Способ возведения подземного сооружения Советский патент 1983 года по МПК E02D29/45 E02D5/20 

Изобретение относится к строительству подземных сооружений,в условиях несвязных грунтов и может быть использовано при строительстве подземных и подводных полостей для хранения жидких и газообразных материалов, сооружении туннелей и других средств транспортных коммуникаций, глубинных шахтных колодцев и тому подоб,ных сооружений, при строительстве сооружений в условиях, где перемещение грунта за пределы контура сооружения затруднено. Известен способ возведения подземного сооружения, включающий устройство стен методом «стена в грунте, разработку грунта до уровня свода, устройство свода из монолитного бетона или сборных элементов и выемку грунта из подземного сооруженная под защитой свода с последующим устройством лотка 1. Недостатком этого способа является значительная трудоемкость работ. Наиболее близким к изобретению является способ возведения подземного сооружения, включающий устройство стен в грунте по периметру возводимого сооружения, бурение в зоне, ограниченной стенами, имеющей в нижней части ущирения скважин с примыканием уширения одной скважины к ущирениям смежных скважин, изготовление днища путем подачи бетона в смыкающиеся ущирения скважин с последующей выемкой между стенами и днищем, устройство перекрытия 2. Недостатком его является необходимость двойного перемещения грунта при разработке котлована и обратной засыпке. Цель изобретения - уменьшение объемов земляных работ. Цель достигается тем, что согласно способу возведения подземного сооружения, включающему устройство стен в трунте по периметру возводимого сооружения, бурение в зоне, ограниченной стенами, имеющих в нижней части ущирения скважин с примыканием уширения одной скважины к уширениям смежных скважин, изготовление днища путем подачи бетона в смыкающиеся ущирения скважин с последующей выемкой грунта между стенами и днищем, устройство перекрытия, при бурении скважин их выполняют с дополнительными уширениями с примыканием дополнительных уширений одной скважины к дополнительным уширениям смежных скважин, а перед выемкой грунта образуют перекрытие путем подачи твердеющего материала, например бетона, в дополнительные уширения скважин, после чего в грунте между перекрытием и днищем устраивают вертикальные опоры, при этом дополнительные ущирения скважин выполняют на проектной отметке перекрытия, а вертикальные опоры заглубляют в грунт ниже уровня днища, кроме того, дополнительные уширения скважин выполняют над днищем, а после образования в них перекрытия бурят дополнительные скважины ниже отметки нижней поверхности перекрытия, причем вертикальные опоры устраивают путем подачи твердеющего материала через дополнительные скважчы с постепенным их наращиванием и поднятием перекрытия до проектной отметки, а выемку грунта осуществляют вытеснением его перекрытием при его подъеме. На фиг. 1 показаны стены и днище возводимого сооружения; на фиг. 2 - законченное сооружения со стенами, днищем, перекрытием и вертикальными опорами; на фиг. 3 - возводимое сооружение с дополнительными скважинами; на фиг. 4 - постепенное наращивание вертикальных опор и поднятие перекрытия. Строительство сооружения осуо ествляют следующим образом. Известным способом устраивают стены 1 по периметру возводимого сооружения, скважины 2, имеющие смыкающиеся уширения на отметке днища, и бетонируют днище 3. Одновременно с бетонированием днища устраивают вертикальные опоры 4, служащие для уменьшения изгибающих моментов будущего перекрытия и опорой перекрытия. Эти опоры можно сооружать по способу сооружения буронабивных свай или свай с обсадной трубой, они быть заглублены ниже уровня днища и снабжены ущиренными пятами. Перекрытие 5 устраивают таким же способом, что и днище 3. При этом имеют ввиду, что увеличение давления бетона, инъектируемого в уширения скважин на отметке перекрытия, дает возможность разрывать грунт в горизонтальной плоскости и получать сплошное перекрытие необходимой толщины и качества, При изготовлении перекрытия 5 используют те же скважины 2, что и для бетонирова днища 3. После набора необходимой прочности бетоном днища, перекрытия и стен, приступают к удалению грунта, находящегося между стенками, днищем и перекрытием. С этой целью через специально пробитые штольни в стенах сооружения, выходящие на дневную поверхность с внешней стороны его контура или же через щахтные колодцы (не показано), устраиваемые от дневной поверхности над сооружением, размещают средства гидромеханизации в пространстве, находящемся между днищем. перекрытием и стенами. Разработку грунта осуществляют с нижних слоев путем подачи высоконапорной струи воды в грунт, его размыва и отвода образуемой пульпы за пределы сооружения. Так как наиболее маесивные фракции грунта в результате размыва будут оседать на днище сооружения по флотационным признакам, в дальнейшем они могут быть удалены из сооружения известными способами механической транспортировки или же использованы как инертный заполнитель при усилении конструкции сооружения. По другому в.арианту перекрытие 5 выполняют над днищем 3, а при бетонировании днища в уширения скважин 2 подают также пластичный материал с объемным весом меньшим, чем у бетонного раствора, например бентонитовый раствор, который вытесняется в верхнюю часть ущирений и образует смазку контакта между верхней поверхностью днища и находящимся на нем грунтом. После заверщения возведения днища 3 приступают к возведению перекрытия 5 и средств его перемещения. С этой целью через специально пробуренные скважины б транспортируют и размещают на днище 3 элементы в виде оголовков 7, представляющих собой полые цилиндрические цоколи с замкнутой верхней торцевой поверхностью, снабженной отверстием для прохождения в полость оголовка 7 двухканального инъектора, выходящего на дневную поверхность грунта. Каждый из оголовков 7 жестко связан с индивидуальным инъектором. Аналогично способу возведения днища 3 возводят бетонную плиту перекрытия 5, которая располагается над днищем таким образом, чтобы оголовки 7 находились бы между днищем 3 и плитой перекрытия 5, а сама плита опиралась бы на ранее размещенные оголовки 7. Для образования подземного сооружения организуют перемещение плиты : 5 вместе с грунтом, находящимся над ней, вертикально вверх. С этой целью подают, например, под давлением бетонный раствор в оголовки 7 дозами, не превышающими внутренний объем каждого оголовка. Между, каждым из этапов подачи бетонного раствора выдерживают промежуток времени, необходимый для набора бетоном нужной прочности, а бетоноподающий канал инъектора промывают тиксотропной суспензией, подаваемой через второй канал инъектора. Во время набора бетоном прочности в верхней части огоЛовка поддерживается постоянное давление. До окончания твердеНИН бетона посредством увеличения давления тиксотропной суспензии оголовок смещают с бетонной опоры, чем предотвращают схватывание бетона опоры 8 с оголовком 7. В качестве возможного технологического варианта подачи бетона в оголовки и перемещения плиты перекрытия можно назначать подачу бетона в оголовки по отдельным группам, равномерно распределенным внутри контура сооружения с соблюдением вышеизложенных условий промывки бетоноподающего канала и смещения оголовка относительно опоры для предотвращения их схватывания. Создаваемые таким образом опоры 8 будут центрироваться по вертикали стенками оголовков, образующих их боновые поверхности. Перемещение плиты перекрытия 5 вместе с выщерасположенным грунтом необходимо обеспечивать равномерно на каждом из этапов возведения бетонных опор 8, для чего подачу бетонного раствора в каждый из оголовков контролируют и регулируют. Перемещение плиты перекрытия 5 может быть обеспечено не только созданием давления бетонного раствора, но и одновременным нагнетанием под давлением жидкости в полость между днищем и плитой 5. После окончания перемещения плиты перекрытия на расчетную отметку эта жидкость откачивается, а инъекторы могут быть демонтированы и вновь использованы после тампонажа скважин. В результате использования предлагаемого изобретения исключаются операции по двойному перемещению грунта обратной засыпки и уменьщаются деформации разгрузки в окружающем грунте. Уменьщается и объем использования землеройной техники, средств перемещения грунта к площадке складирования и размеры самой площадки уменьшаются, что может иметь существенное значение при строительстве подземного сооружения в непосредственной близости от ранее возведенных сооружений и ограничейном выборе площадки складирования, В суровых климатических условиях уменьщается объем наземных работ, а само строительство может быть практически круглогодичным.

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающий устройство стен в грунте по периметру возводимого сооружения, бурение в зоне, ограниченной стенами, имеющих в нижней части уширения скважин с примыканием уширения одной скважины к уширениям смежных скважин, изготовление днища путем подачи бетона в смыкающиеся ущирения скважин, изготовление днища путем подачи бетона в смыкающиеся уширения скважин с последующей выемкой грунта между стенками и днищем, устройство перекрытия, отличающийся тем, что, с целью уменьщения объемов земляных работ, при бурении скважин их выполняют с дополнительными ущирениями с примыканием дополнительных уширений одной скважины к дополнительным уширениям смежных скважин а перед выемкой грунта образуют перекрытие путем подачи твердеющего материала, например бетона, в дополнительные уширения скважин, после чего в грунте между перекрытием и днищем устраивают вертикальные Опоры. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные ущирения скважин выполняют на, проектной отметке перекрытия, а вертикальные опоры заглубляют в грунт ниже уровня днища. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнитель }ые уширения скважин выполi няют над днищем, а после образования в них перекрытия бурят дополнительные (Л скважины ниже отметки нижней поверхности перекрытия, причем вертикальные опоры устраивают путем подачи твердеющего материала через дополнительные скважины с постепенным их наращиванием и поднятием перекрытия до проектной отметки, а выемку грунта осуществляют вытеснением его перекрытием при его подъеме. о О) /г. /