Почему мы рискуем «подарить» Китаю будущее своих городов

Пока мировые столицы тратят сотни миллионов долларов на исправление ошибок проектирования, в Ростове-на-Дону десятилетиями пылятся патенты, способные сделать строительство высоток в разы дешевле и безопаснее. Речь идет о технологии ремонтопригодных глубокоосадочных оснований инженера В.Д. Ирхина.

1. Урок, который мы не выучили: Millennium Tower

Американский пример — башня Millennium Tower в Сан-Франциско — стал памятником инженерному просчету. Из-за коротких свай здание начало наклоняться. Решение проблемы потребовало колоссальных затрат на установку 52 новых стальных и бетонных свай глубиной до 76 метров (250 футов).

Рис.1

Автор патента утверждает: будь в основании здания его клавишные блоки, крен можно было бы обнулить обычными гидравлическими домкратами без единой дополнительной сваи.

Привожу 3 примера, в которых крен антикреном вышибают:

1) в воздухе: https://ok.ru/video/4002547171 ;

2) в воде: https://yandex.ru/video/preview/8014603681058690651 ;

3) на суше: https://rutube.ru/video/70567081aa6b7f688de0fb3f6aeb4b8f/

Но в 4-м примере, рис. 1, антикреновая система отсутствует, и что из этого получилось см. по ссылке https://yandex.ru/video/preview/12226845681203118881

Также ситуация с башней Millennium Tower в Сан-Франциско рассматривалась в статье "Антикреновые клавишные блоки: как перестать мириться с креном высоток"

Рис.2

Причина крена – это короткие сваи (рис.2) под монолитным ростверком, вид которого отражен на рис 3.

Рис.3

Проблема в том, что в процессе эксплуатации башня начала отклоняться от вертикали в направлениях, указанных стрелками (рис.4).

Рис.4

И остановить постоянно кренящуюся американскую башню пришлось огромными тратами, https://realty.rbc.ru/news/59787f519a7947d194dd7999 , за счет применения дополнительных свай (рис.5).

Рис.5

Ремонтно пригодные технологии в фундаментостроении высотных зданий

Учитывая печальный опыт, Д.В. Ирхин считает необходимым в будущем проектировать и возводить высотные и небоскребные здания и сооружения на сваях с применением ремонтопригодных технологий.

Рис.6

Столбчатый клавишный блок - это сборная железобетонная конструкция, и она состоит из железобетонных плиты, которая в плане может быть как прямоугольной, так и круглой, и столба с усеченным конусом либо столба с усеченной пирамидой, рис 6.

Рис.7

На рис. 7 изображен наклоненный ростверк с верхними плоскостями голов столбов клавишных блоков, установленных на головы буронабивных свай 2-го ряда, а в ряду на каждую сваю или через одну.

Рис.8

Перед бетонированием ростверка на столбы, установленных в проектное положение клавишных блоков, наносится густая смазка с последующей обмоткой полиэтиленовыми лентами. Полиэтиленом изолируются горизонтальные и боковые поверхности клавишных плит.

Рис.9

На рис. 9 показан момент, когда под наклоненным ростверком все поверхности голов свай, задавленных гидравлическими домкратами, находятся с обнуленными нагрузками в горизонтальной плоскости на отметке или ниже отметки головы сваи с лидирующей осадкой. Остальные сваи с дополнительными нагрузками приходят в движение и оседают до тех пор, пока ростверк не упрется в плиты клавишных блоков ранее вдавленных домкратами свай.

Рис.10

На рис. 10 показано рабочее место гидравлических домкратов. К сведению, промышленные поршневые домкраты грузоподъемностью от 1000 до 5000 кг выпускаются в России (zavod@ir-mash.com). Этими домкратами можно задавливать каждую сваю, или через одну-две сваи в ряду. При вдавливании свай нужно пользоваться шланговыми нивелирами.

Рис.11

Но крен здания можно обнулять и в два этапа, в первую очередь со стороны N, рис. 11,

Рис.12

а во вторую очередь со стороны W, рис. 12.

Рис.13

Если в реальности были установлены дополнительные сваи без обнуления кренов, то с применением ремонтопригодного варианта, рис. 14, обнулились бы крены без дополнительных свай. Даже трудно представить, какие силы и средства смог бы сэкономить 2-й вариант.

Рис.14

2. «Клавиши», которые не слышит Минстрой

В первой части статьи мы пришли к выводу, что если возводить высокие здания на свайных основаниях, то в проектах нужно обязательно предусматривать применение клавишных блоков, а то и вовсе отказаться от свай применением антикреновых глубокоосадочных оснований, рис. 15, путем посадки клавишных блоков не на головы свай, а на поверхности рыхлых оснований с обнулением текущих допредельных кренов оснований по ходу строительства.

Рис.15

Представьте ситуацию: два человека стоят на втором этаже перед первой ступенькой лестницы, ведущей на первый этаж, но только один левой ногой привязан к стойке лестничного ограждения. Вопрос: какой из них сможет преодолеть все ступени лестницы, тот который без привязи или - с привязью? Ответ будет правильным, если учесть, что человек с привязью моделирует здания, проектируемые с применением теорий механики грунтов, а человек без привязи моделирует здания, проектируемые здания с механическими фундаментами. Предельную  дометровую и заметровую осадку механических фундаментов ограничивает только то давление на основание, которое превышает 90%   несущей способности подфундаментных грунтов, а предельная осадка оснований по правилам механики грунтов  не должна превышать 20.0 см.  С применением механических фундаментов осадку зданий по величине можно сравнивать только с осадками морских контейнеровозов после их полной загрузки перевозимыми разновесомыми контейнерами. Так что основное применение клавишных фундаментов - это на естественных и на обособленных основаниях.

Суть инновации — в столбчатых клавишных блоках. Это сборные железобетонные конструкции, которые устанавливаются между сваей (или грунтом) и ростверком здания.

• Как это работает: Если здание дает крен, в специальные ниши устанавливаются домкраты.
• Результат: Нагрузка на «перегруженные» сваи обнуляется, здание выравнивается поэтажно прямо в процессе строительства.
• Экономия: Технология позволяет использовать несущую способность грунта на 90%, что в ряде случаев дает возможность вообще отказаться от дорогостоящих свай в пользу «глубокоосадочных» фундаментов.

Столбчатые клавишные блоки – это универсальные конструкции. Их нужно применять не только в ростверках свайных фундаментов и в фундаментах плитных, но и в фундаментах столбчатых, фиг. 1 - фиг. 9 , и фундаментов ленточных, фиг. 10.

Рис.16. Столбчатый клавишный блок

Рис.17

Рис.18

Если в монолитных фундаментах будут применяться клавишные блоки, то с обнулением текущих допредельных кренов по ходу строительства можно использовать несущую способность подфундаментных грунтов на 90 процентов. Выравнивать здания нужно поэтажно и до начала опалубочных работ на последующем этаже. Для клавишных фундаментов остается важным точный прогноз максимальных осадок оснований и только для того, чтобы запроектировать котлован с точным строительным подъемом.

Проектируемые фундаменты с клавишными блоками обладают двумя функциями: они глубокоосадочные и ремонтопригодные.

3. Бюрократический суицид: «Переписка прекращена»

Самая «провокационная» часть документа — это ответы официальных лиц. С 2002 года ведомства изобретателем играют в пинг-понг.

Рис.19. Протокол совещания на базе Облгосэкспертизы

Кстати, дошли уже даже до Главгосэкспертизы России - эту потрясающую здравый смысл историю читайте в статье "Цена формализма: почему Госэкспертиза обязана контролировать исполнение п. 4.4 СП 22.13330.2016".

• НИИОСП им. Герсеванова в 2016 году прямо обвинил изобретателя в «лоббировании частных патентов» и заявил об отсутствии технического регулирования для его решений.

Рис.20. Обвинение НИИОСП им. Герсеванова

• Минстрой РФ в 2025 году пошел еще дальше, уведомив о прекращении переписки, так как автор «не приводит новых доводов».

Рис.21. Отписка Минстроя

Это классический тупик: технологию не внедряют, потому что её нет в СНиПах, а в СНиПы её не включают, потому что нет опыта массового применения.

Рис.22

Обратите внимание, что в предоставленных ответах на подробное описание технологий глубокоосадочных антикреновых технологий нет ни единого слова по существу. Если бы переписка осуществлялась по существу, и было бы принято решение о включении этих технологий в действующий СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», действующий и в наши дни, о все башни, представленные на рис. 22, могли бы быть построены без применения свай или хотя бы на сваях, но ремонтопригодными.

4. Китайстрой: Последняя надежда или национальный позор?

Вы только вдумайтесь: первый свой доклад о глубокоосадочном фундаментостроении В.Д. Ирхин сделал в Волгодонске в 1985 году, первые два патента получил в 2002 году, открыл свой Интернет- канал "ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЙ: ПОВОРОТ НА РАЗВОРОТ В СТОРОНУ ОСВОЕНИЯ ГЛУБОКООСАДОЧНЫХ ОСНОВАНИЙ", и до сегодняшнего дня ни государственная система, ни частные проектные организации не дали заинтересованных в антикреновом строительстве ответов.

Устав биться в закрытые двери, Ирхин заявляет о намерении предложить идею ООО «Китайстрой». Эта компания — мировой гигант, который уже строил в России башню «Федерация» и «Парк Хуамин».

Рис.23

Также компания проявляла интерес к проектам по жилищному строительству, рис. 23. В Интернете есть их электронные адреса, а так как запатентованная идея В.Д. Ирхина не находит поддержки в России, то изобретатель вынужден предложить её реализацию китайским строителям.

Ирония момента: Если китайские инженеры оценят потенциал «клавишных блоков», через пять лет Россия может начать закупать эту технологию у Китая как «передовое восточное решение» — с наценкой в 1000% и под другим брендом.

Резюме: Технология на чемоданах

Мы имеем дело с «антикреновой системой», которая могла бы спасти не только здания, но и бюджеты крупнейших строек. Однако из-за нежелания чиновников вникать в «существо вопроса», уникальные наработки уходят к конкурентам.

Как вы считаете, уважаемые читатели, что должно произойти раньше: падение очередной высотки или включение инновационных патентов в СНиПы? - поделитесь в комментариях.