способ возведения подземного сооружения

Формула изобретения

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 подземного сооружения полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов с последующим образованием в их полостях несущих конструкций в виде арматурных каркасов с последующим бетонированием, разработку грунта под их защитой, выполнением лотковой части обделки, выполнением гидроизоляции с использованием сварки стыков между продавленными элементами, установку колонн, установку верхних поперечных сборных металлических балок с упором их непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы перекрытия, бетонированием стен подземного сооружения с образованием единой сборно-монолитной обделки, отличающийся тем, что лотковую часть обделки выполняют путем продавливания в грунт полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов, которое производят либо одновременно с продавливанием полых замкнутых металлических элементов перекрытия и стен, либо до их продавливания, либо после их продавливания, причем продавливание полых металлических элементов в зоне лотковой части производят также из одной из "забойных" шахт или из одного котлована в направлении продольной оси подземного сооружения к стенам, после чего образуют в их полостях несущие конструкции в виде арматурных каркасов с последующим бетонированием их полостей, после чего производят разработку грунта заходками в объеме, ограниченном продавленными элементами с забетонированными в их полостях несущими арматурными каркасами лотковой части, стен и перекрытия, при этом в каждой заходке по верху продавленных элементов лотковой части выполняют цементную стяжку, на которую затем эквидистантно устанавливают нижние поперечные металлические балки, на которые устанавливают с жестким креплением колонны с распором их непосредственно в нижние поперечные металлические балки и через них в продавленные металлические элементы лотковой части обделки и непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы перекрытия, с образованием продавленными элементами, верхними и нижними поперечными металлическими балками совместно с колоннами и стенами замкнутой рамной конструкции, после чего по всему внутреннему замкнутому контуру, образованному продавленными элементами, производят герметизацию стыков между продавленными элементами путем сварки стыков между ними с использованием металлических пластин, создавая, таким образом замкнутую гидроизоляцию обделки, образованную металлической поверхностью продавленных элементов и пластинами в зоне стыков, а затем бетонируют стены, и промежутки между нижними поперечными металлическими балками лотковой части, после чего производят нагнетание твердеющего материала за обделку подземного сооружения по всему внешнему контуру.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продавливание полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов в зоне перекрытия производят в направлении от продольной оси подземного сооружения к стенам.

Описание изобретения к патенту

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 в виде арматурных каркасов с последующим бетонированием, разработку грунта под их защитой выполнением лотковой части обделки, выполнением гидроизоляции с использованием сварки стыков между продавленными элементами, установку колонн, установку верхних поперечных сборных металлических балок с упором их непосредственно или через клинья в продавленные металлически элементы перекрытия, бетонированием стен подземного сооружения с образованием единой сборно-монолитной обделки (см., например, RU 2138597 С1, 27.09.1999).

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

Однако известный способ предназначен для благоприятных грунтовых условий основания под возводимое сооружение и не решает проблемы проведения работ по созданию надежного основания под лотковую часть подземного сооружения в сложных гидрологических условиях, так как грунт с недостаточной несущей способностью необходимо либо укреплять, либо заменять другим грунтом с более высокой несущей способностью на сжатие.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудозатрат и материалоемкости производства работ при возведении подземного сооружения в грунтах с недостаточной несущей способностью в зоне лотковой части.

Задача решается за счет того, что в способе возведения подземного сооружения, включающем выполнение "забойных" шахт или котлованов продавливанием из них с головной стороны в приемную сторону по контуру перекрытия и стен возводимого подземного сооружения полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов с последующим образованием в их полостях несущих конструкций в виде арматурных каркасов с последующим бетонированием, разработку грунта под их защитой, выполнением лотковой части обделки, выполнением гидроизоляции с использованием сварки стыков между продавленными элементами, установку колонн, установку верхних поперечных сборных металлических балок с упором их непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы перекрытия, бетонированием стен подземного сооружения с образованием единой сборно-монолитной обделки, а лотковую часть обделки, согласно изобретению, выполняют путем продавливания в грунт полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов, которое производят либо одновременно с продавливанием полых замкнутых металлических элементов перекрытия и стен, либо до их продавливания, либо после их продавливания, причем продавливание полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов в зоне лотковой части производят также из одной из "забойных" шахт или из одного котлована в направлении от продольной оси подземного сооружения к стенам, после чего образуют в их полостях несущие конструкции в виде арматурных каркасов с последующим бетонированием их полостей, после чего производят разработку грунта заходками в объеме, ограниченном продавленными элементами с забетонированными в их полостях несущими арматурными каркасами лотковой части, стен и перекрытия, при этом в каждой заходке по верху продавленных элементов лотковой части выполняют цементную стяжку, на которую затем эквидистантно устанавливают нижние поперечные металлические балки, на которые устанавливают с жестким креплением колонны с распором их непосредственно в нижние поперечные металлические балки и через них в продавленные металлические элементы лотковой части обделки и непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы перекрытия, с образованием продавленными элементами, верхними и нижними поперечными металлическими балками совместно с колоннами и стенами замкнутой рамной конструкции, после чего по всему внутреннему замкнутому контуру, образованному продавленными элементами, производят герметизацию стыков между продавленными элементами путем сварки стыков между ними с использованием металлических пластин, создавая, таким образом замкнутую гидроизоляцию обделки, образованную металлической поверхностью продавленных элементов и пластинами в зоне стыков, а затем бетонируют стены и промежутки между нижними поперечными металлическими балками лотковой части, после чего производят нагнетание твердеющего материала за обделку подземного сооружения по всему внешнему контуру, при этом продавливание полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов в зоне перекрытия могут производить в направлении от продольной оси подземного сооружения к стенам.

Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает получение технического результата, выражающегося в снижении трудозатрат и материалоемкости при возведении обделки подземного сооружения в грунтах с недостаточной несущей способностью в зоне лотковой части за счет исключения дополнительных трудоемких работ, связанных с заменой грунта с недостаточной несущей способностью в основании лотковой части подземного сооружения, а также в исключении специальных методов работ (водопонижение, химическое закрепление, искусственное замораживание и т.п.).

Сущность изобретения поясняется чертежом, 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.

Способ возведения подземного сооружения осуществляют следующим образом.

В грунте выполняют "забойные" шахты или котлованы (не показаны). С помощью, например, микрощитов осуществляют продавливание из них с головной стороны в приемную сторону по контурам лотковой части 1, стен 2 и перекрытия 3 возводимого сооружения полых замкнутых в поперечном сечении металлических элементов 4 с последующим образованием в их полостях 5 несущих конструкций в виде арматурных каркасов 6 с последующим бетонированием полостей 5 элементов 4, при этом продавливание в зоне лотковой части 1 и перекрытия 3 производят в направлении от продольной оси подземного сооружения к стенам 2, т.е. в следующей очередности: сначала продавливают трубу, близлежащую к продольной оси параллельно ей, а затем последовательно также параллельно продольной оси продавливают трубы по обеим сторонам до образования всей лотковой части или всего перекрытия. Затем производят разработку грунта заходками 7 под защитой продавленных элементов 4 с забетонированными в их полостях 5 несущими арматурными каркасами 6.

После разработки грунта 7 в заходке по верху продавленных элементов 4 лотковой части 1 выполняют цементную стяжку 8, на которую затем эквидистантно устанавливают нижние поперечные металлические балки 9, на которые устанавливают с жестким креплением колонны 10, а затем устанавливают верхние поперечные металлические балки 11, причем колонны 10 устанавливают с распором их непосредственно в нижние поперечные металлические балки 9 и через них в продавленные металлические элементы 4 лотковой части обделки 1 и непосредственно или через клинья в продавленные металлические элементы 4 перекрытия 3 с образованием продавленными элементами 4, верхними 11 и нижними 9 поперечными металлическими балками совместно с колоннами 10 замкнутой рамной конструкции, после чего по всему внутреннему замкнутому контуру, образованному продавленными элементами 4, производят герметизацию стыков между продавленными элементами 4 путем сварки стыков между ними с использованием металлических пластин 12, создавая таким образом замкнутую гидроизоляцию обделки, образованную металлической поверхностью продавленных элементов 4 и пластинами 12 в зоне стыков, а затем бетонируют стены 13 и промежутки 14 между нижними поперечными металлическими балками 9 лотковой части 1, после чего производят нагнетание твердеющего материала 15 за обделку подземного сооружения по всему внешнему контуру.