Восстанавливать старинные здания в плотной городской застройке, увеличивая их площадь без ущерба исторической ценности, фантастика или далекое будущее? В вопросе разбиралась корреспондент «АиФ-Тюмень».
Мембрана для сваи
Кандидат технических наук, доцент кафедры геотехники Тюменского индустриального университета Михаил Самохвалов больше пяти лет трудится над сохранением исторического наследия и решением проблемы реконструкции зданий. Результаты уже есть - запатентованные технологии, которые позволяют сохранить богатое архитектурное наследие для будущих потомков. Более того, сделать доступным и надежным строительство подземных переходов и дополнительных этажей под уже существующими зданиями.
«Когда я поступил в аспирантуру по направлению «Основания и фундаменты», вживую столкнулся с данной проблемой при реконструкции зданий. Используемые ранее технологии в наших грунтовых условиях имели множество недостатков, главный из которых - неконтролируемый процесс распространения раствора в грунте, который мог привести к цементации ливневок, ветхих коммуникаций или даже существующих систем канализации. Чтобы решить эту проблему, а также уменьшить стоимость выполняемых работ за счет экономии раствора и сокращения времени их выполнения, разработан новый способ», - рассказывает Михаил.
Заниматься решением проблемы он начал сразу после поступления в аспирантуру в 2012 году, а уже в 2016 году применил технологию на одном из объектов культурного наследия в городе Тюмени. Научным руководителем талантливого ученого являлся доктор технических наук, профессор Яков Пронозин, который помогал в практической части, к.т.н., доцент, директор института сервиса и отраслевого управления ТИУ Юрий Зазуля.
Особенность этого уникального способа реконструкции заключается в превращении слабого грунта в надежное основание для реконструируемого или будущего здания. Превращение достигается путем применения специальной мембраны на нижнем конце сваи. Когда в нее попадает раствор, она, увеличиваясь в размерах, улучшает характеристики грунтового основания. Этот процесс можно сравнить с накачиванием воздушных шаров, где шарик располагается в слабом месте, а вместо воздуха в него подается раствор.
После устройства таких «шариков» в грунте можно в разы увеличить полезную площадь здания, осваивая пространство под ним или достраивая дополнительные этажи. Такой подход позволит сделать ветхий и аварийный фонд более привлекательным для бизнеса, развивать инфраструктуру и сохранить богатое культурное наследие. Если же здания не реконструировать, они осыпаются, и, проходя «точку невозврата», уже не подлежат восстановлению.
«Такая технология преимущественно подходит для ленточных фундаментов малоэтажных зданий (до пяти этажей). Мембрана крепится к нижнему концу трубы-инъектора и уже в закрепленном положении вместе с ней погружается в предварительно пробуренную скважину. Также одним из преимуществ технологии является существенное снижение трудоемкости работ. Весь комплекс работ можно разделить на три операции: бурение скважины, погружение инъектора и закачка раствора. При этом на выходе мы получаем формирование уширения на конце сваи, формирование ствола сваи, восстановление материала фундамента, уплотнение и закрепление грунтового основания, а также отсечную гидроизоляцию», - объясняет ученый.
Для этой технологии применяется специальный состав раствора, в который входят широко распространенные в строительстве ингредиенты: цемент, вода, бентонит, жидкое стекло в определенной пропорции.
Купеческие дома
По этой технологии уже реконструировали несколько зданий в областном центре: дом Колокольниковых по адресу ул. Луначарского, 10, дом купца Князева на ул. Ленина, 10 (постройка конца XIX века), где более 30 лет размещалась травматологическая поликлиника, здание на ул. Даудельной, 1 - бывшая городская больница, построенная в начале XX века.
Если бы не реконструкция, например, дома купца Князева, памятник постепенно перешел бы из ограниченно работоспособного состояния в аварийное, с последующим прогрессирующим разрушением. Срок службы здания зависит от многих факторов: материалов, назначения, качества выполненных узлов, утеплителя, а также фундамента. Что касается обновленного фундамента здания, то с уверенностью можно сказать, что он прослужит как минимум 100 лет.
«Такая технология используется как для жилых, так и для общественных малоэтажных зданий и может служить панацеей для ленточных фундаментов, опирающихся на слабые глинистые грунты. При этом следует понимать, что как не бывает двух одинаковых инженерно-геологических разрезов под основанием здания, так и не существует универсального способа усиления фундамента. Каждую задачу нужно решать индивидуально», - рассказывает Михаил.
Новый способ усиления фундаментов в условиях реконструкции высоко оценили эксперты форума «ТехноКульт». Там команда во главе с Михаилом завоевала первое место, а также получила статус резидента Тюменского технопарка.
Сейчас ученый работает над дальнейшим развитием и применением технологии в Тюмени, Перми, Санкт-Петербурге и Томске. К так называемому «уколу» для фундамента есть огромный интерес в Санкт-Петербурге, ведь этот город - рекордсмен по количеству исторических объектов, расположенных в «плохих» (слабых пылевато-глинистых) грунтовых условиях. Кроме того, на всей территории РФ насчитывается около 17 регионов с подобными грунтами. Также есть интерес со стороны зарубежных специалистов, в частности - немецких и чешских. В этих странах есть районы с такими же проблемами.
Помимо развития своего изобретения, молодой преподаватель активно поддерживает научную и творческую работу своих студентов.
Так, например, в этом учебном году под его руководством магистрант первого курса кафедры геотехники ТИУ Александр Паронко завоевал победу на Всероссийском инженерном конкурсе-2017 (ВИК-2017), стал финалистом зимней школы «Я - профессионал», победил в программе «УМНИК», вошел в команду победителей регионального форума-акселератора «ТехноКульт».
«Строитель России» - образовательные программы для управленческого звена 
Тюменцы чаще травмируются на стройках, чем в коровниках 
Строителям Тюмени прокуратура помогла получить часть зарплаты 
Стало известно, когда в Тюмени откроют аквапарк и как изменится набережная 
Тюменские ученые получили золотую медаль строительной выставки