CC BY
4В.А. Бельская, магистрант, e-mail: valya626@mail.ru Н.О. Копырина, аспирант, e-mail: kopochkastar@yandex. ru И.А. Иванов, д-р техн. наук, доц., e-mail: ivanova-2006@mail.ru Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г.Улан-Удэ
УДК 528.486.023
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ РАЗБИВКИ
ГРУППЫ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ФУНДАМЕНТОВ
ПОД СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ
В статье рассматриваются вопросы оптимизации геодезической разбивки группы анкерных болтов при устройстве фундаментов под стальные колонны. Изучены существующие и современные способы инженерно-геодезических работ, а именно разбивочных. В ходе строительства гаража к существующему зданию авторами при инженерно-геодезических работах был установлен новый метод геодезической разбивки группы анкерных болтов при устройстве фундаментов под стальные колонны при помощи электронного тахеометра Sokkia CX-105. В статье описан ход исследования оптимизации процесса геодезической разбивки и разработан метод выноса осей наружного контура анкерных болтов на опалубку при устройстве фундаментов под стальные колонны, а также описаны этапы работы при использовании данного метода. Способ выноса осей наружного контура анкерных болтов на опалубку показал значительное сокращение времени разбивочных работ и упрощение работы геодезистов, работающих на строительной площадке, а также высокую точность для достижения предъявляемых требований.
Ключевые слова: геодезическая разбивка, анкерные болты, устройство фундаментов под стальные колонны, отклонение оси колонны от вертикали, горизонтальная опорная поверхность фундамента, расположение анкерных болтов относительно осей здания.
V-А. Belskaya, Master N-О. Kopyrina, P.G.
I-А. Ivanov, Dr. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
THE OPTIMIZATION PROCESS OF PEGGING-OUT THE FOUNDATION SCREW'S GROUP FOR A STEEL COLUMN
The article deals with the optimization of geodetic staking group of anchor bolts for the foundation for the steel columns. The authors have studied the existing methods and modern engineering and surveying, namely stakeout. During the construction of the garage to the existing building during the geodetic works, the authors have established a new method of geodesic stakeout group of anchor bolts at the foundation for the steel columns using Total Station Sokkia CX-105. The article describes the course of the research process optimization geodesic stakeout and developed a method^ for the removal of the outer contour of the anchor bolt axes to the ^ formwork with the ^ foundation ^ for the steel columns, and describes the stages of work using this method. A method of removal of the outer contour of the anchor bolt axes to the ^ formwork showed a significant reduction in the time stakeout and simplifying surveyors working at the construction site, as well as high accuracy to achieve the requirements.
Key words: pegging-out, foundation screw, foundation for a steel column, misalignment of columns, horizontal underlay of foundation, foundation screws grouping about an axis.
Введение
Современные направления в строительстве, реализующие грандиозные идеи в архитектуре, должны быть подкреплены новейшими эффективными методами и приемами инженерно-геодезических работ, прежде всего разбивочных.
При разбивке фундаментов под стальные колонны особое внимание уделяется горизонтальности опорной поверхности фундамента и соответствию ее отметки проектной. Даже небольшие уклоны опорной поверхности могут вызвать значительное отклонение оси колонны от вертикали. Высокая точность разбивки осей фундаментов в плане диктуется необходимостью установки крепящих колонну к фундаменту анкерных болтов в проектное положение с ошибкой, не превышающей 5 мм.
Строительство сегодня требует современного подхода к процессу строительно-монтажного производства в целом и геодезическим, а именно разбивочным, работам. Общеизвестно, что по своей природе и значимости разбивочные работы могут быть выделены в отдельный класс инженерно-геодезических работ. Это связано, в том числе, с массовостью разбивочных работ, так как ни одно строительство без них не обходится. Большое разнообразие геодезических измерений с использованием различных схем, методов и средств измерений в сложных и разнообразных строительных условиях характерны именно разбивочным работам в строительстве, и это заставляет искать все новые нетрадиционные решения. В силу особой ответственности результаты разбивочных работ в обязательном порядке контролируются в процессе исполнительных съемок [1].
Все вышесказанное подтверждает необходимость поиска новейших эффективных методов выполнения разбивочных работ, а также использования современных геодезических приборов. Это обстоятельство и послужило основным мотивом исследований и разработок, выполненных авторами в настоящей статье.
Цель данной работы - рассмотреть существующие и современные способы инженерно-геодезических работ, а также установить методы оптимизации геодезической разбивки группы анкерных болтов при устройстве фундаментов под стальные колонны при строительстве гаража.
В зависимости от условий местности, вида геодезической основы, размеров и типа сооружений основные оси и проектные точки выносят в натуру следующими методами выполнения разбивочных работ:
1. Прямоугольных координат (перпендикуляров), применяется, когда на площадке имеется строительная сетка или красные линии застройки.
2. Полярных координат, применяют в открытой местности, когда узловые точки (закруглений и пересечений трасс) удалены от строительной сетки.
3. Засечек (угловых, линейных, створных).
В данной статье рассматривается разбивка групп анкерных болтов для оптимизации процесса и достижения необходимой точности при устройстве фундамента под стальные колонны. Зачастую на строительной площадке выявляются отклонения планового расположения анкерных болтов относительно осей зданий и сооружений, которые сопровождаются длительным процессом выноса в натуру осей. И в большинстве случаев причиной является некачественное или неверное закрепление анкерных групп, а также смещения, полученные во время бетонирования фундаментов.
Рисунок 1 - Выявленные смещения колонны от оси в результате исполнительной съемки
36
Авторами ранее производились подобные виды работ, но были выявлены серьезные отклонения от осей до 78 мм (рис. 1). На данном объекте была стандартная схема крепления анкерных болтов при геодезической разбивке (рис. 2). Были установлены 2 бруска, геодезисту было выдано 2 осевые точки, по которым выставлялась анкерная группа, а после геодезист принимал выставленную группу болтов. В процессе бетонирования были допущены элементарные неаккуратность и халатность рабочих, в результате чего анкерные группы были смещены. Однако для достижения наибольшей точности был опробован другой вариант закрепления и установки анкерных групп, о котором будет рассказано ниже.
Рисунок 2 - Стандартная схема крепления анкерных болтов к фундаменту (а - осевая точка, по которой выставляется анкерная группа)
Объект и методы исследования
Объектом исследования является геодезическая разбивка группы анкерных болтов при устройстве фундаментов под стальные колонны.
Метод исследования: вынос осей наружного контура анкерных болтов на опалубку при геодезической разбивке с помощью электронного тахеометра Sokkia CX-105.
Ход исследования
Был изучен проект гаража (рис. 3, 4). Объект не нуждался в точных координатах привязки, так как это сооружение было пристроем к существующему гаражу, поэтому были отсняты габариты стены существующего гаража в условной системе координат и оставлены точки для привязки, за отметку 0,000 был принят пол существующего гаража (причем была выбрана средняя отметка в связи с неровностью полов). Далее полученные координаты были перенесены в AutoCAD Civil 3D, с помощью программы Sokkia Link (рис. 5).
Рисунок 3 - Схема расположения фундаментов
Рисунок 4 - План и разрез фундамента Фм-1
В ходе обработки данных было принято решение повернуть фактическое расположение стены, к которой необходимо сделать пристрой, строго ортогонально (рис. 6) и назначить координатам трехзначные цифры (рис. 7). Данные действия производят для того, чтобы непосредственно на строительной площадке геодезист смог решать возникающие вопросы в процессе разбивки.
Рисунок 5-1-й этап обработки данных. Перенос данных в AutoCAD Civil 3D
Рисунок 6 - 2-й этап обработки данных. Ортогональный поворот данных
Рисунок 7 - 3-й этап обработки данных. Назначения координатам трехзначных цифр
В ходе подготовки к разбивочным работам авторами был учтен предыдущий опыт работы по разбивке группы анкерных болтов, а также изучены существующие и современные способы инженерно-геодезических работ. В результате пришли к выводу, что существующие методы разбивки неактуальны и не повышают эффективность геодезических работ, что очень сильно влияет на производительность труда. В итоге авторами был разработан метод выноса осей наружного контура анкерных болтов на опалубку.
Поскольку разбивочные работы по построению основы строительства проводятся преимущественно координатным методом, то все главные точки пересечений осей, створные знаки закрепления осей здания, сооружений и трасс имеют координаты в осевой системе основного объекта строительства, МСК-РФ и в условных системах, созданных геодезистами для удобства [2]. Для определения положения точек используются прямолинейные прямоугольные системы координат. Следовательно, вынос осей на опалубку фундамента не составляет особых проблем. Однако, если выносить в натуру не оси, а ось наружного контура анкерных болтов, зная координаты осей, привязку центров анкерных болтов и их диаметр и суммируя их, можно легко определить координаты. Необходимо нанести риски на опалубку с двух сторон (рис. 8).
\4
Рисунок 8 - Исходные данные для вычисления необходимых координат относительно разби-вочных осей: а1, Ь1 - расстояние от оси до центра анкерного болта; а2, Ь2 - радиус анкерного болта; 1 - риска на опалубке; 2 - опалубка фундамента; 3 - анкерный болт; 4 - разбивочная ось
Покажем на примере вычисления необходимых координат при разбивке гаража (рис. 9,
Рисунок 9 - Исходные данные для вычисления необходимых координат относительно разбивочных осей на примере гараж
Вычисление координат:
х = координата оси ± Ь2 ± Ь1; у = координата оси ± а1 ± а2,
где а1, Ь1 - расстояние от оси до центра анкерного болта; а2, Ь2 - радиус анкерного болта. х = координата оси - Ъ1-Ъ2 = 106,00-0,120-0,010 = 105,87; у = координата оси -а1-а2 = 500,00 + 0,120 + 0,010 = 500,13.
Рисунок 10 - Вынос координаты оси наружного контура анкерных болтов
Далее необходимо закрепить брусок (рис. 11) по полученным рискам на опалубке, фиксируя их. Благодаря полученному углу, равному 90, можно с легкостью установить анкерную группу в проектное плановое положение. Также можно указать необходимое расстояние от установленных брусков до верха анкерного болта для установки болтов на проектную отметку.
Рисунок 11 - Закрепления бруска по рискам: 1 - риска на опалубке; 2 - опалубка фундамента; 3 - анкерный болт; 4 - разбивочная ось; 5 - брусок
Далее можно установить более жесткие распорки для обеспечения надежного закрепления анкерной группы и сокращения вероятности смещения от проектных осей, как было сделано при строительно-монтажных работах при строительстве гаража (рис. 12, 13).
Рисунок 12 - Схема крепления анкерных болтов к фундаменту при строительстве гаража
Рисунок 13 - Смонтированные анкерные болты при строительстве гаража
Выводы
Устройство фундаментов - один из самых важных и ответственных этапов возведения сооружения, от качества и монтажа которого зависит устойчивость и надежность сооружения, отдельных его конструкций и технологического оборудования.
Данный метод выноса осей наружного контура анкерных болтов на опалубку при устройстве фундаментов под стальные колонны предназначен для ускорения разбивочных работ и упрощения работы геодезистов, работающих на строительной площадке, который на практике показал значительное сокращение времени на разбивочные работы группы анкерных болтов, а также достижения требуемой точности.
Библиография
1. Яндров И.А. Исследование и разработка координатного метода разбивочных работ в строительстве: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 2009. - 24 с.
2. СП 126.13330.2012 Геодезические работы в строительстве. Актуализированная редакция СНиП 3.01.03-84. - М., 2012. - 7 с.
Bibliography
1. Yandrov I.A. A research and development of a location servey coordinate method in construction: abstract dis. ... Cand. of Tech. Sc. - Moscow, 2009. - 24 p.
2. SP 126.13330.2012. Geodetic work in construction. The staticized edition of CNR 3.01.03-84. -М., 2012. -7 p.
