Opis patentowy opublikowano: 30.03.1985 Int. C1/E21D 13/00 E02D 29/10 Twórcywynalazku: Antoni Ja teza k, Kazimierz Franasik. Stanislaw Wilk, Zbigniew Belof, Teodor Zytkowiak, Stanislaw Kulik Uprawniony z patentu: Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi, Zaklady Badawcze i Projektowe Miedzi „CupruirT Wroclaw (Polska) Sposób wykonywania podziemnych obiektów budowlanych z zastosowaniem wybierania mas ziemnych metoda górnicza Wynalazek dotyczy sposobu wykonywania podziemnych obiektów budowlanych z zastoso¬ waniem wybierania mas ziemnych metoda górnicza.Obiekty budowlane wykonywane pod powierzchnia gruntu wymagaja zwykle wykonywania wykopów szerokoprzestrzennych do poziomu posadowienia. Moze to stworzyc ogólnie biorac róznego rodzaju komplikacje, szczególnie w sytuacjach kiedy roboty zwlaszcza w warunkach terenowych, w niekorzystnych warunkach gruntowych oraz innych ograniczeniach jak na przyklad potrzeba najkrótszego ograniczenia ruchu miejskiego nad realizowana budowla, nienaruszalnosc istniejacego uzbrojenia terenu, sasiedztwa innych budowli itp.Do najstarszych sposobów wykonywania budowli podziemnych naleza metody zwane górni¬ czymi. Przy ich stosowaniu budowle podziemna wykonuje sie bez naruszenia warstwy gruntu znajdujacego sie nad nia, sa to wiec metody odpowiadajace scisle pojeciu budowy tuneli w ich tradycyjnym ujeciu. Do takich samych metod, scisle odpowiadajacych pojeciom o budowie tuneli nalezy równiez metoda zwana tarczowa.Jako przyklad obudowy betonowej tunelu wykonanego w chodniku metoda górnicza, moze sluzyc tunel do poprowadzenia przewodów wody cieplej z elektrocieplowni wykonany pod dnem rzeki (Budownictwo betonowe - tom XV, Drogi, Lotniska, Koleje, Budowle podziemne str. 381) lub budowa metra (str. 382) badz budowa metra w tunelu drazonym metoda tarczowa (str 393).Wobec coraz czesciej zachodzacych koniecznosci budowy urzadzen podziemnych o malym zaglebieniu wykonuje sie te urzadzenia jak wyzej wspomniano w wykopach otwartych, to znaczy usuwa sie podczas budowy caly grunt nad budowla zasypujac ja po wykonaniu, lub tez metoda polegajaca na opuszczaniu gotowych odcinków obudowy do przygotowanych uprzednio rowów (str. 403).Celem wynalazku jest umozliwienie wykonywania podziemnych obiektów budowlanych z pominieciem wykonywania otwartego wykopu.2 125816 Sposób wykonywania podziemnych obiektów budowlanych, z zastosowaniem wybierania mas ziemnych metoda górnicza spod obiektu budowanego z malym zaglebieniem ponizej powierzchni gruntu, zwlaszcza w uzbrojonym obszarze miejskim, uwzglednia istniejace uzbrojenie terenu przy wyznaczaniu miejsca posadowienia pali.Zgodnie z wynalazkiem, wymienione zelbetowe pale wykonuje sie zglowicami usytuowanymi pod powierzchnia gruntu na glebokosci wyznaczonej wysokoscia podziemnego obiektu budowla¬ nego, osadza sie w glowicy kazdego pala stalowy slup i wykonujac na powierzchni gruntu osadza sie na tych stalowych slupach, stanowiaca przykrycie podziemnego obiektu budowlanego, zelbetowa plyte o powierzchni przekraczajacej poziomy obrys podziemnego obiektu budowlanego. Nastepnie wykonuje sie z powierzchni gruntu pod zelbetowa plyte dostep dla srodków transportu, po czym spod wymienionej zelbetowej plyty wybiera sie grunt na glebokosc podziemnego obiektu budowlanego.Grunt miedzy poziomem podstawy podziemnego obiektu budowlanego a krawedziami zelbe¬ towej plyty formuje sie w postaci znanej skarpy. Dodatkowa powierzchnie zelbetowej plyty, przekraczajaca poziomy obrys podziemnego obiektu budowlanego, wykonuje sie o wielkosci wyniklej z zaleznosci od wysokosci tego obiektu i nachylenia wymienionej skarpy.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie zwlaszcza do wykonywania pod ulica, skrzyzowaniem ulic lub placem w miescie, obiektów budowlanych takich jak podziemne przejscia dla pieszych, pomieszczenia handlowe, sanitarne itp., zlokalizowane przy tych przejsciach, pomieszczenia maga¬ zynowe, parkingi samochodowe, dwu i wiecej poziome skrzyzowanie ulic itp.W celu lepszego zrozumienia istoty wynalazku jest on ponizej opisany na przykladzie budowy podziemnego przejscia dla pieszych pod skrzyzowaniem ulic w miescie, zilustrowany rysunkiem, na których fig. 1 przedstawia w widoku z boku budowe przejscia na etapie prac górniczych, a fig. 2 — widok gotowego przejscia wraz z pomieszczeniami uslugowymi.Budowe rozpoczyna sie od wykonania wierconych zelbetowych pali 1. W glowicy 2 kazdego zelbetowego pala 1 osadza sie stalowy slup 3. Glowice 3 tych pali sa usytuowane znacznie ponizej powierzchni 4 gruntu. Prace przy wykonywaniu zelbetowych pali 1 bez usuwania mas ziemnych 5 wykonuje sie z tejze powierzchni 4 jednym ze znanych sposobów wykonywania pali. Sa to pale wykonywane pod oslona odzyskiwanej rury obsadowej, która po wykonaniu otworu w gruncie, osadzeniu w nim stalowego uzbrojenia pala w calosci wyciaga sie z jednoczesnym jego betonowaniem.Rozmieszczenie zelbetowych pali 1 wykonuje sie z uwzglednieniem istniejacego uzbrojenia np. zabudowanych w obszarze budowy kolektorów sciekowych 6.Po zabudowaniu wszystkich zelbetowych pali 1 wykonuje sie zelbetowa plyte 7 z usunieciem ziemi tylko na glebokosci warstwy utwardzonej, o rozwiazaniu zbrojenia, grubosci i wielkosci kazdorazowo przystosowanych do potrzeb. W przykladzie opisywanym, jest to plyta jezdna zalozona na calej powierzchni skrzyzowania ulic, wsparta na wielkosrednicowych zelbetowych palach 1 i osadzona na stalowych slupach 3 przegubowo. Z uwagi na wielkosc plyty, przewidziano wykonanie jej z czterech segmentów, z pozostawieniem szczelin dylatacyjnych 8 Po wybudowaniu zelbetowej plyty 7 istnieje mozliwosc ulozenia na niej drogowej powierzchni 9 oraz przywrócenia ruchu samochodowego, tramwajowego itp.Po tym etapie, badz zaraz po zabudowaniu zelbetowej plyty nastepuje wabieranie mas ziemnych 5 spod zelbetowej plyty np. przy zastosowaniu sprzetu mechanicznego 10 i realizacja dalszych etapów przewidzianego podziemnego obiektu budowlanego.W opisanym przykladzie realizacji wynalazku jest to podziemne przejscie 11 dla pieszych 12 ze schodami 13 umozliwiajacymi dojscie do przyleglych ulic np. do wysepek tramwajowych, oraz uslugowe pomieszczenia 14 w postaci kiosków, sanitariatów itp.Zgodnie z wynalazkiem zelbetowa plyte 7 wykonuje sie o obszarze odpowiednio wiekszym niz poziomy obrys 15 podziemnego obiektu budowlanego a to w celu usytuowania gruntu miedzy poziomem 16 posadowienia podziemnego obiektu budowlanego, a powierzchnia gruntu w postaci znanej skarpy 17.Rozwiazanie wedlug wynalazku cechuje szereg cennych zalet w stosunku do technologii wykonywania tego samego zadania budowlanego sposobem otwartego wykopu.125816 3 Zelbetowe pale 1 przewodza cale obciazenie zelbetowej plyty 7 na grunt a wraz z nia usytuowa¬ nego w niej obciazenia. Na wysokosci podziemnego obiektu budowlanego, w opisanym przykla¬ dzie podziemnych przejsc 11 oraz uslugowych pomieszczen 14, pale sa odkryte i maja postac konstrukcyjnych stalowych slupów 3 rurowych, od poziomu 16 posadzki podziemnych przejsc 11 az do spodu zelbetowej plyty 7. Tym samym zelbetowe pale 1 ze stalowymi slupami 3 przenoszac pelne obciazenie, pozwalaja na unikniecie wykonywania plyty fundamentowej pod podziemnym obiektem budowlanym.Budowa górnej zelbetowej plyty 7 moze odbywac sie przy stosunkowo niewielkim ogranicze¬ niu ruchu pojazdów a samo betonowanie plyty moze jednostronnie przerwac ten ruch jedynie na okres potrzebny do uzyskania przez beton niezbednej wytrzymalosci oraz powtórnego wykonania usunietej nawierzchni drogowej.Wykonywanie zelbetowej plyty 7 wraz z uzebrowaniem na poziomie istniejacego terenu, z usunieciem jedynie warstwy utwardzonej, pozwala uniknac kosztownych stemplowan pod sza¬ lunki, które opieraja sie prawie na gruncie. Stwarza to równiez dogodne warunki dla wszelkich operacji montazu szalunków, zbrojenia a zwlaszcza dla robót betoniarskich.Eliminacja plyty fundamentowej pod cala budowle jak w przypadku technologii wykopu otwartego pozwala na latwiejszy dostep a niekiedy w ogóle umozliwia taki dostep i stwarza warunki dogodne dla rewizji, remontu itp. prac przy istniejacym zazwyczaj juz w miescie uzbrojeniu i sieci róznych miejskich przewodów, znajdujacych sie ewentualnie pod wykonywanym podziemnym obiektem budowlanym.Usuwanie mas ziemnych 5 po wykonaniu zelbetowej plyty 7, moze sie odbywac z jednoczes¬ nym przywróceniem ruchu na jezdni i jest niezalezne od prac montazowo-budowlanych, betoniar¬ skich i wykonczeniowych jezdni dla przywrócenia ruchu. Równoleglosc prowadzenia tych prac znacznie skraca cykl przebudowy np. skrzyzowania ulic, a przywrócenie na nich ruchu ma wielkie znaczenie.Wszystkie bowiem operacje, dla wykonywania robót ziemnych pod zelbetowa plyta 7, a w koncu prac budowlanych zwiazanych z wykonywaniem podziemnych przejsc 11 oraz uslugowych pomieszczen 14, moga sie odbywac po przywróceniu ruchu na powierzchni.Wreszcie wykonanie zelbetowej plyty 7 o obszarze przekraczajacym poziomy obrys 15 podzie¬ mnego obiektu budowlanego umozliwia wykonanie skarpy 17 o odpowiednio dobranym pochyle¬ niu, pod zelbetowa plyte 7, co wprawdzie pociaga za soba zwiekszenie powierzchni plyty, ale umozliwia z kolei unikniecie budowania ciezkich murów oporowych na obrysie podziemia oraz zwiazanych z tymi murami glebokich wykopów.Jest rzecza oczywista, ze nie wszystkie wyzej omówione pozytywne i korzystne cechy rozwiaza¬ nia wedlug wynalazku wystapia przy realizacji budowy róznych mozliwych do wykonania tym sposobem podziemnych obiektów budowlanych.Jednakze wystapienie nawet czesci z nich umozliwia uzyskanie efektów technicznych i ekono¬ micznych, które przewaza na korzysc zastosowania w konkretnych warunkach rozwiazania wedlug wynalazku. PLThe patent description was published: March 30, 1985 Int. C1 / E21D 13/00 E02D 29/10 Authors of the invention: Antoni Ja teza k, Kazimierz Franasik. Stanislaw Wilk, Zbigniew Belof, Teodor Zytkowiak, Stanislaw Kulik The holder of the patent: Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi, Zaklady Badawcze i Projektowe Miedzi "CupruirT Wroclaw (Poland). Method of constructing underground structures with the use of earth mass excavation method. The invention concerns the method of constructing underground structures construction works with the use of excavation of earth masses by mining method. Construction objects carried out below the ground usually require wide excavation to the level of foundation. This can create generally taking various types of complications, especially in situations where works, especially in field conditions, in unfavorable ground conditions and other constraints, such as the need for the shortest restriction of city traffic over the construction under construction, inviolability of the existing utilities, neighborhoods of other buildings, etc. methods of constructing underground structures include the so-called mining methods. When used, underground structures are constructed without disturbing the soil layer above it, so these methods correspond closely to the concept of building tunnels in their traditional approach. The so-called shield method is one of the same methods, strictly corresponding to the concept of tunnel construction.As an example of a concrete tunnel lining made in a sidewalk, a mining method can be used as a tunnel for routing warm water pipes from a thermal power plant built under the bottom of the river (Concrete construction - volume XV, Roads , Airports, Railways, Underground structures p. 381) or the construction of the subway (p. 382) or the construction of a subway in a tunnel covered with the shield method (p. 393). In view of the increasingly frequent necessities to build underground facilities with a low cavity, these devices are performed as mentioned above in open trenches, i.e. the entire ground over the building is removed during construction by backfilling it after completion, or the method of lowering ready-made sections of the support into previously prepared ditches (page 403). The purpose of the invention is to enable the construction of underground structures, omitting the construction of open wykopu.2 125816 Manner of constructing underground buildings with the use of excavation of earth masses, the mining method from under the object built with a small depression below the ground surface, especially in a developed urban area, takes into account the existing utilities when determining the location of the piles. According to the invention, the above-mentioned reinforced concrete piles are made with headlands located under the ground surface on a steel pole is embedded in the head of each pile, and is placed on the ground on these steel poles, covering the underground structure, a reinforced concrete slab with an area exceeding the horizontal outline of the underground structure. Then, from the ground surface under the reinforced concrete slab, access for means of transport is made, and then the ground is taken from under the said reinforced concrete slab to the depth of the underground building structure. The ground between the base level of the underground building and the edges of the slab is formed in the form of a known slope. The additional surface of the reinforced concrete slab, exceeding the horizontal contour of the underground building structure, is to be made according to the height of the structure and the slope of the said slope. According to the invention, it is suitable especially for building under a street, at a street crossing or a square in the city, building structures such as underground pedestrian crossings, commercial and sanitary facilities, etc., located at these crossings, storage rooms, car parks, two or more horizontal street crossings, etc. In order to better understand the essence of the invention, it is described below on the example of the construction of an underground pedestrian crossing under the intersection of streets in the city, illustrated by a drawing, in which Fig. 1 shows a side view of the construction of the passage at the mining stage, and Fig. 2 - a view of the finished passage with service rooms. Construction begins with the execution of drilled reinforced concrete piles. head 2 of each reinforced concrete pa la 1 a steel column 3 is deposited. The heads 3 of these piles are situated significantly below the ground surface 4. Work on making reinforced concrete piles 1 without removing soil 5 is performed from this surface 4 by one of the known methods of making piles. These are piles made under the cover of the recovered casing pipe, which, after making a hole in the ground, embedding the steel reinforcement of the pile in it, extends its entirety with concreting it. The arrangement of reinforced concrete piles 1 is made taking into account the existing reinforcement, e.g. built in the area of the construction of sewage collectors 6. After all the reinforced concrete piles 1 are built, a reinforced concrete slab 7 is made with the soil removed only at the depth of the hardened layer, with the reinforcement solution, thickness and size adjusted to the needs. In the described example, it is a road plate placed on the entire surface of the road crossing, supported on large-diameter reinforced concrete piles 1 and articulated on steel poles 3. Due to the size of the slab, it is planned to be made of four segments, leaving expansion gaps 8 After the construction of a reinforced concrete slab 7, it is possible to put a road surface 9 on it and to restore car and tram traffic, etc. After this stage, or immediately after building the reinforced concrete slab, picking up earth masses 5 from under a reinforced concrete slab, e.g. with the use of mechanical equipment 10 and implementation of further stages of the planned underground construction structure. In the described example of implementation of the invention, it is an underground passage 11 for pedestrians 12 with stairs 13 enabling access to adjacent streets, e.g. to tram islands, and service rooms 14 in the form of kiosks, toilets, etc. According to the invention, the reinforced concrete slab 7 is made with an area correspondingly larger than the horizontal outline of the 15th underground building, and this in order to position the ground between the level 16 of the foundation of the underground building and the area of soil in the form of the known slope 17. The solution according to the invention is characterized by a number of valuable advantages over the technology of performing the same construction task by means of an open excavation. 125 816 3 Reinforced concrete piles 1 conducts the entire load of the reinforced concrete slab 7 on the ground, and with it the load located in it . At the height of the underground structure, in the described example of underground passages 11 and service rooms 14, the piles are exposed and have the form of structural steel 3-pipe poles, from the level of the 16th floor of the underground passes 11 to the bottom of the reinforced concrete slab 7. Thus, reinforced concrete piles 1 with steel poles 3 carrying the full load, they avoid the construction of a foundation slab under an underground construction object. The construction of the upper reinforced concrete slab 7 can take place with relatively little restriction of vehicle traffic, and the concrete concreting of the slab can unilaterally interrupt this movement only for the period necessary to obtain by concrete, the necessary strength and the re-execution of the removed road surface. Implementation of the reinforced concrete slab 7 with reinforcement at the level of the existing ground, with the removal of only the hardened layer, allows to avoid costly stamping for formwork, which rest almost on the ground. It also creates favorable conditions for any installation of formwork, reinforcement, and especially for concrete works. The elimination of the foundation slab for the entire structure, as in the case of the open excavation technology, allows for easier access and sometimes at all such access and creates favorable conditions for revision, renovation, etc. works on the infrastructure and networks of various city pipes, which are usually already existing in the city, possibly under the underground construction object being constructed. The removal of earth masses 5 after the execution of a reinforced concrete slab 7 may be carried out with the simultaneous restoration of traffic on the road and is independent of the works assembly, construction, concrete and finishing roadways to restore traffic. The parallelism of these works significantly shortens the reconstruction cycle, e.g. at the intersection of streets, and the restoration of traffic on them is of great importance, because all operations, for the performance of earthworks under a reinforced concrete slab 7, and finally construction works related to the construction of underground passages 11 and service rooms 14, may take place after restoration of movement on the surface. Finally, the execution of a reinforced concrete slab 7 with an area exceeding the horizontal outline of the 15th building structure allows for the execution of a slope 17 with a suitably selected slope, under the reinforced concrete slab 7, which admittedly entails increasing the slab surface, but it, in turn, makes it possible to avoid the construction of heavy retaining walls on the outline of the basement and the deep excavations associated with these walls. It is obvious that not all the above-discussed positive and advantageous features of the solution according to the invention occur in the construction of various underground objects that can be constructed in this way build However, the presence of even some of them makes it possible to obtain technical and economic effects which prevail in favor of the application in specific conditions of the solution according to the invention. PL