СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ СТЕНЫ В ГРУНТЕ Российский патент 1998 года по МПК E02D5/20 

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано, например, при возведении противофильтрационных или ограждающих железобетонных конструкций методом "стена в грунте".

Метод "стена в грунте" применяется, как правило, при работе в водоносных, сыпучих и неустойчивых грунтах и основан на проходке траншеи с одновременным раскреплением ее стен (либо путем возведения временной крепи одновременно с разработкой грунта, либо путем разработки грунта под защитой тиксотропного раствора) и последующем возведении в траншее сборной стены из железобетонных блоков или из монолитного бетона.

Каждый из упомянутых способов проходки имеет свои преимущества и недостатки и выбирается в зависимости от данных конкретных условий.

Предлагаемый способ относится к варианту сооружения стены в грунте из сборного железобетона, погружаемого в траншею, заполненную тиксотропным раствором.

Известен способ сооружения сборной железобетонной стены в грунте, включающий разработку траншеи под защитой глинистого раствора, размещение в ней стеновых панелей и заделку стыков между панелями путем установки на обращенных друг к другу концах панелей разнополюсных электродов и пропускания по ним электрического тока (см. например, а.с. СССР N 718545, М. кл. E 02 D 5/20, 1978).

Основным недостатком указанного способа является неуправляемость процесса стыковки стеновых панелей и, следовательно, низкое качество и большие трудозатраты из-за необходимости удержания панелей вручную до окончания установки их в проектное положение.

Известен также способ сооружения стены в грунте, включающий проходку траншеи с помощью грунторазрабатывающего органа под защитой тиксотропного раствора и последовательное погружение в заполненную раствором траншею стеновых железобетонных блоков со стыковкой их друг к другу путем частичного удержания их в направляющей конструкции в виде трубы (см., например, Климов В. Т. "Строительство подземных сооружений способом" стена в грунте". М., Стройиздат, 1975, с. 27 - 36) - прототип.

К недостаткам способа-прототипа относятся низкое качество, невысокая производительность и недостаточная безопасность труда, связанные с необходимостью проведения трудоемких и немеханизированных дополнительных работ по обеспечению надежного стыка между смежными блоками, в который зачастую попадают посторонние включения, например, в случае вывалов из стенок траншеи.

Основной задачей предлагаемого технического решения является получение нового способа сооружения стены в грунте, обеспечивающего технологичность процесса, высокую производительность и безопасность труда, а также высокое качество стены.

Поставленная задача с достижением упомянутого результата решается тем, что в способе сооружения стены в грунте, включающем проходку траншеи с помощью грунторазрабатывающего органа под защитой тиксотропного раствора и последовательное погружение в траншею стеновых блоков со стыковкой их друг к другу путем удержания их в направляющей конструкции, последнее осуществляют непрерывно в течение процесса стыковки и по всей высоте блока, а после погружения каждого блока в проектное положение опускают в траншею надуваемую эластичную емкость и с ее помощью производят поджатие упомянутого блока в направлении, противоположном направлению проходки и с упором емкости в дно и стенки траншеи, при этом грунт разрабатывают перед каждым погружаемым блоком стены в направлении проходки на величину, не менее суммарного габаритного размера блока и эластичной емкости.

Сущность заявленного технического решения поясняется ниже примером его конкретного исполнения, иллюстрированным на прилагаемых чертежах, на которых изображено:
фиг. 1 - общий вид устройства по оси траншеи, с помощью которого может быть осуществлен предложенный способ;
фиг. 2 - вид сверху на часть траншеи и стены, а также отдельные элементы применяемого оборудования.

Согласно описываемому здесь примеру сооружение стены осуществляют следующим образом.

С помощью грунторазрабатывающего органа, например, экскаватора с грейферным ковшом (на чертежах не показан) осуществляют проходку траншеи 1 с одновременным заполнением ее тиксотропным раствором 2, в качестве которого в данном случае служит водный раствор бентонитовой глины. При этом грунт разрабатывают заходкой на величину, превышающую габаритный размер блока стены из двух единичных железобетонных блоков 3 в направлении проходки.

Над траншеей 1 устанавливают по отметкам маркшейдера раму 4 с регулируемыми аутригерами и направляющими рельсами 5.

Со складируемого участка берут краном 6 единичный стеновой блок 3, к которому посредством регулируемых тяг прикреплена реверса 7 с колесами, и погружают блок 3 в траншею с установкой колес траверсы 7 на направляющих рельсах 5 рамы 4. Также поступают со вторым единичным блоком 3. Таким образом, в открытой на величину заходки траншее 1 оказывается стеновой блок, состоящий из двух единичных блоков 3. При этом, как показано на фиг. 2, блоки 3 выполнены таким образом, что их передняя и задняя торцовые поверхности образуют в зоне стыка подвижное соединение, ограничивающее смещение блоков относительно друг друга в боковые стороны и обеспечивающее относительное перемещение блоков по вертикали. В данном случае упомянутые поверхности выполнены цилиндрическими, причем передняя цилиндрическая поверхность каждого блока выполнена вогнутой, а задняя - выпуклой относительно направления проходки траншеи. Иначе говоря, торцовые поверхности блоков служат в качестве части направляющих элементов, обеспечивающих строгонаправленное относительное перемещение смежных блоков и непрерывное удержание блоков в течение процесса стыков и по всей их высоте.

Далее со складируемого участка берут эластичную надуваемую емкость 8 с предварительно откаченным воздухом и с помощью крана 6 опускают последнюю в оставшееся в траншее место перед погруженным стеновым блоком. Масса эластичной емкости должна быть больше массы вытесняемого тиксотропного раствора и поэтому емкость 8 снабжена центральным массивным стрежнем 9. При этом нижний конец стержня 9 выполнен заостренным и служит в качестве упора в дно траншеи, обеспечивающего удержание погруженного блока по всей его высоте до окончания процесса стыковки.

После этого заканчивают воздух через шланг 10 в эластичную емкость 8, осуществляя тем самым поджатие погруженного блока в направлении, противоположном направлению проходки и с упором емкости в дно и стенки траншеи. При этом единичные блоки прижимаются друг к другу, удерживаясь в направляющей конструкции, элементами которой являются траверсы 7 с колесами и тягами, направляющие рельсы 5 рамы 4, торцовые цилиндрические поверхности блоков 3 и опорные части эластичной емкости 8.

В зафиксированном проектном положении сдвоенного стенового блока заполняют быстросхватывающимся раствором пазухи II между боковыми поверхностями блока и стенками траншеи I.

После набора быстросхватывающимся цементным раствором достаточной прочности выпускают воздух из эластичной емкости 8 и извлекают последнюю из траншеи с одновременным заполнением освобождающегося пространства тиксотропным раствором через шланг 12.

Окончательно зафиксированные в проектном положении блоки 3 освобождают от связей с траверсами 7 и убирают последние, в также раму 4 с готового участка стены.

Далее описанный выше цикл сооружения стены повторяется.

Таким образом, указанные особенности предложенного способа обеспечивают получение нераскрываемого обжатого стыка между смежными блоками в процессе их установки в проектное положение, благодаря чему исключается возможность попадания в стык посторонних включений, нарушающих герметичность и качество стены в целом.

Кроме того, благодаря данному способу исключаются трудоемкие и немеханизированные работы по очистке стыка между блоками, снижающие производительность и безопасность труда.

Способ предназначен для сооружения стены в водонасыщенных и неустойчивых грунтах. Способ содержит операции по проходке траншеи и одновременному заполнению ее тиксотропным раствором для монтажа в ней железобетонной стены. Над траншеей монтируют грузоподъемное и направляющее оборудование для монтажа стены из отдельных блоков. Благодаря наличию направляющей конструкции стыковку блоков производят при их непрерывном удержании и по всей их высоте. После погружения каждого блока в проектное положение в траншею опускают надуваемую эластичную емкость, с помощью которой производят обжатие стыков между блоками. Способ обеспечивает получение высококачественной стены при повышенной производительности и низких трудозатратах. 2 ил.

Способ сооружения стены в грунте, включающий проходку траншеи под защитой тиксотропного раствора и последовательное погружение в траншею стеновых блоков со стыковкой их друг с другом путем удержания их в направляющей конструкции, отличающийся тем, что удержание каждого погружаемого стенового блока в направляющей конструкции осуществляют непрерывно в течение процесса стыковки и по всей его высоте, а после погружения каждого блока в проектное положение опускают в траншею надуваемую эластичную емкость и с ее помощью производят поджатие упомянутого блока в направлении, противоположном направлению проходки и с упором емкости в дно и стенки траншеи, при этом грунт разрабатывают перед каждым разрабатываемым блоком стены в направлении проходки на величину, не менее суммарного габаритного размера блока и эластичной емкости.