подземное сооружение и способ его возведения

Формула изобретения

1. Подземное сооружение, включающее по крайней мере один тоннель с обделкой, имеющей по крайней мере один проем с обрамлением, отличающееся тем, что обделка выполнена в виде расположенных на расстоянии одна от другой наружной и внутренней металлических протяженных скорлуп с анкерными приспособлениями на обращенных одна к другой поверхностях и слоя твердеющего материала между скорлупами, в который заведены анкерные приспособления, причем по контуру проема расположены металлические диафрагмы, перекрывающие слой твердеющего материала, жестко прикрепленные к скорлупам и образующие совместно с примыкающими к проему со всех сторон участками обделки обрамление проема.

2. Способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение в выработке опор, монтаж обделки с образованием в ней проема с обрамлением, отличающийся тем, что для обделки используют наружную и внутреннюю металлические протяженные скорлупы с анкерными приспособлениями, а при монтаже по длине сооружения устанавливают скорлупу одну в другой на расстоянии одна от другой, причем в пространстве между скорлупами размещают металлические диафрагмы с жестким креплением их к скорлупам и фиксируют контур проема, после чего нагнетают твердеющий материал в пространство между скорлупами, образуя совместно работающие обделку и обрамление проема.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и предназначено для строительства станционных тоннелей метрополитена, пристанционных сооружений, любых других подземных конструкций, возводимых закрытым способом работ, в которых необходимо иметь проемы для прохода пассажиров либо проемы, необходимые по технологическим требованиям.

Известны подземные сооружения, в которых обделка выполнена из слоя твердеющего материала и внутреннего металлического листа [1]

В обделках такой конструкции проемы не предусмотрены, а в случаях необходимости их выполнения используют дополнительные поддерживающие конструкции типа балок, рам и т.п.

Известна обделка подземного сооружения с проемом, для возведения которого необходимо выполнение в составе обделки рамы из монолитного железобетона [2, с. 83, рис. 56] либо с помощью рамы из сборного железобетона [2, с. 121, рис. 88]

Недостатками таких конструкций обделки с проемом являются значительные трудоемкость и затраты материалов при ее возведении в связи с необходимостью использования дополнительных подкрепляющих конструкций при возведении рамы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является подземное сооружение, включающее по крайней мере один тоннель с обделкой, имеющей по крайней мере, один проем, для возведения которого использована рама из чугунных элементов, которые устанавливаются одновременно с возведением очередного кольца [3]

Недостатком данной конструкции обделки подземного сооружения с проемом также является повышенная металлоемкость и трудоемкость вследствие необходимости установки элементов рамы в стесненных условиях. Кроме того, изготовление элементов рамы фасонного типа требует значительной трудоемкости и повышенного расхода материалов.

Известен способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение в выработке опор, монтаж обделки с образованием в ней проема с обрамлением [4]

Задачей изобретения является снижение металлоемкости, трудоемкости возведения обделки подземного сооружения с проемом при одновременном повышении надежности за счет улучшения статической работы конструкции.

Задача достигается тем, что в подземном сооружении обделка выполнена в виде расположенных на расстоянии друг от друга наружной и внутренней металлических протяженных скорлуп с анкерными приспособлениями на обращенных друг к другу поверхностях и слоя твердеющего материала между скорлупами, в который заведены анкерные приспособления, причем по контуру проема расположены металлические диафрагмы, перекрывающие слой твердеющего материала, жестко прикрепленные к скорлупам и образующие совместно с примыкающими к проему со всех сторон участками обделки обрамления проема.

На фиг. 1 изображена конструкция подземного сооружения, поперечный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Конструкция подземного сооружения выполнена в виде расположенных на расстоянии друг от друга наружной 1 и внутренней 2 металлических протяженных скорлуп с анкерными приспособлениями 3 на обращенных друг к другу поверхностях и слоя твердеющего материала 4 между скорлупами 1 и 2, в которых заведены анкерные приспособления 3, причем по контуру проема 5 расположены металлические диафрагмы 6, перекрывающие слой твердеющего материала 4, жестко прикрепленные к скорлупам 1 и 2 и образующие совместно с примыкающими к проему 5 со всех сторон участками обделки обрамления проема.

Подземное сооружение возводят следующим образом.

После возведения опор в штольнях (не показаны) известным способом (например, горнопроходческими комбайнами) осуществляют разработку грунта выработки и затем монтируют части наружной 1 и внутренней 2 скорлуп в виде полуарок, которые соединяют между собой с помощью сварки с использованием металлических накладок как в шелыге свода, так и в поперечных стыках (не показаны) или иными известными способами.

В пространстве между скорлупами 1 и 2 в местах расположения проемов 5 устанавливают металлические диафрагмы 6 с жестким креплением их к скорлупам 1 и 2 и фиксируют контур проема 5. Затем пространство между скорлупами 1 и 2, кроме пространства в месте будущего проема, заполняют твердеющим материалом 4 (например, бетоном), причем благодаря наличию диафрагм 6 одновременно с образованием обделки, способной работать пространственно, образуется и обрамление проема, работающее совместно с участками обделки, примыкающими к проему 5 со всех сторон.

Применение новой конструкции подземного сооружения глубокого заложения и способа ее возведения позволит исключить применение дорогостоящих чугунных клинчатых перемычек, резко сократить трудозатраты и материалоемкость при выполнении проемов в обделке, одновременно повысив ее надежность за счет улучшения статической работы конструкции.

Изобретение может быть реализовано при строительстве станций и пристанционных сооружений метрополитена, особенно в местах расположения подземных сооружений в центре города под густо застроенной площадью с большим количеством охраняемых государственных памятников истории и архитектуры.

Предполагаемое изобретение будет реализовано при строительстве двух станций "Парк Победы" Московского метрополитена.