Способ возведения подземного сооружения

Авторы патента:

E02D29/045 - подземные сооружения, например туннели или выработки, сооружаемые открытым способом или способами, включающими вскрытие поверхности земли по всей длине выработки; способы их сооружения

Владельцы патента RU 2489550:

Зеге Сергей Олегович (RU)
Щекудов Евгений Владимирович (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению подземных сооружений с внутренним креплением открытым способом. Способ возведения подземного сооружения включает выполнение по контуру котлована стен в грунте, поэтапную разработку грунта, устройство перекрытия с опорой на стены и демонтируемые инвентарные конструкции, бетонирование фундаментной плиты с последующим возведением капитальных вертикальных несущих конструкций, креплением на них перекрытий и демонтажем инвентарных конструкций. Между выполненными по контуру котлована стенами в грунте сначала производят частичную выборку грунта, устанавливают с опорой на грунт и стены инвентарную конструкцию. Устраивают перекрытие с опорой на инвентарную конструкцию и стены, после чего выбирают грунт под инвентарной конструкцией. Монтируют дополнительные подкосы враспор между стенами и узлами инвентарной конструкции, после этого выбирают оставшуюся часть грунта котлована, бетонируют фундаментную плиту. Затем монтируют несущие вертикальные стены и/или колонны, опирают на них перекрытие и демонтируют инвентарные конструкции и подкосы. Технический результат состоит в снижении расхода стали на инвентарные конструкции, упрощении инвентарной конструкции и снижении ее веса, упрощении технологии возведения подземного сооружения. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению подземных сооружений с внутренним креплением открытым способом.

Известен способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение по контуру котлована «стен в грунте», поэтапную разработку грунта с монтажом на каждом этапе временного крепления в виде стальных распорок, бетонирование фундаментной плиты, с последующим возведением капитальных вертикальных несущих конструкций и перекрытий и демонтажем временного крепления. (см. Маковский Л.В., Чеботарев С.В., Зеге С.О. Системы крепления котлованов при строительстве подземных сооружений. Учебное пособие / МАДИ (ТУ). - М., 2000. - 120 с).

Недостатком этого способа является большой расход стали на временное крепление и значительные деформации распорок, повышающие вероятность перемещений окружающего породного массива.

Известен способ возведения многоэтажного подземного сооружения, характеризующийся тем, что после выполнения по контуру возводимого сооружения «стен в грунте», сооружают перекрытия с распорным креплением его к «стенам в грунте» и монтируют инвентарные стальные конструкции в виде раскосов, поясов и стоек, которые объединяют с перекрытиями в совместную работу. Последующую разработку грунта ведут под перекрытиями несущей и распорной конструкции, а после сооружения фундаментной плиты, перекрытия опирают на капитальные вертикальные конструкции, а инвентарные конструкции демонтируют/патент РФ №2220258, кл. E02D 29/00, публ. 27.12.2003/

Недостатком известного способа является большая материалоемкость инвентарных конструкций, сложность монтажа и возникновение значительных нагрузок на стены при монтаже перекрытия.

Техническая задача заключается в упрощении способа возведения подземного сооружения глубиной до 10-12 м, снижении материалоемкости сооружения, упрощение инвентарной конструкции и снижение ее веса.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе возведения подземного сооружения, включающем выполнение по контуру котлована «стен в грунте», поэтапную разработку грунта, устройство перекрытия с опорой на стены и демонтируемые инвентарные конструкции, бетонирование фундаментной плиты, с последующим возведением капитальных вертикальных несущих конструкций, креплением на них перекрытий, и демонтажем инвентарных конструкций, согласно изобретению, между выполненными по контуру котлована «стенами в грунте» сначала производят частичную выборку грунта, устанавливают с опорой на грунт и «стены в грунте» инвентарную конструкцию, устраивают перекрытие с опорой на инвентарную конструкцию и стены, после чего выбирают грунт под инвентарной конструкцией, монтируют дополнительные подкосы враспор между стенами и узлами инвентарной конструкции, после этого выбирают оставшуюся часть грунта котлована, бетонируют фундаментную плиту, затем монтируют несущие вертикальные стены и/или колонны, опирают на них перекрытие, и демонтируют инвентарные конструкции и подкосы.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для возведения подземного сооружения глубиной до 10-12 м между выполненными по контуру котлована стенами в грунте сначала, производят частичную выборку грунта, устанавливают с опорой на грунт и «стены в грунте» инвентарную конструкцию, устраивают перекрытие с опорой на инвентарную конструкцию и «стены в грунте», после чего выбирают грунт под инвентарной конструкцией, монтируют дополнительные подкосы в распор между стенами и узлами инвентарной конструкции, после этого выбирают оставшуюся часть грунта котлована, бетонируют фундаментную плиту, затем монтируют несущие вертикальные стены и/или колонны, опирают на них перекрытие и демонтируют инвентарные конструкции и подкосы.

Предлагаемый способ позволяет снизить расход стали на инвентарные конструкции и упростить технологию возведения подземного сооружения.

В предлагаемом способе инвентарная конструкция может быть выполнена в виде фермы из стержневых элементов с узлами или балки со сплошной стенки, к которой присоединены узлы для крепления подкосов. В расчетном отношении конструкция крепления представляет собой сталежелезобетонную конструкцию, в которой железобетонная плита работает на сжатие, как от горизонтального давления грунта, так и от собственного веса конструкции, а стальные элементы обеспечивают восприятие части горизонтального давления грунта за счет работы на сжатие и работу на растяжение при действии собственного веса. Это позволяет снизить усилия в инвентарных элементах и их материалоемкость, что дает возможность снизить вес и упростить их монтаж.

Порядок выемки грунта обеспечивает возможность разработки грунта в открытом котловане в его большей части.

Осуществление способа поясняется чертежом.

На фиг.1 представлена схема возведения подземного сооружения, стадия монтажа инвентарной конструкции с опорой на грунт, фиг.2 - стадия монтажа инвентарной конструкции с опорой на «стены в грунте», фиг.3 - стадия монтажа инвентарной конструкции с опорой на стены и враспор, фиг.4 - стадия демонтажа инвентарной конструкции с переопиранием перекрытия на вертикальные несущие конструкции.

Способ осуществляют следующим образом:

Вначале по контуру котлована выполняют «стены в грунте» 1. Затем между выполненными по контуру котлована стенами 1 производят частичную выборку грунта 2.

С опорой на грунт и стены 1 устанавливают инвентарную конструкцию 3, состоящую из раскосов 4 и пояса 5 (см. фиг.1), и устраивают железобетонное перекрытие 6 с опорой на инвентарную конструкцию 3 и стены 1 в грунте (см. фиг.2). После этого выбирают грунт под инвентарной конструкцией 3 до промежуточного уровня 7(см. фиг.2) и монтируют дополнительные подкосы 8 враспор между стенами 1 и узлами 9 инвентарной конструкции 3 (см. фиг.3). После чего выбирают оставшуюся часть грунта котлована 10, бетонируют фундаментную плиту 11 и сооружают капитальные вертикальные несущие конструкции 12 (несущие стены и/или колонны). После этого инвентарные конструкции 3 демонтируют (см. фиг.4) с переопиранием перекрытия на стены 1 и капитальные вертикальные несущие конструкции 12.

При выполнении работ, согласно фиг.1, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет пассивного отпора грунта.

При выполнении работ, согласно фиг.2, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет пассивного отпора грунта и работы на сжатие капитального перекрытия.

При выполнении работ, согласно фиг.3, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет пассивного отпора грунта, работы на сжатие капитального перекрытия и подкосов.

При выполнении работ, согласно фиг.4, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет работы на сжатие капитального перекрытия и фундаментной плиты.

Таким образом, на всех этапах разработки котлована методом «стена в грунте» подземное сооружение имеет надежное внутреннее крепление.

Способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение по контуру котлована стен в грунте, поэтапную разработку грунта, устройство перекрытия с опорой на стены и демонтируемые инвентарные конструкции, бетонирование фундаментной плиты, с последующим возведением капитальных вертикальных несущих конструкций, креплением на них перекрытий и демонтажем инвентарных конструкций, отличающийся тем, что между выполненными по контуру котлована стенами в грунте сначала производят частичную выборку грунта, устанавливают с опорой на грунт и стены инвентарную конструкцию, устраивают перекрытие с опорой на инвентарную конструкцию и стены, после чего выбирают грунт под инвентарной конструкцией, монтируют дополнительные подкосы в распор между стенами и узлами инвентарной конструкции, после этого выбирают оставшуюся часть грунта котлована, бетонируют фундаментную плиту, затем монтируют несущие вертикальные стены и/или колонны, опирают на них перекрытие и демонтируют инвентарные конструкции и подкосы.

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в стесненных городских условиях. .

Способ возведения участка примыкания перегонного тоннеля строящейся линии метрополитена к перегонному тоннелю действующей линии // 2460848

Изобретение относится к строительству метрополитена. .

Обделка подземного сооружения // 2457332

Изобретение относится к транспортному строительству и может быть использовано при возведении тоннельных обделок транспортных тоннелей. .

Способ строительства многоэтажных подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях // 2417285

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях и в условиях существующей застройки в мегаполисах. .

Обделка подземного сооружения из армометаллоблоков // 2378456

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению обделок подземных сооружений различного назначения и конфигурации. .

Способ усиления и устройство для усиления конструкции из гофрированных стальных листов // 2378455

Изобретение относится к строительству, а именно для усиления конструкции из гофрированных стальных листов. .

Опалубка для создания усиливающей оболочки конструкции из гофрированных стальных листов // 2375523

Изобретение относится к строительству, а в частности опалубке для создания усиливающей оболочки конструкции из гофрированных стальных листов. .

Способ сооружения тоннеля под транспортными магистралями для организации транспортных развязок на перекрестках // 2375522

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для сооружения тоннелей большого сечения под транспортными магистралями для организации транспортных развязок на перекрестках, а также на железнодорожных переездах.

Сейсмоустойчивый тоннель // 2353731

Изобретение относится к строительству тоннелей и может быть использовано при создании конструкции сейсмоустойчивого тоннеля. .

Способ сооружения тоннеля под железнодорожной насыпью // 2339767

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для сооружения транспортных тоннелей большого сечения под существующими железнодорожными насыпями, а также использовано для сооружения водопропускных труб большого диаметра под существующими железнодорожными насыпями.

Секция подземного пешеходного перехода // 2493327

Изобретение относится к области подземного строительства, в частности к секциям подземных пешеходных переходов, и может быть использовано при сооружении подземных тоннелей различной протяженности, а также при сооружении компактных подземных объектов различного назначения (например, подземных туалетов, подземных торговых павильонов и т.п.). Секция подземного пешеходного перехода содержит несущую оболочку двухрядного тоннеля с пешеходными дорожками, а также узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений. Несущая оболочка двухрядного тоннеля включает две образованные цилиндрическими поверхностями вращения одинакового радиуса металлические трубы, расположенные параллельно друг другу, а также включает расположенную в нижней части металлических труб и жестко с ними связанную опорную бетонную плиту, образующую в нижней части металлических труб пешеходные дорожки и снабженную металлоизоляцией на верхнем участке между металлическими трубами, скрепленной с последними. Обращенные друг к другу боковые стенки указанных металлических труб несущей оболочки выполнены каждая, по крайней мере, с двумя проемами, сообщающими между собой полости металлических труб. Упомянутый узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений включает бетонные пилоны с боковыми стенками, образованными цилиндрическими поверхностями вращения с кривизной, равной кривизне металлических труб, расположенные по концам последних и, по крайней мере, один бетонный пилон в средней части металлических труб между указанными проемами в их боковых стенках и сопряженные с последними, а также включает дугообразный распорный металлический пояс, образованный цилиндрической поверхностью вращения, расположенный симметрично по обе стороны между обоими металлическими трубами в верхней их части и жестко скрепленный своими продольными кромками с боковыми стенками обоих металлических труб. Бетонные пилоны снабжены сопряженной с их торцевыми стенками и верхними боковыми стенками металлоизоляцией, скрепленной с металлическими трубами, и жестко связаны с указанной опорной бетонной плитой, упомянутым дугообразным распорным металлическим поясом и боковыми стенками металлических труб, образуя совместно с ними монолитный каркас. Технический результат состоит в снижении материалоемкости и трудоемкости сооружения подземного пешеходного перехода, а также сокращении времени его сооружения. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Тоннель мелкого заложения в условиях слабых водонасыщенных грунтов // 2504618

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству тоннелей. Транспортный тоннель мелкого заложения в слабых водонасыщенных грунтах, образованный водонепроницаемой обделкой. Обделка тоннеля представляет собой пролетное строение, которое опирается с определенным шагом на сваи, установленные в слабом грунте. Сваи своими концами опираются на нижележащий слой грунтового основания с высокими прочностными характеристиками. Для восприятия инерционных и тормозных нагрузок дополнительно установлены перекрестные связи, образованные тягами с грунтовыми анкерами, заделанными в нижележащем слое грунта с высокими прочностными свойствами. Технический результат состоит в обеспечении стабилизации напряжений и деформаций слабого грунтового основания, повышении надежности конструкций тоннелей мелкого заложения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ возведения подземного сооружения // 2519321

Изобретение относится к способу возведения подземного сооружения, при этом способ должен обеспечить по возможности надежный, быстрый монтаж подземного сооружения. При возведении подземного сооружения на месте возведения углубляют шахтный ствол, который закрывают перекрытием. В перекрытии предусмотрено отверстие, в области которого предусматривают подъемно/опускное устройство. В шахтном стволе в области отверстия предусматривают арретирующее устройство. В области отверстия предусматривают отсек сооружения, который соединяют с подъемно/опускным устройством, опускают сквозь отверстие до арретирующего устройства и арретируют. После арретирования устройство отсоединяют от подъемно/опускного устройства. Осуществляют технологический цикл, в котором предусматривают следующий отсек сооружения в области отверстия, который соединяют с подъемно/опускным устройством и арретированным отсеком сооружения, затем арретирование предыдущего отсека отсоединяют. Находящиеся в шахтном стволе отсеки сооружения опускают до тех пор, пока самый верхний отсек не будет находиться в арретирующей области, и самый верхний отсек сооружения арретируют. Данный технологический такт повторяют до тех пор, пока требующиеся для возведения подземного сооружения отсеки не будут установлены в шахтный ствол. 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

Поярусный способ возведения подземных сооружений. // 2571770

Изобретение относится к строительству подземных сооружений и заглубленных частей зданий в различных инженерно-геологических условиях в плотной городской застройке в мегаполисах. Устраивают буровые колонны с соответствующе направленными устройствами, затем осуществляют надземное возведение и погружение целого массива сооружения поярусно по буровым колоннам, как по направляющим. Первый ярус сооружения содержит технический этаж и один или несколько вышележащих этажей, а последующие ярусы состоят из одного или нескольких этажей. Погружение сооружения производят по мере разработки грунта в техническом этаже вместе с ограждающими стенами, ригелями, перекрытиями, а извлечение грунта, подачу материалов и техники осуществляют через технологические проемы в перекрытиях сооружения. Технический результат способа заключается в снижении трудоемкости и материалоемкости, а также в сокращении времени на возведение подземного сооружения. Дополнительно достигается большая устойчивость сооружения при погружении и более высокая точность погружения сооружения. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов // 2602533

Изобретение относится к горному и подземному строительству, в частности к конструкциям туннелей для автодорог, железных дорог и метрополитенов. Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины. Поперечное сечение туннеля выполнено в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло расположен в верхней сводной части туннеля. Технический результат состоит в повышении прочности, устойчивости и надежности работы туннеля для автодорог, железных дорог и метрополитенов в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях. 1 ил.

Способ строительства подземного многоэтажного сооружения // 2604098

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения многоэтажных подземных сооружений различного назначения открытым способом, и может использоваться в промышленном строительстве. Способ строительства подземного многоэтажного сооружения включает возведение каркаса сооружения и установку свайных опор, последовательное бетонирование на поверхности грунта междуэтажных перекрытий, подвешивание перекрытий к головным частям опор, разработку котлована путем выемки грунта под перекрытием, последующее опускание перекрытий вдоль опор на всю высоту котлована на высоту, которая соответствует одному этапу выемки грунта, и закрепление перекрытий на опорах. Вначале по контуру будущей бетонной стены устанавливают отдельно стоящие вертикальные буронабивные сваи-опоры, которые затем скрепляют в верхней части горизонтальными ригелями-балками, формируя каркас, и устанавливают на них между сваями электрогидравлические домкраты. На поверхности грунта бетонируют поэтапно по два перекрытия в виде круглых плит, по контуру будущей бетонной стены устанавливают вертикальную и горизонтальную опалубку, усиленную ригелями, к которым закреплены стальные стержни, для бетонирования стены, которую производят способом опускающегося бетона. Между образуемой бетонной стеной и закрепленными ребрами жесткости, удерживаемыми винтовыми сваями, к бетонной стене навешивают накачанные газом резино-стальные подушки с роликами для облегчения скольжения вниз бетонной стены, вынимают грунт под сформированными плитами перекрытия, опускают их с помощью электрогидравлических домкратов. Пространство между верхней и второй плитой под ней заполнено бронированными металлическими полыми шарами, в часть из которых закачан под максимально возможным давлением воздух, а в другой части из них создан вакуум. Опускание плиты и опускание бетона для формирования бетонной стены производят одновременно. Сформированную после выемки грунта стену под углом 25-30° к горизонтали бурят предназначенными для закрепления стальных ребер жесткости, доборных щитов металлическими винтовыми сваями, которые являются доборными, имеют длину 5-10 м и выполнены со сквозными продольными отверстиями для закачки в них под давлением бетонной смеси после их соединения между собой. Технический результат состоит в упрощении способа при обеспечении его безопасности. 2 ил.

Опорный узел для сооружений из металлических гофрированных конструкций // 2633019

Изобретение относится к области строительства, в частности к элементам сопряжения сооружений из металлических гофрированных конструкций (МГК) с фундаментами и может быть использовано при возведении арочных грунтозасыпных мостов, тоннелей, скотопрогонов, а также специальных сооружений, таких как снего- или лавинозащитных галерей и других. Опорный узел для арочных грунтозасыпных сооружений из металлических гофрированных конструкций включает опорный швеллер, устанавливаемый на фундамент и прикрепляемый к нему с помощью анкерных болтов; устройство между фундаментом и швеллером двух слоев фторопласта-4; опорный уголок, подпирающий одной стороной опорный швеллер через упругие прокладки из силиконовой резины и прикрепленный другой стороной к фундаменту с помощью анкерных болтов; ПВХ-ткань, защищающую узел, один край которой закреплен между основанием арки и опорным швеллером, соединенными между собой болтами, а другой край крепится с помощью прижимной планки к опорному уголку на заклепки. С одной стороны упругий опорный узел конструктивно ограничен пазом в фундаменте и креплением опорного швеллера, с другой стороны упругий опорный узел ограничен опорным уголком. Технический результат состоит в повышении несущей способности оболочек из МГК, обеспечении возможности регулирования внутренних напряжений конструкции. 1 табл., 5 ил.

Восстановление разрушенного участка горного автодорожного тоннеля // 2646646

Изобретение относится к строительству, а именно к области восстановления горных тоннелей. Восстановление разрушенного участка горного автодорожного тоннеля выполнено способом раскрытия разрушенной части тоннеля в выемку. Временная обделка восстановленного участка тоннеля имеет форму арки, которая собрана из металлических гофрированных конструкций, а ее доставка и установка в собранном виде на фундамент внутри тоннеля произведены сверху вертолетом. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и сроков выполнения восстановительных работ внутри тоннеля. 2 ил.