Способ возведения опускного колодца Советский патент 1985 года по МПК E02D27/18 E02D7/00 

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что на верхних торцах стен колодца устанавливают дополнительную инвентарную ограждающую оболочку, высоту которой принимают

равной разности проектных отметок верхнего края инвентарной ограждающей оболочки форшахты и верхнего края колодца при его полном погружении.

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОПУСКНОГО КОЛОДЦА, включающий устройство форшахты с инвентарной ограждающей оболочкой, монтаж стен колодца, разработку грунта внутри него с одновременным погружением до проектной отметки и заполнением полости между стенами колодца и грунтом тиксотропHbw раствором, а также последукицим замещением тиксотропного раствора твердекмдим материалом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности погружения колодца вблизи существующих сооружений, ограждающую инвентарную оболочку устанавливают со смещением наружу относительно внутренней грани форшахты на 0,05 - 0,07 наружного радиуса колодца и выполняют ее высотой Н, определяемой по формуле (r,)-(N),. -удельный вес тиксотропного где у г раствора; -боковое давление грунта на глубине ((); (Л Ф - максимальное дополнительное с боковое давление от фундаментов существующих сооружений; Ьф - глубина заложения фундамента существующего сооружения; с/ - расстояние от фундамента существующего сооружения до стен колодца. ND

Изобретение .относится к строительству и может быть использовано при возведении подземных сооружений.

Цель изобретения - обеспечение надежности погружения колодца вблизи существующих сооружений.

На фиг. 1 - 6 показаны стадии погружения опускного колодца; на фиг, 7 и 8 - схемы действия сил при погружении.

Способ осуществляют следующим образом.

На местности (фиг. 1) на расстоянии d от фундамента существующего сооружения 1, заглубленного на lu,, по внешнему контуру ножевой части колодца устраивают форшахту 2, монтируют стены 3 колодца и осуществляют погружение колодца (фиг.2) путем разработки грунта внутри колодца с одновременным заполнением полости 4 между грунтом и стеной 3 тиксотропным раствором. После погружения колодца на глубину Ц {фиг. 3), равную сумме глубины заложения фундамента Ьф существующего сооружения 1 и расстояния от него до стен 3 колодца, на поверхности форшахты 2 возводят ограждающую инвентарную оболочку 5, например, из металла и резины на высоту Н со смещением ее относительно внутренней грани форшахты 2 на величину, равную 0,05 - 0,07 радиуса колодца, а над стенами 3 колодца возводят дополнительную инвентарную ограждающую оболочку 6, высоту которой Н2 принимают равной разности проектных отметок верхнего края инвентарной ограждающей оболочки форшахты Н и верхнего края колодца при его полном погружении. Полость 7 на высоту.инвентарной ограждающей оболочки 5 заполняют тиксотропным раствором (фиг, 4) и осуществляют дальнейшее погружение колодца до

йроектной отметки (фиг. 5), поддерживая заданный уровень тиксотропного раствора. После погружения колодца на проектную отметку h (фиг. 6) 5 осуществляют тампонаж полости 4, удаляют тиксотропньй раствор .из полос|ти. 7 и демонтируют инвентарные ограждающие оболочки 5 и 6. При наличии в зоне призмы обрушения грунта фундамента существующего сооружения горизонтальное давление грунта определяют как сумму бокового давления грунта gj,(z), вызьшаемого действием его собственного веса, и дополнительtS ного бокового давления ), передающегося от нагрузки рядом стоящего фундамента существующего сооружения,

Тиксотропный раствор в полости между грунТом и стенкой колодца создает противодавление g-(z).

Разность давления на глубине равна P..(g(z) + 8ф(г))-втр(2), (1)

При использовании данного способа 25 давление тиксотропного раствора в полости увеличивается за счет устройства инвентарных ограждающих оболочек, при этом высота оболочки Н принимается такой, чтобы увеличение 30 давления тиксотропного раствора

(H) компенсировало разность давления , определяемую формулой (1) (фиг, 7 и 8), Условие равновесия бокового давления на глубине h.h,+d 35 определяется по формуле

Е, ,+d) (2) из которого определяют высоту Н ограждающей оболочки

H(g/gp-(), (3)

Таким образом, по всей высоте полости между стенкой колодца и грунтом давление увеличивается на величину (H) Если в нижней 5 масти полости это увеличение давления приводит к повьшению плотности грунта, то в уровне форшахты, где вертикальное давление грунта снижается до минимума, возникает опасность потери его прочности, смятия вследствие возникновения пластических деформаций, и прорыва тиксотропного раствора на границе между грунтом и .форшахтой. Указанное явление исключается путем пригруза форшахты вертикальной нагрузкой, т.е. создания объемного напряженного состояния грунта под ней. Вместе с тем, прикладывать независимо - вначале вертикальную нагрузку на форшахту, а затем горизонтальную нагрузку Р на грунт под ней или наоборот - невозможно, так как грунт достигает предела прочно.сти по одному из направлений раньше, чем будет приложена нагрузка по другому направлению. Для обеспечения устойчивости грунта вертикальные и горизонтальные нагрузки необходимо прикладывать одновременно, повышая или снижая их. Для обеспечения этого условия в способе предусматривается установка ограждающей оболочки на верхней поверхности форшахты, основание которой смещено относительно внутренней грани форшахты. Величину смещения выбирают с учетом создания вертикального пригруза форшахты, исключающего прорыв тиксотропного раствора под ней. В качестве расчетной схемы для определения необходимой величины пригруза рассмотрено условие равновесия клина грунта под форшахтой, ограниченного вертикальной плоскостью среза грунта при погрз ении колодца и наклоненной к горизонту под углом

(45 - г) плоскостью скольжения клина

од действием пассивного давления тиксотропного раствора. Задача определения величины смещения является достаточно сложной. Выполненные „ расчеты с учетом линейной зависимости ширины форшахты от радиуса колодца дают основание рекомендовать с достаточной для практики точностью уп ощенную зависимость

(Г(0,05 - 0,07)-R.

Таким образом, при заполнении полости 7 тиксотропным раствором одновременно с повышением горизонтального давления на грунт через форшахту передается дополнительное вертикальное давление от веса тиксо

тропного раствора, приходящего.ся на площадь форшахты, ограниченную инвентарной ограждающей оболочкой.

Пример.. Погружают колодеЦ диаметром 24 м на глубину 19,3 м в тиксотропной рубашке. Конструкция колодца принята сборной из вертикадьных железобетонных панелей тол1ЦИНОЙ 0,4 м. На расстоянии м от стенки колодца находится фундамент существуняцего здания с глубиной заложения ,4 м со средней вертикальной нагрузкой на грунт под подошвой 200 кН/м. Геологический разрез площадки строительства

5 представлен однородными по глубине напластованиями суглинков с прослойками супесей. Средний по глубине вес грунта составляет 19,5 кН/мЗ. Удельный вес тиксотропного раствора

0 принят рйвным ,0 кН/м .

Максимальное значение дополнительного бокового давления грунта от нагрузки фундамента имеет место на глубине 5,4 м и составляет

5 кН/м. Боковое давление грунта на этой же отметке равно Р 63J2 кН/м. Суммарное боковое давление, передаваемое на глубине 5,4 м равно (g,+P,) 150,2 кН/м и не мог0ло бы быть воспринято давлением тиксотропного раствора традиционного способа ,0-5,,2 кН/м М50,2 кН/м. Это привело бы к выводу грунта и заклиниванию колодца.

5

Высота инвентарной ограждающей оболочки форшахты равна

Н(87+63,2)-(2,4+3,0)6,2 м.

Принимаем ,3 м.

0

Пирина форшахты принята из условия

0,06-2R 0,06-24 145 см

Смещение основания инвентарной ограждакицей оболочки относительно

5 внутренней грани форшахты определено как

rf-- 0,.0, см и принято равным 90 см. Обе инвентарные оболочки выполняют Из сталь0ного листа толщиной 4 мм с резиновыми уплотнителями. Высота дополнительной инвентарной ограждающей оболочки принята равной

HI Н,- 6,2 м,

5

так как проектная отметка верха колодца совпадает с поверхностью форшахт.

Использование при погружении колодца инвентарных оболочек указанных параметров позволяет существенно повысить давление тиксотропного

раствора вокруг стенового ограждения колодца и воспринять дополнительное боковое давление, передаваемое фундаментами существующего-здания.

Фмг.2.

6

kV

Фиг.

Фиг.