yz sin с? y't = b + xL <p + yz cos <p Это — уравнения преобразования ко- ординат, которыми следует пользоваться для вычисления положения отдельных элементов здания на новом месте. В этих уравнениях содержатся три параметра: ср, а И б. Рис. 64. Смещение систе- Первый из них ср нам известен: это — мы К00РДинат ПРИ пере- г , движке, угол между красной линией и фасадом. Величины а и б получаем из преды- дущих уравнений, если вместо xh yh x't и у' подставим изве- стные координаты хг, уп хг. и у'. Решая эту систему относительно параметров а и б, получим: а = х[ — х1 cos <р + У1 sin <р b = у[ — хъ sin <р — уг cos ср О п ределение координат центра вращения .'Центр есть единственная точка, координаты которой имеют одинако- вые величины и в системе подвижных, и в системе неподвиж- ных координат. Обозначив эти координаты через Хи/, будем иметь: х = а 4- X cos ср — У sin <р у = b + X sin ср 4- Y cos ср Решая эту систему, найдем координаты центра: <р a — b ctgy ф actg-^ + b 175
Рис. 65. Положение здания: а — до передвижки; б — после передвижки. Пример расчета Исходные данные (рис. 65). Координаты (табл. 7) Указание относительно положения здания после передвижки: точка 2 здания после передвижки должна находиться на крас- ной линии между точками D и Е на расстоянии 8 м отточки D Вычисление угла ср: азимут прямой 2 — 3 Таблица 7 Точки X У 2 4-80,00 + 29,21 3 19,12 + 29,51 Д +154,96 + 29,76 Е -2,53 + 13,83 . 29,21 —29,51 —0,30 лллллпо — 80,00— 19,12 — 60,88 “ 0,004928; ах = arctg (- 0,004928) = - 0°16'54". Азимут прямой DE — а2. . 26,76 — 13,83 15,93 лшнлл tga2 — 154,96-(— 2,53) — 157,49 °»Ю1149; а2 = arctg 0,101149 = 5°46'31". Угол поворота: ср = 5°46'31" — (- 0° 16'54") = 6°03'25". ОпределениеЗкоординат точки 2' — новое положение угла 2 (табл. 8). 176
Таблица 8 № точек Азимут 1 + - Д X 4- — Д У + - X + - У D — — — + 154,96 + 29,76 — 186°46'31" 18,0, — 17,91 — 1,81 — —* — — 2' — — — — — — + 137,05 + 27,95 Вычисление параметров а и б а = 137,05 - 80 cos 6°03'25" + 29,21 sin 6°03'25" = 137,05 - 80 X 0,9944 + 29,21 X 0,1055 = 137,05 - 79,55 + 3,08 = 60,58; b =. 27,95 - 80 sin 6°03'25" - 29,21 cos 6°03'25" = 27,95 — 80 X 0,1055 - 29,21 X 0,9944 = 27,95 - 8,44 - 29,05 = — 9,54. Уравнения преобразования координат при передвижке X' = 60,58 + х cos 6°03'25" - у sin 6°03'25" = 60,58 + 0,9944 х — 0,1055у; X' = 9,54 + * sin 6с03'25" - у cos 6°03'25" = - 9,54 + 0,1055 х + 0,9944у. Вычисление координат центра поворота v 60,58 + 9,54 ctg 3°01'42" Ас — 2 vr 60,58 ctg 3°01'42" — 9,54 с 9 60,58 + 180,92 _1ОП7г ------2------ — 1 j / О, П49.54-9.54 =570100. 2 16. Вопросы динамики при подъеме и передвижке зданий При подъеме каменных зданий никакие вибрации вообще не образуются. В практике передвижки каменных зданий с плоскими или сводчатыми перекрытиями вопросы вибраций — динамических явлений не считаются актуальными, так как случайно образовав- шиеся колебания (обрыв троса и др.) при движении создают низ- кие частоты, а значит и небольшие ускорения. Если же передвигаемое сооружение расположено в сейсмиче- ском районе, то, будучи установлено на катки или тележки, не бу- дет подвергнуто воздействиям горизонтальных сил землетрясения, которые являются опасными для зданий, опирающихся на ленточ- ные фундаменты. Значит здание до его установки на катучие опо- ры находится в несравненно худшем положении с точки зрения сейсмики. В настоящее время даже для вновь строящихся зданий для их лучшего противодействия сейсмическим усилиям устраивают шар- нирные опоры наподобие требующихся для передвижки. 12-751 177
Глава VIII ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ 1. Организационная система участка Для передвижки сооружения объемом более 15 тыс. м3 органи- зуется участок производителя работ, находящийся в ведении строи- тельной конторы. Участок производителя работ включает в себя следующие группы: а) основные работы, выполняемые под зданием; б) основные работы, выполняемые вне здания; в) электромеханические, сварочные и санитарно-технические работы; г) геодезические работы; д) транспортно-хозяйственные работы и культурно-бытовое обслуживание рабочих. При непрерывной трехсменной работе на каждую смену должен быть выделен опытный мастер, который следит за чистотой на сво- ем участке, не допуская засорения не только к концу смены, но и во время работы. Все работы по передвижке сооружения и непосредственно по группе «а» возлагаются на опытного производителя работ. Группой «б» должен руководить мастер не ниже чем со средним техническим образованием. Руководство работами группы «в» должно быть возложено на механика. Геодезические работы осуществляет геодезист, имеющий специ- альное образование. Мастер по хозяйственной части ведает работа- ми по группе «д». Таким образом, административно-техническая группа участка производителя работ по перемещению сооружения должна состоять из начальника работ — он же производитель работ основного участ- ка под зданием и ответственный по технике безопасности и охране труда, опытного мастера, механика, строительных мастеров (по одному — в вечерней и ночных сменах), техника-геодезиста и мас- тера по хозяйственной части только в дневной смене. На время передвижки и подъема сооружения число мастеров увеличивается (см. п. 7 наст, главы). а) Группа основных работ. Группа может состоять из одной или нескольких комплексных бригад. Их число зависит от объема 178
работ. В ночную смену при подготовке к перемещению жилого до ма не рекомендуется вести работы, создающие шум. И, наоборот, нельзя производить работы, создающие шум, в утреннюю смену, если это административное здание. В эту смену можно укладывать подготовку под шпалы, заливать раствор за стенки балок, произво- дить заклинку, очищать участок и вести другие вспомогательные работы. В каждой бригаде должно быть не более 15 рабочих. Для осу- ществления работ по передвижке каменного здания бригада может быть составлена из одного-двух плотников, одного каменщика, одного бетонщика, нескольких такелажников, одного разборщика и подсобных рабочих. При перемещении здания из стального каркаса в состав бригады должны еще входить два монтажника- верхолаза. В обязанности этих бригад входит и производство всех видов строительных работ. б) Группа основных работ вне здания выполняет бригада, состоящая из разборщиков, бетонщиков, каменщиков, плотников, такелажников и подсобных рабочих. В обязанности этой бригады входит расчистка территории, подготовка котлована, возведение фундаментов, укладка путей вне здания, устройство дорог и др. в) Группы электромеханических, сварочных и санитарно-техни- ческих работ. Сюда входят слесари, кузнецы, электросварщики, автогенные резчики, электромонтеры и подсобные рабочие. Осуще- ствляют ремонт механизированного инструмента, монтаж меха- низмов, электросварочные, автогенные, электротехнические рабо- ты, переоборудование всех действующих коммуникаций в местах замены их гибкими удлиненными вставками и прокладку всякого ряда трубопроводов и т. п. Руководство работами в вечерней и ночной сменах возлагается на бригадиров с подчинением сменному мастеру всего участка. Для производства работ создается передвижная механическая мастерская и кузница. К механической мастерской подводится сжатый воздух для ре- монта отбойных молотков, а также электроэнергия. По окончании передвижки сооружения все коммуникации пе- реводятся с временных присоединений на постоянные. Демонтиро- ванное оборудование и приспособления после проверки и смазки упаковываются для перевозки на другой объект. Группа санитарно-технических работ занимается уборкой из подвала передвигаемого здания всех лишних трубопроводов и уст- ройством всех вводов к новому положению здания. Одновременно с этой работой при передвижке здания с цент- ральным отоплением в зимнее время осуществляется монтаж вре- менной котельной. На время всех работ, связанных с передвижкой здания, можно присоединиться к котельной соседнего объекта, уве- личив ее мощность. х Следующий этап работ — подъем и переключение всех санитар- но-технических вводов, расположенных ниже рандбалок. Одновре- 12* 179
менно ведется подготовка необходимого санитарно-технического оборудования для передвижки. Подводятся вводы всех коммуника- ций к месторасположению здания после передвижки. К моменту передвижки все санитарно-техническое оборудова- ние переводится на гибкие шланги соответствующей длины. Во время передвижки здания работники санитарно-технической груп- пы несут беспрерывное дежурство, а после передвижки пересоеди- няют все трубопроводы к новым вводам. На эту группу возлагается также устройство всякого рода вре- менных трубопроводов по всему участку как в начале, так и в кон- це работ. г) Группа геодезических работ. В обязанности этой группы вхо- дит прежде всего съемка здания и прилегающего к нему участка, а также установка неподвижных реперов и марок на подлежащем передвижке здании. С момента начала работ эта группа производит разбивку новых фундаментов и устанавливает на основе проекта границы земляных работ с учетом анкерного крепления и ведет измерения при уклад- ке шпал и рельсов. Во время передвижки или подъема здания эта группа осущест- вляет все необходимые наблюдения и через определенные проме- жутки передает их в виде графиков сменному инженеру, руководя- щему передвижкой. д) Группа транспортно-хозяйственных работ и бытового обслу- живания рабочих. Этой группой должен руководить хозяйственник, разбирающийся в строительных материалах. Сюда входят одна или две бригады грузчиков-такелажников, возглавляемых бригади- рами. В обязанности этой группы входит’ доставка и складирование материалов и оборудования на участ- ке работ; вывозка мусора с участка работ; организация питания рабочих, обеспечение нормальной работы раздевалки, душевых, организация и проведение культурно-массо- вой работы; отправка на другой объект с погрузкой на автотранспорт всех механизмов и приспособлений, оставшихся материалов, кон- струкций ограждений и др. после завершения работ Во время передвижки большого здания на месте работ должны находиться: сменный руководитель передвижки с одним помощни- ком; по одному мастеру, обслуживающие под домом каждые два — четыре пути; мастер впереди здания для заведения катков и сзади здания для передачи катков; сменный механик в будке управления механизмами, двигающими здание, и старший слесарь при каждой лебедке. Кроме того, на месте работ должно быть организовано дежурство производителя работ, сантехника для наблюдения за санитарно-техническим оборудованием; хозяйственника для сроч- ного снабжения материалами и инструментами, не предусмотрен- ными ранее; двух-трех электросварщиков и бригады аварийных рабочих из 2—5 человек. 180
2. Организация строительной площадки Для организации беспрепятственного выполнения работ на строительной площадке, как правило, необходимо предусмотреть отдельные въезд и выезд, допускающие свободный проезд через участок груженых рельсовозов. По условиям работ не рекомендуется складывать материалы вблизи здания и на месте строительства новых фундаментов. Вето- номешалку лучше всего устанавливать между существующим зда- нием и местом расположения новых фундаментов. Все подсобные сооружения должны быть расположены за пределами площади движения здания. При этом для подсобных сооружений часто используются нежилые помещения (учреждения, магазина) первого этажа передвигаемого здания. Жилые помеще- ния первого этажа и выше обычно не освобождаются. При наличии в здании подвала последний освобождается для производства в нем работ При отсутствии подполья, подвала или цокольного этажа работы ведутся подземным способом или для этого освобождают первый этаж здания. На территории объ- екта работ должны находиться следующие передвижные мас- терские: а) плотнично-столярная (циркулярная пила, верстак и электро- точило и др.); б) кладовая для хранения инструмента и материала (ненавалочных), в) кладовая для хранения баллонов и отдельно для горючих материалов; г) контора для начальника работ и геодезиста, д) раздевалка, душевая и туалетная; е) место для хранения деталей, снятых в подвале здания на время производства передвижки (двери, переплеты и т. п.). Непосредственно на объект доставляют главным образом тяжеловесные материалы и длинномеры. Для доставки материалов к месту их укладки необходимо, как было сказано, организовать вокруг здания сквозной проезд для автомашин. Стальные балки лучше всего складывать вдоль капитальных стен — ближе к месту их установки. Раствор и бетон рекомендуется доставлять самосвалами с бетонного завода, а для приготовления небольших количеств бето- на и раствора на месте работ можно установить бетономешалку емкостью 100 л. Механизмы и приспособления (лебедки, блоки, тросы, домкраты и пр.), а также строительные материалы следует завозить к соору- жению комплектно в соответствии с календарным графиком работ. Подъемное оборудование — домкраты, мачты, лебедки и др. следует завозить на место работ после заводки в стены здания поддерживающих конструкций, пробивки гнезд и подготовки осно- вания для их установки. Желательно, чтобы автокран, снимающий с машины домкраты, устанавливал их сразу на предназначенное 181
место у наружных стен здания. Домкраты, устанавливаемые во внутренних стенах здания, рекомендуется укладывать ближе к ме- сту их предстоящей установки. При составлении графика доставки оборудования следует исхо- дить из последовательности их монтажа с целью бесперебойной эксплуатации действующего цеха в случае его передвижки или подъема. По окончании всех подготовительных работ главным инженером конторы (треста) назначается техническая комиссия. Для приемки в течение одного дня здания объемом 20 тыс. м3 комиссия должна состоять из двух-трех инженеров-строителей, двух геодезистов, одного механика, электрика и сантехника. Комиссия проверяет соответствие проекту качество выполнен- ных в натуре работ. Акт с замечаниями, утвержденный главным инженером конторы (треста), передается начальнику работ для устранения обнаруженных недоделок и дефектов. После устране- ния дефектов с разрешения главного инженера приступают к пере- движке сооружения. 3. Последовательность этапов работ К началу работ контора получает полный технический проект на передвижку, смету, проект организации работ, график работ и результаты геологических изысканий с данными испытания грунта и с анализом грунтовых вод. Рабочие чертежи должны поступать на производство в соответ- ствии с графиком работ. Для большей детализации в последовательности работ ниже приводятся рекомендации для каждого подучастка в отдельности. а) Подучасток работ, выполняемых вне здания, начинает свою работу с освобождения территории, по которой будет передвигать’ ся здание, от различных строений, насаждений и т. п. По мере очистки территории (в первую очередь вблизи здания и на месте сооружения новых фундаментов) осуществляются земляные ра- боты. Вслед за земляными работами ведется укладка подготовки под пути. По окончании укладки подготовки под пути полосой в 10—12 м в направлении движения здания часть плотников пере- ключается на укладку шпал. Зачастую в условиях передвижки здания плотники производят и подливку раствора (подбивку бетона) под шпалы. После укладки шпал впереди здания часть рабочих этого подучастка переводится на подучасток работ внутри здания. Гра- фик перевода рабочих с одного подучастка на другой устанавли- вается в зависимости от объема работ на территории передвижки (вне здания и под домом). Рельсы на территории вне здания начинают укладывать после того, как концы рельсов будут выпущены из-под дома. Эту работу обычно выполняют рабочие, освободившиеся от земляных работ. 182
С завершением земляных работ, устройства новых фундамен- тов, укладки подготовки шпал и рельсов, рабочие переключаются на выполнение анкерных креплений (при передвижке здания ле- бедками с системой полиспастов). Во время передвижки здания на этот подучасток возлагается переброска вышедших из-под здания катков к переднему по ходу движения фасаду Остальные рабочие этого подучастка направ- ляются на выправление катков во время движения здания. После передвижки здания подучасток ведет разборку прой- денных зданием путей и анкерного крепления. б) Подучасток работ, выполняемых в самом здании. Вслед за съемкой полов, легких перегородок и т. п. рабочие подучастка про- изводят земляные работы под зданием, извлекают коробки с дверь- ми, выбрасывают транспортерами через дверные или оконные проемы грунт. Чтобы очищенные помещения не засорялись, все работы под зданием следует вести от внутренних помещений к наружным. В помещениях, где земляные работы закончены, приступают к укладке подготовки и пробивке в стенах здания штраб для заводки рандбалок, затем выполняют электросварочные работы. Перед началом этих работ все электросварочные аппараты, стар- теры моторов, а также все свариваемые элементы конструкций (ходовые балки, рандбалки, диафрагмы) должны быть надежно заземлены. От сроков производства электросварочных работ зависят все работы по подготовке здания к передвижке. Для ско- рейшего выполнения этих работ необходимо иметь большое коли- чество электросварочных аппаратов (на объем здания в 3 тыс. м? требуется один сварочный аппарат). Чтобы ускорить работы по передвижке, заводку всех рандбалок следует закончить в две или три очереди. При передвижке в прямом направлении, как было сказано, рандбалки стен параллельных направлению движения использу- ются и как ходовые. Работы по подъему этих стен с целью устрой- ства под ними путей возлагаются на бригады, заводившие рандбал- ки. Далее они же выламывают кладку под рандбалками, устраи- вают рельсовые пути и сажают на них здание. При передвижке в косом направлении или по кривой пробиваются отверстия (сквозные гнезда) для укладки путей. Перекрепление здания на ходовые конструкции, как было уже сказано, производится путем передачи на них нагрузки гидравли- ческими домкратами (см. рис. 59). Этой работой занимается само- стоятельно выделенная бригада во главе с опытным мастером. В состав бригады входит слесарь, два рабочих и плотник (для устройства настила, по которому передвигают домкрат с одного узла на другой). При перекреплении здания на ходовые балки целесообразно придерживаться следующего порядка: сначала перекрепить сред- нюю часть здания, а затем уже крайние. 183
В случае устройства путей в две очереди, когда сначала ставят пути с четными номерами, а затем с нечетными, перекрепление здания на ходовые балки следует вести от средней части здания к крайним. Окончательная посадка здания на катки производится после того, как под здание будут заведены все ходовые конструкции и закончены электросварочные работы. Для уменьшения возмож- ной неравномерной осадки выломку всех оставшихся целиков кир- пичной кладки между путями целесообразно производить от сере- дины к краям. Привязку подвижных блоков и подъем нижних по- лок концов ходовых балок (см. рис. 21) можно производить к концу посадки здания на катки. Во время передвижки здания рабочие выправляют катки и ве- дут наблюдения за состоянием сварочных швов, а после окончания перемещения демонтируют под домом все ходовые конструкции. Демонтаж ходовых конструкций производится в три очереди: в первую очередь заполняют кладкой под стенами между путями, во вторую — удлиняют подведенную кладку за счет снятия четных номеров путей и в третью очередь — то же за счет снятия нечетных номеров путей. 4. Диспетчерская связь Большое значение в организации работ имеет хорошо налажен- ная связь, особенно в период движения здания. Наиболее дешевая в эксплуатации раздельная внутренняя теле- фонная связь. Такая связь вполне достаточна при подготовке здания к передвижке и после его передвижки. На время передвижки здания, когда необходимо передавать команду во все пункты, требуется мощная рупорная радиоустанов- ка с микрофоном и телефонная связь с установкой нумератора также на пульте управления. Все распоряжения руководителя передвижкой сообщаются не- посредственно через радиоустановку, причем они должны переда- ваться четко, быть точными и понятными и повторяться дважды. Сведения о готовности к передвижке и другие данные сообщаются руководителю работ по телефону. С момента начала передвижки передаются следующие распо- ряжения: «Всем рабочим и мастерам занять свои места». «Мастерам проверить расположение катков и о готовности к передвижке сообщить на пульт». «1Мастерам проверить, хорошо ли очищены рельсы и нет ли на рельсах металлических предметов» «Рабочим держать кувалды в стороне от рельсов». «Механику и слесарям на лебедках подготовиться к пере- движке». «Включаю правую (левую) лебедку». «Электросварщику тов. заварить на пути сзади дома диафрагмы». «Останавливаю правую (левую) лебедку» и т д. 184
5. Календарный план работы При разработке календарного плана необходимо учитывать взаимозависимость подучастков работ и чтобы вся подготовка к передвижке здания была закончена на всех подучастках одновре- менно. На подготовительные работы под зданием отводится от 5 ДО' 10 дней в зависимости от объема работ или целесообразности одновременного ведения их под всем зданием. Для передвижки больших зданий обычно принимается поточный метод ведения работ- по окончании подготовительных мероприятий в средней части здания ведутся земляные работы, затем одновременно — подготовительные работы и в других частях здания. Подготовительные работы вне здания продолжаются от 10 до 20 дней, но не более, так как в противном случае могут задержать- ся работы других подучастков. Электропроводка как под зданием, так и вне его должна быть сделана к окончанию подготовительных работ Сжатый воздух для производства работ подается с помощью подвижного компрес- сора. Земляные работы, укладка подготовки и шпал полосой не более 12 м впереди движения должны быть закончены подучастком, ведущим работы вне здания, к тому времени, когда смежный под- участок, производящий работы под зданием, закончит заводку рандбалок с рельсовыми путями. Время, потребное на полное устройство анкерного крепления, примерно равно времени, необходимого для посадки здания на катки. Сроки передвижки здания обычно сдерживаются механиз- мами, с помощью которых передвигают здание, и способом его пе- редвижки. При передвижке здания гидродомкратами с технической скоростью 6 м/час через каждые 0,5—1,0 м движения здания тре- буется остановка на 10 мин. для переустановки упоров. Таким об- разом, коммерческая скорость при движении здания домкратами составляет 5 м/час. Учитывая возможные дополнительные останов- ки из-за разрыва сварочных швов диафрагм и других задержек, коммерческую скорость нужно принимать в среднем 3 м/час. При передвижке здания лебедками с технической скоростью 8 м/час большое значение имеет возможность наматывания на барабан лебедки всего троса, стягиваемого с полиспаста. При поль- зовании шпилевыми лебедками или лебедками с цилиндрическим барабаном (при наматывании всего троса с полиспаста на барабан лебедок) коммерческую скорость движения здания можно прини- мать в пределах 4—5 м/час, однако, при этом необходимо преду- смотреть возможные вынужденные остановки. Если здание передвигают по кривой, то время, необходимое на передвижку, значительно возрастает Действительно, применяя цилиндрические катки, при небольшом радиусе поворота здания приходится выправлять их через каждые 0,5 м пути движения зда- 185
ния. Поэтому при движении здания по кривой с минимальным ра- диусом в пределах 50 м коммерческая скорость движения составит не более 0,4—0,5 м/час. 6. Дополнительные требования к организации работ при необходимости подъема и передвижки сооружения Для сооружений, подлежащих подъему и передвижке, схема и состав (по группам работ) участка производителя работ ана- логичны участку производителя работ только для их передвижки. Все подсобные помещения устраиваются, как уже было сказано, вне этого здания или в его первых этажах. В большинстве случаев сначала приходится вести работы по подъему сооружения, а затем по передвижке. Так же поступают при необходимости выправления крена сооружения и его горизон- тального перемещения. Если необходимо поднять и передвинуть здание с глубоким подвалом по неглубоко залегающим прочным грунтам, то целесообразно сначала его поднять. Это позволяет поднять отметку среза, увеличить высоту передвигаемых стен здания и уменьшить глубину земляной выемки, по которой будут его передвигать. Одновременно с производством работ по подъему сооружения следует вести подготовку к его передвижке: строить новые фунда- менты с подвалом, на отдельных участках подготавливать осно- вание для укладки шпал и рельсовых путей, в стороне от здания заготавливать парные ходовые балки и другие приспособления. В каждой смене основных рабочих участвуют одна или две бригады для производства дополнительных работ, связанных с передвижкой сооружения. Эти бригады в зависимости от объема работ должны состоять из 1—2 плотников, 1—3 каменщиков, 2—5 такелажников и 4—10 подсобных рабочих. В группе электромеханических, сварочных и санитарно-техни- ческих работ увеличивается вдвое число электросварщиков. Состав группы геодезических работ остается без изменений. Транспортно-хозяйственные рабочие должны обеспечивать дос- тавку фундаментных подушек, блоков стен подвала и необходи- мого оборудования для передвижки. Подъемные приспособления (домкраты, мачты для полиспастов и др.) должны быть расположены так, чтобы не мешать укладке рельсовых путей и установке ходовых балок. Посадка сооружения на катки производится после заводки под здание всех ходовых конструкций и завершения всех основных электросварочных работ 7. Организация работ на время передвижки, подъема или выпрямления Во время перемещения сооружения присутствие старшего про- изводителя работ или инженера обязательно, кроме того, жела- тельно присутствие представителя конторы (треста). 186
При подъеме гидравлическими домкратами возможны следую-, щие два вида организации работ- 1) подъем ведется одновременно всеми домкратами или 2) поочередно каждым домкратом. При одновременном подъеме требуется по одному рабочему на каждый домкрат. Для закрепления на поднятую высоту необходим один электросварщик на каждые 500 ж2 площади основания здания и один слесарь для обслуживания 15 домкратов. Кроме того, необ- ходимо иметь одного электромонтера и дежурную бригаду из 5—6 рабочих (2 плотника, 1 каменщик и подсобные рабочие). Во время подъема сооружения для наблюдения за работой домкратов к каждой группе из 5—10 домкратов прикрепляют одного мастера, ответственного за работу данной группы домкратов. При этом важно, чтобы мастер имел возможность с одного места обозревать все домкраты, за состояние которых он отвечает. Одновременно с этим он должен на своем участке наблюдать за состоянием заве- денных под сооружение конструкций и приспособлений для подъ- ема. При поочередном подъеме каждым домкратом бригада, состоя- щая из слесаря и рабочего, переходит от домкрата к домкрату, производя подъем на размер принятой деневиляции. Механик участка во время подъема сооружения обеспечивает ремонт поврежденных элементов домкратов, сварку трещин в сва- рочных швах, соединяющих балки, и ведет наблюдения за нормаль- ной работой санитарно-технического оборудования. Геодезист участка контролирует равномерность подъема со- оружений и ведет наблюдения за работой системы водяной нивелировки. Наблюдение за состоянием внутренних помещений и конструкций здания в период подъема осуществляется произ- водителем работ, а для большого и высокого здания — специально назначенным для этой цели инженером. На время подъема сооружения полиспастами требуется: один рабочий-лебедчик и один подсобный рабочий на каждую электро- лебедку; один электромонтер на каждые 10 электролебедок; один такелажник-верхолаз на каждые 10 электролебедок или один такелажник-верхолаз на каждые 5 полиспастов; один электросвар- щик, один автогеннорезчик и один слесарь на каждые 10—15 по- лиспастов. Кроме того, в помощь им придается запасная дежурная бригада из двух верхолазов, двух слесарей, одного электромонте- ра, двух такелажников и двух подсобных рабочих. Линейный инженерно-технический персонал на вр?мя подъема сооружения должен состоять из одного мастера на каждый ряд колонн, имеющий не менее 5—6 полиспастов, и одного производи- теля работ на каждые 3 ряда колонн, имеющие не менее 15—18 полиспастов. За состоянием стен, потолков и других элементов во время подъ- ема наряду с техническим персоналом участка ведут наблюдения и сами жители. Быстрое устранение обнаруженных дефектов в ком- муникациях (отопление, телефон, электросеть ь т. д.) вселяет уве- 187
ренность в благополучном исходе производившихся работ. Послед- нее обстоятельство весьма существенно. На время подъема здания при помощи ручных винтовых дом- кратов или полиспастов для передачи команды об очередном этапе подъема на все участки работ (отсутствует система водяной нивелировки) устанавливается дополнительная сигнализация. При подъеме гидравлическими домкратами (имеется система водяной нивелировки) не требуется устройства дополнительной сигнали- зации. Во время передвижки сооружения группа основных рабочих вы- правляет катки и ведет наблюдение за состоянием сварочных швов, а после передвижки демонтирует все ходовые конструкции и рель- совые пути. Дополнительное время, затрачиваемое на передвижку под- нятого здания, обычно не превышает 15—25 дней, поскольку подготовительные работы к подъему совмещаются с подготовкой сооружения к передвижке. Если здание передвигается по кривой, то время, необходимое на передвижку, возрастает не менее чем в 2 раза.
Глава IX ПРИМЕРЫ ИСПОЛНЕННЫХ ОРИГИНАЛЬНЫХ РАБОТ ПО ПЕРЕДВИЖКЕ, ПОДЪЕМУ И ВЫПРЯМЛЕНИЮ КРЕНОВ СООРУЖЕНИЙ А. Бескаркасные каменные сооружения 1. Первая передвижка каменного дома в Москве В 1898 г. был передвинут на 100 м четырехквартирный двух- этажный кирпичный дом с размерами в плане 20X11,5 м. Здание расположено по Каланчевской ул. № 32/61 вблизи Ленинградско- го вокзального узла. Передвижка вызывалась необходимостью увеличения количества железнодорожных путей. До передвижки сломали печи, сняли оконные переплеты и по- ставили в окнах деревянные диагонально расположенные раскосы. Стены от фундаментов отделили пилой, представляющей собой втрое скрученную проволоку. Под пробитые сквозь стены проемы завели накрест размещенные три ряда брусьев и рельсы; под последними установили винтовые ручные домкраты. Подъем здания производился по команде. Далее подвели накрест распо- лагаемые два ряда брусьев, рельсы и катки (см. рис. 1). Для пере- движки применили 14 толкающих домкратов и 6 тянущих лебедок. Вторые концы тросов от лебедок прикрепили к деревянным хому- там, охватывающим дом кольцом. Во время передвижки между одной торцовой и продольными стенами образовалась большая трещина, которую после передвижки заделали. Передвижка про- изводилась по способу, подобно применяемому в США, под руко- водством известного проф. И. М. Федоровича. 2. Выпрямление крена колокольни Воровско-Успенской церкви Кирпичная колокольня Воровско-Успенской церкви в Архан- гельске высотой около 32 м была построена в 1762 г. Фундаментом служили часто поставленные деревянные стулья, опиравшиеся на плотную красную глину. Поверх стульев были уложены на гли- нистом растворе крупные постелистые бутовые камни. К сентябрю 1912 г колокольня на уровне креста отклонилась по горизонтали на 1,28 м, но продолжала оставаться в устойчивом положении. Чтобы центр тяжести колокольни вышел из средней трети, величина отклонения от вертикали должна была бы превы- сить 3,5 м. Крен колокольни произошел от неравномерного гниения деревянных стульев. Академику П. П. Покрышкину, известному в то время специ- алисту по реставрации, было поручено выпрямить крен колокольни 189
и заменить деревянные стулья на каменные фундаменты под местом наибольшего крена колокольни. При замене — подводке фундаментов на этом пониженном участке смещение колокольни по горизонтали за счет временного уменьшения площади подошвы увеличилось на 0,54 м, а когда были подведены каменные фунда- менты с противоположной стороны — крен уменьшился на 0,28 м. Затем подвели фундаменты между уже подведенными участками, и вся работа по замене фундаментов была успешно завершена. Каменные столбы нового фундамента не доводили до цоколя здания, а в оставленные зазоры между верхом столбов и низом цоколя набивали мешки с сухим песком. Разрыв по высоте со сто- роны крена делали минимальным, а с противоположной стороны — прямо пропорционально требующейся высоте опускания колоколь- ни. Крен выпрямили путем постепенного извлечения песка из мешков. В процессе выпрямления колокольни со стороны крена в камен- ной кладке выше цоколя на ограниченном по длине участке обра- зовалась широкая горизонтальная трещина. Трещина разрывала кладку с внешней стороны на некоторую глубину по толщине стены. Появление трещины, по нашему мнению, объясняется не- равномерной осадкой по толщине стены. В образовавшуюся трещи- ну забили стальные клинья для распределения нагрузки на всю толщину стены. Как только колокольня стала вертикальной, заложили кирпи- чом — железняком на цементном растворе все образовавшиеся пустоты между мешками с песком. После затвердения раствора поочередно убирали мешки с песком и закладывали образовавшие- ся проемы. Работы были начаты с подводки фундаментов под местом на- ибольшей осадки колокольни. Это правильно, но в наше время до подводки с помощью предварительно-напряженных подкосов или оттяжек добились бы снижения фибровых напряжений в кладке со стороны крена и, таким образом, крен колокольни во время под- водки фундаментов дополнительно не увеличился бы. В 1974 г в Бухаре повторили метод П. П. Покрышкина для выпрямления минарета медресе Гаукушон, крен которого состав- лял 2°28' 3. Подъем просевших внутренних каменных стен трехэтажного дома по ул. Летниковской в Москве В 1933 г. Метростроем были подняты просевшие внутренние колонны с уложенным под ними стальным прогоном, поддержива- ющим кирпичные стены трехэтажного здания. Подъем осуществлен по проекту и под руководством автора данной работы, при участии инж. И. А. Козлова. Осадка полуподвальных колонн и расположенных над ними всех трех внутренних поперечных стен произошла из-за значитель- ного увеличения нагрузки, вызванной изменением назначения зда- 190
ния. В связи с осадкой колонн внутренние несущие поперечные стены оторвались от наружных. Величина осадки (максимальная) средней внутренней стены составила 296 мм, примыкающей к ней слева—121 мм, а справа—145 мм. Глубина заложения фундаментов наружных стен составляла 2 м, а фундаментов колонн—0,75 м. Под фундаментами колонн залегали насыпные грунты, состоящие из супеси с органическими примесями. Балки междуэтажных перекрытий опирались на попе- речные стены. Здание было покрыто двускатной крышей из дере- вянных наслонных и симметричных стропил со средней стойкой и подкосами. Все узлы стропил были раскреплены стальными ско- бами. После осадки внутренних поперечных стен стойки стропил остались на прежних вертикальных отметках, шипы всех стоек вышли из гнезд. Для подъема просевших стен применили 100-тонные гидравли- ческие домкраты (ДГ) с индивидуальными насосами. Ограничен- ное количество домкратов не позволило поднимать все стены сразу. Просевшие стены поднимали поочередно. Все работы по подъе- му были сосредоточены в подвале здания. Домкраты устанавли- вали во вновь возведенных в подвале кирпичных стенах между колоннами в специально оставленных сквозных гнездах. Для распределения давления от домкратов на большую пло- щадь под и над гнездами для домкратов укладывали обрезки двутавровых балок, а для более равномерного распределения нагрузки от балок на кирпичную кладку между ними закладывали обрезки тесин. В первую очередь подняли на 150 мм среднюю поперечную стену и деревянными прокладками, уложенными между стеной и несущим прогоном, закрепили подъем. Далее переставили дом- краты и поочередно подгоняли до проектных отметок две другие стены. В последнюю очередь произвели дополнительный подъем средней поперечной стены на остальные 296—150=146 мм. После подъема образовавшиеся ранее трещины в стенах умень- шились с 45—60 мм до 3—4 мм. Шипы нижних торцов стропильных стоек вошли на всю их длину в гнезда брусьев-коротышей. В процессе подъема кладка стен и фундаментов, расположен- ная под нижними балками домкратов, оторвалась от остальной кладки и значительно осела. Следовательно, в период подъема нагрузка от веса поднимаемых стен передавалась на грунт только по небольшой длине основания. Временная передача всей нагрузки на меньшую площадь основания, благодаря уплотнению грунта, увеличила его несущую способность. При этом методе работ домкраты не только поднимают просев- шую часть здания, но и уплотняют грунт основания, в связи с чем отпадает необходимость в дополнительных мероприятиях по уси- лению основания. Спустя 11 лет, в 1944 г., при осмотре здания никаких деформа- ций в нем не обнаружили. 191
4. Поддержание отдельных стен здании при осадке оснований на одной вертикальной отметке В 1934 г. при выемке грунта из-под фундаментов нескольких многоэтажных зданий для строительства туннелей метро мелкого залегания по ул. Волхонке в Москве приходилось их непрерывно поддерживать на одной вертикальной отметке. В стены заводились рандбалки, под которыми устанавливались поперечины, концы которых опирались на домкратные клетки. По мере осадки грунта под шпальными клетками, пользуясь системой водяной нивелиров- ки, подкачиванием по мере необходимости гидравлических дом- кратов — подъемом поршней, стены поддерживались на одной вертикальной отметке. Вверху этих стен даже не появлялись волос- ные трещины. 5. Передвижка фидерной подстанции Здание имеет сравнительно толстые бетонные стены с более тонкими внутренними бетонными армированными перегородками. На этом объекте впервые для косой передвижки с поворотом был апробирован новый способ передвижки зданий с применением рандбалок и ходовых балок (см. рис. 4). Об очередности ведения работ более подробно изложено в главе 1. 6. Передвижка дома № 77 по ул. Осипенко в Москве В июне 1937 г. был передвинут дом № 77 по ул. Осипенко (бывш. Садовническая улица), имеющий в плане Г-образную фор- му. Площадь передвинутого корпуса составляет 990 м2, объем — 21 600 м3, длина—88,60 м, ширина—11,20 м, высота пятиэтажной части—19,73 м, высота шестиэтажной части—23,5 м, вес дома — около 8 050 тс (рис. 66,а и 66,6) Перекрытие подвала состоит из металлических балок с бетонными сводами; все остальные перекрытия деревянные, из досок, поставленных на ребро. Попе- речные внутренние капитальные стены заменены отдельными кир- пичными столбами. Толщина наружных стен в первых трех этажах в 2,5 кирпича и в верхних двух этажах (и в трех этажах неболь- шой шестиэтажной части дома) — в 1,5 кирпича, сложенных по системе Вутке. Дом, построенный в 1929 г., был оборудован водопроводом, канализацией, водяным отоплением, электрическим освещением, газом, телефоном и радиотрансляцией. Передвижка этого здания была вызвана постройкой на его месте подходов к новому Большому Краснохолмскому мосту Передвижке подлежала большая часть дома, выходившая своим фасадом на Садово-Краснохолмскую улицу; остальная часть здания с фасадом на улицу Осипенко, как не выходящая за пре- делы новой красной линии, должна была остаться на месте. Здание было разрезано вертикально на два прямоугольных дома. 192
Рис. 66. Дом № 77 по ул. Осипенко до пере- движки (а) и после пе- редвижки (б). Резка здания (отбойным молотком) производилась в угловой части дома по лестничной клетке. Одну из капитальных стен лестничной клетки, примыкавшую к передвигаемой части здания, решено было передвигать вместе с домом. Внутри лестничной клетки, чтобы она после передвижки здания имела ограждающую наружную стену, на расстоянии 10 см от отрезанной капитальной стены, заблаговременно (до передвижки здания) была устроена на всю высоту лестничной клетки железо- бетонная стенка толщиной в 10 см. Таким образом, одна сторона маршей и площадок лестничной клетки была сужена на 20 см. Ступени, опиравшиеся ранее на ка- питальную стену, были укорочены подрубкой и концы их забетони- рованы в железобетонную стенку В передвигаемом доме (до начала работ) было зарегистриро- вано большое количество сквозных трещин осадочного характера. Грунтовые напластования по пути передвижки до глубины 2,5—3 м представляли собой культурный слой. Этот слой подсти- лался перемежающимися слоями мелких, сильно влажных, 13-751 193
с органическим илом песков и суглинков пластичной консистенции средней плотности, мощностью от 1 до 8 м. Ниже их залегал мощ- ный, слой — до 15 м— мелкозернистых песков, насыщенных водой. Эти грунтовые напластования при бурении подавались в обсадные трубы. На глубине 23—25 м расположены карбонная глина и вто- рой слой известняка. Юрская глина и первый слой известняка почти полностью эродированы. Проектом предусматривалось устройство пути для передвижки дома на плотно слежавшемся насыпном грунте, с вычисткой ста- рых, засыпанных мусором выгребных ям; очищенные от мусора ямы заполнялись кирпичной щебенкой. По всему пути передвижки была уложена щебеночная подготовка слоем от 30 до 60 см. Ще- бенка укатывалась 10-тонным механическим дорожным катком. Во время укатки щебенки в некоторых местах отмечалась осадка под барабанами катка, а при расчистке этих мест обнаруживались засыпанные выгребные ямы. Для того чтобы часть здания, выходившую на Краснохолмскую улицу, можно было передвинуть на красную линию, перемещение было намечено по кривой. Наиболее отдаленный радиус равнялся 159,56 м, а ближайший к центру вращения—101,23 м. Подбор ра- диусов был произведен теоретически, путем точного определения существующего положения и красной линии. Длина пути перед- вижки по большому радиусу — 33,72 м. Поворот здания на полную длину передвижки был определен в IG^'. Срез здания с фундаментов был намечен в том месте, где буто- вый фундамент переходит в кирпичную кладку. Все капитальные кирпичные стены по линии среза усиливались прокатными двутав- ровыми балками № 45, которые обхватывали стены здания с двух сторон. Таким же способом были заведены рандбалки и вдоль всех внутренних каменных столбов. Пробивка штраб в кирпичных стенах для рандбалок производилась на глубину 20 см. Парные рандбалки соединялись в верхней плоскости, над осью каждого пути, посредством пропущенных сквозь стену и приварен- ных к ним обрезков рельсов. Неизменность положения рандбалок в нижней плоскости достигалась приваренными к ним ходовыми балками. Горизонтальная рама, образованная системой рандба- лок, дополнительных поперечных связей и ходовых балок, созда- вала достаточную жесткость в горизонтальной плоскости. Здание двигалось по путям, состоящим из четырех и местами из шести рельсовых ниток. Расстояние между рельсами одного пути было от 20 до 30 см. Косое перемещение здания по отношению к фундаментам за- трудняло выключение существующего и нового фундаментов из работы. Действительно, при передвижке здания по основанию различной жесткости могла иметь место неравномерная осадка здания, следовательно, и деформация. Для исключения из работы существующих фундаментов потребовалось бы перекрыть их бал- ками (с опорами на клетки) с пролетом в 5 м. Для перекрытия таких пролетов с нагрузкой в 24,5 т на 1 пог. м понадобилось бы 194
уложить высокие балки (мостовые фермы). Поэтому было решено не выключать из работы старые и новые фундаменты, а перекрыть их деревянными клетками по высоте в четыре ряда. Этим достига- лось увеличение упругости основания, и, таким образом, создава- лись условия для равномерной осадки при прохождении здания над уложенной по культурным напластованиям подготовкой и фун- даментами. Рельсовые пути по территории передвижки были уложены на двойном деревянном настиле: нижний ряд—из шпал и верхний из брусьев. Настилы укладывались под углом 45° друг к другу. Нижний настил из шпал укладывался с зазорами от 5 до 15 см радиально. Во время укладки шпал на щебеночную подставку под ними подливался цементный раствор. Брусья имели сечение 12X20 см и ставились на ребро. Через каждые четыре-пять брусьев оставлялся зазор шириной 12—20 см. По брусьям под углом 45° пришивались костылями железнодорожные рельсы типа 1а. Устройство путей под домом и заведение ходовых балок произ- водились в две очереди: вначале для четных путей, затем для не- четных. Катки применялись длиной 1,2 м: изготовленные из кова- ной стали и обточенные на цилиндр. Все катки располагались радиально. Ходовые балки, установленные под рандбалками и заклинен- ные с ними, закреплялись сначала деревянными распорками, а затем приваривались к рандбалкам. Изгибание двух балок одного пути делалось в соответствии с радиусом кривизны. Для ходовых балок использовались двутавры № 55. Рельсы изгибались также в соответствии с радиусами кривизны; каждого пути. Передача веса здания на путевые устройства производилась постепенно, по мере подготовки отдельных путей. После устройст- ва всех путей и заведения ходовых балок в стенах здания остава- лись целики от старого фундамента, по удалении которых здание было полностью посажено на катки. Передвижка здания осуществлялась 27 электродомкратами мощностью по 20 тс каждый. Домкраты укладывались с задней стороны дома на доски, опиравшиеся по нижним полкам каждой пары ходовых балок, и передвигались вместе со зданием. С одной стороны основание домкрата упиралось в диафрагму, поставленную между каждой парой ходовых балок, а с другой стороны винт домкрата упирался в специальный заклинивающий упор, передавая силу сопротивления движению здания тем же рельсам, по которым оно двигалось. Шаг резьбы винтов каждого из двух рядом расположенных домкратов (установленных вдоль передвигаемого здания) изменялся пропорционально расстоянию домкрата от оси вращения дома. Движение здания происходило со сравнительно большой скоростью — от 10 до 15 м/час. Таким образом, более удаленный от оси вращения торец знания пере- двигался в течение двух минут на 50 см, а ближайший к оси вращения — на 32 см. Все домкраты включались и выключались одновременно по- 13* 195
средством одного рубильника. Однако для каждого домкрата имелся и свой рубильник; в случае необходимости можно было выключить в отдельности любой домкрат. Передвижка здания осуществлялась с интервалами через каждые 0,5 м, в соответствии с длиной винта домкрата, причем вначале подготовка к каждому этапу передвижки (выпрямление катков, перестановка упоров) Занимала более часа. Дом был передвинут на новое место в тсче- ние трех дней. Осадка здания проверялась нивелировкой по рей- кам, прикрепленным к стенам здания. Правильность направления передвижки контролировалась по смещению индексов относи- тельно неподвижных реперов на рельсовых путях. Индексы при- креплялись к раме передвигаемого дома. По окончании передвижки здание стало над приготовленным для него фундаментом с точностью до ±2 см. На время работ были сооружены пульт управления передвиж- кой и будка управления домкратами. В пульте управления был установлен рубильник электрической сети, телефон внутренней коммутаторной станции, электрическая сигнализация и мощный микрофон. Здание во время передвижки не получило никаких деформаций; все системы (водопровод, канализация, электричество и т. п.) дей- ствовали бесперебойно. После посадки здания на катки определялись дополнительные напряжения, возникающие в кирпичной кладке и рандбалках в период движения здания. Определить напряжения в каменных стенах и рандбалках в момент, когда они начинают работать на изгиб, не представлялось возможным из-за помех, вызванных ударами пневматического молотка при разборке каменной кладки под рандбалками. Тензометры Гугенбергера, прикрепленные сверху к рандбалкам, в середине между путями показали растягивающие напряжения до 700 кгс!см2. Приборы, установленные посередине сечения балки и на верхней полке, показали, что и в этих сечениях неразрезная балка пролетом 3 м также испытывала только растягивающие усилия; следовательно, рандбалка работала вместе с кирпичной кладкой. 7. Подъем и передвижка дома № 5/16 по ул. Серафимовича в Москве Трестом передвижки и разборки зданий Моссовета летом 1937 г под непосредственным руководством автора настоящей работы был запроектирован, поднят, а затем и передвинут указан- ный дом. Необходимость подъема этого здания была вызвана предстоящим повышением отметки тротуара, а передвижка в свя- зи со строительством на месте расположения дома высоких подхо- дов нового Каменного моста через Москва-реку. Здание, имеющее в плане форму буквы «Г», кирпичное, пяти- этажное с подвалом, объем — 17600 м3, площадь застройки — 900 м2 и вес—7500 т Отметка среза была принята на 1,5 м выше 196
пола подвала. На этой отметке во все капитальные стены, парал- лельные направлению движения, были заведены рандбалки из двутавров, которые одновременно служили и ходовыми балками (см. рис. 20) В стены, расположенные нормально к направлению движения, также заводили рандбалки, но ярусом выше. Для ранд- балок применялись двутавры № 45 и № 55. Сначала здание под- няли на 1,855 м, а затем передвигали на 74 м. Под рандбалками пробили сквозные гнезда для домкратов, которые установили на одной вертикальной отметке. Кирпичную кладку под домкратами усилили железобетонной плитой. На дом- краты, поднимавшие поперечную стену, поставили специальные компенсаторы равные высоте нижнего яруса рандбалок продольных стен. Подъем производился 92 гидравлическими 200-тонными дом- кратами системы «Перпетуум». Для обеспечения одновременности и равномерности подъема всего дома была применена система водяной нивелировки. Для стимулирования быстрейшей работы домкратов согласно проекту, как было сказано, рабочие должны были следить за тем, чтобы уровень воды в отводной трубке системы водяной нивелировки был на 2 мм ниже нуля деления шкалы. По мере подъема под каждый домкрат подводили клетку размером 1X1 м из рельсов. Рельсы скреплялись точечной электросваркой во всех местах их взаимного пересечения. Благодаря подъему не только сохранили первый этаж, но и устроили высокое полуподвальное помещение. Необходимо отме- тить следующие недостатки, имевшие место при осуществлении данного подъема: 1 Не была применена централизованная система транспорти- ровки жидкости в домкраты. Поэтому на подъеме было занято около 90 рабочих вместо 25. В первые дни подъем происходил мед- ленно, потому что больше половины рабочих не имели опыта и не были своевременно обучены правильному обращению с ручными насосами к гидравлическим домкратам. Кроме того, у некоторых домкратов насосы часто выходили из строя из-за неточности центрировки плунжера насоса по отношению к его цилиндру, а мастерская для ремонта насосов еще не была создана. 2 . Для подъема на высоту 1,885 м следовало бы применить дом- краты с ходом поршня 50 см, а не 16—17 см. При наличии таких домкратов и централизованной системы их питания весь подъем был бы осуществлен за 8—10 дней вместо 14. Здание двигалось параллельно его длинной стороне. Под каж- дой из трех стен длинной стороны устраивалось по одному пути. Нагрузка от поперечных стен передавалась через рандбалки на продольные стены. Оказалось, что на территории движения и на месте нового положения здания насыпные грунты с большим со- держанием органических примесей и слабые насыщенные водой пылеватые пески залегают до глубины 8,0 м, а ниже — галька. В связи с этим было решено рельсовые пути между старым и новым положением здания основать на деревянных сваях, а новые фунда- 197
менты — на железобетонных забивных сваях. Учитывая малооса- дойность свайных фундаментов, сэкономили на тяговых усилиях: передвигали здание с уклоном в 0,002°. Однако, как уже указыва- лось, из-за усложнения работ по заводке рандбалок и устройства путей с уклоном эти работы обошлись значительно дороже, чем полученная экономия в тяговых усилиях. Здание передвигалось по каткам тремя 10-тонными лебедками. Две из них были основными, а третья оттягивала на себя часть длинного троса основного полиспаста. Как при подъеме здания, так и во время его передвижки жиль- цы не выселялись, и они продолжали пользоваться всеми удобства- ми (водопровод, канализация, электрическое освещение, газ и т. п.) По всем перечисленным объектам, начиная с 1935 г., как проек- тирование, так и производство работ осуществлялось под руко- водством автора данной работы. Во всех последующих объектах принимали активное участие в проектировании и производстве работ и другие работники треста передвижки зданий. 8. Передвижка дома № 24 по ул. Горького в Москве При реконструкции правой стороны улицы Горького в 1938 г. была осуществлена передвижка на 49,82 м в глубь квартала в прямом направлении интересного в архитектурном отношении дома, построенного еще в 1903 г. Большие арки с узкими простенками в первых двух этажах и полуциркульная арка пролета в центре зда- ния, высотой в два этажа, радовали глаз. В плане дом имел форму прямоугольника, включающего два внутренних двора. Объем здания—46600 Л13, площадь основания— 61,7X39,1=2412,5 м2, вес—22400 т. Стены кирпичные на сложном и частично на цементном растворе; качество кладки хорошее. Под- вал располагался под всем зданием и внутренними дворами; он был покрыт кирпичными и частично железобетонными сводиками; перекрытия остальных этажей — деревянные по металлическим балкам; стропила деревянные; кровля железная. Здание оборудо- вано водопроводом, канализацией, центральным водяным отопле- нием, электричеством, телефоном и т. п. Здание срезалось с фундаментов на уровне пола подвала. Это дало возможность передвинуть его вместе со стенами подвалов и перекрытиями над внутренними дворами. Разборка перекрытий над дворами была нецелесообразной, так как препятствовала бы заезду во двор транспорта. Грунтовые напластования по пути движения представляли со- бой средний и мелкозернистый песок мощностью 3 — 5 м с малой примесью глины и подстилались более крупными песками. Уровень грунтовых вод находился на 2 м ниже пола подвала. Нормативное давление на грунтовые напластования было принято от 3,5 до 4 кгс/см2-, давление на шпалы под подошвой рельсов—до 30 кн/м2. В отличие от передвижек других зданий, где предварительное 198
сооружение фундаментов было обязательным, при передвижке дан- ного здания, происходившей в зимнее время в предельно короткий срок, было решено специальных фундаментов под здание не закла- дывать, тем более, что здание двигалось вместе с подвалом и подготовка из кирпичной щебенки укладывалась по всей террито- рии непосредственно по материку. В связи с этим пришли к выводу, что нет необходимости в возведении на новом месте специальных фундаментов. Во время эксплуатации здание неравномерной осад- ки не дало. Однако щебеночное основание под пути, сложенное из кирпич- ного боя без заполнения пустот, при его увлажнении не могло га- рантировать долговечность. После передвижки здания в апреле 1938 г., в эту подготовку было произведено нагнетание цементного раствора. Сдвижка здания с места производилась двумя электрическими лебедками, мощностью 15 т каждая, при одновременной работе (грех систем полиспастов. Лебедки помещались непосредственно на передних (длиной в 4 м) консолях ходовых балок. Тросы с бара- банов этих лебедок располагались нормально к направлению дви- жения; при этом трос от левой лебедки проходил через систему блоков и стягивал средние ветви основного полиспаста. Перед началом каждого этапа передвижки включалась сначала одна лебедка, а затем вторая; при дальнейшем движении (после сдвиж- ки здания с места) пользовались сначала одной лебедкой с двумя системами полиспастов (см. рис. 46), а затем второй лебедкой. Блоки двух смежных полиспастов сходились через каждые 3—4 м и менее, т. е. каждый этап передвижки продолжался до тех пор, пока блоки а не подходили вплотную к блокам б, а блоки г — к блокам в. Далее лебедкам давался обратный ход, и вспомогатель- ными полутонными лебедками д блоки а и г оттягивались как мож- но ближе к блокам е и ж. Неволики (сжимы) д, скрепляющие кон- цы троса, развинчивались и высвободившийся (от пройденного эта- па движения) трос основного полиспаста наматывался на катушки. Принятая система давала большое тяговое усилие; однако ча- стые и длительные перерывы в движении, вызываемые необходимо- стью уборки лишнего троса основного полиспаста и сматывания с барабанов лебедок троса двух вспомогательных систем полиспас- тов, ограничивали коммерческую скорость. Такая конструкция тяги может быть рекомендована для сдвижки с места зданий весом более 20 тыс. тс, при условии удаления блоков за пределы нового положения здания на такое расстояние, при котором было бы ми- нимальное количество остановок из-за сближения блоков а с бло- ками б. Здание было передвинуто на новое место за три дня. Техничес- кая скорость движения при одной лебедке составляла 4—6 м/час, а при двух лебедках—8—12 м/час. Вход и выход во время подготовительных работ и в период передвижки здания осуществлялся по специальным галереям, уст- роенным на консолях из уголковой стали, заделанных в стену 199
здания на высоте подоконника первого этажа. Выход на эти гале- реи был устроен из переделанных в лестничных клетках оконных проемов в дверные. Все сантехнические устройства на время передвижки здания переводились на временное присоединение; система отопления была присоединена к котельной соседнего здания посредством тру- бопроводов, уложенных вдоль направления движения дома. Все работы, связанные с передвижкой здания, заняли около пяти месяцев. Небезынтересно отметить, что по проекту предлагалось приме- нить тяговое усилие, состоящее из двух пятнадцатитонных электро- лебедок и одной системы полиспастов при тридцати однорольных подвижных блоков. Трос имел диаметр 22 мм, а ролики блоков 500 мм. Однако из-за большого количества блоков и связанных с этим потерь этой системой тяговых усилий здание не сдвинулось с места и было применено предложенное нами решение. 9. Передвижка здания Моссовета Передвижкой здания Моссовета (ул. Горького, д. №31) поло- жено начало реконструкции левой стороны улицы Горького, кото- рая на протяжении от Советской площади до площади Пушкина расширилась с 20 до 50 м. Здание Моссовета состоит из двух больших корпусов и двух боковых крыльев, соединяющих оба корпуса. Л1ежду корпусами и крыльями расположен большой внутренний двор. Корпус здания Моссовета, выступающий своим фасадом на улицу Горького (рис. 67), построен в 1784 г. известным архитекто- ром Матвеем Казаковым. Второй — новый корпус, расположен- ный по улице Станкевича, построен в 1932 г. по проекту академика архитектуры И. А. Фомина. Передвижке подлежал первый корпус, представляющий собой четырехэтажное каменное здание, имеющее в плане форму буквы «П», объем 32500 м3, площадь—1710 м2 и вес —20 тыс. тс. Сущест- вующая деревянная пристройка к дому (веранда) передвигалась вместе с основным зданием (рис. 68). Стены здания кирпичные, сложенные на известковом растворе, толщиной 1,5 м в первом этаже и до 0,74 м — в четвертом. Фунда- менты бутовые, сложены на слабом известковом растворе. Подвал имеется только под небольшой частью здания Полы первого этажа в том месте, где подвал отсутствует, уложены на лагах с кирпич- ными столбиками, либо по бетонной подготовке непосредственно на грунте. Междуэтажное перекрытие над цокольным этажом сделано преимущественно из металлических балок с заполнением кирпич- ными сводиками. Перекрытия над первым этажом и вьТ1пе состоят из металлических балок с деревянным заполнением. Кровля желез- ная, по деревянным стропильным фермам шпренгельной системы. Здание оборудовано водяным и частично калориферным отоплени- ем, водопроводом, канализацией, электроосвещением, телефоном и т п. 200
Рис. 67 Здание Моссовета до передвижки и надстройки. Рис. 68. Деревянная веранда с каменной лестницей здания Моссовета перекреплена на ходовые конструкции.
Здание было передвинуто на 13,65 м в прямом направлении внутрь квартала и поставлено на красную линию. Длина пути пе- редвижки соответствовала примерно размеру пролета двух арок (13,70 м), перекрывающих проемы высотой в два этажа между старым зданием и новым. Проемы служили для входа и въезда во двор Моссовета. Над арками проема в третьем этаже имелась галерея, соединявшая старый корпус с новым. Передвижка здания на новое место была произведена за счет сноса этих арок с распо- ложенными над ними галереями. Для сообщения между старым и новым корпусами, на время работ был устроен мостик висячей конструкции. Мостик соби- рался на полу третьего этажа, поддерживающие его тросы при- креплялись к капитальным стенам здания. При производстве основных работ, нормальная трудовая дея- тельность здесь не нарушалась. Работы, связанные с передвижкой дома, как под домом, так и по территории передвижки, выполня- лись подземным — закрытым способом. Сущность закрытого способа передвижки заключалась в следующем. Часть двора (по которому на глубине 4 м укладыва- лись пути для передвижки здания) перекрывалась сначала поверх асфальтового покрытия временным дощатым настилом, причем перекрытие это устраивалось по частям и в ночное время. До отметки низа подготовки щебеночного основания на расстоянии 3 м друг от друга были выкопаны колодцы (размерами в плане 1,2X1,2 м), в которые устанавливались стойки из круглого леса. Для распределения давления на большую площадь под основание стойки помещался деревянный крест из брусьев. Колодцы поверху перекрывались съемными деревянными щитами. Затем в асфаль- товой мостовой до отметки верха этих стоек были открыты траншеи, в которые укладывались двутавры (главные балки) с опиранием их на стойки. Верхние полки главных балок находились в одном уровне с мостовой. Поверх главных балок в нормальном к ним направлении размещались поперечные балки, по которым пришивался дощатый настил из двух слоев досок с прокладкой толя. Для того, чтобы не прекращалась нормальная работа на первых этажах, было решено завести подземным способом (пред- варительной проходкой штольнями под бетонной подготовкой полов) металлические балки с опиранием концов их в специально пробитые гнезда в каменных стенах здания. Подсчетами сравнительной стоимости открытого (без предва- рительного перекрытия двора) и закрытого (с перекрытием двора) способов было определено, что удорожание работ при закрытом способе выражается в 0,5 руб. на 1 м3 передвигаемого здания. Выемка грунта из-под временного настила двора Моссовета и полов помещений производилась подземным способом в течение круглых суток. Автомашины нагружались автоматически из бун- керов. Заведение металлических балок в капитальные стены со сторо- ны улицы Горького и улицы Станкевича производилось после про- 202
рытия вдоль здания глубоких траншей. Чтобы движение пеше- ходов по тротуару в дневное время не было нарушено, устройство траншеи по ширине тротуара этой улицы с деревянными крепле- ниями и верхнего дощатого настила производили в ночное время. Расстояние между осями отдельных путей составляло от 3,3 до 3,9 м. Каждый путь имел четыре рельсовых нитки. Шпалы укладывались на расстоянии 0,5 м одна от другой по щебеночной подготовке, политой цементным раствором. Передвижка здания осуществлялась по грунтовым напластованиям, из разнозернистого песка и местами из супеси твердой консистенции. На новом месте расположения здания заложили фундаменты из монолитной железобетонной ленты толщиной от 0,4 до 1 м. После передвижки здание Моссовета было поставлено на фунда- менты, рассчитанные на предстоящую надстройку в два этажа. Движение здания осуществлялось одновременной работой тя- нущего и толкающего приспособлений: двумя лебедками с систе- мами полиспастов и 25 электродомкратами мощностью по 20 тс. Последние были установлены со стороны улицы Горького. Общее тяговое усилие было рассчитано на воспринятие 5% от веса здания. Полиспаст тянущего приспособления был запроектирован так, чтобы избежать специального устройства опор для крепления не- подвижных блоков. Для этого в качестве неподвижных анкеров были использованы боковые крылья (каменные стены нового корпуса Моссовета). Крепление производилось специальной кон- струкцией, распределявшей нагрузку на стены. Домкраты для сдвижки здания с места устанавливались сзади и упирались своими концами в специально приваренные упорные балки. Перед началом передвижки здания были разобраны все вре- менные крепления внутреннего двора. Временный переходный мостик, соединявший по третьему этажу старый и новый корпуса, до начала движения был опущен вниз и убран. Здание Моссовета и все его сантехнические устройства во время подготовки к передвижке и в период самой передвижки работали бесперебойно. Передвижка здания Моссовета обошлась в 40% от его оцененной стоимости. Передвижка была осуществлена 16 сентября 1939 г. В момент движения здания была сделана одна остановка с целью освобож- дения барабанов лебедок от чрезмерного количества витков троса. Здание находилось в движении 41 мин., следовательно, оно дви- галось с технической скоростью 13,65X60 41 = 19,97 м/час. 10. Передвижка трех зданий, пристроенных один к другому Передвижке подлежал комплекс из трех один к другому пристроенных зданий за № 61/12 по ул. Горького (Москва) пятиэтажное, где помещался детский театр; четырехэтажное фа- садное по ул. Горького и трехэтажное вдоль переулка Садовских. 203
Рис. 69. Примыкание торцовой стены передвигаемого здания Московского театра юного зрителя: а — стесанная степа передвигаемого здания; б — то же здания театра. Под всеми зданиями имелось объединенное подвальное помещение. Весь комплекс в плане имел форму буквы «П». Площадь застройки составляла 2600 м2, объем —48060 м3, вес —24670 т Здание пере- двигалось в прямом направлении на 19,21 м, параллельно крылу, расположенному вдоль переулка Садовских. Такое тяжелое здание весом около 25 тыс. т передвигалось впервые в мире. Разрыв между этим и следующим зданием по пер. Садовских за № 10 составлял 18,83 м. Чтобы поставить здание точно на красную линию, было решено устроить вертикальные борозды в торцевой стене передвигаемого дома № 61/12 (рис. 69) и в дворовой стене дома № 10 по пер. Садовских. Борозды были устроены так, что против образовавшихся пилястр в стене дома № 61 приходились борозды дома № 10 по пер. Садовских. Действительно, после передвижки дома № 61 все его пилястры вошли в борозды стены дома № 10, а пилястры дома № 10 вошли в борозды стены дома № 61 Длина передвижки составила точно 19,21 м. При передвижке этого здания две трети общего количества электрических домкратов устанавливались сзади, а одна треть спереди. Тяговое усилие расположенных таким образом домкратов ока- залось недостаточным для сдвижки здания с места. Это объясня- 204
лось тем, что при длине ходовых балок в 83 м большая часть усилия от домкратов, расположенных сзади, погашалась образо- ванием в балках продольного изгиба. После более равномерного распределения тянущего усилия, часть домкратов, расположенных сзади, переставили посредине здания, и оно начало двигаться. 11. Передвижка здания Глазной больницы Глазная больница была построена в XVIII в. архитектором Матвеем Казаковым. Основной фасад этого здания выходил на улицу Горького, боковой — в переулок Садовских. Объем зда- ния—23400 it3, площадь застройки—1880 At2, вес 13300 т Здание в плане имело форму буквы «Э» Стены кирпичные на известковом растворе, толщиной от 1,0 до 1,3 At в нижних этажах и 0,8 м — в верхних. Фундаменты в верх- ней части кирпичные, в нижней — бутовые на слабом известковом растворе. Под зданием имелись небольшие подвальные помещения, составляющие 9% всей площади застройки. Полы первого этажа, где отсутствовал подвал, опирались непосредственно на грунтовые напластования. Геологические напластования участка представляли раститель- ный и культурный слой мощностью 2—3,5 м, подстилаемый супеся- ми твердой консистенции и мелкозернистыми песками. Грунтовых вод бурением до глубины 8 At обнаружено не было. Линия среза здания была принята на 1,5 At ниже подготовки под пол первого этажа, исходя из следующих соображений: I) получения минимальной рабочей высоты между щебеночной подготовкой под рельсовые пути и низом конструкции пола первого этажа; 2) целесообразности заведения рандбалок в кирпичную кладку, а не в слабую бутовую кладку фундаментов. Заведение рандбалок производилось подземным способом после выемки грунта ниже пола первого этажа. Паркетные полы первого этажа (при производстве земляных работ под зданием) пере- креплялись на подводимую снизу конструкцию перекрытия. Эта конструкция состояла из двутавровых балок, по нижним полкам которых укладывались железобетонные плитки с шлаковой засыпкой-утеплителем. В помещениях с плиточными полами, где возможно их обрушение при выемке из-под них грунта, произво- дилась настилка временных дощатых полов по лагам. Этим обес- печивалось безаварийное функционирование больницы на время производства этих работ Для расширения улицы Горького здание Глазной больницы (рис. 70) следовало передвинуть в глубь квартала на 19 м. Однако исходя из современного оформления основной магистрали города было признано нецелесообразным оставление малоэтажного зда- ния на красной линии. В связи с этим было решено передвинуть Глазную больницу в глубь квартала на 93,5 м, а на красной линии улицы Горького построить новое здание. 205
Рис. 70. Здание Глазной больницы во время движения. Территория, по которой надо было передвигать Глазную боль- ницу, была ограничена расположенными вблизи большими здания- ми. Чтобы это здание двигать в глубь квартала, требовалось сначала отодвинуть его от соседнего нового семиэтажного жилого дома в сторону переулка Садовских. В связи с этим для передвиж- ки здания в глубь квартала требовалось его движение и во втором направлении. При таких направлениях движения пришлось бы двигать сначала на небольшую длину параллельно узкой стороне здания, а затем — параллельно его широкой стороне. Кроме того, основной фасад здания в этом случае выходил бы во двор наме- ченного к строительству по красной линии нового фасадного дома по улице Горького. Наряду с этим рассматривался вариант пере- движки здания по криволинейному пути. Двигать же здание по кривой, чтобы оно сразу наехало на новое местоположение, не представлялось возможным, так как такому повороту препятст- вовал дом № 61, расположенный по другую сторону переулка Садовских. Исходя из этого было решено сначала двигать по криволинейному пути, а затем — вторым этапом — в косом на- правлении. Ограниченность территории для движения по криволинейному пути и необходимость резкого поворота здания потребовали, чтобы центр вращения располагался на расстоянии 10 м от здания. Радиусы кривизны путей составили от 10 до 65,7 м. Для выявления наиболее экономичного варианта были составлены два эскизных проекта с подсчетами стоимости работ по каждому из них. 206
Обычно передвижка в косом направлении обходится дешевле, чем передвижка с поворотом и тем более при малых радиусах. Однако из-за местных условий получалось обратное, так как при движении здания по второму варианту потребовался бы дополни- тельный снос домов, расположенных в смежном владении по Бла- говещенскому переулку На основе экономических сравнений второй вариант давал удорожание на 391,2 тыс. руб. и для передвижки здания был принят вариант с поворотом. В направлении движения здания территория участка имела понижение отметки на 3,8 м. Используя этот уклон, на новом месторасположении здания построили цокольный этаж. Здание передвигалось как при первом, так и при втором этапах по гори- зонтальной плоскости и после передвижки стало вместо трехэтаж- ного четырехэтажным. Глазная больница в период производства всех работ выполняла свои функции бесперебойно. В 1940 г передвинули здание в г. Подольске. Проектировал этот объект и руководил производством работ инж. А. С. Леснев- ский. Далее передвигали дома № 55, 69, 71, 73 и 13 по ул. Горького. Последнее здание по ул. Горького в Москве передвигалось в ок- тябре 1941 г Работы по передвижке возобновились в сентябре 1958 г., когда были перемещены два пятиэтажных здания по. ул. Б. Кочки. 12. Подъем и передвижка опоры моста через р. Западная Двина В 1945 г. во время отступления немецкие фашисты взорвали все металлические фермы четырехпролетного моста через р. Запад- ная Двина. Взрывом была повреждена и одна опора'. Верхняя часть опоры, сложенная из естественного камня, сместилась параллельно своей продольной оси на 0,4 м выше уровня воды (рис. 71). Смес- тившаяся часть опоры весом 700 т еще накренилась в сторону сдвига на 0,8 м. Для наступления Советской Армии необходимо было в крат- чайший срок восстановить мост. Работы начали с пробивки в сместившейся части опоры двух сквозных поперечных гнезд раз- мером 0,9X1,1 м каждое. Ближе к внешним краям пробитых гнезд установили четыре 200-тонных гидравлических домкрата. На порш- ни каждых двух домкратов, установленных в одно гнездо, уложили два приваренных друг к другу двутавра № 30. На верхние полки балок положили катки и на них такие же спаренные двутавровые балки. Далее гидравлическими домкратами подняли и выпрямили крен сместившейся части опоры. Затем ручными винтовыми дом- кратами, расположенными горизонтально, передвинули сместив- шуюся часть опоры на 40 см. После этого верхняя часть быка заняла правильное положение над своей нижней частью. Стальны- ми прокладками и клиньями закрепили положение сдвинутой части опоры, спустили поршни домкратов, убрали металлические балки, 207
Рис. 71. Сместившийся бык моста: а — план; б — продольный разрез; в — поперечный разрез. катки, домкраты и заложили гнезда камнем на цементном растворе1. 13. Выпрямление крена дымовой кирпичной трубы В 1932 г на Криворожском металлургическом заводе были построены на общем фундаменте четыре воздухонагревателя и дымовая труба высотой 70 м. Фундамент представлял собой легко армированный бетонный массив с выступом под дымовой трубой. Во время Великой Отечественной войны немецкие фашисты подорвали кауперы выше поверхности земли. После взрыва труба получила крен и горизонтальное смещение в сторону кауперов на 580 мм. В фундаментном массиве между кауперами и трубой (вес трубы 800 т) образовалась сквозная трещина. Появление этой трещины объясняется большой разницей в нагрузках на основание под местом расположения кауперов и дымовой трубы. Кроме того, имело место одностороннее смачивание подстилающих фундаменты просадочных лессовидных суглинков с органическими примесями. Для выпрямления крена было решено в нижней части кладки трубы вырубить горизонтальную клиновидную борозду со стороны противоположной крену для ее одностороннего опускания. Над участком вырубки борозды] кирпичную кладку трубы предвари- 1 Работами руководил инж. П. Г. Гришин. 208
тельно усилили тремя стальными обручами (рис. 72) и расчалили ее тросами в сторону, противоположную крену. Нижнюю плос- кость вырубленной борозды выровняли слоем цементного раст- вора, после затвердения которого в борозду уложили один на другой два дубовых клина и сверху еще и дубовую прокладку. Ширина клиньев и прокладок была одинаковой, а длина — разная. Каждый клин имел только одну наклонную плоскость и у всех клийьев были одинаковые углы наклона. Первый клин уложили горизонтальной плоскостью вниз с утолщенным концом к внешней стороне трубы. Длина клина соответствовала толщине стен трубы. На этот клин уложили второй, более длинный (подвижный) с нак- лонной плоскостью снизу Торец утолщенного конца второго клина совпадал с внутренней гранью кладки трубы. Чтобы уменьшить сопротивление трению, клинья по плоскостям касания смазали салом. На верхнюю горизонтальную плоскость второго клина положили дубовую прокладку. Щель между прок- ладкой и верхней плоскостью вырубленного гнезда в стене трубы набили цементным раствором по методу чеканки. Рис. 72. Выпрямление дымовой трубы опусканием повышенной стороны с очередностью пробивки отверстий. 14—751 209
Крен выпрямляли постепенным извлечением длинных клиньев, начиная с центрального по направлению к краям борозды. Размеры осаживания были прямо пропорциональны месту их располо- жения по отношению к размерам крена. Разницу в величине сме- щения по вертикали центральных клиньев по отношению к смеж- ным при их вытаскивании приняли в 0,5 мм, это соответствовало разнице в длине извлекаемых клиньев в 10 мм. Во время выпрямления крена сверху трубы был спущен отвес, по которому вели наблюдения за выпрямлением. При уменьшении отклонения трубы с 580 до 445 мм в ее кладке со стороны крена появилась горизонтальная трещина, раскрывавшаяся по мере уменьшения крена. В эту трещину вставили стальные клинья, которые по мере ее раскрытия забивали глубже в кладку Когда крен трубы уменьшился до 285 мм, на высоте 1,2 м над первой трещиной образовалась вторая горизонтальная волосная трещина, которая, однако, при дальнейшей работе по выпрямлению крена трубы не увеличилась. Нижняя горизонтальная трещина при уменьшении крена до 200 мм раскрылась до ширины 9 мм, а по краям вырубленной щели образовались еще две вертикальные трещины 6] и В2 шириной до 4 мм. После выпрямления трубы сначала заторкретировали цемент- ным раствором промежутки между стальными клиньями, а затем приступили к поочередному извлечению дубовых клиньев и замене их кирпичной кладкой. Степень точности установки дымовой трубы после ее выпрям- ления превысила установленную для строительства новых дымо- вых труб. Работы по подготовке и выпрямлению крена с дальней- шим закреплением трубы заняли 16 календарных дней, выпрямле- ние продолжалось 6 час. Следует отметить, что при производстве работ по выпрямлению крена трубы можно было бы избежать образования в ней верти- кальных трещин. Для этого следовало установить следующий порядок работы: расчалить трубу в сторону, противоположную крену, и тем самым снизить до соответствующих пределов фибро- вые напряжения. Далее пробить в трубе одно сквозное гнездо, установить в него сначала один требующийся по грузоподъемности домкрат, затем второй, третий, а с противоположной крену сторо- ны — клетку с шарниром, выпрямить крен и заложить просветы между домкратами с последующей поочередной уборкой домкра- тов и заделкой домкратных гнезд. Такой способ не вызвал бы образование трещин, был более определенным, занял меньше времени и, конечно, обошелся бы дешевле. 14. Подъем церкви в Ребежешть (Румыния) В 1955 г. при строительстве озера — резервуара для воды в Буфте потребовалось убрать много зданий из зоны затопления. Среди них была и церковь XVI в., представляющая собой истори- ческий и архитектурный памятник. Эту церковь решили сохранить 210
путем ее подъема на месте на 3,5 м. Церковь весила около 1000 тс. В стенах здания было много трещин, образовавшихся из-за неравномерной осадки. При обнажении фундаментов и выявлении подстилающих грунтов решили их заглубить и уширить. Работы были начаты с устройства внутри церкви деревянных кружал со стойками под них для поддерживания сводов. Кроме того, все внешние и внут- ренние стены связали между собой тяжами, стягивавшими при- ставленные к стенам брусья. Во вторую очередь отдельными участками заменили все старые фундаменты железобетонной лентой. От уровня земли заменили кирпичную кладку стены по высоте на 80 см железобетонным поясом. Между фундаментной и железобетонной лентой и надзем- ным поясом оставалась старая кладка. В этой кладке пробили отдельные сквозные гнезда, в которых установили 48 шт 50-тон- ных гидравлических домкратов с ходом поршня в 200 мм. Подъем производили этапами по 3 мм, поднимались стены и стойки, на которые опирались кружала. После выхода поршня образовав- шийся разрыв между домкратами закладывали заранее изготов- ленными бетонными камнями на прочном растворе. Дальнейший подъем производили другой группой домкратов, установленных на подведенную кладку Так по мере подъема весь разрыв между фундаментной лентой и надземным железо- бетонным поясом заполнили бетонными камнями. Подъем на 3,5 м занял 10 дней. Небезынтересно отметить, что во время подъема произошло землетрясение, которым было разрушено несколько зданий, рас- положенных поблизости от церкви. На поднимаемой же церкви оно никак не отразилось. Этому способствовали: 1) подведенные железобетонные ленточные фундаменты вместо каменных с вы- ветрившимся от времени раствором; 2) надземный железобетон- ный пояс и 3) наличие разрыва в стене с установленными в отдельных местах домкратами, игравших роль виброгасителей. Кроме этих антисейсмических мероприятий, своды еще поддер- живались кружалами, и стены здания имели дополнительные обручи из тяжей. Анализируя произведенные работы, следует отметить, что можно было бы обойтись без кружал со стойками под сводами перекрытий, дополнительного крепления стен тяжами и, кроме того, для подъема церкви не требовалось такого большого количества домкратов. Подъем производился бы непрерывно, если бы вместо инстру- ментальной проверки высоты подъема после каждого этапа, при- менили систему водяной нивелировки (не требовалось бы остановок подъема через каждые 3 мм), а также домкраты системы «Перпе- туум». 14* 211
15. Выпрямление юго-восточного минарета медресе Улугбека и северо-западного минарета мечети Биби-Ханым в Самарканде В Самарканде на площади Регистан расположено три медресе. Наиболее древнее из них связано с именем известного ученого, математика и астронома Улугбека. Построено оно было в первой четверти XV в. В каждом из четырех углов этого медресе возвышается по одному круглого очертания в плане минарету. К 1920 г. наиболь- ший крен в северо-восточном направлении получил северо-восточ- ный минарет, имеющий высоту 32,7 м. Его и было решено выпря- мить. С этой целью до начала работ по выпрямлению был разоб- ран примыкавший к минарету массивный кирпичный пилон дарсханы (комнаты для занятий) высотой 10,85 м. В 1932 г. после трехлетних подготовительнх работ приступили к выпрямлению минарета весом около 400 т. Выпрямление произ- водилось по кинематической схеме, предложенной В. Г. Шуховым, по проекту и под руководством инж. М. Ф. Мауэра. Северо-восточ- ный минарет выпрямлялся перекатом над его центром тяжести. В порядке страховки со всех сторон установили расчалки. Во вре- мя выпрямления произошло перемещение центра тяжести и само- произвольное движение минарета. Верхняя часть минарета, будучи расчалена, осталась наклонной, Р и с. 73. Юго-восточный минарет до выпрямления. а в нижней части (на уровне вер- ха дарсханы) образовалась гори- зонтальная трещина. В кладке в месте надлома со стороны обра- зовавшегося крена на высоте дарсханы минарет получил пере- лом, который в таком виде и остался. После выпрямления нижняя часть минарета стала вертикальной, а вышерасполо- женная над дарсханой получила наклон в сторону, противополож- ную прежнему крену. Вскоре потребовалось .вы- прямление и юго-восточного ми- нарета этого медресе, так как его крен достиг 3° и центр тяжести минарета приблизился к границе ядра сечения (рис. 73). К юго-восточному минарету также примыкал пилон дарсханы. Кирпичная кладка минарета и пилона была перевязана и они имели общий фундамент. Учиты- вая это, приступили к одновре- менному выпрямлению минарета с пилоном. Глубина заложения 212
фундамента, считая от уровня низа цоколя, составляет 9,2 м. Фун- дамент в верхней части, высотой в 2,05 м, сложен массивной кир- пичной кладкой, а ниже — бутовой. В месте перехода кирпичной кладки в бутовую обрез фундамента со стороны крена составляет 1,3 м, а с противоположной — 0,8 м. В бутовой кладке со стороны крена имеется еще один обрез в 0,65 м. Фундамент подстилается мощным слоем (более 15 м) лёссово- го суглинка с относительной просадочностыо в 0,015; грунтовые воды до глубины 25 м от поверхности не обнаружены. Этот мина- рет и примыкающий к нему пилон дарсханы имеют над фундамен- том такую же высоту, как и северо-восточный. Высота облицован- ного мрамором цоколя как минарета, так и пилона составляет 2 м. С целью установления причины крена под руководством автора данной работы было произведено следующее: пронивелированы обрез фундамента, обрез цоколя, пояса керамической облицовки, установлены пределы прочности раствора и кирпича на разных участках по высоте минарета. Обрез фундамента оказался на одной вертикальной отметке. Следовательно, фундамент нс получил неравномерной осадки. Отметка верха цоколя имела со стороны крена пониженную высо- ту в 3 см. Исследования прочностных показателей раствора и кир- пича подтвердили, что неравномерная осадка произошла в основ- ном из-за уплотнения кладки, начиная с высоты 30 см над кладкой фундамента и до высоты 2,5 м, всего на участке высотой 2,2 м. Кирпичная кладка на этом участке до глубины 0,5 м была сильно выветрена. На образование крена повлияло наличие значительных фибро- вых напряжений со стороны крена. Эти повышенные напряжения образовались по двум причинам: 1. На основание минарета на уровне низа цоколя со стороны крена приходится наибольшее напряжение по сравнению со сторо- ной минарета, противоположной крену. Последнее обусловливает- ся тем, что со стороны, противоположной крену, к минарету примыкает массивный кирпичный пилон, который имеет в 3 раза меньшую высоту, а значит и 3 раза меньший вес на единицу пло- щади, чем минарет, и большую площадь основания. Поэтому часть собственного веса минарета перераспределяется и на пилон. По этой причине деформации от сжатия в минарете со стороны крена превышают деформации противоположной стороны пример- но на 8 см. Деформация кирпичной кладки началась после того как стали возводить минарет выше пилона дарсханы и, видимо, еще до окончания возведения минарета, пользуясь отвесом, его механи- чески частично выпрямляли. Дополнительная нагрузка на мина- рет, а следовательно, и дополнительные односторонние деформа- ции вызывались еще весом слоя гранитной облицовки толщиной до 30 см. Поэтому вскоре после окончания возведения минарета он уже имел некоторое отклонение от вертикали. Поскольку Са- марканд расположен в семибалльной зоне землетрясений, то под 213
влиянием сейсмических воздействий еще больше увеличивается разница в деформациях. 2. Стрельчатый свод пролетом в 15 ж над главным порталом медресе Улугбека создавал распор, горизонтальные силы которого составляли около 100 т. Эта сила должна была погашаться толс- тыми с большим собственным весом стенами-пилонами, на кото- рые опирался свод и примыкающие ниже пяты свода с каждой его стороны и нормально к ним расположенная стена, а за ней пилон дарсханы и минарет. Стена, пилон и минарет являются контрфор- сом от действия горизонтальных сил распора. Стены, поддержива- ющие свод этого главного портала, находясь под непрерывным влиянием горизонтальных сил распора, получили на уровне пят свода хорошо заметное на глаз горизонтальное смещение. Иначе говоря, обе стены, поддерживающие свод, имели вверху смещение в стороны минаретов. Горизонтальная сила распора, воздействуя на стены, пилон и минарет, создавала большой момент в цоколь- ной части минарета, который вызывал в нем со стороны крена дополнительные сжимающие фибровые напряжения. Под воздей- ствием этой односторонней силы распора плоскость крена не про- ходила точно на юго-восток, а сместилась примерно на 20 см на запад с оси симметрии. После того, как минарет получил крен около 3°, установили тросовые оттяжки в сторону, обратную крену. В своды главного портала ввели стальные затяжки, которые восприняли силу распо- ра. К началу выпрямления верх минарета отошел от вертикали на 1,78 м и имел со стороны крена пониженную вертикальную отмет- ку 418 мм. Главное управление по охране памятников Министерства куль- туры УзССР составило два проекта выпрямления крена юго-во- сточного минарета. Первым проектом предусматривалось выпрямление крена пу- тем переката — поворотом вокруг оси, проходящей по линии цент- ра тяжести. В этом проекте вес минарета передается по линии переката. Для воспринятия нагрузки весом около 1000 т требовалась заводка в тело минарета высоких сварных стальных ферм типа мостовых. Но из-за образующихся в этом случае больших местных нагрузок существующую кирпичную кладку фундамента пришлось бы заме- нить на более прочное бетонное основание. Для выпрямления по этому способу требовалось два двадцатитонных винтовых домкра- та, устанавливаемых со стороны крена под концы консолей ферм, выступающих за пределы минарета. С противоположной стороны укладываются один на другой стальные клинья, которые затем по мере опускания извлекаются. По второму проекту (автора этой работы) рекомендовалось поднять минарет со стороны крена на указанные 418 мм, а по мере удаления от точки с максимальной осадкой высота подъема уменьшается прямо пропорционально и доходит до нуля на сторо- не, противоположной крену. На нулевой линии у самого края 211
минарета устанавливаются шарнирные клетки, вокруг которых минарет во время выпрямления будет поворачиваться. По этому проекту в надфундаментной кладке минарета параллельно плос- кости крена пробиваются два сквозных узких канала высотой по 2,25 м каждый. В эти каналы заводятся парные двутавровые бал- ки № 45, связанные диафрагмами. Между верхней стальной рамой и такими же балками нижнего яруса устанавливаются 200-тонные гидравлические домкраты системы «Перпетуум», которые будут поднимать минарет. Проектом предусматривалось, что вся нагрузка передается на 10 домкратов и четыре шарнирные клетки. Разная высота подъема в зависимости от расстояния домкрата до шарнир- ных клеток обеспечивалась наблюдениями за положением уровня жидкости в вертикальных отводах специальной самостоятельной системы сообщающихся сосудов — водяной нивелировки. Учитывая недостаточную прочность на этом участке древней кладки и уменьшение ее сечения при пробивке каналов в минаре- те, со стороны крена установили подкос из стальных уголков, в основании которого располагался 200-тонный гидравлический домкрат Подкос упирался в минарет выше ослабляемого канала- ми сечения минарета. Этим домкратом подкос прижимается к минарету с силой около 100 т еще до того, как приступают к про- бивке первого канала. Пробивка последующих каналов произво- дится поочередно после заводки балок и установки между ними домкратов под напряжением в ранее пробитые каналы. По мере воспринятия домкратами веса минарета и пилона по высоте между поддомкратными и наддомкратными балками убирается вся кир- пичная „кладка, которую после выпрямления заменяют бетоном. Во время выпрямления никакие расчалки не устанавливаются. Методическим советом Министерства культуры СССР был ут- вержден проект, представленный автором исходя из следующих соображений: 1. При одностороннем подъеме совпадают не только швы клад- ки минарета и пилона со швами примыкающих стен, но и узорча- тая облицовка цветной керамики минарета, пилона и портала. 2. Благодаря использованию современной техники, производ- ство работ значительно упрощается. 3. Расход металла по сравнению с первым проектом уменьша- ется в 4 раза, требуется только прокатный металл. Нет необходи- мости изготовления дорогостоящих сварных ферм, предусматрива- емых первым проектом. 4. По первому проекту требовалось точно определить центр тяжести, что практически почти невозможно, и наряду с этим центр тяжести, под которым должны устанавливаться шарниры, будет перемещаться по горизонтали вместе с выпрямлением. Такая неточность в расположении шарниров по отношению к центру тя- жести могла привести к самопроизвольному перекату на толщину одного клина. Для предстоящего выпрямления двумя вертикаль- ными сквозными бороздами с востока и юга отделили минарет с пилоном от примыкавших к ним стен дарсханы. Перед пробивкой 215
каналов со стороны и по оси плоскости крена установили стальной подкос. Последний упирался в минарет на высоте, превышающей на 10 сиг верхнюю отметку предстоящих к пробивке каналов. Ниж- ним основанием подкоса служила стена грунтового приямка глу- биной 2,5 м, устроенная с односторонним уклоном (нормально к подкосу) с уложенной поверх грунта клеткой (из двух рядов шпал) размерами 2,25X2,25 м. Между низом подкоса и клеткой установили гидравлический домкрат, которым силой 100 т прижали подкос к минарету. Эта нагрузка на подкос поддерживалась непре- рывно до установки под напряжением домкратов в теле мина- рета. Вертикальная и горизонтальная составляющие сил от подкоса снижали фибровые напряжения в минарете со стороны крена в 1,5 раза больше, чем предстоящее увеличение напряжений от про- бивки одного канала параллельно плоскости крена. Иначе говоря, этот подкос позволил без каких-либо опасений за сохранность минарета пробить первый канал шириной в 0,7 м, высотой 2,25 м и длиной 8 м. Учитывая, что минарет и пилон сложены на ганчевом раство- ре, а балки, заводимые в их тело, необходимо было залить цемент- ным бетоном, после пробивки канала, по рекомендации автора, стенки канала смазали сметанообразной известью. Этим самым предупредили вредное влияние алебастра (в котором имеется сера) на портландцементный бетон и обеспечили хорошую связь кладки на ганчевом растворе с предстоящим заполнением цемент- ным бетоном. На дно пробитого канала уложили парные, связанные между собой диафрагмами, прокатные двутавровые балки № 45 с расстоянием между центрами балок в 50 см. Со стороны крена концы нижних балок выступали за пределы минарета на 0,8 м и опирались на одну из ранее уложенных клеток. После заливки бетоном нижних балок завели в канал такую же вторую пару верхних балок и прижали их кверху одним домкратом, установ- ленным со стороны крена, и деревянными стойками с противопо- ложной стороны. С помощью домкрата, установленного под давлением между верхними и нижними балками в канале, дополнительно разгрузи- ли наиболее напряженную и ослабленную зону минарета еще на 100—НО т. Далее приступили к пробивке второго (параллельно первому) долевого канала, располагаемого с другой стороны под- коса. После заводки во второй продольный канал верхних и нижних парных балок и установки между ними со стороны крена домкра- та под напряжением приступили к поочередной пробивке четырех поперечных каналов. Поперечные каналы имели ширину 0,7 м, а высоту 1,35 м. В первый поперечный канал после заводки в него верхней парной балки установили четыре домкрата под напряжением. Далее пробивали такой же второй поперечный канал и в нем установили два домкрата. Четвертый поперечный канал пробили в том месте, где требовалось ставить четыре шарнирных клетки. Эти 216
клетки устроили из обрезков прокатных балок, а шарниры (из круглых стержней диаметром 100 мм и длиной 0,7 м) уложили горизонтально между балками клетки. Две средние клетки опира- лись на нижние балки продольных каналов, а под две другие (крайние) клетки сделали снизу поверх кирпичной кладки цоколя бетонную подготовку с размерами в плане 0,8X0,8 см, толщиной до 40 см. Для плотного прижатия клеток к четвертой поперечной балке между балочками клеток и этой поперечной балкой забили стальные клинья. Чтобы во время выпрямления круглые стальные болванки (шарниры) не поворачивались, а следовательно, и не передвигались, их приварили к нижним балочкам клетки. После заводки первой, второй и четвертой поперечных балок с придачей им домкратами нагрузки, превышающей расчетную не более чем на 8%, с внешней стороны в кирпичной кладке между продольными каналами появилась горизонтальная волосная тре- щина. Иначе говоря, после установки четырех домкратов под пер- вой поперечиной и двух домкратов под второй (ранее установлен- ные домкраты между выступавшими консолями балок продольных каналов к этому времени были убраны) произошел отрыв поднима- емой кладки от остающейся. Далее пробили канал под третью поперечину, завели поперечные балки, установили четыре домкрата с давлением в соответствии с приходящейся на них расчетной нагрузкой. После установки всех домкратов и клеток спустили давление с домкрата под подкосом, убрали подкос и выломали под минаретом и пилоном кирпичную кладку между верхними и нижними продольными балками. Необходимая пропорциональность подъема полностью обеспе- чивалась самостоятельной системой водяной нивелировки (см. рис. 50). Но прежде чем приступить к подъему, произвели точный геодезический замер всех заведенных поперечных балок в плане. По этому замеру расстояние между центром первой и четвертой поперечин составило 5930 мм. Следовательно, высота подъема нал осью первой поперечины должна составлять 5930 X tg3° = 5930x0,0524 = 310,7311 мм. Над второй поперечиной соответственно 4000x0,0524^ 210 мм и над третьей 1930X0,0524^101 мм. Ось четвертой поперечины остается на своей вертикальной отметке. Количество этапов подъема для всех домкратов было одина- ковое и равное 101. Для домкратов под третьей поперечиной высота подъема одного этапа составляла 1 мм. Для второй попе- речины один этап подъема составил 210:101^2,08 мм. а для первой поперечины 311 : 101 ^3.08 мм В соответствии с этим над домкратами под третьей поперечиной, рядом со стеклянным отводом водяной нивелировки прикрепили шкалу с делениями через каждый миллиметр общей высотой 101 мм; под второй поперечиной— 101 деление с высотой каждого деления 2,08 мм\ под первой поперечиной 101 деление высотой каждого деления 3,08 мм. Во всех этих шкалах ноль деления размещался вверху, так как при подъеме вода в отводных труб- ках опускалась. Эти шкалы прикрепляли на месте после заливки 217
водой всей системы водяной нивелировки, так как в этом случае проще обеспечить совпадение нуля шкалы с уровнем воды в стек- лянном отводе. Кроме системы водяной нивелировки, велись и геодезические наблюдения за подъемом под руководством инж. Д. А. Дреннова. Для этой цели установили два теодолита, один в створе плоскости крена на расстоянии примерно 50 м, второй — примерно на таком же расстоянии от минарета, но нормально к плоскости крена и по оси минарета. Во время выпрямления по первому теодолиту наблюдали за отклонением минарета в поперечном направлении — вправо и влево. Причем, эти отклонения не превышали 1 см. Следовательно, при принятых этапах подъема точность работы домкратов в попе- речном направлении составила примерно 0,12 см. Второй теодо- лит показывал ввшрямление крена за каждый этап подъема. На- блюдения велись по маркам, нанесенным вверху и внизу как по линии (Крена, так и на плоскости, нормальной к ней по оси мина- рета. Подъем был прекращен, когда вертикальная визирная ось первого теодолита совпала с плоскостью симметрии минарета и вертикальная визирная ось второго теодолита совпала с цен- тром нижней и верхней марок. Вскоре после начала подъема односторонние расчалки, поддерживающие минарет от падения, ослабли. Никаких новых расчалок для удержания минарета от его падения в стороны не устанавливали. Р и с. 74. Минарет во время выпрямления: 1 — место упора подкоса; 2 — парные продольные балки, заведенные в пробпдын канал; 3 — наддомкратиаа поперечная балка; 4 -- домкраты; 5 — воддомкрашые проюльнье бал- ки; 6'—то же поперечные; 7 —вертикал, ные оп:оды водяной ньвелиронки. 218
Весь подъем продолжался менее двух смен (рис. 74). После окончания подъема приступили к заполнению бетоном образовав- шегося разрыва. Чтобы при перекреплении минарета и пилона с домкратов на кирпичное основание не произошла осадка, каждый домкрат убирали с помощью рядом установленного домкрата. Дополнительным домкратом разгружали рабочий домкрат и на его место устанавливали клетку из рельсов, которую прижали сталь- ными клиньями к верхней плоскости поднятого минарета. Рельсы клеток в местах их взаимного пересечения и примыка- ния к верхним поперечным и нижним продольным балкам привари- вались между собой. Следовательно, продольные и поперечные бал- ки, которые были для подъема заведены в тело минарета и пилона, после выпрямления оставались на месте — не убирались. Оставленные в теле минарета и пилона обетонированные балки с расположенными между ними и приваренными к ним стальными клетками создают хорошее прочное основание и служат надеж- ным антисейсмическим поясом. Выпрямление производилось Самаркандской реставрационной мастерской под руководством автора данной работы. Для выпрямления юго-восточного минарета медресе Улугбека потребовалось три месяца подготовительных работ, сам процесс выпрямления минарета осуществлен за два дня, а вся последую- щая уборка домкратов из-под минарета с одновременным запол- нением цементным бетоном образовавшегося разрыва была выпол- нена за 12 дней. Первого марта 1965 г. все работы были полностью закончены. Через несколько лет (в 1972 г.) был выпрямлен и северо- западный минарет мечети Биби-Ханым в Самарканде. Его диаметр у уровня земли вместе с гранитной облицовкой (бёз контрфорса) составляет 3,76 м, а вверху (высота 19,22 м) вместе с керами- ческой сеткой — 3,24 м. Облицовка сложена из блоков гранита толщиной от 30 до 41 см; она охватывает минарет с центральным углом примерно в 220° — от внешней грани примыкающей южной стены галереи до внешней грани восточной стены галереи. Высота облицовки от уровня земли—2,76 м\ вес минарета до поверхности земли — 310 т. На увеличение крена данного минарета наряду с такими же причинами, которые привели к крену минарет медресе Улугбека, оказало влияние и увлажнение грунта от арыка, проходящего со стороны крена на расстоянии 7 м. Ко времени выпрямления угол наклона минарета составил в среднем 4°36' Произведенными исследованиями грунтов (у самого арыка, между арыком и фундаментом минарета и за пределами фундамента со стороны, противоположной крену) установлено, что на глубине 6 м от подошвы фундамента влажность лёссового суглинка со стороны крена составила 26,3%, а с противоположной крену стороны при расстоянии между скважинами в 9 ж влажность составила 13,4% Фундамент минарета имеет три обреза. Нивелировка обрезов 219
показала, что фундамент со стороны крена осел на 0,105 м больше, чем с противоположной стороны. Общая же неравномерная осадка минарета составила 3,76Xtg 4°36,=0,3 м. Значит, неравномерная осадка вследствие большей деформации кладки и ее разрушения под влиянием атмосферных воздействий и значительных напряже- ний составила 0,300 — 0,105 = 0,195 м. Крен минарета ио высоте был неодинаковым: на верхнем участке он доходил до 5°05', а над цоколем — 4°22'. Образование изломов следует отнести за счет более прочной гранитной облицовки по сравнению с кирпичной кладкой минарета. С южной и восточной сторон к минарету под центральным уг- лом в 90° примыкают кирпичные стены галереи (толщиной 1,8 м и высотой 8,0 м), перевязанные складкой минарета. Следовательно, и в этом минарете часть нагрузки от его веса перераспределяется и передается на основание под стенами галереи. Со стороны же крена вся нагрузка от минарета приходится, в основном, только на гранитную облицовку. Вследствие того, что пристройки примы- кали только с одной стороны к минарету, напряжения со стороны крена превышали напряжения с противоположной стороны при- мерно в 2,25 раза. Эти примыкающие стены в первое время после постройки минарета послужили причиной неравномерного распре- деления напряжения и образования различных деформаций, ко- торые совместно с осадкой от одностороннего увлажнения и атмо- сферных воздействий привели к такому прогрессирующему крену. Направление плоскости крена минарета определялось путем постепенного выбора станции (точка установки теодолита) на местности в 15—20 м от сооружения со стороны противополож- ной крену Постепенным смещением теодолита в сторону от плос- кости крена была найдена точка, с которой в результате измере- ния направлений получают одинаковые углы между вертикалями и внешними линиями минарета. Так, остановились на точке, с кото- рой углы между образующимися конуса и крайними вертикалями составили 0°35' и 0°34', что можно считать достаточно точным. По низу имели отсчеты 0°0' и 11 °30', среднее положение составляла их полусумма—5°45' По верху минарета соответственно 0°35' и 10°36' с полусуммой отсчетов 5°45'. Значит, отсчет в 5°45' по лимбе теодолита соответствует направ- лению плоскости крена (рис. 75). Видимо, вскоре после пост- ройки минарета с той же северо-западной стороны для противо- действия дальнейшему наклону, впритык к облицовке и до ее верха, наполовине длины окружности минарета, сложили кир- пичный контрфорс. После определения угла на местности было создано геодези- ческое обоснование из опорных точек А, В, Б,... 1,2,... 18, коорди- наты всех приведенных точек определялись по замерам на месте, исходя из схемы (рис. 76). Точки А—Г дают направление линий плоскости крена минарета. Расстояние от точки стоянки теодолита А до минарета соста- вило 15,5 м, а от центра —15,5 + 1,88 = 17,38 м. Линия, перпенди- 220
кулярная к плоскости крена от станции 3 до центра низа мина- рета, имела длину равную 31,18+1,88=33,06 лс. Для определения оси минарета поверху с теодолитной станции 3 измеряли угол меж- ду двумя противоположными гранями верха минарета, точки Ж=0°00, точка В = 5°37' и из него получали направление на центр минарета равное 5°37': 2=2О48,5'. Угол между дальним креном минарета поверху до линии перпендикулярной к плоскости крена — центра минарета понизу, составил 5°21'. Если вычесть из угла в 5°21' угол 2°48,5', то по- лучим угол между нижним и верхним центром: 5°21'— 2°48,5' = = 2°32,5' .откуда А = 33,06 Xtg2°32,5' = 1,46 м. Диаметр верхнего кольца будет 33,06 Xsin5°37' = 3,24 м, а радиус—3,24 : 2 = 1,62 м. у * 1 ,46 Средний угол крена определен из отношения: = 0ТКУ" да а = 4°36'. В начале 1971 г. было установлено, что минарет продолжает наклоняться. Значит, в первую очередь потребовалось остановить прогрессирование крена. Для этого установили две парные тросо- вые оттяжки и каждому тросу дали предварительное усилие в 2 т, которое проверялось тензометрами (рис. 77). Приложенные усилия для предварительного на- тяжения оттяжек обеспечи- вали выравнивание напря- жений на фибровых участ- ках как со стороны крена, так и с противоположной Р и с. 76. План расположения теодо- литных станций. Р и с. 75. Схема для определения плоскости крена. 221
6 Р и с. 77 Вид сбоку на минарет: тросовые оттяжки показаны в плане. стороны. Таким образом, отпала необходимость в контрфорсе, который вслед за установкой оттяжек был разобран. Во время его разборки было установлено, что контрфорс на большей части его высоты не примыкал к цоколю минарета, следовательно, прак- тически не только не выполнял своей задачи удерживать наклон минарета, а наоборот своей дополнительной нагрузкой увеличи- вал напряжения в основании. Перпендикулярно плоскости крена как с юго-западной, так и с северо-восточной стороны в гранитной облицовке образовались большие вертикальные трещины до 3 см, отсутствовавшие за ее пределами (в кирпичной кладке) Это показывает, что основную нагрузку от минарета со стороны крена принимала на себя обли- цовка. По мере роста крена, начиная с верхних рядов блоков облицовки, происходило и их горизонтальное смещение с отделе- нием от кирпичной кладки. Это было выявлено при очередном зондаже перед пробивкой каналов для заводки в них стальных балок, необходимых для выпрямления минарета. Наибольшее смещение верха облицовки от кирпичной кладки по горизонтали составило 16 см, и образовавшаяся пустота между облицовкой и кирпичной кладкой минарета .имела форму сегмента, сходящегося книзу на нет. Для выпрямления минарета проектом, согласно расчетному сопротивлению кирпичной кладки и нагрузок, предусматривалась пробивка по высоте цоколя только двух продольных сквозных каналов, в которых со стороны крена устанавливают по одному 200-тонному гидравлическому домкрату (рис. 78), а с другой противоположной стороны — по одной шарнирной клетке (рис. 79). Высота каналов должна была позволить завести под и над домкра- том два скрепленных между собой диафрагмами двутавра № 45 для распределения сосредоточенной нагрузки от него в кирпичной кладке. Это обусловило высоту пробиваемых каналов в 1,75 м. Ширина каналов определялась минимально возможными разме- рами для производства работ по его пробивке и составила 60 см. Каналы в теле минарета располагались так, чтобы на каждый из них приходилось примерно по одинаковой нагрузке. Со стороны крена домкраты требовалось располагать в каналах симметрич- но по отношению к плоскости крена. С противоположной стороны 222
Рис. 78. Домкраты установлены: 1 — цокольный камень; 2 — балки, заведенные в продольные кана- лы; 3 — домкрат; 4 — заполнение между балками. оси каналов из-за одностороннего расположения примыкающих стен смещались, и шарнирные клетки приходились по линии цент- ра тяжести нагрузок. Работами предусматривалась поочередная пробивка каналов: второй канал пробивался только после полного окончания ‘заводки балок с установкой с одной стороны его домкрата под полной нагрузкой, а с другой — шарнирной клетки. Для пробивки одного канала потребовалось уменьшить площадь несущей облицовки на 30%, считая, что облицовка несет всю основную нагрузку, приходящуюся со стороны крена. До пробивки такого канала необходимо было разгрузить на 30% фибровые напряжения на данном участке. Для этого под углом 38° к горизонтали установили стальной подкос пространст- венной конструкции, под которым был помещен гидравлический домкрат. Верх подкоса, представлявший собой металлическую подушку, распределяющую нагрузку, упирался в верхний облицо- 223
а б P и с. 79. Шарнирная клетка: а — вид сбоку; б — поперечный разрез; 1 — наддомкратные (они же надшарнир- ные) продольные балки; 2 — то же, поперечные балки; 3 — надшарнирные балки клетки; 4 — шарнир; 5 — подшарнирные балки клетки; 6 — стальные клинья; 7 — стальной лист; 8 — места приварки. вочный блок. Для противодействия скольжению этой подушки вдоль минарета при нагрузке на подкос, выше облицовки в кир- пичную кладку заделали упоры — горизонтально уложенные обрезки толстой арматуры. Подкосу было дано предварительное напряжение в 50 тс, что позволило снизить фибровые напря- жения в облицовке настолько, насколько они увеличиваются после пробивки одного канала. Между балками со стороны крена установили домкрат и с другой стороны — шарнирную клетку. После придачи домкрату нагрузки в 120 г в горизонтальном шве облицовки между первым и предстоящим к пробивке вторым каналом, образовалась волосная трещина, сигнализировавшая о том, что облицовка освободилась от большей части нагрузки и можно без опасений за устойчивость минарета пробивать второй канал. Таким же способом такие же балки установили и во вто- ром канале. Для предупреждения дальнейшего наклона под влиянием одностороннего увлажнения грунта от проходящего с западной стороны арыка на участке близком к минарету, на расстоянии ме- нее 10 м арык должен быть заключен в трубу. По окончании выпрямления домкраты были убраны, а заведен- ные двутавровые балки и шарнирные клетки оставили на месте и забетонировали. 224
Выпрямление минарета производила бригада Карима Облаку- лова, состоявшая из 5 человек. Подготовка заняла 2 месяца, а само выпрямление 3 часа. Выпрямление минарета велось в соответствии с общим планом работ по проекту инженерной консервации Соборной мечети, составленному автором и утвержденному Методическим советом по охране памятников культуры Министерства культуры СССР. 16. Приостановка наклона и выпрямление здания в Сумгаите В г. Сумгаите Азербайджанской ССР велось строительство шестисекционного пятиэтажного дома с торговым помещением в нижнем этаже, представляющего собой в плане прямоугольник длиной 85,8 м, шириной 12,2 м и высотой 16,8 м. Три продольные стены — несущие, поперечные — самонесущие. Фундаменты дома—ленточные из крупных бетонных (неарми- рованных) блоков. Ширина первого ряда призматических блоков внешних продольных стен—1,4 м, второго, третьего и четвертого рядов — по 0,6 м, пятого —0,5 м. Ширина нижнего блока под внут- ренней продольной стеной 2 м, следующего—1,4 м, а третьего, четвертого и пятого рядов соответствует ширине блоков под внешними стенами. Между блоками первого и второго ряда под всеми стенами — армированные швы. Высота от основания до перекрытия над техническим подпольем (верха пятого ряда блоков)—2,3 м. Высота подполья—1,8 м, толщина бетонной под- готовки пола —0,1 м. В основании здания залегает слой пылеватой мягкопластичной глины мощностью 1,5 ж, в каждом кубометре которого встречается в среднем по 15 скоплений сапропеля в виде небольших гнезд. Ниже залегает слой пылевато-иловатого суглинка, мощностью 3,5 м, текуче-пластичного состояния (рис. 80). Его подстилает сланцевая твердая глина большой мощности. Уровень грунтовых вод находится на 0,3 м выше пола технического подполья. Вокруг здания устроен кольцевой дренаж. На уровне всех перекрытий, начиная с первого этажа, в стены здания введены антисейсмические железобетонные пояса, связы- вающие стены и замоноличивающие опоры панелей перекрытий. На большей части фасадной стены первого этажа каменная кладка заменена железобетонной конструкцией, состоящей из верхней и нижней балок. Одна опирается на пятый ряд блоков технического подполья, вторая примыкает к антисейсмическому поясу в перекрытии над первым этажом. Между этими балками через каждые 3,05 м установлены стойки-колонны. Поперечно к зданию через каждые 6,1 м расположены одноэтажные однопро- летные рамы, верхний ригель которых поддерживает поперечные стены четырех этажей. Следовательно, на большей части фасад- ной продольной половины первого этажа и подвала поперечных стен вообще нет. 15-751 225
Рис. 80. Геологический разрез с подведенной сваей. в связи с несколько большим Незадолго до окончания строи- тельства здание внезапно начало крениться в сторону продольной фасадной стены. Геодезическое из- мерение показало, что верхняя часть здания сместилась в сторону крена на 450 мм по горизонтали. Как выяснилось, крену предше- ствовала авария в трубах отопле- ния, приведшая к затоплению тех- нического подполья горячей водой. И до этого подполье заливалось водой, вследствие образования про- бок в канализационном коллекторе. Горячая вода ослабила основание, в которой имелись скопления мол- люсков. Последние при нагревании и увлажнении представляют собой легко подвижную массу, которая, впитываясь в грунт, резко снижает угол внутреннего трения. Это при- вело к выпору грунта из-под подош- вы фундамента в техническое под- полье, в результате чего была раз- рушена бетонная подготовка пола. Наиболее слабым участком оказа- лась фасадная половина здания, где имелось семь поперечных стен (в дворовой продольной половине их было 15), которая начала са- диться в первую очередь. Сооружение, усиленное антисей- смическими поясами, имеет боль- шую жесткость в поперечном нап- равлении, поэтому здание оседало почти как монолит В фасадной продольной стене ближе к середине, креном восточной половины, появи- лись вертикальные трещины. В поперечном направлении, из-за жесткой связи давление на грунт перераспределялось с несущих стен на самонесущие и увеличилось там, где меньше поперечных стен. На лестничных клетках, где стены находились близко одна от другой, грунт выпирал в сторону отсеков, смежных с попереч- ными стенами. В таких условиях пассивное давление от одной из этих стен становилось реактивной силой, препятствующей выпору грунта из-под второй стены в сторону лестничной клетки. До того, как у фасадной стены выпираемый грунт достиг пере- крытия над техническим подпольем, крен быстро прогрессировал. Так, на следующий день после начала крена верх восточного торца 226
отошел по горизонтали на 930 мм, на третий день — на 1060 мм, на четвертый — на 1100 мм. В дальнейшем наклон стал затухать. За месяц до установки подкосов смещение по горизонтали увели- чилось всего на 12 мм. После установки четырех подкосов (каждый под напряжением 150 тс) в упор к фасадной стене крен стабилизи- ровался. Верх восточного торца и западный торец здания отошли от вертикали в северном направлении соответственно на 1315 и 1050 мм. Осадка северо-восточного угла составила 880 мм, а севе- ро-западного —790 мм. Наибольший наклон дворовой продольной стены составил 4°29'. Соотношение между осадками фасадной и средней продольной стен составило 2:1. На расстоянии 2 м от продольной дворовой стены под балкон- ными галереями располагались железобетонные стойки Г-образных рам, свободно опирающихся на отдельно стоящие бетонные фун- даменты. Плиты балконных галерей и ригель Г-образных рам бы- ли заделаны в дворовую стену на всю ее толщину, поэтому в ре- зультате крена здания стойки поднялись на высоту 0,15 м. Ко времени образования максимального крена подполье запол- нилось грунтом вплоть до перекрытия продольной фасадной поло- вины, а в дворовой половине грунт поднялся выше пола подвала на 0,70—1,30 м. Хотя за месяц до сдачи дома в эксплуатацию в нем возникли большие неравномерные осадки, он почти не получил повреждений, что было установлено при подробном обследовании состояния несу- щих конструкций. Производился также выборочный осмотр фунда- ментов с определением физико-механических свойств грунтов оснований. Грунты с нетронутой структурой были взяты у наруж- ных стен здания из шурфов отрытых на 1 м ниже подошвы фунда- мента. При исследовании грунта нами было обнаружено наличие в нем сапропеля. Анализ измерений осадок подтвердил, что размеры крена в продольном направлении не были строго пропорциональны, вследствие чего здание претерпело небольшое кручение. Облицо- вочные плиты отделились от стен только в отдельных местах. Поскольку отслоение облицовки в местах возникновения дефор- мации не увеличивалось, не было опасений, что они упадут. Учитывая, что здание не получило повреждений, требующих зна- чительных затрат на его восстановление, Госстроем Азербайджан- ской ССР (Я- А. Исмайлов) было решено подвести прочные фун- даменты и выпрямить его. По поручению Азгоспроекта (Т. А. Абдуллаев) автором данной работы был составлен проект приостановки наклона, подводки свайных фундаментов и подъема осевшей части. Был выбран способ выпрямления путем подъема домкратами осевшей части здания с подведением свай. Подкосы устанавливались под углом 45° на той половине здания, которая еще продолжала крениться. Вверху каждый подкос упи- рался в простенок второго этажа в местах примыкания поперечных стен, внизу—в клетку из шпал, сложенную нормально к подкосу 15* 227
на наклонной плоскости приямка, выкопанного в грунте. Каждый из четырех подкосов включался в работу сразу же после его уста- новки, для чего между нижней плоскостью подкоса и клеткой устанавливался гидравлический домкрат Этим дальнейший наклон здания был остановлен и значительно разгрузилось основание. Вертикальная составляющая от одного подкоса равнялась 106 тс. Под воздействием горизонтальной составляющей от одного под- коса возникал момент, разгружающий фундаменты продольной фасадной стены на 77 тс и дополнительно нагружающий фунда- менты дворовой продольной стены на 12,6 тс. Наряду с этим из-за образовавшегося крена нагрузка на 1 пог. м основания фасадной стены увеличилась на 0,35 тс. Таким образом, на участке установ- ки подкосов разгружающая сила позволила без опасений обнажить фундаменты продольной фасадной стены по длине на 15,0 пог. м. Подводка одной сваи непосредственно под стену здания требу- ет разборка 1,5 м фундамента. После установки каждой сваи со средней несущей способностью 150 тс происходила дальнейшая разгрузка фундаментов. Первую сваю подводили под наиболее осевший участок про- дольной фасадной стены. Экскаватором у стены технического подполья был выкопан шурф глубиной более 3 м до подошвы фундамента и размером в плане 2X2 м. Отбойными молотками выламывали небольшие участки блоков четвертого ряда по 0,75 м справа и слева от оси сваи. Для облегчения выломки нижних блоков с обеих сторон стены между вторым и третьим рядами забивали в шов стальные клинья. Таким образом, блок, находив- шийся над швом, отламывался по линии откола блока четвертого ряда. Верхний пятый ряд блоков стен подполья оставили нетро- нутым. Сваи вдавливали приложением силы в 175 тс на нижнюю плос- кость пятого ряда; при вдавливании сваи между домкратом и блоком устанавливалась стальная наддомкратная распределитель- ная подушка в строго горизонтальном положении. Подушку на- дежно скрепляли с блоком, добиваясь плотного примыкания по всей контактной плоскости. Затем приступали к вдавливанию сваи. Вы- сота проема, в котором устанавливались наращиваемые звенья труб, позволяла производить сварку только из отдельных обичаек (см. рис. 80). Стремясь уменьшить количество стыков, первое звено трубы приняли равным 1,5 м. Поэтому в грунте под подош- вой по центру будущей сваи выкапывали приямок глубиной до 1,0—1,2 м, где устанавливали ее первое звено. Чтобы не снимать домкрата с трубы после вдавливания каждого полуметрового звена, его установили поршнем вниз, а корпус при- варивали только в трех местах отдельными точками к наддомкрат- ной подушке. Учитывая, что гидравлические домкраты не имели переключения для втягивания поршня обратно в корпус, для этой цели использовался пневмодомкрат. Ход поршня у гидравлического домкрата составил 525 мм, и поэтому вдавливание каждого звена происходило сразу (без перекрепления) на длину 0,5 м. Питание 228
Рис. 81. Заострение наконечника сваи. домкратов было централизованным. На полу первого этажа уложи- ли закольцованный трубопровод и к каждому домкрату делали отвод с вентилем. Установленный основной и запасной насосы на- гнетали масло под давлением до 350 ати. При вдавливании сваи указанным способом отсутствовали направляющие стрелы, которые при обычной забивке сваи копром обеспечивают необходимую направленность. Поэтому был приме- нен специальный крестообразный наконечник1, благодаря которому свая не изменяла направления при небольшой внецентренности от прилагаемой домкратом нагрузки (рис. 81). Через каждые 0,5 м поршень поднимался вверх и свая наращи- валась очередным звеном, привариваемым по контуру. Вдавлива- ние сваи продолжалось до усилия, превышающего расчетную нагрузку на 25 тс. Ввиду того, что подведение свай под неосевшую часть здания может вызвать увеличение крена, для усиления фундамента про- дольной дворовой стены был разработан иной проект — вводились дополнительные плиты (увеличившие площадь основания) на вертикальной отметке, соответствовавшей отметке ранее заложен- ных фундаментов. На определенных участках устанавливались симметрично с каждой стороны стены дополнительные подушки, снижающие давление на грунт до 1,5 кгс/см2. Указанная площадь основания увеличивалась только после выпрямления здания. Всего под двумя продольными стенами было вдавлено 35 свай: 16 — под фасадной и 19 — под внутренней сте- нами. Каждую сваю по окончании вдавливания заливали бетоном 1 Авторское свидетельство № 375345 (Бюллетень, 1973 за № 16) на имя Э. М. Генделя. 229
и подготовляли для установки на нее домкрата системы «Перпе- туум», обеспечившей непрерывность подъема, так как домкрат поднимался вместе с сооружением. Внизу корпуса домкрата установлена уширенная подушка, под которую по мере подъема подкладывали стальные пластины. После выхода всего поршня (в нашем случае 50 см) пластинки заменялись клеткой из рельсов. Все работы, связанные с подводкой одной сваи длиной 5,5— 6,0 м, занимали в среднем 8 чел.-смен. Для постепенного пропорционального выпрямления здания вдоль поднимаемых фасадной и средней продольных стен была установлена самостоятельная система водяной нивелировки. Как уже указывалось, выпрямление здания производилось пу- тем подъема двух осевших продольных стен. В зависимости от максимальной высоты подъема устанавливалось количество этапов. Так как наибольшая высота подъема достигала 880 мм, учитывая расстояние между домкратами в пределах 6 м, для подъема при- няли 100 этапов, т е. на один этап приходилось не более 8,8 мм. За одну смену поднималась стена до 100 мм в месте максимальной высоты подъема. После окончания выпрямления были убраны домкраты без сня- тия напряжений со свай. Для этого в просвет между верхом под- домкратной рельсовой клетки и низом наддомкратной устанавли- вали вертикально с обеих сторон домкрата по одному швеллеру № 30 (рис. 82). Швеллер сначала приваривали вверху к наддом- кратной подушке, а после тугой подклинки снизу — к рельсовой клетке. После снятия домкратов образовавшийся при подъеме разрыв в фундаменте был заложен. Дворовая стена по мере подъема двух других продольных стен тоже выпрямилась до вертикальных отметок; выпрямились и ее ниж- ние подушки, чему способствовали дополнительно установленные домкраты под поперечными стенами в месте примыкания к этой дво- ровой продольной стене и заблаговременная выемка грунта вдоль всей стены до верха первого ряда фундаментных блоков. Причем эти домкраты устанавливались с наклоном в обратную крену сто- рону После выпрямления здания стойки балконных галерей, ранее оторвавшиеся от фундаментов, опустились и встали на место. Выпрямление здания путем подъема домкратами фасадной и внутренней продольной стен было приостановлено, когда верх фасадной стены еще имел отклонение на 6 см от вертикали. Самоустановление здания в вертикальном положении должно было произойти после большей осадки во времени дворовой продольной стены. Действительно, через три дня верх фасадной стены откло- нялся от вертикали только на 2 см. К концу завершения всех работ, связанных с усилением фунда- ментов и выпрямлением, здание оставалось невыпрямленным всего на 1 см, тогда как точность возведения здания ±3 см. Во время проведения указанных работ здание не получило каких-либо дополнительных повреждений, даже некоторые ранее образовав- шиеся трещины были сведены на нет. 230
Рис. 82. Безосадочные перекрепления здания на сваю: 1 — железобетонный пояс; 2 — фундаментные блоки; 3 — армированный шов; 4 — основание; 5 — пол подвала; 6 — наддомкратная балка; 7 — арматурная сталь, поддерживающая наддомкратную балку; 8 — заклинка между наддомкратной балкой и фундаментом; 9 - приямок; 10 — свая; 11 — надсвайная конструкция; 12 — домкрат; 13 — точечная приварка домкрата к наддомкратной балке; 14 — рельсы клетки: 15 — стальные клинья; 16 — разрыв, образовавшийся после подъема; 17 — швеллера, воспринимающие предварительное напряжение у сваи.
Б. КАРКАСНЫЕ КАМЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ 1. Выпрямление крена элеватора в Виннипеге (Канада) В 1914 г. вблизи города Виннипега новый элеватор при первой же загрузке зерном начал крениться на запад. Через 24 часа угол отклонения от вертикали достиг 26°50'. Здание элеватора состояло из рабочей башни размерами в плане 21X19,8 м и высотой 54 м и силосного корпуса размерами в плане 23,1X58,5 м и высотой 30 м (65 силосов высотой по 27,6 Л(). Фундамент элеватора состоял из сплошной железобетонной обрат- ной балочной плиты. При повторном бурении было установлено, что под основанием элеватора на глубине 9—12 м залегала не твердая глина, как было определено вначале, а пластичная. Кроме того, в этой глине с восточной стороны оказалось значительно больше валунов, чем с западной. При полной загрузке силосы получили значительную осадку, особенно с западной стороны. Сместившийся центр тяжести элева- тора повлек за собой увеличение напряжения в грунте под его западной частью, что содействовало выпиранию грунта из-под фундамента. Осадка приостановилась, когда появилось обратное давление от образовавшегося высокого бугра выжатого грунта. В результате крена фундаментная плита с западной стороны понизилась на 8,7 м, ас восточной поднялась на 1,5 м относительно первоначальной отметки. Кроме того, северная сторона здания понизилась на 1,2лгпо сравнению с южной. Собственный вес здания составил 20 тыс. тс, а находившаяся в нем пшеница весила 22 тыс. т. Выпрямление крена начали с поочередной проходки штолен под фундаментом и устройства в этих штольнях вертикальных колодцев — шахт—до скальных грунтов. Стенки колодцев нара- щивали снизу деревянным креплением. Каждый пройденный колодец набивали бетоном, создавая таким образом отдельные опоры, на которые в дальнейшем передавалась нагрузка от веса элеватора. На первом этапе работы по бетонным столбам центрального ряда были уложены клетки из дубовых брусьев, плотно пригнан- ных к железобетонной плите основания дубовыми клиньями. Поверх бетона всех остальных колодцев были установлены винтовые 50-тонные ручные домкраты, упиравшиеся вверху в плиту основания элеватора. Этими домкратами здание элеватора повернули вокруг дере- вянных клеток, расположенных в средних колодцах. Когда угол наклона элеватора на запад уменьшился до 8°30', работу домкра- тов временно приостановили. За ось вращения приняли соседний ряд фундаментных столбов, а на столбах центрального ряда клетки заменили домкратами. Дальнейшее выпрямление крена элеватора с юга на запад произвели 420 домкратами. Сравнительно небольшой крен в 232
направлении с юга на север не выпрямляли. В своем окончательном положении здание оказалось приблизительно на 4,2 м ниже перво- начального уровня. После неполного выпрямления крена домкраты убрали, а гнезда, в которых они были установлены, забетонировали. В результате крен выпрямили неполностью и элеватор остался ниже его первоначальных вертикальных отметок. Считаем, что поскольку подъем такого тяжелого монолитного сооружения производился не гидравлическими, а ручными винтовыми 50- тонными домкратами в ограниченных по размерам шахтах (зна- чит применялись и ограниченные по размеру рычаги), то рабочим оказалось не под силу дальнейшее выпрямление способом подъема (без переката) осевшей стороны и тем более подъем всего элева- тора. Интересно сопоставить эту работу с проведенным советскими инженерами выпрямлением кренов Ермоловского элеватора вблизи г. Грозного и элеватора в г. Тарту. Ермоловский элеватор был выпрямлен гидравлическими дом- кратами применением методики односторонних выпрямлений (северном и восточном), а не сразу пропорционально осадке над каждым домкратом. Способ одновременного выпрямления путем подъема всеми домкратами был впервые проверен при вы- прямлении юго-восточного минарета медресе Улугбека (Самар- канд) . Крен другого элеватора в Тарту составил 26°40', что всего на 0о10' меньше крена элеватора в Виннипеге. Советские инженеры благодаря применению гидравлических домкратов полностью вы- прямили крен, подняли его до прежних вертикальных отметок и передвинули по горизонтали, установив элеватор на старое ме- сто — точно на сохранившиеся фундаменты. 2. Передвижка здания телефонной станции в Индианаполисе (США) Здание было построено в 1905 г. из стального каркаса с запол- нением стен пустотелым кирпичом. Оно имело высоту 8 и 9 этажей при размерах в плане 41,1X28,8 л* и вес 10тыс. тс. Его передвигали сначала в одну сторону ib прямом направлении, а потом в обратном направлении и с поворотом на 90°. Такая усложненная передвижка вызывалась тем, что с его существующего положения нельзя было с помощью кривых, описанных из одного центра, установить здание на намеченное место. Под здание и по всей территории передвижки поверх основания из крупнозернистого песка была устроена сплошная бетонная под- готовка толщиной 15 см. По подготовке через 0,4 м один от другого настелили деревянные брусья, а по ним рельсы с расстоянием меж- ду осями 22,5 см. Катки по отношению к рельсам располагались под углом не менее чем 45°. Все колонны стального каркаса здания опирались на фундамен- ты через чугунные башмаки. Для передвижки колонны здания об- 233
хватывались с двух сторон металлическими балками, соединявши- мися между собой жесткими диафрагмами. Балки смежных рядов колонн соединялись перпендикулярными и диагональными связями, благодаря чему предупреждалось смещение колонн каркаса в гори- зонтальной плоскости и равномернее распределялись тяговые уси- лия. Вся конструкция была клепаная. Метод перекрепления здания на рельсовые пути заключался в установке под балками башмаков — слябов с катками под ними, с последующей уборкой из-под колонн чугунных башмаков. В соот- ветствии с разностью принятых вертикальных отметок требовался предварительный подъем здания на высоту 3—6 мм. Подъем зда- ния был осуществлен 90-тонными ручными винтовыми домкратами. В один прием поднимали 5—6 колонн. Из-за неодновременного подъема всего здания появились небольшие трещины и многие из них после завершения подъема здания сошлись. Кладка стен зда- ния существенных деформаций не получила. Передвижка производилась по цилиндрическим каткам, диамет- ром 75 мм, 18 ручными винтовыми домкратами. Ход винта домкра- та — 30 см. Учитывая конструкцию и положение домкратов, надо полагать, что после выхода винта домкраты вновь перестанавлива- лись. Упором для домкратов служили металлические сваи, забитые в конце площадки. Между сваями и домкратами укладывались де- ревянные коротыши, которые в конце передвижки заменялись длинными брусьями. Для осуществления поворота здание было под- нято, а катки под слябами переложены в радиальном направлении. Эта подготовка заняла пять дней. На рельсах путей и на потолке подвального этажа был намечен центр вращения здания. От этого центра на рельсах нанесена была дуга, а над линией дуги к потолку подвала подвешены два отвеса, и во время поворота здания велись наблюдения за перемещением отвесов по дуге. В период вращения здания максимальное отклонение не превы- шало 50 мм, а к концу работ, благодаря своевременному выпрям- лению положения катков при движении здания, отклонения не превышали 6 мм. Вращение здания осуществлялось посредством домкратов, толкавших здание сзади. Вместе с домкратами приме- нялся полиспаст из шестирольных блоков. По-видимому, полиспаст включался в работу при первоначальной сдвижке здания с места, так как в период движения здания по кривой направление уси- лия от полиспаста не совпадало бы с направлением движения, если неподвижные блоки не могли скользить вдоль какой-либо линии. Здание на новые фундаменты было перекреплено подъемом (каждых 5—6 колонн на высоту в несколько миллиметров, доста- точную для освобождения и уборки слябов и катков и замены их постоянными чугунными башмаками). Между основанием башмака и верхней плоскостью фундамента предусматривался небольшой зазор, который набивался раствором из быстро схватывающего цемента. 234
Применением ручных домкратов здание перемещалось чрезвы- чайно медленно. Первый этап — движение в прямом направле- нии— продолжался 4 дня, а поворот—17 дней. Во время пере- движки телефонная станция работала бесперебойно. 3. Выпрямление крена Ермоловского элеватора (Сев. Кавказ) В 1938 г. трестом по передвижке зданий Моссовета был вы- прямлен крен элеватора на разъезде Ермоловское, вблизи г. Гроз- ного (авторы проекта: А. А. Покровский и Ю. Б. Монфред, руково- дил производством работ инж. Н. А. Куслянский). Основное железобетонное здание элеватора имело высоту 33,5 м и размеры в плане 10 X 10 м. К нему была пристроена железобетон- ная сушилка высотой 20 м и размером в плане 5x6 м. Элеватор вместе с сушилкой весил около 2000 т. Фундаменты основного здания состояли из двух одинаковых по размерам плит площадью по 56,65 м2, сложенных из бутового кам- ня. Между плитами имелся разрыв в 2,2 м. Фундаменты были зало- жены на глубину 2,5 м и опирались на лессовидные суглинки вто- рого типа просадочности. Максимальное напряжение на грунт в северо-восточной части элеватора с учетом ветровых нагрузок достигало 3 ксм/см2 при наименее выгодной загрузке его зерном. Размер осадки элеватора с северной стороны составил 39 см, а с восточной—21 см. Крен было решено выпрямлять гидравлически- ми домкратами системы «Перпетуум» с ходом поршня 16—17 см. Чтобы после выпрямления крена не произошло вторичной осадки здания, устроили отводы для атмосферных вод и площадь основа- ния фундаментов элеватора расширили на 50%- Площадь основа- ния фундаментов с южной и западной сторон не расширяли, так как с этих сторон вплотную к зданию элеватора примыкали другие постройки, защищающие грунты основания от увлажнения их атмосферными осадками. Фундаментные плиты основного здания элеватора расширили с трех сторон путем частичной закладки новых железобетонных фундаментов под существующие (рис. 83) По окончании работ, связанных с усилением фундаментов (без устройства указанных на рис. 83 контрфорсов), приступили к уста- новке домкратов, соблюдая определенную очередность при пробив- ке в железобетонных стенках элеватора сквозных отверстий. Решено было выпрямить все здание элеватора, за исключением фундаментных плит (они остались в наклонном положении) Осно- ванием для домкратов служила бутовая кладка фундаментов, а верхним упором — железобетонные стенки. Для распределения нагрузки от домкратов на большую площадь железобетонных стенок между верхней плоскостью домкратов и железобетонными стенками были уложены сварные двутавровые стальные балки. В плане эти балки имели Г или Т-образную форму, в зависимости от места расположения домкратов (в угловой части здания или под стенкой, разделяющей силосы). 235
Р и с. 83. Разрез по фундаменту. Для выпрямления крена применили домкраты со сферической плитой — тарелками, которые устанавливали нормально к подни- маемой конструкции. Теоретически касание тарелок происходит в точке, а практически по небольшой шаровой поверхности с малой площадью. Поскольку траектория точек перемещаемого сооруже- ния криволинейна (по дуге окружности), то по мере подъема над- домкратная тарелка поворачивается, и точка касания смещается в сторону оси поворота сооружения. Величина угла поворота тарелки на каждом этапе подъема соответствует углу уменьшения крена. Смещение точки опирания тарелки от вертикальной оси домкра- та в сторону оси поворота вызовет в нижней плоскости домкрата момент, по величине равный произведению нагрузки, действующей на домкрат, умноженной на эксцентриситет (т. е. величине смеще- ния точки опирания) При угле крена 2° и радиусе сферической поверхности тарелки 60 см величина эксцентриситета составит: 60-sin2° - 60-0,035 = 2,1 см. При максимальной величине нагрузки на домкрат 200 т момент будет равен: 200-0,021=4,2 тем. Считая, что под поршнем домкрата лежат две балки, расстояние между центрами которых равно 25 см, получаем, что на одну балку передается дополнительная нагрузка Р = 4,2 : 0,25=16,8 тс. Следовательно, при величине нагрузки на домкрат, равной 200 тс, максимальная величина нагрузки Р на одну балку составит: Р = 200:2+ 16,8= 116,8 тс. 236
При необходимости (большем крене сооружения) момент, обра- зующийся от внецентренно приложенной нагрузки на домкрат, можно уменьшить в 2 раза за счет устройства подготовки под дом- кратом с наклоном, равным половинному углу крена сооружения. Подъем элеватора был произведен в два приема: сначала вы- прямили крен элеватора в северном направлении, а затем — в вос- точном. Пропорциональность величин подъема контролировали по шка- лам, прикрепленным к стеклянным отводам водяной нивелировки основной системы. Расстояния между делениями шкал были раз- ные, они увеличивались по мере отдаления домкрата от оси вра- щения. Железобетонные контрфорсы были устроены после выпрямле- ния крена (см. рис. 83), затем железобетоном заделали образовав- шийся при подъеме просвет между стенками силосов и фундамен- том. После уборки домкратов были забетонированы все гнезда, в которых они были установлены. Р|асширение площади основания фундаментов позволило сни- зить нормативное давление на грунт до 2 кгс]см2. На производство работ по расширению площади основания фун- даментов и выпрямлению крена было затрачено 60 рабочих дней при двухсменной работе. В дневной смене работало в среднем 15 рабочих, в вечерней — 10. 4. Подъем и передвижка двух железобетонных бункерных галерей в Кривом Роге На рудниках шахтоуправления имени С. М. Кирова (Кривой Рог) в 1945 г. по проекту инж. 3. М. Перлштейна и И. А. Скачкова (под руководством первого из них), при консультации автора дан- ной работы были 'восстановлены две большие железобетонные бун- керные галереи, взорванные немецкими фашистами. Длина каждой галереи составляла 38 м, ширина 6 м, высота 10,2 м и вес 1200 тс. Бункеры каждой галереи были установлены ,в два ряда; с каж- дой ее стороны, состоявшей из 30 железобетонных бункеров, были проложены железнодорожные пути. Все бункеры галереи связывались понизу железобетонной ра- мой, опертой на расположенные в два ряда 32 железобетонные колонны. Каждая колонна имела отдельно стоящий железобетон- ный фундамент. В обеих галереях колонны левого ряда были подорваны вверху. Некоторые вертикальные прутья арматуры этих колонн были пере- биты, другие изогнуты. Колонны второго правого ряда оказались разрушенными по .всей их высоте. Сохранившаяся армитура связы- вала раму с колоннами. Бункеры со стороны левых колонн возвы- шались над уровнем земли в среднем на 3,75 м, а со стороны пра- вых колонн лежали на правом железнодорожном пути. Вертикальная ось одной галереи повернулась на 93° и смести- лась по горизонтали. Один торец ее лежал на земле, а противопо- 237
ложный только -касался ее. Вертикальные отметки одного торца оказались на 80 см выше противоположного. Вертикальная ось второй галереи повернулась на 89° и отметки одного торца оказались на 90 см выше другого. Кроме того, обе конструкции сместились также по горизонтали на 1,3—2 м. Для подъема обеих галерей применили 16 гидравлических дом- кратов типа «Перпетуум» грузоподъемностью по 200 т с ходом поршня 0,5 м. Каждые восемь домкратов присоединили трубопрово- дами к одному гидравлическому прессу. Сначала при помощи вось- ми домкратов подняли правую сторону галереи на высоту левой, т. е. выпрямили крен. Далее установили еще восемь домкратов под левую сторону, и всю конструкцию подняли до проектной отметки +4,71 м. По мере подъема под домкраты устанавливали шпальные клетки. Первую бункерную галерею для окончательной установки в про- ектное положение также передвинули, причем для этого рядом с домкратными шпальными клетками поставили вторые шпальные клетки. На последние вдоль направления движения уложили коро- тыши рельсов, на них стальные катки диаметром 100 мм и затем второй ряд рельсов. При помощи домкратов перекрепили бункер- ную конструкцию на верхние рельсы. Передвижку галереи осуще- ствили при помощи двух домкратов, установленных под углом к горизонтали, упорами для которых служили башмаки колонн. За правильностью установки бункерной галереи в горизонталь- ной плоскости велись наблюдения двумя специальными приборами с отвесами, прикрепленными на обеих ее торцах. Каждый прибор состоял из фанерного полукруга с металличе- ской отвесно расположенной стрелкой, свободно вращающейся на горизонтальной оси и посаженной в центр фанерного полукруга. На последний была нанесена шкала, нулевое деление которой совпа- дало с центром полукруга. Фанерный полукруг был прикреплен наглухо к бетону торца галереи и расположен таким образом, чтобы при правильном положении бункерной галереи нулевое деление шкалы совпадало с вертикальной осью. Точная установка галереи в ее первоначальное положение диктовалась целесообразностью использования частично сохра- нившихся конструкций колонн и полностью сохранившихся фунда- ментов. После подъема арматуру выправили, колонны забетониро- вали. 5. Подъем и передвижка элеватора в г. Тарту Элеватор в г. Тарту емкостью 8000 т состоял из 15 круглых железобетонных силосов, опертых на подсилосную плиту, которая в свою очередь передавала нагрузку через 38 колонн высотой 7 м на оплошную железобетонную фундаментную плиту В 1944 г. немецкие фашисты взорвали три ряда колонн. Си- лосный корпус весом 4200 т при падении уперся подсилосной пли- 238
той в фундаментную плиту. Элеватор отклонился от вертикали на 26° 40'. Работы по восстановлению силосного корпуса начали с очистки завалов и устройства на бетонной подсилосной плите деревянной опорной клетки на всю длину корпуса. Эта опора предназначалась для выпрямления крена способом переката по ней элеватора. Так как коэффициент трения между бетоном и деревом был меньше величины тангенса угла наклона элеватора, то вместо вра- щения корпуса .могло бы произойти его соскальзывание с опоры. Поэтому сначала четырьмя гидравлическими домкратами грузо- подъемностью по 200 т, установленными наклонно, уменьшили угол крена элеватора до 12° 23'. Дальнейшее выпрямление крена производили полиспастами, подвижные блоки которого прикрепили к верху элеватора, спосо- бом переката вокруг продольной деревянной опоры. Поскольку в наличии имелись лебедки только малой мощности, для осуществле- ния поворота корпуса применили две сложные системы полиспа- стов. Каждый такой полиспаст состоял из прогрессивного и основ- ного полиспастов. Подвижные блоки, как уже сказано выше, были прикреплены к верхней части корпуса, а неподвижные — к анке- рам, заделанным в грунте. Тяговые усилия полиспастов были рав- ны 280 т. После выпрямления крена корпус элеватора передвинули с поворотом на 1°, так как, кроме сдвига в косом направлении, он еще несколько повернулся. Передвижку произвели с помощью хо- довых балок, катков и рельсовых путей. После установки над фундаментной плитой элеватор затем еще подняли на 1,63 м, так как высота подсилосного этажа должна составлять не менее 3,1 м. 6. Восстановление электросталеплавильного цеха Электросталеплавильный цех имел 5 пролетов. Средний пролет был перекрыт деревянными фермами. Несущими конструкциями крайних парных пролетов являлись железобетонные двухпролет- ные рамы, установленные через 10 м. В годы войны оккупанты взорвали два средних ряда стоек здания цеха, в результате чего конструкции смежных с этими стойками пролетов были значительно повреждены. Деформирован- ными оказались главным образом узлы примыкания ригелей к стойкам, где образовались значительные трещины, раскрывшиеся снизу. Небольшие трещины были обнаружены по длине ригелей, а стойки рам переместились дополнительно в горизонтальном на- правлении. В довоенный период (до взрыва) конструкции здания цеха получили неравномерные осадки из-за увлажнения лёссовых грун- тов основания, при этом разница в вертикальных отметках состав- ляла около 300 мм. 239
Для восстановления цеха необходимо было произвести подъем стоек до одной вертикальной отметки с использованием существу- ющих фундаментов, а затем осуществить восстановление прочно- сти и жесткости узлов рам. Чтобы обеспечить необходимую высоту над крановыми путями и соответствующие для них габариты, было принято единственно правильное решение — выправить до проект- ных отметок конструкции цеха как по горизонтали, так и по вер- тикали. Подъем и рихтовку конструкций производили гидравлическими домкратами отдельными участками по семь пролетов вдоль зда- ния. Эти участки составляли один температурный отсек длиной 70 м. Вес поднимаемых конструкций одного участка составлял около 1200 тс. Каждую стойку поднимали два домкрата грузоподъ- емностью по 100 тс. Последние устанавливали на клетки из рель- сов и стальных балок, которые опирались на обрезы фундаментов стоек. Для передачи усилий подъема на стойки нижнюю часть послед- них заключили в стальные неподвижные хомуты. Домкраты, упи- раясь на стальные клинья, могли поднимать колонну после того, как клинья плотно вдвинутся в зазоры между противоположными стенками и примыкающим к ним плоскостям колонн. Жидкость в домкраты у каждого ряда стоек поднимаемого от- сека накачивали самостоятельным насосом. Таким образом, мож- но было поднимать отдельно определенный ряд стоек. До подъема •каждые две стойки одной рамы соединили между собой гибкой тя- гой с натяжной муфтой для воспринятия распора при отрыве стоек от фундаментов. После установки хомутов, тяг и домкратов арма- туру стоек перерезали на высоте 1 м от уровня пола цеха. На всех стойках, подготовленных к подъему, предварительно пометили заданные величины вертикального и горизонтального смещений. При подъеме домкратами каждого ряда стоек происхо- дил разрыв бетонного сечения стоек в местах разрезки арматуры. После отрыва от основания одного ряда стоек приводили в дейст- вие насос, соединенный с домкратами второго ряда стоек, а после соответствующего разрыва их в сечениях, где также была перере- зана арматура, приступали одновременно к подъему стоек обоих 'рядов. Подъем продолжали до получения всеми стойками данного ряда близких отметок по вертикали. Несмотря на то, что стойки поднимали на различную высоту во всех продольных балках, сое- диняющих рамы (подкрановые балки, балки кровли), новых тре- 'щин обнаружено не было. После подъема какой-либо стойки до проектной отметки, дом- краты выключали и образовавшийся разрыв в стойке заполняли клеткой из обрезков рельсов или стальных полос. По окончании подъема одного участка домкраты переставляли на следующий участок, а в стойках выпрямленного участка восста- навливали разрезанную арматуру приваркой коротышей. После этого устанавливали опалубку и бетонировали места разрыва сто- 240
ек. Затем железобетонными обоймами усиливали и верхние опор- ные узлы. В узлах рам уложили дополнительную арм'атуру в виде Г-образных прутьев, приваренных одним концом к арматуре риге- ли, а другим к арматуре стоек. С внутренней стороны узла, где при разрушении здания об- разовались весьма значительные трещины, увеличили размеры вута и поставили дополнительную арматуру, которую также при- варили к арматуре стоек и ригеля. Трещины в пролетах ригелей заделали местными круговыми обоймами. Примененный способ выпрямления с укреплением железобетон- ных рам вместо разборки существующего цеха и постройки на этом месте нового значительно снизили стоимость и сроки работ. 7. Передвижка двух зданий по ул. Б. Кочки в Москве При прокладке Комсомольского проспекта >в Москве была про- изведена передвижка на 63 м двух одинаковых по размерам и конструкциям пятиэтажных административных зданий. На этих передвижках, в отличие от ранее применявшегося способа пере- крепления, все несущие конструкции предварительно вывешива- лись домкратами, а затем, после укладки под ними рельсовых путей, перекреплялись на последние. Основными несущими конструкциями здания служат попереч- ные железобетонные пятиярусные двухпролетные рамы-этажерки с симметрично расположенными консолями у ригелей. Рамы отстоят друг от друга на 4,5 м, края консолей связывались между собой поэтажно железобетонными балками — перемычками и через этаж (только по среднему ряду стоек)—небольшими по сечению про- дольными железобетонными связями квадратного сечения. Продольные стены зданий самонесущие, они поэтажно опира- ются на железобетонные балки—перемычки. Эти стены сложены, в основном, из силикатно-органических блоков, облицованных снаружи бетонными плитами и отштукатуренных с внутренней стороны. Торцовые и внутренние поперечные стены, которые, кроме собственного веса, несут еще нагрузку от опирающихся на них балок перекрытия и лестничных клеток, сложены из кирпича. Перекрытия над первым, третьим и пятым этажами сборные из балочек типа ГИС, а остальные из деревоплиты. Стойки железо- бетонных рам имеют в основании квадратные железобетонные подколенники размерами 1,1 X 1,1 м и высотой 0,55 м. Подколен- ники опираются на отдельно стоящие бутовые призматические фундаменты с одним уступом, имеющие общую высоту 2 м и размер подошвы 2,4 X2,4 м. При передвижке линия среза здания была принята на уровне низа железобетонного подколенника — на 0,55 м ниже пола пер- вого этажа. Выемка грунта производилась ниже пола первого этажа на высоту, необходимую для заводки под подколенники 16-751 241
ходовых конструкций с бетонной подготовкой под рельсовыми путями, т. е. на 1,4 м. Каждое здание передвигалось по 4 путям: трое из них были проложены под продольными рядами стоек железобетонных рам и четвертый под поперечными стенами одной лестничной клетки, значительно выступающими за пределы продольных стен. Под внешние продольные стены первого этажа были заведены рандбалки из швеллеров № 24. Эти стены были перекреплены с ленточных фундаментов на консольные балочки, которые уклады- вались поверх и нормально к ходовым балкам и пересекали все здание (рис. 84). Одновременно с заводкой рандбалок производилось перекреп- ление стоек железобетонных рам на ходовые конструкции. Каждую стойку рамы в отдельности с помощью переносного хомута выве- шивали двумя гидравлическими 200-тонными домкратами. Для лучшего сцепления и более равномерного распределения нагрузки между (вертикальным стальным листом хомута и боковой стенкой железобетонной стойки, заводили один толстый лист фанеры. Благодаря применению безосадочного перекрепления на весу одновременно находились все стойки одного ряда. Причем, высота подъема стоек составляла от 3 до 5 мм, а домкраты располагались вне зоны устройства ходовых конструкций. Это позволило заво- дить с торца здания рельсы путей и ходовые балки сразу под всеми колоннами данного ряда, что облегчило и ускорило ведение работ Укладку бетонной подготовки слоем в 30 см под рельсовые пути производили после того, как по всему пути были уложены шпалы с пришитыми 'К ним рельсами. Бетон вдоль всего пути сваливали на шпалы и подбивали под них, соблюдая определенную верти- кальную отметку головки рельса. Далее по рельсам укладывали стальные катки, по которым под вывешенные стойки с подколен- никами закатывали попарно скрепленные диафрагмами ходовые балки из двутавров № 55. После установки ходовых балок в зазор между подколенниками и ходовыми балками были сначала забиты стальные клинья, а затем набили в него раствор по методу че- канки. Рис. 84. Поперечный разрез части здания с рамой и ходо- выми балками: 1 — рандбалки; 2 — консольная поперечная балка; 3 — ходовые балки; 4 — диафрагмы; 5 — катки; 6 — рельсы; 7 — шпалы; 8 — бетонная подго- товка. 242
После такого перекрепления стоек на ходовые конструкции домкраты освобождались от нагрузки и убирались. Таким спосо- бом возможна укладка рельсовых путей с необходимым превыше- нием, если учитывать при этом размеры предстоящих осадок основания после передачи на них нагрузки от здания. Следует от- метить, что во время движения здания, когда стойки рам распола- гались в промежутке между старыми фундаментами, последние продолжали нести нагрузку. Это происходило потому, что нагруз- ка распределялась через ходовые балки и рельсы путей на длину большую, чем расстояние между фундаментами стоек. Однако расстояние в свету между фундаментами стоек, рам и по- перечных стен превышало длину распределения нагрузок в кладке и составляло 3 м. В этих местах увеличивали толщину бетонной подготовки. На двух участках в основании подготовки был обнаружен слой грунта мощностью более 2 м, состоящий из органического ила, насыщенного водой. Чтобы осадка везде была одинаковой, на этих участках согласно расчету по методу послойного суммиро- вания забили на глубину до 2 м сваи из бревен диаметром 24— 30 см, чем и было достигнуто требуемое уплотнение грунта. Во время передвижки здания и прохождения стоек железо- бетонных рам по свайному основанию производившимися измере- ниями вертикальных смещений наружных стен не было обнару- жено неравномерностей, вызывающих повреждения. Измерениями осадок установлено, что после начала движения здания наблюдался постепенный и повсеместный подъем старых, остававшихся под рельсовыми путями, фундаментов стоек. Этот подъем происходил за счет упругой отдачи грунта после пере- крепления здания на ходовые конструкции, а также за счет допол- нительной разгрузки основания под фундаментами во время на- хождения стоек между фундаментами ранее обжатых участков основания. Произведенным для этого случая расчетом распреде- ления нагрузки от стойки рамы на основание через ходовые кон- струкции по формуле Фламана было установлено, что напряжения уменьшались более чем на 50% по сравнению с ранее приходив- шейся нагрузкой под бутовыми фундаментами. Здание было длиной 76,5 м, а передвигалось на 63 м. Значит под частью здания длиной 13,5 м оставались ранее нагруженные участки основания. Кроме того, вертикальные отметки новых фундаментов необходимо было повысить настолько, чтобы после осадки их основания все стойки здания имели примерно одинако- вые вертикальные отметки. Учли и то обстоятельство, что во вре- мя перекрепления здания с ходовых конструкций на новые фун- даменты можно с помощью домкратов произвести выравнивание неравномерно осевших участков. Все четыре рельсовые пути впереди движения здания на рас- стоянии 4,5 м (одного шага между поперечными рамами) от осн торцовой стены и до первой поперечной оси на новых фундаментах были уложены с подъемом на 15 мм и далее располагались гори- 16* 243
зонтально. После перемещения по этим рельсовым путям, их от- метки понизились от 1 до 12 мм, т. е. на разность между +15 мм и данными, приведенными в графе (63 м) табл. 9. Таблица 9 Подъем и осадка здания во время передвижки и спустя 2 дня № марок Подъем ( + ) или осадка (—) здания, мм Во время передвижки на 4,5 м 18 м 32 м 63 м 2 дня спустя после передвижки 1 0 4 4 + П + 15 +4 2 0 +6 + П + 15 +2 3 + 1 — +9 +8 -3 4 -2 +з +8 +7 —2 5 +2 — +6 +6 —5 6 — 1 +3 +6 +8 -5 7 0 + 1 + 12 +3 -6 8 0 +2 -7 +7 -5 9 0 +2 +ю + 12 +2 10 0 0 +4 + 10 —4 11 0 -3 0 +8 —5 12 +1 +2 +2 +5 -8 13 +1 +4 +8 +4 —4 14 +4 +6 + 10 + 12 -3 Во время производства работ проект не претерпел серьезных изменений. Техническое руководство проектированием и произ- водством работ осуществлялось автором данной работы. Измерения осадок проводились коллективом лаборатории ме- ханики грунтов НИИ оснований. При этом имелось в виду следую- щее: а) изучение поведения несущих конструкций в .процессе отрыва колонн от фундаментов и посадки их на катки; б) измерение деформаций основания от подвижной нагрузки в процессе передвижки; в) измерение деформаций основания здания после окончания цередвижки. Для производства измерений приняли марку инж. М. Е. Пис- кунова, представляющую собой шкалу на алюминиевой пластине под плексигласом. Исходными неподвижными знаками служили стенные реперы, расположенные в 100—200 м от здания. Наблюдения выполнялись по следующей программе: 1 цикл —до уборки фундаментов из-под колонн: 2 цикл — когда колонны удерживались на весу гидродом- кратами; 3 цикл — когда колонны были посажены на ходовые балки; 4 , 5, 6 и 7 циклы — во время передвижки здания; 8 цикл—спустя два дня после передвижки. 244
Условно было принято, что перед подготовкой к передвижке здания осадка и перекос отсутствовали. Когда здание удержива- лось на весу, разность вертикальных отметок стоек рам по срав- нению с начальным циклом наблюдений колебалась от +3,3 мм (подъем) до—2,6 мм (осадка). Максимальное значение перекоса в конструкциях достигало величины 0,0008, т. е. в 2,5 раза меньше, чем предельная нормативная. После перекрепления здания на катки эти колебания составили от +3,8 мм до —8,2 мм. Величина относительного перекоса воз- росла почти в 3 раза, достигнув установленного нормами предела 0,002. Из табл. 9 можно установить, что колебания относительных величин перекоса были незначительными (от 0,0002 до 0,0006). Последним циклом измерений осадок было установлено, что основание под зданием, простоявшим 2 дня на новом месте, дало осадку в пределах от 8 до 15 мм. К этому времени вертикальные отметки стоек рам колебались в пределах от +4 мм до 8 мм., чем был вызван незначительный перекос в несущих конструкциях, только в одном месте достигнутый предельной величины (0,0024 длины пролета). Каждое здание передвигалось со скоростью 8—10 м/час и на- ходилось в движении около 8 час. Как во время передвижки, так и после никаких трещин в элементах несущих конструкций (желе- зобетонные ригели, рамы и перемычечные балки) обнаружено не было, но при подъеме первых стоек первого здания для подвод- ки под ними рельсовых путей появилось сравнительно много не- больших трещин в штукатурке деревянных перегородок в местах их примыкания к стойкам рам. Образование этих трещин происходило из-за подъема стоек железобетонных рам не на 3—5 мм, необходимого для их безоса- дочного перекрепления на ходовые конструкции, а на значительно большую высоту из-за необученности технического персонала к производству указанных работ При перекреплении других стоек этого же здания образование новых трещин не было отмечено. Когда стойки приняли свои прежние вертикальные отметки, то ранее появившиеся трещины сомкнулись. Подобное имело место также при заполнении между железобетонными перемычечными балками рам в продольных сте- нах, сложенных из силикатоорганических камней. Для передвижки каждого здания были применены тяговые при- способления грузоподъемностью более 300 тс: полиспаст с 34 нит- ками при двух 15-тонных электролебедках и толкающие приспосо- бления из 11 электродомкратов грузоподъемностью 20 тс каждый. Электродомкраты устанавливались сзади зданий, а лебедки впе- реди — на выпусках ходовых балок. Каждое здание сдвигалось с места одновременной работой тянущих и толкающих механизмов. Но как только преодолевались силы инерции состояния покоя — здание начинало двигаться, домкраты отключались и движение продолжалось только тянущими приспособлениями. Это отключе- 245
ние производилось потому, что скорость выхода винта домкратов в 2 раза больше скорости движения здания полиспастами, кроме того, 11 домкратов сами по себе не обеспечивали необходимых тяговых усилий для движения здания, но их было достаточно для преодоления вместе с полиспастами сил инерции состояния покоя. Стоимость передвижки составила примерно 50% от стоимости дома. Если бы позволяли сроки работы и оба здания подготавли- вались к передвижке не параллельно, а последовательно, то ходо- вые балки, рельсы, катки, шпалы и другие конструкции, примененные на одном здании, могли бы быть использованы и для второго здания. При такой последовательности количество тре- буемого металла снизилось бы более чем на 40%. В соответствии с этим уменьшилась бы и стоимость передвижки. Следует отметить одно очень важное нововведение, примененное на этих двух передвижках и полностью себя оправдавшее. Здесь впервые в нашей практике расстояние между рельсовыми путями составило 6 м, т. е. превышает в 2 раза ранее применявшееся рас- стояние между путями. В связи с этим значительно уменьшилась потребность в метал- ле на ходовые балки и рельсовые пути, снизилась стоимость работ и благодаря большей и более равномерной загрузке концов катков и расположению ходовых балок непосредственно под колоннами, а’ не с обеих сторон колонн, смещения зданий в горизонтальной плоскости во время передвижки были настолько малы, что не тре- бовали выпрямления. 8. Примеры передвижек на домкратных тележках По этому способу во Франции передвигали каменные каркас- ные и бескаркасные здания на расстояние до 1000 м. Так, при передвижке вдоль длинной стороны четырехпролетного железо- бетонного каркасного здания холодильника с размерами 100x20 м установили только два рельсовых пути под вторым и четвертым рядами колонн. Нагрузка от первого, третьего и пятого рядов пе- редавалась через подкосы на эти два рельсовых пути (см. рис. 25). Здание разрезали на две части и каждую половину передвигали отдельно. Передвижка велась в прямом направлении и с поворо- том. После передвижки снова соединили обе половины в одно здание. В другом случае, применяя этот способ, передвинули здание через шоссе, проходящее по насыпи. Если здание двигать сразу в требуемом направлении, то из-за большого угла подъема, учитывая длину здания, потребовался бы значительно больший ход поршня домкратов. Кроме того, с повышением угла подъема резко возрастает тяговое усилие. Считается, что для колесных тележек угол подъема не должен превышать 2,5% • В связи с этим здание пришлось сначала двигать в обратную сторону на такое расстояние, чтобы угол подъема при движении через шоссе не превышал указанных 2,5 %. 246
Компактные, каменные сооружения (двухэтажные здания, не- высокие водонапорные башни и др.) следует передвигать на трех домкратных тележках с тем, чтобы при неравномерной осадке лю- бой опоры в стенах здания не появлялось изгибающих моментов. Каждая из тележек может иметь требуемое количество колес. Рекомендуется на время передвижки каменного здания по не- выровненному основанию на большое расстояние внешним коль- цом из сравнительно толстого троса (диаметром 20—22 мм) стя- нуть поверху все стены. Между тросом и кирпичной кладкой располагают деревянные брусья. Их необходимо устанавливать вертикально у углов здания, используя для этого обрезки брусьев. Трос следует натянуть стяжной муфтой так, чтобы он врезался в брусья. Такой корсет хорошо воспринимает растягивающие усилия, которые могут образоваться вверху стен передвигаемого здания. В. КАРКАСНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 1. Подъем стального каркаса здания сварочного цеха На одном из заводов потребовалось установить в пролетах большого сборочного цеха 'второй ярус мощных мостовых кранов, для чего необходимо было увеличить высоту цеха на 9,15 м. Здание сборочного цеха объемом около 1 млн. м3 было двух- пролетным. Вертикальные несущие конструкции состояли из трех рядов решетчатых колонн. Ширина каждого пролета была равна 37,6 м, а длина всего корпуса — более 300 м при шаге колонн от 18 до 21,3 м. Покрытие цеха было выполнено из парных стальных ферм, связанных <в продольном направлении также парными фер- мами. К продольным фермам через каждые 3 м были прикреплены подвески, на консоли которых опирались подкрановые балки. Колонны опирались на железобетонные башмаки и крепились к ним анкерными болтами. Общий вес каркаса, подлежащего подъ- ему, составлял 4500 тс. Было разработано два варианта увеличения высоты цеха: по первому из них предусматривался демонтаж верхней части кар- каса — шатра корпуса, усиление и наращивание колонн и последу- ющий монтаж шатра, по второму варианту — подъем снизу всего корпуса каркаса с заполнением образовавшегося разрыва в колон- нах новыми вставками. При работе по первому варианту пришлось бы приостановить на длительное время эксплуатацию сборочного цеха, а следова- тельно, и других, технологически связанных с ним цехов. Осу- ществление второго варианта давало возможность не прерывать нормальной работы завода. 247
При втором варианте можно было использовать цеховые мос- товые краны для подачи конструкций к месту их монтажа, что намного сокращало затраты рабочей силы и сроки работ. Сравнение обоих вариантов приведено в табл. 10. Преимущества второго варианта убедили строителей в целесообразности его осу- ществления. Таблица 10 Показатели затрат для увеличения высоты цеха Показатели Демонтаж стальных конструкций, Тс . . . . . Монтаж, Тс............................... . . Количество используемых стальных конструкций, тс. в том числе без демонтажа, тс . Затраты рабочей силы, чел-дни.................. в том числе верхолазов, чел-дни ............. Продолжительность монтажа, дни ................ Перерыв в эксплуатации завода, дни ... - . . . Варианты первый второй 1900 200 4300 2830 2340 2560 800 2560 71000 40000 57000 12000 330 220 330 — Для воспринятая всех нагрузок существующими стальными конструкциями на время подъема, а также дополнительных вер- тикальных и горизонтальных нагрузок после окончания подъема, потребовалось усилить лишь некоторые элементы конструкций и увеличить устойчивость всего каркаса, главным образом, в попе- речном направлении. Прочность фундаментов <и их площадь по- дошвы вполне допускали предстоящее увеличение нагрузок. В отличие от ранее производившихся подъемов сооружений вставки в колоннах для заполнения разрывов были установлены Рис. 85. Обойма-вставка вокруг колонны: 1 — стойки; 2 — направляющие; 3 — ветви колонны. до начала подъема корпуса. Каж- дая вставка была сконструирова- на в виде восьмиугольной обоймы (рис. 85), которая обхватывала поднимаемую колонну по всему ее периметру. Вертикальные вет- ви обоймы соединялись решеткой из уголков. Низ обоймы привари- ли к опорному башмаку колонны. Высота обоймы была равна 12,5 л/, что превышало высоту заданно- го подъема корпуса на 3,35 м. Такие вставки-обоймы были уста- новлены на всех колоннах. К вертикальным ветвям колонн в двух местах (на высоте до 3 м от башмаков) приварили короткие планки (направляющие) из поло- совой стали толщиной 20 мм. При подъеме эти планки, будучи при- 248
жаты к вертикальным ветвям обоймы, препятствовали смеще- нию низа колонны в горизонталь- ной плоскости, чем обеспечива- лась вертикальность поднимае- мых колонн. До начала работ по подъему цеха опоры всех колонн были за- щемлены в фундаментах и гибко соединены с фермами перекрытия. Принятая конструкция вставок не могла обеспечить надлежащего защемления опор во время подъ- ема (из-за зазоров между ветвя- ми обоймы и колонн), а следова- тельно, и необходимой устойчиво- сти всего каркаса. Для большей устойчивости в поперечном на- Вид сверху настойку а Вид сбоку ' настрйнц Рис. 86. Конструкция подъемной стойки: 1 — стальная планка: 2 — горизонтальная балочка. вставленная в окно стойки. правлении у всех колонн одного фасадного ряда установили контрфорсы. Устойчивость в продоль- ном направлении обеспечивалась продольными связями. Направ- ляющими при подъеме сооружения помимо обоймы служили и контрфорсы, к которым приделали специальные захваты. Эти за- хваты позволяли колоннам скользить в вертикальном направлении и исключали возможность перемещения крайнего ряда колонн в Разрез по К~Ь (Стойки в разрезе не показаны) Рис. 87 Подъемная площадка: 1 — балки подъемной площадки; 2—от же швеллеры; 3 — фиксаторные стой- ки; 4 — подъемные стойки; 5 — верти- кальные ветви колонны. горизонтальной плоскости. На каждой поднимаемой колон- не над линией среза, на высоте 1,5 м от опорной плиты, была устроена подъемная площадка из двух рядов балок (рис. 86). Верхний ряд из двух швеллеров № 30 соединял по- парно соседние ветви колонн. Все стальные конструкции были заранее изготовлены на заводе и в собран- ном виде доставлены к месту ра- боты. Каждую колонну поднимали дву- мя домкратами, опорой для которых служил фундамент колонны. Для распределения давления от домкра- тов на большую площадь фундамен- та под них на близком расстоянии друг от друга уложили один ряд. двутавровых балок. Внутри каждой колонны были установлены четыре одинаковые металлические стойки высотой 11,5 м каждая (рис. 87). Стойка состояла из двух швеллеров,. 249
связанных стальными планками. Все стойки свободно проходили между балками подъемной площадки. Две из них, служившие для подъема, опирались внизу на поршни 100- тонных гидравлических домкратов и поднимали подъемную площадку. Подъемные стойки, которые проходили между двумя средними двутаврами подъемной площадки, расположили по оси продольного ряда колонн. Две другие стойки, фиксаторные, опирались на фундаменты колонн и оставались все время неподвижными. Фиксаторные стой- ки были расположены по обе стороны продольного ряда колонн и проходили между крайними и примыкающим к '.нему средним дву- тавром подъемной площадки. Между металлическими планками каждой стойки оставлялись просветы-окна. В эти окна под подъемной площадкой, симметрич- но относительно центра стойки, вставляли горизонтальные двутав- ровые балочки, длина которых превышала ширину стойки. Консоли этих балочек, выходившие за пределы стоек, упирались в дву- тавры подъемной площадки и, следовательно, поднимали колонны. Две стойки, установленные на домкраты, воспринимали нагрузку во время подъема, а две другие — нагрузку во время осаживания поршней домкратов (перезарядки)—опускания подъемных стоек. После каждого подъема на высоту 60 см (один цикл подъема) из нижнего в следующее по высоте окно фиксаторной стойки пере- ставлялись горизонтально располагавшиеся двутавровые балоч- ки — две для подъемных и две для фиксаторных стоек. Все разме- ры просветов между планками в стойках были одинаковыми и соответствовали высоте горизонтальных балочек. Длина хода поршня гидравлических домкратов была равна всего 15 см, в связи с этим для подъема колонны на 60 см прихо- дилось производить четыре последовательных подъема поршня. После каждого подъема на 15 см колонну поддерживали при по- мощи подвесных стальных трехступенчатых подкладок. Ступенчатые подкладки были сварены из обрезков двутавра № 20. К верхней части подкладок приварили захваты, при помощи которых их подвешивали к нижним полкам двутавров подъемной площадки. К каждому из двух крайних двутавров подвешивали одну трехступенчатую подкладку, а к каждому из соседних — три, т. е. всего восемь подкладок — по количеству консолей гори- зонтальных балочек, подпиравших двутавры подъемной пло- щадки. На фундаменте каждой колонны два гидравлических домкрата грузоподъемностью по 200 тс поднимали горизонтальные балочки и опирающуюся на них подъемную площадку колонны. За один ход поршня домкратов подъемные стойки с вставленными в них балочками поднимались вместе с колонной на 15 см. Фиксатор- ные стойки с вставленными в их нижние окна балочками во время подъема оставались неподвижными После подъема колонны на 15 см между выступающими консо- лями горизонтальных балочек, вставленных в фиксаторные (не- 250
подвижные) стойки, и подъемной площадкой образовывались зазо- ры. В эти зазоры вводили верхние ступени трехступенчатых подкла- док, что обеспечивало передачу нагрузки от колонн с подъемных стоек на фиксаторные и позволяло опускать поршни гидро- домкратов, а вместе с ними и подъемные стойки. После опускания последних в образовавшиеся зазоры между подъемной площадкой и горизонтальными балочками этих стоек заводились первые сту- пени подкладок высотой 15 см. К концу второго этапа подъема высота зазоров между подъем- ными площадками и балочками фиксаторных стоек увеличивалась до 30 см. В эти зазоры вводили подвешенные трехступенчатые подкладки второй ступени высотой 30 см. Затем поршни домкра- тов с подъемными стойками снова опускали и в образовавшийся 30 см зазор между горизонтальными балочками подъемных стоек и подъемной площадкой вводили подкладки второй ступени. После аналогичного третьего этапа подъема в зазоры вводили подкладки третьей ступени, поскольку высота этих зазоров <и под- кладок уже получалась одинаковой (45 см). После четвертого этапа высота подъема достигала 60 см. Что- бы удержать колонны на этой высоте, горизонтальные балочки в фиксаторных стойках перекладывали в следующие по высоте «ок- на» этих стоек. На этом заканчивался первый цикл подъема. За время подъема всего корпуса было проделано 16 таких циклов. Каждый домкрат перезаряжали 61 раз, а ступенчатые прокладки для каждой колонны передвигали (61 —16+1)-8 = 368 раз. Гидравлические домкраты работали от центральной насосной станции, оборудованной двумя насосами высокого давления (до 400 ати) с электроприводом и централизованной системой трубо- проводов. Для главных магистралей применили трубки с внутрен- ним диаметром 10 мм, а для ответвлений, ведущих к домкратам,— 8 мм. Если путь от магистральной линии к домкрату был извили- стым, то применяли медные трубки с внутренним диаметром 8 мм. Трубки соединяли на фланцах с медными кольцевыми проклад- ками. Вдоль каждого продольного ряда колонн была уложена спе- циальная магистральная линия. Эта линия, как и отводные линии к домкратам, оборудована самостоятельными запорными кранами. Последние, располагаемые у отводных линий от каждой колонны, позволяли отключать домкраты любой колонны от общей сети. Перекрывая эти краны, можно было заменять домкраты, вышед- шие из строя. При расчете были приняты допуски ±7,5 си на неравномерность подъема, что предусматривало отставание подъема отдельных ко- лонн или одного ряда их на один этап, т. е. на 15 см. При отста- вании подъема какой-либо колонны специально выделенные рабочие ускоряли работы и выравнивали все колонны под один уровень. Подъем цеха производили круглосуточно в течение 19 дней. По окончании подъема вертикальные ветви колонн были при- варены сплошным швом к вертикальным ветвям обойм по всей дли- 251
не примыкания их друг к другу. Колонны фасадного ряда были дополнительно приварены к примыкающим к ним контрфорсам. Во время подъема напряжение в элементах колонн и фермах перекрытий измеряли тензометрами системы Аистова. Величина дополнительного напряжения в элементах ферм перекрытий при 16 1 к максимальной неравномерности подъема = оо? была равна 1 O/0U ZOU 350 кгс[см.2. Необходимо отметить следующие обстоятельства, учтенные, по> нашему предложению, в проекте организации работ по подъему 1. При расчете стоек (фиксаторных и подъемных) не преду- сматривалась возможность гидравлического удара в домкрате, так как прочность трубки, входящей в отверстие домкрата, значитель- но меньше прочности других его элементов. Следовательно, при разрыве трубки произойдет постепенное, а не мгновенное опуска- ние поршня. Отказ от учета гидравлического удара позволил суще- ственно облегчить стойки. 2. При определении величины подъемной силы было учтено до- полнительное сопротивление от трения скольжения между подни- маемыми колоннами и обоймами в размере 50% от веса каркаса цеха, которое подтвердилось показаниями манометров во время подъема.
Глава X ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ СТРОЯЩИХСЯ СООРУЖЕНИИ МЕХАНИЗМОВ И СПОСОБОВ РАБОТ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯХ 1. Мероприятия, предохраняющие здания от неравномерных осадок в районах горных разработок Ведение горных разработок, особенно так называемых очистных выработок каменноугольных залежей, связано с опусканием грун- тов, расположенных выше этих выработок. Размеры очистных выработок столь значительны, что выше- лежащие грунты теряют равновесие и приходят в движение. Этим процессом в большинстве разработок каменноугольных ме- сторождений, как правило, охватываются все грунтовые напласто- вания от кровли выработки до поверхности. Вслед за выемкой породы обычно происходит обрушение кровли выработки. Исследо- вания проф. М. Н. Гольдштейна показали, что после небольшой осадки грунта над выработкой давление в кровле резко уменьша- ется из-за перераспределения нагрузки на соседние участки. Процесс движения грунта протекает обычно медленно; в зависи- мости от глубины разработок и других факторов может продол- жаться как в течение нескольких дней или недель, так и многих месяцев. Грунтовые напластования, разбитые трещинами, изгиба- ясь, опускаются. В слоях этих пород увеличивается объем пустот, пласты, получив в результате изгиба опору, «зависают». Процесс, не исчерпав себя, может замереть. Наблюдениями за осадкой грунтов во многих каменноугольных месторождениях установлено, что по истечении 10 лег после окон- чания /выработки значительные деформации уже не образуются. Принято считать, что наиболее активно процесс перемещения грунта над выработанным пространством происходит в первые шесть месяцев после выработки. Большую опасность представляют перемещения грунтов по- кровной толщи при разработках соляных и калийных .месторожде- ний. От перемещений в этих выработках часто образуются тонкие трещины. Грунтовые воды, .проникая в эти трещины, ускоряют под- вижки грунта над местом выработки, поскольку вместе с водой увлекаются и твердые частицы грунта. 253
В практике наблюдались случаи внезапного обрушения поверх* ности после разработки слоев ископаемого большой мощности (10 м и более) при глубине залегания до 100 м. При наличии сла- бых грунтов известны случаи деформации на поверхности при глу- бине выработок в 600 м. Нарастание деформации поверхности не зависит от веса соору* жения, возведенного на ней, так как вес самых тяжелых сооруже- ний незначителен по сравнению с весом массива грунта. Небольшие здания, расположенные в центре значительно пре- восходящих их по своим размерам мульд, обычно получают равно- мерную осадку, вследствие чего в этих зданиях повреждения не появляются. Так, в центральной части Донецкого бассейна, где понижение поверхности на большинстве участков происходит рав- номерно, величина осадки многих заводских корпусов превосходит 200 мм. Однако в связи с равномерностью этих осадок ни один из этих корпусов не пострадал. В Подмосковном бассейне, наоборот, понижение поверхности характеризуется отдельными скачками. Характер смещения грунтов разнообразен и зависит, главным образом, от следующих факторов: 1) структуры грунтов и гидрологии месторождений; 2) угла падения ископаемых, мощности залежей и системы раз- работок; 3) скорости проходки забоя; 4) глубины разработок; 5) топографии местности и др. Безосадочность грунтов, расположенных над выработкой, мо- жет быть достигнута только при условии своевременного заполне- ния выработанного пространства. При оставлении в 'выработке целиков последние должны располагаться близко друг от друга и иметь достаточные размеры, чтобы на поверхности не создавались отдельные мульды. В последнее время на шахтах, разрабатывающих крутопадаю- щие пласты, вместо выдачи породы на поверхность используют ее для заполнения образовавшихся пустот. Такое мероприятие повы- шает безопасность работ в забое, служит гарантией от образования мульд на поверхности, уменьшает расходы по поддержанию кров- ли, разгружает шахтный подъем, в результате резко снижается потребность в вагонетках и упрощаются работы на поверхности. Незначительное влияние на осадку поверхности над выработка- ми грунтов оказывают- 1) наличие в геологическом разрезе плас- тичных грунтов, способных прогибаться; 2) пологое падение при небольшой мощности ископаемого и при сплошной системе разра- боток; 3) большая скорость продвигания забоя; 4) значительная глубина разработок; 5) равнинная территория над выработкой и наличие естественного стока для атмосферных осадков. К неблагоприятным факторам, оказывающим большое влияние на осадку поверхности, относятся: 1) наличие над выработкой 254
жестких грунтов при высоком горизонте грунтовых вод; 2) крутое- падёние и мощный слой ископаемого; 3) малая глубина разра- ботки. Известно, что равномерная осадка зданий, в том числе и распо- ложенных в районах горных разработок, не вызывает в них дефор- маций. Практически такие перемещения безопасны при эксплуа- тации этих зданий. Неравномерные осадки кирпичных зданий, имеющих не менее двух этажей и соотношение между шириной, длиной и высотой не более чем 1X2X1, с железобетонными пане- лями перекрытий, вызывают крен всего здания без образования повреждений в его стенах. В последнем случае основание всего здания остается в одной плоскости. Чтобы осадки меньше влияли на величину деформаций зданий, длину последних следует ограничить; длинные здания разделяют на самостоятельные блоки осадочными швами. Каждый блок дол- жен представлять жесткую пространственную систему, ограничен- ную в плане примерно размерами 1X2X1, которые позволили бы считать, что при неравномерных осадках они будут давать крен целиком, как монолит. Конструкции несущих каркасов промышленных сооружений следует выполнять статически определимыми с учетом приводимых ниже рекомендаций по обеспечению выправления неравномерных осадок. Последние вызывают повреждения в статически неопреде- лимых системах конструкций с опорами в виде отдельных башма- ков. Значительно слабее сопротивляются неравномерным осадкам неармированные сводчатые перекрытия. Хорошо сопротивляются неравномерным осадкам ленточные- железобетонные фундаменты, а еще лучше — сплошные железо- бетонные. Последние надо применять на участках, расположенных в местах перехода оседающей части поверхности к неоседающей, где грунты испытывают растяжение в горизонтальном направ- лении. При определении толщины железобетонной плиты основания и ее армирования следует исходить из условий распределения на- грузки на всю площадь ее основания и сохранения неизменности расстояния между стенами здания. Для воспринятая растягивающих напряжений по высоте распо- ложения капитальных стен необходима установка железобетонных поясов или стальных связей как вверху стены, так и на уровне междуэтажных перекрытий или оконных перемычек. Эти связи увеличивают сопротивление стен изгибу в вертикальной плос- кости. Площадь поперечного сечения связей в междуэтажных пере- крытиях, как расположенных ближе к нейтральной оси, может быть в 2—3 раза меньше площади сечения арматуры, заложенной в фундаменте или вверху стен здания. Верхние два пояса жела- тельно скреплять между собой еще вертикальными связями. Для увеличения общей прочности стен здания целесообразно вести их кладку на прочном, но в то же время пластичном (сме- 255
шанном) растворе. Толщина слоя раствора как под арматурой, так и над ней должна быть не менее 1,0—1,5 см, а с внешних сторон стены — 2,5 см. Для увеличения поверхности сцепления связей с раствором кладки стен рекомендуется последние делать из тонкой полосовой стали или прокатных уголков. Концы гибких связей следует заделывать в кладке при помощи вертикальных анкеров, а связей из уголков обрезками из таких же уголков, устанавливаемых перпендикулярно к связям (горизон- тально или вертикально) с последующей их сваркой между собой. Не следует считать, что только одни связи могут обеспечить проч- ность и устойчивость зданию. Вся его конструкция должна быть достаточно жесткой, а дверные и оконные проемы должны иметь ограниченные размеры. В последние годы проводится экспериментальная проверка клиновидных фундаментов, в которых плоское основание заме- нено клиновидным. Такие фундаменты были впервые применены для слабых сильно сжимаемых грунтов инж. С. Беляевым. Пред- полагается, что клиновидные фундаменты сглаживают, выравни- вают переходы участка с разными размерами осадок благодаря лучшему контакту фундамента с грунтом. Обычный, только значи- тельно более утоненный фундамент будет вести себя так же, как и клиновидный. В связи с более легким врезанием клиновидного фундамента в деформированный грунт происходит быстрое выравнивание вели- чин осадок и уменьшается вероятность образования трещин в зда- нии. Такие фундаменты опережают оседание поверхности земли и не теряют опоры в грунте в значительной части своего перимет- ра. Благодаря этому снижаются напряжения в конструкциях зданий. В конечном итоге здание получит такие же осадки, но с более плавными переходами и меньшими деформациями по сравнению с обычными фундаментами. Однако из-за высокой стоимости кли- новидных фундаментов (их приходится делать из железобетона) они не получают распространение. За изгибом поверхности следует изгиб фундаментов, что явля- ется наиболее частой причиной повреждения сооружений, распо- ложенных над выработками. Поэтому строители при возведении сооружений на участках, где возможны большие неравномерные осадки, иногда предусматривают специальные устройства, позво- ляющие быстро выровнять сооружения под одну вертикальную отметку Для этого в фундаментах зданий оставляют сквозные гнезда для установки в них домкратов, а в стенах при их возведении над этими домкратными гнездами устанавливают горизонтальную железобетонную поясную балку. За рубежом в одном из горнопромышленных районов было построено здание почты с несущим стальным каркасом, в котором для противодействия осадкам была предусмотрена возможность 256
регулирования вертикальных отметок его основания. Стальной каркас представлял собой замкнутую коробку, нижняя плоскость которой служила перекрытием и опиралась на фундаменты из от- дельно стоящих столбов. На эти столбы с упором в нижнюю плос- кость балок каркаса установили в опрокинутом состоянии винто- вые ручные домкраты грузоподъемностью до 35 тс каждый. Все коммуникационные трубопроводы, котел центрального отопления, боров и нижняя часть дымовой трубы были подвешены к перекрытию подвала. Присоединение внутренних сетей коммуни- каций .к городской сети было осуществлено гибкими шлангами. Осадка каждого фундаментного столба обнаруживалась систе- мой электрической сигнализации. Однако эту сигнализацию проще осуществлять замыканием электрической цепи при подъеме жид- кости выше определенного уровня в отводных трубках системы водяной нивелировки. Горизонтальность положения здания почты после постройки один раз регулировалась домкратами. Пристройка, возведенная одновременно со зданием почты (в последней не были предусмот- рены регулирующие приспособления), оторвалась от основного корпуса здания и дала крен. Угольные шахтные копры могут служить примерами устройства оснований с подвижными опорами, вертикальные отметки которых часто регулируют домкратами. По такому же принципу была построена известная Эйфелева башня в Париже, у которой одна из четырех опор закреплена неподвижно, а величину вертикальных отметок остальных трех опор регулируют установленными в их основании гидравлическими домкратами. На рис. 88 приведена рекомендуемая конструкция крупноблоч- ного фундамента со сквозным проемом для домкрата. Подобная конструкция целесообразна при больших неравномерных осадках для зданий высотой в два и более этажей. Каждый блок данной конструкции может быть самостоятельно загружен. Если один блок загрузить на 40—50% больше, чем на него приходится на- грузки от здания, то благодаря дополнительному уплотнению грун- та увеличится расчетное сопротивление основания. Следовательно, обжатие грунта под фундаментами всего здания может быть про- изведено поочередным повышением нагрузки на фундаментные блоки. При временной повышенной загрузке блока (сверх прихо- дящей на него нагрузки от стены) расположенная над домкратом рандбалка совместно с кирпичной кладкой стены должна обеспе- чить распределение в них этой превосходящей нагрузки. И только после поочередного обжатия грунтов основания под всеми блока- ми, в которых устанавливаются дом'краты, приступают к подъему части здания, получившего наибольшую осадку. Благодаря вырав- ниванию подъемом неравномерных осадок и дополнительно про- изведенному уплотнению грунтов основания, в будущем потреб- ность во вторичном выравнивании, как правило, отпадает. С целью уменьшения нарушений во внутренних помещениях ис- 17-751 257
Рис. 88. Рекомендуемые крупноблочные фундаменты для здания, строящегося в местах горных выработок или сильно сжимаемых основаниях: 1 - специальный блок, имеющий гнездо для домкрата; 2 — поясная балка: 3 —блоки стен подвала; 4 — железобетонные башмаки. кусственное уплотнение подстилающих грунтов под наружными стенами и подъем этих стен до необходимого уровня рекомендует- ся вести с внешних сторон здания, а для внутренних стен с одной из сторон каждой стены. Гнезда для домкратов располагаются на высоте цоколя здания, или для них используются оконные проемы в подвалах (рис. 89) Установка домкратов в гнезда внутренних стен производится из технического подполья. После проведения работ по подъему осевших стен и уборки домкратов все гнезда целесообразно закла- дывать кирпичом на известковом растворе. Рекомендуемая конст- рукция фундамента требует, чтобы домкраты имели большую гру- зоподъемность. Для зданий высотой до 5 этажей можно использо- вать домкраты ДГ-200-2. При установке под одним зданием более 10 домкратов применяют централизованную систему питания. Для города, расположенного над горными выработками или на просадочных грунтах, достаточно при строительном тресте иметь специализированную бригаду, состоящую из 5—8 рабочих: 1 сле- сарь, 1 электромонтер, 1 каменщик, 1 плотник, 1 такелажник и 1 штукатур. Такая бригада осуществляет подъем, выполняя одно- временно другие строительные работы. Необходимое оборудование для подъема должно состоять из 10—20 домкратов; 20 шт поддомкратных стальных подкладок раз- мером 400X400 мм, 6 = 20 мм\ 2 электронасосов (один запасной) высокого давления; 100 пог. м труб сечением 7—10 мм высо- 258
Рис. 89. Конструкция для установки домкрата в оконном проеме: 1 — поясная надоконная балка: 2 — наддомкратная балка; 3 — домкрат; 4 — узкие пластины, заполняющие разрыв; 5 — рельсы клетки ; 6 — упругие (деревянные) прокладки; 7 — блоки стен подвала кого давления; 2 баков (один запасной) открытых сверху, емко- стью по 200—300 л; 3 распределительных коробок; 20—30 шт. за- порнораспределительных кранов, устанавливаемых как на нагне- тающем трубопроводе, так и в месте выпуска из домкрата жид- кости; 2 предохранительных пружинных клапанов (один запасной) для снижения давления в системе до расчетного. Кроме того, ре- 17* 259
зиновые трубки, стеклянные трубки и тройники для системы водя- ной нивелировки. Все оборудование, работающее под высоким давлением, должно быть рассчитано на 400 ати. Стоимость всего перечисленного обо- рудования составляет от 3 до 5 тыс. руб. Работу по выпрямлению кирпичного здания следует начинать после достижения неравно- мерной осадки—1,2 мм на 1 пог м стен, причем поднимать здание до его первоначальных отметок, как правило, нет необходимости. Эту работу рекомендуется вести в следующем порядке: 1) освободить гнезда в блоках фундаментов (цоколя) от за- кладки; 2) собрать трубопровод высокого давления и присоединить его к насосу (насос должен быть смонтирован на тележке); 3) установить в гнездах блоков на стальные подкладки гидрав- лические домкраты, присоединить их к трубопроводу и поднимать поршни домкратов до их упора в поясную балку; 4) смонтировать систему водяной нивелировки; 5) выпрямить крен; 6) заполнить образовавшиеся зазоры между блоками и пояс- ной балкой сначала стальными клиньями, пластинками, а после окончания выпрямления кладкой, раствором; 7) разобрать трубопроводы, убрать домкраты и освободившие- ся гнезда в блоках заполнить кладкой на слабом растворе; 8) произвести восстановительные работы. На каждой такой работе на монтаж и демонтаж домкратов приходится 2 дня и на подъем — 2 дня. Следовательно, при потребности в производстве таких работ можно принять, что дом- краты на одном объекте бывают заняты до пяти дней. В нашей стране способ искусственного уплотнения основания фундаментов зданий был применен при прокладке туннелей еще в 1933—1934 гг. на строительстве первой очереди метрополитена (Москва). Уплотнение (обжатие) грунтов, подстилающих фунда- менты зданий, расположенных вблизи туннелей, производилось гидравлическими домкратами грузоподъемностью 200 т каждый. Так, трасса туннелей метро проходила по Волхонке под домом № 16 и вдоль его выступавших крыльев, внутренние угловые части которых оказались над туннелями. Для предохранения от какой- либо деформации (от появления трещин) еще до прокладки тунне- лей выступающие угловые части здания были вывешены подведен- ными под них горизонтально расположенными сварными стальны- ми балками. Опорами балок служили установленные за предела- ми стен туннелей шпальные клетки, причем они были основаны на 1 м ниже рандбалок. И так как шпальные клетки примыкали к внешним граням туннеля, то подстилающий их грунт попадал в зону обрушения. Задача строителей сводилась к тому, чтобы под- держать опоры стальных балок на одной вертикальной отметке. Для этого под опорами горизонтальных балок, на шпальные клет- ки установили домкраты, которыми компенсировали малейшую осадку грунта, подстилающего шпальную, клетку. Благодаря учету 260
дополнительного давления на стены туннеля от шпальных клеток и непрерывному (круглосуточному) наблюдению за вертикальными отметками зданий в течение всего времени строительства туннеля на этом участке и своевременной компенсации осадки здания, все работы были благополучно завершены, и в стенах дома не образо- валось даже волосных трещин. Повреждение небольших сооружений от осадок и сдвигов грун- та может быть предотвращено устройством под ними фундаментов в трех точках. Причем, при определении размеров фундаментов на- до считаться с возможными их перемещениями как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Кроме приведенных мероприятий, направленных на предупреж- дение осадки поверхности, расположенной над горными разработ- ками, в некоторых случаях может оказаться целесообразным производить своевременное заполнение выработанного простран- ства не только породой, но и сухой каменной кладкой (без раство- ра) или песком. Нагнетание песка может быть произведено сжа- тым воздухом по шлангам специальным пескоструйным аппаратом. 2. Способ повышения этажности здания путем подъема существующих и встройки снизу новых этажей В 1937 г. коллективом треста по передвижке зданий были про- изведены работы по подъему пятиэтажного жилого дома на высоту 1,855 м. В результате осуществленного подъема полуподвальный этаж дома стал первым этажом, а под всем зданием было устроено высокое подвальное помещение. Опыт работ по подъему этого жилого дома доказал целесооб- разность применения подъема для подстройки зданий без наруше- ния режима его эксплуатации. При надстройке зданий, так же как и при новом строительстве, применяются индустриальные элементы конструкций весом 1,5 т и более. Такие тяжелые элементы конструкций должны быть поднт ты механизмом наверх и уложены в их проектное положение. Следовательно, строительство нужно вести такими подъемными механизмами (башенные, портальные или козловые краны), кото- рые обеспечили бы как вертикальное, так и горизонтальное пере- мещение монтируемых конструкций и используемых материалов. В связи с этим при надстройке здания крышу приходится разби- рать. Следовательно, жильцы верхнего этажа во время ведения строительных работ будут испытывать определенные неудобства. Часто из-за необходимости в проведении большого объема работ по усилению существующих конструкций, особенно чердачного перекрытия, простенков первого этажа и фундаментов, от надст- ройки здания отказываются. Рекомендуемый нами способ дает возможность повысить этаж- ность здания с ограниченными по прочности конструкциями. При этом способе все здание поднимают на высоту, необходимую для встройки снизу новых этажей. Домкраты и линию среза желатель- 261
но устанавливать в стенах подвала, ниже надподвального перек- рытия. При проектировании домкраты целесообразно размещать в таких местах, где намечается устройство оконных и дверных проемов. Чем больше расстояние между домкратами, тем большая допускается денивеляция— неравномерность в подъеме отдельных точек здания. Благодаря этому ускоряются работы по подъему По мере подъема (примерно через каждые 0,6 м высоты подъе- ма) наращивают кладку стены подвала, т е. заполняют образо- вавшийся разрыв по длине стен между домкратами. После подъе- ма здания на высоту верхней отметки нового перекрытия подвала приступают к устройству надподвального перекрытия. Для этого применяется железобетонный двухпустотный настил. Для подачи настила под здание с внешней стороны последнего следует устро- ить специальные передвижные или использовать имеющиеся подмости. Чтобы облегчить транспортировку тяжелых железобетон- ных плит перекрытия, на подмости можно уложить катки из труб одинакового диаметра (60—80 мм). Под каждой плитой одновре- менно должно располагаться не менее двух катков, уложенных параллельно друг другу и перпендикулярно к направлению дви- жения. Плиты следует передвигать специальным жестким дыш- лом из арматурной стали, а не из троса диаметром 20 мм, зацеп- ляемого за подъемные петли в плитах. Двухпустотный настил внутри здания следует также передви- гать (на катках) по передвижным или стационарным подмо- стям. Те же плиты перекрытия, которые нельзя установить из-за того, что их опоры приходятся над местом расположения домкра- тов, можно затащить под здание и временно оставить на ранее уложенных плитах перекрытия. Подача бетона для замоноличива- ния панелей перекрытия (если это необходимо) осуществляется бетононасосом. Наряду с этим способом рекомендуется и механизированное устройство железобетонного монолитного перекрытия. Для этого между домкратами устанавливают сварные каркасы балок и вверху их заводят арматуру для плит перекрытия. Обычно дере- вянную опалубку заменяют мелкой стальной сеткой, прикрепляе- мой снизу к арматуре. Для бетонирования применяется товарный бетон, транспортируемый по трубам к месту укладки. После устройства перекрытия и окончания подъема, а также заполнения кладкой образовавшегося разрыва в стенах следует поочередно убирать домкраты с закладкой освободившихся от домкратов гнезд. Способ надстройки, как и способ подстройки зданий, имеет преимущества и недостатки, .которые сводятся к следующим. а) Преимущества способа надстройки. Для надстройки здания не требуется, чтобы оно надстраивалось по всей его длине и шири- не. Надстроить можно любую часть здания, ограниченную капи- тальными стенами. Толщина стен надстраиваемых этажей, как правило, может быть принята такой же, как у существующих, или, если это воз- 262
можно, то даже тоньше стен верхнего этажа. В надстраиваемой части здания легко обеспечить устройство вытяжной вентиляции: кладку стен ведут с оставлением дополнительного количества вентиляционных каналов. б) Недостатки способа надстройки. Разборка крыши ухудшает условия эксплуатации существующего верхнего этажа. Кроме того, необходимость устройства крыши заново после надстройки удорожает стоимость здания. Существующие чердачные перекрытия обычно рассчитаны на ограниченную полезную нагрузку и по своей прочности не удов- летворяют требованиям, предъявляемым к междуэтажным пере- крытиям. Такие перекрытия или приходится усиливать, или уст- раивать второе междуэтажное перекрытие, рассчитанное на нагруз- ку от собственного веса пола и полезную нагрузку Приходится усиливать несущую способность отдельных простен- ков нижних этажей надстраиваемого здания. Кроме того, при над- стройке производится разборка и монтаж заново системы отопле- ния, так как диаметры существующих стояков оказываются недо- статочными по сечению для присоединения к ним дополнительных отопительных приборов надстраиваемых этажей. При наличии в надстраиваемом здании подвесного чердачного перекрытия объемы работ по надстройке возрастают Подобные конструкции обычно приняты для школьных и других обществен- ных зданий (в связи с устройством в верхнем этаже большого зала — отсутствует средняя продольная стена) В таких случаях приходится на верхнем эксплуатируемом этаже дополнительно сложить стену или другую конструкцию, заменяющую ее, и пере- креплять подвесное к стропилам чердачное перекрытие на вновь подводимую конструкцию, что также удорожает стоимость над- стройки. в) Преимущества способа подстройки. Все работы по подстрой- ке ведутся в подвале и с внешних сторон стен здания. Благодаря полному сохранению коммуникаций внутри здания подстройку можно вести без каких-либо нарушений режима его эксплуатации. Только при необходимости устройства вентиляционных каналов в подстраиваемом этаже возникает необходимость в прокладке сквозь существующие перекрытия этажей труб для них. Если при надстройке здания часто требуется производить предварительное уширение фундаментов, то для подстройки, как правило, достаточно уплотнения основания опрессованием грунта, подстилающего фундаменты, теми же домкратами, которыми под- нимают здание. Для этого поочередно придают домкратам нагруз- ку, величина которой на 20—30% превышает нагрузки, которые приходятся на соответствующий отрезок стены. При подстройке здания кладка стен значительно упрощается, поскольку ее ведут не на большой высоте, как при надстройке, а внизу; при этом не требуется установки лесов на всю высоту зда- ния и в связи с этим последующий объем отделочных работ мень- ше, чем при надстройке. 263
г) Недостатки способа подстройки. Подстраивать можно одно- временно только отдельно стоящее здание по всему его основанию. При наличии в здании подвала все работы ведутся только вни- зу— в подвале. При отсутствии подвала рандбалки приходится заводить в стены первого этажа, в связи с этим эксплуатация пер- вого этажа временно приостанавливается. Если здание имеет глубоко заложенные фундаменты, то отметку среза устанавливают на такой глубине, чтобы высота оставшейся части фундаментов (под домкратом) обеспечивала распределение давления на необ- ходимую площадь основания. Если позволяет глубина заложения фундаментов, то следует заводить рандбалки ниже стен первого этажа даже при необходимости производства дополнительного объема земляных работ. При опирании пола первого этажа непосредственно на грунт приходится вести выемку грунта широкими штольнями (между капитальными стенами) с установкой балок под полом первого этажа и опиранием их на стены. При подстройке здания толщина стены может быть такой же или должна быть толще, поскольку не рекомендуется, чтобы она была тоньше стен существующего первого этажа. Обратную линию отопления, которая расположена в подвале, разбирают в том случае, если она мешает работе домкратов. Если подстройка производится в зимнее время, то обратную линию отопления можно демонтировать и поднять выше рандбалки, а стояки отопления приварить к ней. При таком расположении обратной линии (выше линии среза) обеспечивается бесперебой- ное отопление всего здания. Следовательно, на время подъема требуется устраивать гибкое соединение только в двух местах: между котлом и трубопроводом к верхней разводке, а также между котлом и обратной линией отопления. В 1956 г. институтом Росгипрогорсельстрой было разработано проектное задание на повышение эксплуатируемого четырехэтаж- ного здания на один этаж. Проект был разработан в двух вариан- тах—надстройки и подстройки (проект подстройки был разрабо- тан нами). Объем подстраиваемого здания составлял 17860 м\ а вес 7000 тс. Сравнительные показатели обоих вариантов приведены в табл. 11. Из таблицы видно, что подстройка здания школы стоит дешев- ле надстройки. При наличии гидравлических домкратов с ходом поршня 50 см и централизованной системой питания работы по подъему здания можно было бы удешевить еще на 5—6 тыс. руб. Наряду с удешевлением работ при подстройке (по сравнению с надстройкой) не нарушается и эксплуатация здания. Отметка среза была принята на 1,5 м выше уровня пола подва- ла, а для эксплуатации обратной линии отопления на время подъ- ема в зимнее время был предусмотрен ее демонтаж с подъемом выше рандбалок. Проект предусматривает следующую очередность работ. После переключения коммуникаций, мешающих заводке рандбалок, 264
Таблица 11 Сопоставление стоимости основных работ при надстройке и подстройке четы- • рехэтажного школьного здания Перечень работ, подлежащих выполнению при надстройке Стоимость тыс. руб. Порядок ведения работ Перечень работ, под- лежащих выполне- нию при подстройке Стоимость, TjIC. руб. Разборка кровли и стропил с уст- 6,0 ройством их заново Усиление существующего чер- дачного перекрытия и перекрепле- ние подвесного потолка средней 1 части здания на новые балки . . Кладка продольной кирпичной стены на высоту четвертого этажа в средней части здания с произ- водством работ по его реконструк- 1,5 2 То же, но в первом ции 5,12 3 этаже 15,54 Кладка стены пятого этажа Устройство чердачного перекры- 15,36 4 То же тия (над актовым залом) . ... 11,43 5 — — Отделочные работы Демонтаж верхнего разлива отопления, установка новых стоя- ков для надстроенного этажа и монтаж верхнего разлива на но- 12,92 6 8,86 вом чердачном перекрытии . . Монтаж отопления, водопровода 0,24 7 Монтаж — и канализации пятого этажа . . . Монтаж верхнего разлива отоп- ления на новом чердаке с устрой- 4,63 8 отопления, водопрово- да, канали- зации в под- строенном I этаже Демонтаж и монтаж ото- 4,63 ством вентиляционных камер . . Усиление перекрытия над спе- циальными помещениями под- 1,16 9 пления, во- допровода и канализации подвала Устройство 2 32 вала . 4,74 10 нового пе- рекрытия над всем подвалом 14,69 Установка башенного крана . . 1,82 11 — — То же . • . . • 12 Заводка поясных ба- лок во все капитальные стены 6,37 То же — 13 Пробивка гнезд и ус- 265
Продолжение табл. 11 Перечень работ, подлежащих выполнению при надстройке Стоимость, тыс. руб. Порядок ведения работ Перечень работ, под- лежащих выполнению при подстройке Стоимость, тыс. руб. Подъем строительных материалов на пятый этаж 1,28 14 тановка домкратов Подъем зда- 2,04 Переустройство оконных проемов в первом этаже 0,46 15 НИЯ 9,7 Устройство временной кровли . . 2,6 16 — — Всего 69,36 64,15 приступают к пробивке штраб в стенах здания, которую согласно проекту намечено выполнить в четыре очереди. На стенах выше отметки среза .наносится условный горизонт с вертикальными линиями—место установки домкратов. По мере подъема производится закладка кирпичом образовавшегося раз- рыва в стенах здания. После окончания подъема на всю высоту (4 м) поочередно убирают каждый второй домкрат и освободив- шиеся .проемы закладывают. Так, для подъема здания школы потребовалось, для рандбалок —45 тс двутавры № 40; для наддомкратных клеток —250 тс обрез- ков бывших в употреблении рельсов длиной 1 м каждый; 60 гид- равлических домкратов «Перпетуум» мощностью 200 тс каждый. Исходя из опытных данных, для подъема на высоту 4 м здания школы необходимо было бы .затратить 20 рабочих дней, а с учетом одновременного ведения работ по кирпичной кладке и устройству перекрытий над подвалом —45 дней. Всего же для завершения вспомогательных и основных работ по подъему школы потребова- лось бы примерно 2,5 месяца. 3. Надвижка домен Начиная с 40-х годов при реконструкции домен стали приме- нять метод надвижки новой печи, не нарушая до определенного времени работу действующей домны, подлежащей замене. Для этого в стороне от нее на временном основании из рельсовых путей строят новую домну. И только после того, как новая печь построена, и фундамент старой'печи усилен, разбирают действующую и после укладки на ее фундаменте рельсовых путей передвигают новую на место старой. Применением метода надвижки новой домны на место старой, последняя выключается из работы только на время ее 266
разборки, надвижки новой и присоединения коммуникаций. До применения этого способа новая домна строилась непосредственно на месте старой, которая выключалась из работы на все время, необходимое на разборку старой и постройки на ее место новой. В 1942 г. на Чусовском металлургическом заводе на расстоянии в 50 м от реконструируемой печи было сложено горно весом 157 тс и после разборки старой печи оно было передвинуто трением скольжения на ее место. Таким же способом на Криворожском ме- таллургическом заводе передвинули на 23,5 м шахту печи весом 312 тс, а на Константиновском заводе им. Фрунзе передвинули на 30 м узел доменной печи весом в 600 тс (рис. 90). В 1953 г на Ново-Тагильском заводе была передвинута по кат- кам домна весом 2500 тс. В 1959 г. на заводе «Запорожсталь» с помощью надвижки заменили старую домну новой, причем но- вая домна была на 65% большей производительности. Домна своими четырьмя мораторными колоннами опиралась на тележки из 7 катков каждая. Все колонны были связаны между собой жест- кими стальными связями. Передвижка производилась по каткам, жестко между собой связанным двумя 10-тонными лебедками с системой полиспастов. Для сдвижки с места установили дополни- тельно два гидравлических домкрата. Тяговое усилие на время сдвижки с места составило 4,5—5% от веса домны. За 5,5 часа домна была передвинута на свое место. В 1965 г. на заводе «Азовсталь» надвинули домну весом 6500 тс. Домна передвигалась на 25 м по каткам. В 1974 г. пере- двинули в г. Днепропетровске домну весом 11300 тс. Опыт работ по надвижке домен, значительно ускоряющий сроки ввода их в эксплуатацию, подтвердил, что он должен применяться во всех случаях, когда ведется их замена. Разрыв по времени между началом разборки старой и вводом в эксплуатацию новой Рис. 90. Домна во время движения. 267
домны даже значительно большей мощности, можно довести до 30 дней. Наш опыт надвижки домны начали применять и в ГДР. Способ надвижки применяется и при строительстве шахт. На время, необходимое для проходки шахты в стороне от нее, строят надшахтный копер. После проходки шахты копер надвигают на новое место и тем самым ускоряется ввод шахты в эксплуатацию. 4. Использование мощных полиспастов, применяемых при передвижке зданий, для расчистки фарватера В годы Отечественной войны 1941 —1945 гг. было приостановле- но строительство Наводницкого моста через р. Днепр в Киеве. К этому времени были построены все опоры моста; установлены металлические фермы над фарватером и на других пролетах. Враг, отступая из Киева, взорвал мост, установив мины с каждой стороны всех быков и устоев недостроенного моста. Упав- шие фермы создали в реке сплошную изгородь так, что по Днепру в этом месте нельзя было проехать даже на лодке. В ходе наступательных действий Советской Армии возникла не- обходимость в пропуске через фарватер военно-речной флотилии. Для обеспечения судоходства по Днепру потребовалась срочная расчистка фарватера. В ходе решения этой задачи было предложе- но применить тяговые усилия, подобные применявшимся на пере- движке тяжелых каменных зданий. Было использовано оборудова- ние и привлечены специалисты бывшего Московского треста по передвижке зданий. Опыт подтвердил, что благодаря применению нового способа более чем в 2 раза сократились сроки работ по расчистке фарватера по сравнению с обычно применяемым. Пос- ледний заключается в вертикальном подъеме ферм с затопляемых с обеих сторон барж, или развалкой ферм на месте путем взрыва всех основных узлов. Новый способ заключался в устройстве на берегу неподвижных анкерных креплений для мощного с прогрес- сирующими усилиями полиспаста. Тяговое усилие для извлечения пролетного строения Наводницкого моста из фарватера составило 400 тс. Здесь следует отметить, что при устройстве обычных поли- спастов для подъема тяговое усилие одного полиспаста не превы- шает 60 тс. Кроме того, устройство полиспаста на берегу много проще, чем на воде. Буквально за считанные часы установили на берегу две пятитонные электролебедки и анкеры для неподвижных блоков. Линия анкеров, исходя из местных условий, составила 50° по отношению к продольной линии обрушенной фермы (рис. 91). Одновременно с подготовительными работами на берегу произ- водили привязку блоков к поясу фермы, расположенному в преде- лах горизонта воды, а местами и выше воды. Извлекаемая ферма (над фарватером) весила около 300 тс. Сложный полиспаст состоял из одного основного полиспаста, и двух вспомогательных, прогрессирующих усилие в тросе основ- ного полиспаста. Каждый вспомогательный полиспаст увеличивал тяговое усилие троса основаного полиспаста с 5 до 16 тс. 268
1 — подвижной однорольный блок прогрессивного полиспаста; 2 — трос прогрессивного полиспаста № 1 лебедки № 1; 3 — подвижной двухрольный блок прогрессивного полиспа- ста № 1 лебедки № 1; 4 — анкерные крепления основного полиспаста; 5 — однорольный блок; 6 — анкера; 7 — пятитонная лебедка № 1; 8 — пятитонная лебедка № 2; 9 — подвиж- ной двухрольный блок прогрессивного полиспаста/ № 2 лебедки № 2; 10 — трос прогрес- сивного полиспаста № 2 лебедки № 2; 11 — подвижные блоки основного полиспаста; 12 — ферма, подлежащая извлечению. Во время извлечения ферма сначала повернулась примерно на 90°, а затем стала волочиться по дну реки. При движении острые грани металлоконструкций очищали фарватер от ила. По мере приближения фермы к берегу впереди нее увеличивался вал ила. Работа по перемещению фермы позволила через 2 тня при двух- сменной работе очистить фарватер и пропустить по Днепру нашу флотилию. Далее потребовалось еще 2,5 дня для того, чтобы выта- щить ферму из воды. Много времени затрачивалось на перепасов- ку тросов прогрессивных полиспастов из-за большой разницы в длине троса прогрессивных и основного полиспастов. Для извле- чения всей фермы из реки пришлось пять раз оттягивать назад подвижные блоки прогрессивных полиспастов и убирать высвобо- дившийся трос основного полиспаста. 269
С помощью тех же лебедок и анкеров были извлечены другие фермы Наводницкого моста, которые имели меньшие пролеты, а следовательно, и меньший вес. После окончания этих работ таким же способом извлекали стальные фермы цепного моста им. Евгения Бош в Киеве и много других стальных мостовых ферм на Украине. Таким образом, с целью быстрейшего извлечения обрушенных мостовых ферм описанный нами способ позволил значительно со- кратить время на расчистку фарватера с одновременной очисткой русла реки от ила, старых свай и др. ЛИТЕРАТУРА А б е л е в Ю. М. и Абелев М. Ю. Основы проектирования и строитель- ства на макропористых грунтах. М., Стройиздат, 1971. Абелев Ю. М. и др. Испытание крупнопанельного дома серии 1-480-П, возведенного на просадочных грунтах.—«Основания, фундаменты и механика грунтов», 1962, № 2. Ав ер ши н С. Г Сдвижение горных пород при подземных разработках. М., Углетехиздат, 1967. Алатырцев В. И. Выпрямление крена 70 м дымовой кирпичной трубы.— «Строительная промышленность», 1949, № 1. Воин М. Ц. Случай неравномерных осадок фундаментов высоких башен.— «Строительная промышленность», 1973, № 10. Герсеванов Н. М., П о л ь ш и н Д. Е. Теоретические основы механики грунтов и их практическое применение. М., Стройиздат, 1948. Же м оч кин Б. Н. Расчет рандбалок и перемычек. М., Госстройиздат, 1960. 3 а х и д о в П. Ш. Возрождение памятников Узбекистана.—«Архитектура СССР», 1974, № 2. Каневский С. В., Шевченко А. Л. Восстановление железобетонного цеха.—«Строительная промышленность», 1952, № 6. Котляр Е. Ф. и др. Восстановление стальных конструкций промышленных сооружений. М., Стройиздат, 1947 Крей Г Теория давления земли и сопротивление грунтов нагрузке. М., Гостехиздат, 1932. Крылов В. А. Подъем здания литейного блока на 1000 мм.—«Строитель- ная промышленность», 1941, № 3. Литвинов И. М. Научное сообщение ЮжНИИ. Изд. АН УССР, 1954. Лукницкий Н. Н. Перемещение камня; поднятие Александровской ко- лонны в 1832.—«Строительная промышленность», 1935, № 4; 1956, № 13. Медведев Г Л. Труды по основаниям и фундаментам. М., Машстрой- издат, 1950. Минцковский М Ш. Несущая способность центрально-нагруженного клиновидного фундамента. Доклады АН СССР, т. XXXV, 1952, № 2. Михайлов В. В. Восстановление железобетонных конструкций с приме- нением расширяющегося цемента. М., Госстройиздат, 1945. Осташев Н. А. Осадки сооружения в лессовидных грунтах и распростра- нение влажности в лёссах. Сборник НИТО строителей УССР, 1939. Прокофьев И. П. Обработка, сборка и установка металлических мостов, ГНТИ, 1931. Руфинский Н. А. Выпрямление крена заводской трубы. М., Металлург- издат, 1950. Рыбаков В. И. Осадки фундаментов сооружений, ГРСЛ, 1937 СН и П П-А. 14—71. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях. Нормы проектирования. М., 1972. Терц аги К. Инженерная геология. М., Георазведиздат, 1932. Цытович Н. А. Расчет осадок фундаментов, НИСЛ, 1971. 270
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие...................................................3 Глава I. Общие сведения о производившихся работах и стоимости передвижки, подъема и выпрямления кренов сооружений 7 1. Общие сведения о производившихся работах................ 7 2. Данные о стоимости основных видов работ. Техническая номенкла- тура конструктивных элементов.............................. 1& 3, Рекомендации для ориентировочного подсчета стоимости исходя из количества расходуемых материалов . .................23 4. Стоимость проектно-сметных, геодезических работ, геологических изысканий и авторского надзора ............................. 25 Глава II. Обследование сооружений и составление исходных данных для проектирования....................................... 27 1. Обследование сооружений .......................................27 2. Обследование деформированного сооружения......................33 3. Пример исследования качества кирпичной кладки межевой степы 35 Глава III. Поддерживающие и распределяющие конструкции и их расчет........................................................39 1. Подсчет массы перемещаемого сооружения •..................... 39 2. Конструкции, поддерживающие и распределяющие нагрузку . . 39 3. Рандбалки................................................... 44 4. Рама из балок, пересекающих все сооружение.................59 5. Поперечные балки..............................................59 6. Подкосы.......................................................61 7 Оттяжки .... 62 Глава IV Конструкции, применяемые для передвижки зданий и их расчет....................................................... 63 1. Общие соображения............................................. 63 2. Катучие опоры для передвижки .... . . . . . . 64 3. Результаты исследований по определению максимальных давлений на катки разных сечений при их опирании на железнодорожный рельс типа 1а (Р-43) . ... ......................65 4. Ходовые балки .... 68 5. Башмаки ......................................................70 6. Конструкции пути .............................................71 7. Расчет количества рельсовых ниток одного пути ............... 73 8. Расчет сечения и шага шпал ... 73 9. Определение толщины слоя подготовки под пути..................74 10. Домкратные тележки........................................... 75 И. Рекомендации по расположению рельсовых путей ................ 77 12. Дополнительное крепление сооружений...........................78 13. Исследование и подготовка территории, площадь которой ис- пользуется под основание сооружений........................ 80 Глава V Механизмы и оборудование для подъема сооружений . 86 1. Подъем сооружений домкратами ........................ . . 86 2. Подъемные усилия и расстояние между домкратами............... 102' 3. Подъем сооружений полиспастами............................. 103 4. Подъем клиньями...............................................118- 5. Конструкция системы водяной нивелировки.......................118 Глава VI. Механизмы и приспособления для передвижки соору- жений .......................................................... 121 1. Определение потребных тяговых усилий..........•......... 121 2. Конструкции приспособлений для передвижки............... 126- Глава VII. Производство работ................................. 138 1. Общие положения............................................... 138 2. Подготовительные работы .................................... 139 3. Конструкции, предназначенные для поддержания здания.... 140 4. Устройство путей............................................. 143 5. Посадка сооружения на катки..................................146 6. Установка и монтаж тянущих приспособлений.................... 146 7 Отдельные операции в процессе передвижки...................... 147 271
8. Установка сооружения на новые фундаменты................. 151 9. Особенности работ при передвижке сооружений по кривой ... 151 10. Подъем здания........................................... 159 11. Выпрямление кренов способом опускания сооружений........ 165 12. Санитарно-технические работы, связанные с перемещениями . . 167 13. Наблюдения и измерения во время перемещений..............170 14. Съемка передвигаемых зданий и участка передвижки......... 171 15. Расчет геометрических элементов движения здания при повороте 174 16. Вопросы динамики при подъеме и передвижке зданий........ 177 Глава VIII. Организация работ .................................. 178 1. Организационная система участка ......................• . 178 2. Организация строительной площадки........................ 181 3. Последовательность этапов работ.......................... 182 4. Диспетчерская связь................................... , 184 5. Календарный план работы.................................. 185 6. Дополнительные требования к организации работ при необходи- мости подъема и передвижки сооружения....................... 186 7. Организация работ на время передвижки, подъема или выпрям- ления ...................................................... 186 Глава IX. Примеры исполненных работ по передвижке, подъему и выпрямлению кренов сооружений................................. 189 А. Бескаркасные каменные сооружения ........................ 189 1. Первая передвижка каменного дома в Москве................ 189 2. Выпрямление крена колокольни Воровско-Успенской церкви . . 189 3. Подъем просевших внутренних каменных стен трехэтажного дома по ул. Летниковской в Москве.................................190 4. Поддержание отдельных стен зданий при осадке оснований на одной вертикальной отметке ................................. 192 5. Передвижка фидерной подстанции в Москве.................. 192 6. Передвижка дома № 77 по ул. Осипенко в Москве............ 192 7 Подъем и передвижка дома № 5/16 по ул. Серафимовича в Москве 196 8. Передвижка дома № 24 по ул. Горького в Москве............ 198 9. Передвижка здания Моссовета...............................200 10. Передвижка трех зданий, пристроенных один к другому...... 203 11. Передвижка здания Глазной больницы .......................205 12. Подъем и передвижка опоры моста через р. Западная Двина . . 207 13. Выпрямление крена дымовой кирпичной трубы................ 208 14. Подъем церкви в Ребежешть (Румыния) ..................... 210 15. Выпрямление юго-восточного минарета медресе Улугбека и се- веро-западного минарета мечети Биби-Ханым в Самарканде . . . 212 16. Приостановка наклона и выпрямление здания в Сумгаите .... 225 Б. Каркасные каменные сооружения............................ 232 1. Выпрямление крена элеватора в Виннипеге (Канада)......... 232 2. Передвижка здания телефонной станции в Индианополисе (США) 233 3. Выпрямление крена Ермоловского элеватора (Сев. Кавказ) . . . 235 4. Подъем и передвижка двух железобетонных бункерных галерей в Кривом Роге................................................. 237 5. Подъем и передвижка элеватора в г. Тарту................. 238 6. Восстановление электросталеплавильного цеха.............. 239 7 Передвижка двух зданий по ул. Б. Кочки в Москве.......... 241 8. Примеры передвижек на домкратных тележках.................246 В. Каркасные сооружения из металлических конструкций . . . 247 1. Подъем стального каркаса здания сборочного цеха...........247 Глава X. Использование для строящихся сооружений механизмов и способов работ, применяемых при перемещениях . . 253 1. Мероприятия, предохраняющие здания от неравномерных осадок в районах горных разработок................................ 253 2. Способ повышения этажности здания путем подъема существую- щих и встройки снизу новых этажей........................... 261 3. Надвижка домен........................................... 266 4. Использование мощных полиспастов, применяемых при передвижке - — .заданий, для расчистки фарватера........................... 268 Л.-^Реф атура................................................... 271
2 р. 03 коп. издательство .УЗБЕКИСТАН”