СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК E02D29/00 

Изобретение относится к области подземного строительства.

Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение "забойных" шахт или котлованов, продавливание из них с головной стороны в приемную сторону по контуру перекрытия и стен возводимого сооружения полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов с последующим образованием в их полостях несущих конструкций, разработку заходками грунта под их защитой и возведение тоннельной обделки по мере разработки грунта (см. например, Маковский Л.В., Городские подземные транспортные сооружения, Москва, Стройиздат, 1979, с.415-425, рис. IX.25).

Известный способ сооружения обделки подземного сооружения с помощью продавливаемых элементов по стенам и перекрытию исключает работы по перекладке подземных коммуникаций, а также исключает работы по креплению котлована, необходимого для возведения в нем обделки подземного сооружения.

Однако недостатками известного способа является сложность получения проектного геометрического контура, образуемого продавливаемыми элементами, т. к. точность контура обеспечивается кондукторами, устанавливаемыми в одном месте, а именно в "забойных" шахтах в начале проходки с головной стороны. В результате, как показала практика, в приемной камере продавленные элементы образуют наружный контур будущей обделки с большими отклонениями, что в условиях тесной городской застройки, насыщенной подземными коммуникациями, может привести к различным аварийным ситуациям.

Кроме того, возведение конструкции обделки подземного сооружения известным способом требует применения мокрых процессов при возведении перекрытия из монолитного железобетона и применения внутренней металлической гидроизоляции, что увеличивает стоимость и трудозатраты при возведении обделки.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности создания проектного контура возводимого сооружения при одновременном снижении металлоемкости, материалоемкости, трудозатрат и предотвращении различных аварийных ситуаций при продавливании металлических элементов, связанных с возможным нарушением существующих подземных коммуникаций.

Задача решается за счет того, что в способе возведения подземного сооружения, включающем выполнение "забойных" шахт или котлованов, продавливание из них с головной стороны в приемную сторону по контуру перекрытия и стен возводимого сооружения полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов с последующим образованием в их полостях несущих конструкций, разработку заходками грунта под их защитой и возведение тоннельной обделки по мере разработки грунта, согласно изобретению продавливают полые замкнутые в поперечном сечении металлические элементы с приваренными к ним снаружи в уровне горизонтальной оси продольными элементами в виде замка с одной стороны и кулачка - с другой стороны, а перед возведением тоннельной обделки осуществляют герметизацию стыка между замком и кулачком смежных металлических элементов с образованием совместно с поверхностью этих элементов замкнутой гидроизоляции, причем при возведении тоннельной обделки в каждой заходке вначале выполняют отдельные по ширине и длине возводимого сооружения участки лотковой части обделки путем укладки на подготовленное грунтовое основание сборных железобетонных плит с наружной металлической гидроизоляцией на сторонах, обращенных к грунту основания и стенам сооружения, и выпусками арматуры на сторонах, обращенных к смежным плитам и стенам сооружения, после чего на каждую плиту устанавливают колонну с жестким креплением к плите, причем наибольший размер поперечного сечения колонны принимают не меньшим толщины плиты, а затем по верху колонн устанавливают поперечные сборные металлические балки с упором их непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы и образованием балками совместно с колоннами несущих рам, после чего бетонируют стены подземного сооружения с одновременным омоноличиванием стыков между плитами лотковой части и образованием продавленными элементами, несущими рамами и лотковой частью единой сборно-монолитной обделки, после чего изнутри возведенного сооружения в местах расположения стыков между продавленными элементами образуют каналы, в которые вставляют нагнетательные трубки, через которые производят нагнетание под давлением твердеющего материала для образования защитного слоя по крайней мере между смежными продавленными элементами в зонах стен и перекрытия обделки. При этом, образование в полостях продавленных элементов несущих конструкций могут производить путем установки в полостях арматурных каркасов и последующего бетонирования, а герметизацию стыка между замком и кулачком смежных продавленных элементов могут осуществлять путем приварки замка к кулачку сплошным швом.

Указанная совокупность существенных признаком обеспечивает получение технического результата, выражающегося в снижении металлоемкости при возведении обделки подземного сооружения за счет исключения необходимости использования специальной внутренней металлической изоляции, функции которой выполняют сами продавленные металлические элементы совместно с приваренными к ним снаружи в уровне горизонтальной оси продольными элементами в виде замка с одной стороны и кулачка с другой стороны, соединенными друг к другу сплошным сварным швом; в снижении расхода бетона и арматуры за счет исключения возведения перекрытия, вследствие замены его продавленными металлическими элементами, работающими совместно с поперечными сборными металлическими балками; в исключении необходимости использования кондукторов в "забойных" шахтах вследствие замены их замком и кулачком, приваренными к смежным продавливаемым элементам, позволяющим получить проектный геометрический контур обделки подземного сооружения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез подземного сооружения;
на фиг.2 - вид по А-А на фиг. 1;
на фиг.3 - узел Б на фиг. 1;
на фиг.4 - узел В на фиг.З.

Способ возведения подземного сооружения осуществляют следующим образом. В грунте выполняют "забойные" шахты или котлованы (не показаны). С помощью микрощитов продавливают из них с головной стороны в приемную сторону по контуру перекрытия 1 и стен 2 возводимого сооружения полые замкнутые в поперечном сечении металлические элементы 3 с последующим образованием в их полостях 4 несущих конструкций 5. Затем осуществляют разработку заходками грунта 6 под их защитой. При этом продавливают полые замкнутые в поперечном сечении металлические элементы 3 с приваренными к ним снаружи в уровне горизонтальной оси продольными элементами в виде замка 7 с одной стороны и кулачка 8 - с другой стороны. Перед возведением обделки подземного сооружения осуществляют герметизацию стыка 9 между замком 7 и кулачком 8 смежных металлических элементов 3 с образованием совместно с поверхностью этих элементов замкнутой гидроизоляции. При этом, при возведении обделки подземного сооружения в каждой заходке вначале выполняют отдельные по ширине и длине возводимого сооружения участки лотковой части обделки путем укладки на подготовленное грунтовое основание 10 сборных железобетонных плит 11 с наружной металлической изоляцией 12 на сторонах, обращенных к грунту основания 10 и стенам 2 сооружения, и выпусками арматуры 13 на сторонах 14, обращенных к смежным плитам 11 и стенам 2 сооружения.

После этого на каждую плиту 11 устанавливают колонну 15 с жестким креплением к плите 11, причем наибольший размер поперечного сечения колонны 15 принимают не меньшим толщины плиты 11.

Затем по верху колонн 15 устанавливают поперечные сборные металлические балки 16 с упором их непосредственно или через клинья 17 в продавленные металлические элементы 3 и образованием балками 16 совместно с колоннами 15 несущих рам. Затем бетонируют стены 2 подземного сооружения с одновременным "омоноличиванием" стыков 18 и 19 между плитами лотковой части 11 и образованием продавленными элементами 3, несущими рамами и лотковой частью единой сборно-монолитной обделки.

Затем изнутри возведенного сооружения в местах расположения стыков 9 между продавленными элементами 3 образуют каналы 20, в которые вставляют нагнетательные трубки 21 через которые производят нагнетание под давлением твердеющего материала для образования защитного слоя 22 по крайней мере между смежными продавленными элементами 3 в зонах стен 2 и перекрытия 1 обделки.

Образование в полостях 4 продавленных элементов 3 несущих конструкций могут производить путем установки в полостях 4 арматурных каркасов 23 с последующим бетонированием.

Герметизацию стыка между замком 7 и кулачком 8 смежных продавленных элементов 3 могут осуществлять путем приварки замка 7 к кулачку 8 сплошным швом.

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно к способам возведения подземных сооружений различного назначения, преимущественно подземных переходов, преимущественно возводимых под высокими насыпями в сложных грунтовых условиях, при которых возможны осадки грунта основания, а также в стесненных условиях городской застройки. Новым в способе возведения подземного сооружения является то, что продавливают полые металлические элементы с приваренными к ним по разные стороны замком и кулачком с образованием ими замкнутой гидроизоляции, а при возведении обделки вначале выполняют участки лотковой части из железобетонных плит с наружной металлической гидроизоляцией на сторонах, обращенных к грунту основания и стенам, на каждую плиту устанавливают колонну с жестким креплением к плитам, затем по верху колонн устанавливают поперечные сборные металлические балки с упором их непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы с образованием балками совместно с колоннами несущих рам. Затем бетонируют стены сооружения с одновременным омоноличиванием стыков между плитами лотковой части, а после возведения единой сборно-монолитной обделки в местах расположения стыков между продавленными элементами производят нагнетание твердеющего материала за обделку. Изобретение обеспечивает снижение металлоемкости, материалоемкости и трудозатрат при одновременном обеспечении возможности получения проектного контура подземного сооружения и исключения аварийных ситуаций. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение "забойных" шахт или котлованов, продавливание из них с головной стороны в приемную сторону по контуру перекрытия и стен возводимого сооружения полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов с последующим образованием в их полостях несущих конструкций, разработку заходками грунта под их защитой и возведение тоннельной обделки по мере разработки грунта, отличающийся тем, что продавливают полые замкнутые в поперечном сечении металлические элементы с приваренными к ним снаружи в уровне горизонтальной оси продольными элементами в виде замка с одной стороны и кулачка с другой стороны, а перед возведением тоннельной обделки осуществляют герметизацию стыка между замком и кулачком смежных металлических элементов с образованием совместно с поверхностью этих элементов замкнутой гидроизоляции, причем при возведении тоннельной обделки в каждой заходке вначале выполняют отдельные по ширине и длине возводимого сооружения участки лотковой части обделки путем укладки на подготовленное грунтовое основание сборных железобетонных плит с наружной металлической гидроизоляцией на сторонах, обращенных к грунту основания и стенам сооружения, и выпусками арматуры на сторонах, обращенных к смежным плитам и стенам сооружения, после чего на каждую плиту устанавливают колонну с жестким креплением к плите, причем наибольший размер поперечного сечения колонны
принимают не меньшим толщины плиты, а затем по верху колонн устанавливают поперечные сборные металлические балки с упором их непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы и образованием балками совместно с колоннами несущих рам, после чего бетонируют стены подземного сооружения с одновременным омоноличиванием стыков между плитами лотковой части и образованием продавленными элементами, несущими рамами и лотковой частью единой сборно-монолитной обделки, после чего изнутри возведенного сооружения в местах расположения стыков между продавленными элементами образуют каналы, в которые вставляют нагнетательные трубки, через которые производят нагнетание под давлением твердеющего материала для образования защитного слоя по крайней мере между смежными продавленными элементами в зонах стен и перекрытия обделки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование в полостях продавленных элементов несущих конструкций производят путем установки в полостях арматурных каркасов и последующего бетонирования. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что герметизацию стыка между замком и кулачком смежных продавленных элементов осуществляют путем приварки замка к кулачку сплошным швом.