RU2174174C1

RU2174174C1 - Method for erecting underground structure

Info

Publication number: RU2174174C1
Application number: RU2001101850A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Муравин; Е.И. Алексеенко; Е.С. Барский; В.А.-Б. Бессолов; Г.Н. Кобзев; Н.Д. Козлова; С.Ф. Панкина; М.Л. Пейсоченко; Л.В. Ромадина; Г.М. Синицкий; С.Н. Туренский; В.Л. Шварцман
Original assignee: ООО "Организатор"
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2001-09-27

Abstract

FIELD: underground construction engineering. SUBSTANCE: method involves making stemmed mines or foundation pits, depression of hollow metal members enclosed in cross section, common excavation under their protection, making trough part, waterproofing, installation of columns and top transversal composite metal beams, wall concreting. Novelty is that trough part of lining is made by depression of hollow metal members closed in cross sectional area through ground followed by concreting their voids, after that ground is excavated. EFFECT: reduced labor and material consumption. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области подземного строительства. The invention relates to the field of underground construction.

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). The closest to the invention in its essence and the achieved result is a method of erecting an underground structure, including the implementation of "downhole" mines or pits, forcing from them from the head to the receiving side along the contour of the floor and walls of the erected structure of hollow metal elements closed in the cross section with subsequent the formation in their cavities of supporting structures in the form of reinforcing cages with subsequent concreting, the development of soil under their protection by performing the tray part of the lining , waterproofing using welding joints between the squeezed elements, installing columns, installing the upper transverse precast metal beams with their emphasis directly or through wedges in the squeezed metal flooring elements, concreting the walls of the underground structure with the formation of a single precast-monolithic lining (see, for example, RU 2138597 C1, 09.27.1999).

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. A known method of erecting the lining of an underground structure using pushed elements on the walls and floors eliminates the work of relocating the underground utilities, and also excludes the work of securing the foundation pit necessary for the construction of the lining of the underground structure.

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. However, the known method is intended for favorable soil conditions of the base under construction and does not solve the problem of creating a reliable foundation for the trough part of the underground structure in difficult hydrological conditions, since soil with insufficient bearing capacity must either be strengthened or replaced with another soil with a higher bearing capacity for compression.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудозатрат и материалоемкости производства работ при возведении подземного сооружения в грунтах с недостаточной несущей способностью в зоне лотковой части. The objective of the present invention is to reduce labor costs and material consumption of works during the construction of an underground structure in soils with insufficient bearing capacity in the area of the tray part.

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. The problem is solved due to the fact that in the method of erecting an underground structure, including the implementation of “bottom-hole” shafts or pits by pressing them from the head to the receiving side along the floor contour and walls of the constructed underground structure, hollow metal elements closed in cross section with subsequent formation in them cavities of load-bearing structures in the form of reinforcing cages with subsequent concreting, development of soil under their protection, implementation of the tray part of the lining, waterproofing using welding joints between the pressed elements, installing columns, installing the upper transverse precast metal beams with their emphasis directly or through wedges in the pressed metal overlapping elements, concreting the walls of the underground structure with the formation of a single precast-monolithic lining, and the tray part of the lining, according to the invention, is performed by forcing into the ground hollow metal elements closed in cross section, which is produced either simultaneously with the pressing of hollow closed m metal floor elements and walls, either before they are pushed through or after they are pushed, moreover, the punching of hollow metal elements closed in the cross section in the area of the chute part is also carried out from one of the “downhole” shafts or from one pit in the direction from the longitudinal axis of the underground structure to walls, after which they form supporting structures in their cavities in the form of reinforcing cages with subsequent concreting of their cavities, after which excavation is carried out by penetrations in an amount limited to elements with concrete reinforced frameworks of the chute part, walls and floors, concreted in their cavities, and in each run on the top of the squeezed elements of the chute part, a cement screed is made, onto which lower transverse metal beams are then equidistantly installed, onto which columns with rigid fastening are installed by spreading them directly into the lower transverse metal beams and through them into the pressed metal elements of the tray part of the lining and directly or through wedges in the pressed metal overlapping elements, with the formation of the pressed elements, the upper and lower transverse metal beams together with the columns and walls of the closed frame structure, after which the joints are sealed between the pressed elements along the entire internal closed circuit formed by the pressed elements by welding the joints between them using metal plates, thus creating a closed waterproofing lining formed by a metal surface elements and plates in the joint zone, and then walls and gaps between the lower transverse metal beams of the tray part are concreted, after which hardening material is injected for lining the underground structure along the entire external contour, while forcing hollow metal elements closed in the cross section in the overlapping zone can produce in the direction from the longitudinal axis of the underground structure to the walls.

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.). The specified set of essential features provides a technical result, which is expressed in the reduction of labor costs and material consumption during the construction of the lining of an underground structure in soils with insufficient bearing capacity in the area of the chute part due to the exclusion of additional labor-intensive work associated with the replacement of soil with insufficient bearing capacity in the base of the chute part of the underground constructions, as well as in the exclusion of special working methods (water reduction, chemical fixation, artificial freezing, etc.).

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. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a cross section of an underground structure; in FIG. 2 is a view along AA in FIG. 1; in FIG. 3 - node B in FIG. 1.

Способ возведения подземного сооружения осуществляют следующим образом. The method of construction of an underground structure is as follows.

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. Downhole mines or pits (not shown) are made in the ground. Using, for example, microboards, they are pressed from the head side to the receiving side along the contours of the chute part 1, walls 2 and the ceiling 3 of the erected structure of hollow metal elements 4 closed in the cross section with the subsequent formation in their cavities 5 of supporting structures in the form of reinforcing cages 6, followed by concreting the cavities 5 of the elements 4, while punching in the area of the chute part 1 and the ceiling 3 is carried out in the direction from the longitudinal axis of the underground structure to the walls 2, i.e. in the following order: first they push the pipe adjacent to the longitudinal axis parallel to it, and then successively also parallel to the longitudinal axis push the pipes on both sides until the entire chute part or the entire ceiling is formed. Then, the soil is excavated by castings 7 under the protection of the pressed elements 4 with supporting reinforcing cages 6 concreted in their cavities 5.

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. After excavation of the soil 7, a cement screed 8 is made on the top of the pressed elements 4 of the tray part 1, onto which the lower transverse metal beams 9 are then equidistantly installed, onto which the columns 10 are mounted with rigid fastening, and then the upper transverse metal beams 11 are installed, and the columns 10, they are installed with a thrust directly in the lower transverse metal beams 9 and through them into the pressed metal elements 4 of the tray part of the lining 1 and directly or through wedges in the the pressed metal elements 4 of the floor 3 with the formation of the pressed elements 4, the upper 11 and the lower 9 transverse metal beams together with the columns 10 of the closed frame structure, after which the joints are sealed between the pressed elements 4 by welding along the entire inner closed loop formed by the pressed elements 4 joints between them using metal plates 12, thereby creating a closed waterproofing lining formed by the metal surface nnyh elements 4 and the plates 12 in the joint zone, and then concreted wall 13 and the gaps 14 between the lower transverse metal beams 9 tray portion 1, whereupon injection of hardenable material 15 for lining an underground structure around the outer contour.

Claims

1. A method of erecting an underground structure, including the implementation of “downhole” shafts or pits, forcing from them from the head side to the receiving side along the contour of the floor and walls of the constructed underground structure of hollow metal elements closed in the cross section with the subsequent formation of supporting structures in their cavities in the form reinforcing cages with subsequent concreting, development of soil under their protection, execution of the tray part of the lining, waterproofing using welding joints between the sales flax elements, installation of columns, installation of upper transverse precast metal beams with their emphasis directly or through wedges in squeezed metal overlapping elements, concreting the walls of the underground structure with the formation of a single precast-monolithic lining, characterized in that the channel part of the lining is performed by forcing hollow into the ground closed in cross section metal elements, which are produced either simultaneously with the forcing of hollow closed metal floor elements and ten, either before they are pushed through or after they are pushed, moreover, the hollowing of metal elements in the area of the chute part is also carried out from one of the “bottomhole” shafts or from one pit in the direction of the longitudinal axis of the underground structure to the walls, after which they form bearing cavities structures in the form of reinforcing cages with subsequent concreting of their cavities, after which the soil is excavated by penetrations in an amount limited to squeezed elements with reinforcing reinforced concrete in their cavities with arches of the chute part, walls and ceilings, at the same time, in each runway on the top of the squeezed elements of the chute part, a cement screed is made, onto which the lower transverse metal beams are then equidistantly installed, onto which the columns are rigidly mounted with spacers directly into the lower transverse metal beams and through them into the pressed metal elements of the tray part of the lining and directly or through wedges into the pressed metal elements of the overlap, with the formation of the pressed elements, the upper and lower transverse metal beams together with the columns and walls of the closed frame structure, after which the joints are sealed between the pressed elements along the entire inner closed loop formed by the pressed elements, by welding the joints between them using metal plates, thus creating closed waterproofing of the lining, formed by the metal surface of the pressed elements and plates in the joint area, and then the walls are concreted, etc. the intervals between the lower transverse metal beams of the tray part, after which the hardening material is pumped over the lining of the underground structure along the entire external circuit.

2. The method according to claim 1, characterized in that the punching of hollow metal elements closed in the cross section in the overlapping zone is carried out in the direction from the longitudinal axis of the underground structure to the walls.