Гістарычныя будынкі, як і ўсе збудаванні, могуць на працягу свайго жыцця падвяргацца ўздзеянню розных негатыўных фактараў. Дэфармаванне можа адбывацца ў выніку павольнага працяглага працэсу кансалідацыі, які адбываецца, калі канструкцыя была пабудавана на мяккіх глебах, такіх як гліна або арганічныя глебы.
Праблемы
З іншага боку, дэфармацыі могуць узнікаць, калі змены грунту адбыліся на ўчастку, напрыклад, у выніку паніжэння ўзроўню грунтавых вод або выдалення апор з-пад збудаванні або побач з ім у выніку нядаўніх раскопак. Незалежна ад прычыны, вынікам скажэнняў, як правіла, з'яўляюцца структурныя праблемы, якія павінны быць вырашаны да ўзнікнення дадатковых праблем або, у гэтым выпадку, частковага або поўнага адмовы.
Канструктыўнае ўмяшанне для забеспячэння інжынернага рашэнні ў гэтых выпадках звычайна ўключае ў сябе некаторую форму падмурка, хоць іншыя метады, такія як выманне глебы, якая была паспяхова выкарыстана для стабілізацыі званіцы ў Пізе. Аднаўленне падмуркаў гістарычных збудаванняў можа прадстаўляць некаторыя асаблівыя цяжкасці для інжынера пры распрацоўцы адпаведных метадаў карэктуе падтрымкі.
Гэтыя праблемы часта ўключаюць у сябе:
- невядомыя існуючыя падмуркавыя ўмовы,
- невядомыя або нечаканыя грунтавыя і падземныя ўмовы,
- вялікія нагрузкі,
- абмежаваны доступ,
- адчувальнае стан гістарычнай структуры збудаванні.
Але могуць таксама ўключаць:
- падтрыманне дастатковай нагрузкі пры аднаўленні,
- адчувальнасць да спецыфічных відах будаўнічай дзейнасці, такім як вібрацыя або шум, і жаданне стварыць мінімальнае ўмяшанне ў структуру або парушыць бягучае выкарыстанне збудаванні.
Гістарычныя збудаванні могуць быць асабліва адчувальныя да канструктыўных умяшанняў для стабілізацыі падмурка, паколькі ў некаторых выпадках канструктыўная сувязь паміж падмуркам і перакрывае канструкцыяй таксама можа быць аслаблена ці проста можа быць менш надзейнай у параўнанні з першапачатковымі метадамі будаўніцтва, што выкарыстоўваюцца падчас будаўніцтва.
Можна прывесці шэраг прыкладаў рамонту падмуркаў гістарычных каменных канструкцый з выкарыстаннем самых разнастайных метадаў, уключаючы Бурэнне мікрапрабок, дамкратаў, гідраізаляцыю, хімічную цэментацыяй і традыцыйныя палі.
Шрубавыя падмуркі
Шрубавыя палевыя падмуркі з'яўляюцца прадуктам віктарыянскай інжынерыі сярэдзіны 19 стагоддзя. Большасць гісторыкаў аддаюць належнае выкарыстанні шрубавых паль у якасці жыццяздольнага падмурка Аляксандру Мітчэла, шатландскаму самавуковага інжынеру і падрадчыку, які першапачаткова распрацаваў жалезныя шрубавыя палі для выкарыстання ў якасці падмурка для марскога маяка вакол узбярэжжа Англіі.
Мітчэл (1848) апісаў механіку функцыянавання ScrewPiles наступным чынам: "незалежна ад таго, ці ўжываецца гэты шырокі спіральны фланец або "шруба зазямлення", як ён можа быць названы,... для падтрымання сверхнагруженного вагі, або выкарыстоўваецца ... для супраціву ўзыходзячай нагрузцы, яго ўтрымлівальная здольнасць цалкам залежыць ад плошчы дыска, характару грунту, у які ён устаўлены, і глыбіні, на якую ён выцясняецца пад паверхню".
Усе шрубавыя палі, якія выкарыстоўваюцца кампаніяй Mitchell, былі выраблены з дапамогай камбінацыі чыгунных пласцін і кованых валаў, якія маглі быць лёгка выраблены ў Англіі на працягу гэтага перыяду часу. Амаль у кожным выпадку вінтавой палевай устаноўкі да 1900 года, шрубавыя палі ўсталёўваліся ўручную з дапамогай вялікай лябёдкі, прымацаванай да верхняй частцы шахты і паварочваецца не менш чым 40 мужчынамі.
Ніякай вертыкальнай нагрузкі для палягчэння ўстаноўкі не было прыкладзена, крок лопасці шрубы быў дастатковым для таго, каб забяспечыць прасоўванне экіпажа з кручэннем вала. У сярэдзіне-канцы 19 стагоддзя шрубавыя палі выкарыстоўваліся ва ўсім свеце для падтрымкі.
Канфігурацыя сучасных шрубавых паль:
(a) адзінкавая спіраль;
(b) шматспіральная спіраль;
(c) цэментаваць шахта для маякоў на моры і на сушы, пярэдніх акіянічных апор, мастоў, умацавання схілаў і падмурка.
Дакхэм (1889 г.) апісаў выкарыстанне падмуркаў Screw-Pile для ўмацавання ратушы ў Вялікім Ярмут, якая прайшла праз некалькі цаляў паселішчы. З пачатку 1950-х гадоў вінтавая паля набыла іншую форму, каб вырашыць праблему іншага роду. A. B. Chance прызнаў, што вінтавой элемент можа быць выкарыстаны для падтрымкі нацяжэння вежы электраперадачы і іншых высокіх збудаванняў, і распрацаваў індустрыю шрубавых анкераў, якая выкарыстоўваецца і па гэты дзень.
Аднак прыкладна з 1970-х гадоў шрубавыя палевыя падмуркі вярнуліся да ўжывання, аналагічнага тым, у якіх яны першапачаткова распрацоўваліся кампаніяй Mitchell і іншымі кампаніямі. Сучасныя шрубавыя палі маюць розныя геаметрыі і вобласці прымянення і ўключаюць у сябе як адзінкавыя спіральныя, так і шматзажымныя канфігурацыі як на квадратных, так і на круглых валах.
З з'яўленнем сучаснай гідраўлікі ў будаўнічай галіны, якая ў значнай ступені з'явілася пасля Другой сусветнай вайны, шрубавыя палі зараз могуць быць лёгка ўстаноўлены з дапамогай разнастайнага агульнадаступнага будаўнічага абсталявання. Сучасныя шрубавыя палі маюць розныя назвы, такія як Helical Pier, Screw Anchor або Helical Pile, але ўсе яны звычайна вырабляюцца як адна з трох агульных канфігурацый.
Яны могуць складацца з аднаго спіральнага элемента, шматспіральнай свінцовай секцыі або спіральнай свінцовай секцыі з цэментнай калонай. Цэнтральны вал можа быць прастакутным або круглым. Калі выкарыстоўваецца цэментная калона, то для дасягнення дастатковай трываласці цэментавага раствора перад пераносам нагрузкі павінна быць адведзена адпаведнае колькасць часу.
Фарэлевыя калоны могуць выкарыстоўвацца для забеспячэння дадатковай грузападымальнасці, працуючы ў спалучэнні са свінцовай спіральнай секцыяй, або яны могуць быць выкарыстаны для простай перадачы нагрузкі на свінцовую спіральную секцыю, як у выпадку кароткіх шрубавых паль на скале або іншым цвёрдым матэрыяле.
Цэментная калона звычайна складаецца з портландцемента на аснове чыстага цэменту або іншага падобнага матэрыялу. Crocker (2005) раней апісваў патэнцыял выкарыстання спіральных пірсаў у гістарычных умовах. Шрубавыя палі звычайна мацуюцца да існуючых падмурках з дапамогай кранштэйна, які можна прымацаваць балтамі да існуючага падмурку, а затым прымацаваць да вале шрубавага палі.
У некаторых выпадках для ўмацавання існуючых падмуркаў, якія часта складаюцца з каменя ці іншай мура, перад устаноўкай сістэмы Screw-Pile апор можа спатрэбіцца выкарыстанне разьбовай штангі або цэментаваць штангі. Гэта можа быць асабліва важна з улікам узросту большасці збудаванняў, якія былі пабудаваныя да выкарыстання бетону ў якасці падмурка.
Паслядоўнасць падмуркавых работ з дапамогай шрубавых паль
Пры выкарыстанні шрубавых паль для падшэўкі падмурка спачатку неабходна правесці невялікія раскопкі, каб агаліць падстава існуючага падмурка.
- Затым вінтавая паля ўсталёўваецца з дапамогай гідраўлічнага момантнага рухавіка на патрабаваную праектную глыбіню або на дастатковую глыбіню, пэўную момантам устаноўкі, каб забяспечыць дастатковую грузападымальнасць.
- Затым кранштэйн падмурка " L " мацуецца да вале палі і існуючага падмурку для забеспячэння структурнай сувязі паміж імі і перадачы нагрузкі.
Пры неабходнасці, улічваючы стан канструкцыі і ступень разбурэння, невялікая колькасць уздыму можа быць таксама выканана з дапамогай гідраўлічнай сістэмы дамкрата для забеспячэння вертыкальнай рэгулявання канструкцыі і папярэдняга нацяжэння шнека.
- Затым гэтая нагрузка блакуецца і дасягаецца канчатковае становішча кранштэйна падмурка.
Пры неабходнасці існуючы падмурак таксама можа быць умацаваны з дапамогай разьбовых стрыжняў або цэментаваць стрыжняў, якія ўстаўляюцца ў існуючыя падмуркавыя блокі, або невялікая секцыя жалезабетону можа быць залітая і прывязаная да існуючага падмурку.
Варта памятаць, што тое, што можна лічыць гістарычна значнай структурай, можа вар'іравацца ў залежнасці ад бягучага выкарыстання канкрэтнай структуры, ўзросту, месцазнаходжання і размяшчэння ў кантэксце навакольнага асяроддзя. Апісанне кожнага з гэтых выпадкаў будзе дадзена з апісаннем стану бедствы і ужывальнага ўмяшання.
Апісаныя метады могуць быць ужытыя да іншых структурам для дасягнення эканамічна эфектыўнага ўмяшання з мэтай захавання структурнай устойлівасці гістарычных структур, якія зазналі або працягваюць падвяргацца дадатковым перасоўванняў у сувязі з недракарыстаннем.