RU2042013C1

RU2042013C1 - Method of construction of underground structure

Info

Publication number: RU2042013C1
Application number: RU94001940A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Михлин; Н.И. Рубцов; О.Ш. Шубин; А.И. Орт; В.В. Крестовоздвиженский; В.Е. Ганис
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "СМТ"
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: construction. SUBSTANCE: prior to erection of walls of the under- ground structure, a zone of loose ground is formed to the depth of the structure to be constructed. A supporting prism from a sand-gravel mix is set up along the structure outline. After erection a sheet-piling is pressed in the ground mass on the day surface of the structure walls between them and existing buildings, using the erected structure walls as supporting constructions for pressing-in. Then a curtain of clay mortar is set up between the structure to be constructed and sheet-piling. Then dipping of the structure walls is started with simultaneous even destruction of the supporting prism from the sand-gravel mix. EFFECT: prevention of ground migration from under foundations of existing buildings at construction in restricted urban conditions. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и касается возведения заглубленных подземных сооружений. The invention relates to the construction and for the construction of buried underground structures.

Известен способ строительства подземного сооружения, включающий разработку котлована на величину заходки, извлечение разработанного грунта на дневную поверхность, последующее крепление боковой поверхности каждой заходки и устройство днища сооружения. A known method of building an underground structure, including the development of a pit for the size of the entry, extracting the developed soil on the day surface, the subsequent fastening of the side surface of each entry and the construction of the bottom of the structure.

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость. The disadvantage of this method is the high complexity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ строительства подземного сооружения, включающий образование ограждающих элементов в грунте между возводимым опускным сооружением и существующим, монтаж стен возводимого сооружения, их погружение в грунт с одновременной разработкой грунта в пространстве, ограниченном стенами, и выполнение днища сооружения. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a method of constructing an underground structure, including the formation of enclosing elements in the soil between the erected lowering structure and the existing one, installation of the walls of the erected structure, their immersion in the ground with the simultaneous development of soil in the space bounded by the walls, and execution bottoms of the structure.

Недостатком этого способа является невозможность его применения в стесненных городских условиях, обусловленная миграцией грунта из-под фундаментов расположенных вблизи существующих зданий и сооружений. The disadvantage of this method is the impossibility of its use in cramped urban conditions, due to the migration of soil from under the foundations located near existing buildings and structures.

Целью изобретения является предотвращение мигpации грунта из-под фундаментов существующих зданий при строительстве в стесненных городских условиях. The aim of the invention is to prevent soil migration from under the foundations of existing buildings during construction in cramped urban environments.

Поставленная цель достигается тем, что в существующем способе строительства подземного сооружения, включающем образование ограждающих элементов в грунте между возводимым опускным сооружением и существующим, монтаж стен возводимого сооружения, их погружение в грунт с одновременной разработкой грунта в пространстве, ограниченном стенами, и выполнение днища сооружения, перед монтажом стен возводимого сооружения по их контуру образуют разрыхленную зону грунта на глубину, равную глубине сооружения, на дневной поверхности монтируют стены и по их внутреннему контуру отсыпают опорную призму из песчано-гравийной смеси, затем задавливают ограждающие элементы в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого сооружения с использованием стен последнего в качестве опорных элементов для задавливания, а после него между шпунтовым ограждением и возводимым сооружением образуют замкнутую по контуру завесу из глинистого раствора, при этом одновременно с началом погружения стен возводимого сооружения осуществляют равномерное разрушение опорной призмы. This goal is achieved by the fact that in the existing method of building an underground structure, including the formation of enclosing elements in the soil between the erected lowering structure and the existing one, the installation of the walls of the erected structure, their immersion in the ground with the simultaneous development of soil in the space bounded by the walls, and the execution of the bottom of the structure, before mounting the walls of the erected structure along their contour, a loosened soil zone is formed to a depth equal to the depth of the structure, walls are mounted on the day surface and along their inner contour, pour the support prism from the sand-gravel mixture, then crush the enclosing elements in the form of a sheet piling to a depth not less than the depth of the structure being erected using the walls of the latter as supporting elements for crushing, and after it between the sheet piling and the structure being erected form a closed loop curtain of clay, while simultaneously with the beginning of the immersion of the walls of the erected structure, the support prism is uniformly destroyed.

Поставленная цель достигается также тем, что ширину разрыхленной зоны под стенами сооружения назначают, исходя из соотношения:
b (0,92-0,96)В, где b ширина разрыхленной зоны, м;
В толщина стен сооружения, м.This goal is also achieved by the fact that the width of the loosened zone under the walls of the structure is assigned based on the ratio:
b (0.92-0.96) B, where b is the width of the loosened zone, m;
In the thickness of the walls of the structure, m

Поставленная цель достигается также тем, что расстояние между завесой из глинистого раствора и стенами сооружения назначают, исходя из соотношения:
l (0,55-0,65)L, где l расстояние между завесой из глинистого раствора и стенами сооружения, м;
L расстояние между шпунтовым ограждением и стенами сооружения, м.This goal is also achieved by the fact that the distance between the curtain of clay mortar and the walls of the building is assigned based on the ratio:
l (0.55-0.65) L, where l is the distance between the curtain of clay mortar and the walls of the structure, m;
L the distance between the sheet piling and the walls of the structure, m

Образование разрыхленной зоны по контуру сооpужения на глубину, равную глубине сооружения, приводит к уменьшению сил отрицательного трения, под действием которых происходит миграция грунта из-под фундаментов существующих зданий при погружении сооружения в грунтовый массив; образование опорной призмы из песчано-гравийной смеси и равномерное ее разрушение при начале погружения приводит к ликвидации перекосов при погружении, т.е. также к уменьшению сил отрицательного трения; задавливание ограждающих элементов в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого в сооружения, непосредственно препятствует миграции грунта из-под фундаментов существующих зданий; использование для задавливания шпунтового ограждения стен сооружения в качестве опорных конструкций позволяет обойтись без применения специального оборудования для погружения шпунта в грунт, что в свою очередь может способствовать миграции грунта; образование замкнутой по контуру завесы из глинистого раствора между шпунтовым ограждением и строящимся сооружением приводит к снижению действия сил отрицательного трения (при больших значениях этих сил возможен прогиб шпунтового ограждения); необходимость назначения ширины разрыхленной зоны в пределах, указанных выше, объясняется тем, что, во-первых, при назначении этой ширины меньше, чем 0,92 В, ее наличие практически не влияет на процесс погружения, и, во-вторых, при назначении ее больше, чем 0,96 В усложняется контроль за процессом погружения, увеличивается вероятность появления перекосов и т.п. необходимость назначения расстояния между завесой и стенами сооружения в указанных выше пределах объясняется тем, что эффективность завесы значительно снижается при ее размещении в непосредственной близости от стены сооружения или от шпунтового ограждения (оптимальное значение расстояния от завесы до стены сооружения определяется приведенным выше соотношением, это подтверждено проверкой на практике). The formation of a loosened zone along the contour of the structure to a depth equal to the depth of the structure leads to a decrease in negative friction forces, under the influence of which the soil migrates from under the foundations of existing buildings when the structure is immersed in the soil mass; the formation of a support prism from a sand-gravel mixture and its even destruction at the beginning of a dive leads to the elimination of distortions during a dive, i.e. also to reduce the forces of negative friction; the crushing of enclosing elements in the form of a sheet piling to a depth not less than the depth being erected in structures directly prevents the migration of soil from under the foundations of existing buildings; the use of the walls of the structure for crushing the sheet piling of the structure as supporting structures allows you to do without the use of special equipment for immersing the sheet pile into the ground, which in turn can contribute to soil migration; the formation of a closed loop curtain of clay between the sheet piling and the structure under construction leads to a decrease in the effect of negative friction forces (with large values of these forces, the sheet piling can be deflected); the need to assign the width of the loosened zone within the limits indicated above is explained by the fact that, firstly, when assigning this width to less than 0.92 V, its presence practically does not affect the immersion process, and secondly, when assigning it more than 0.96 V, the control over the immersion process is complicated, the likelihood of distortions, etc. increases. the need to assign a distance between the curtain and the walls of the structure within the above limits is explained by the fact that the effectiveness of the curtain decreases significantly when it is placed in the immediate vicinity of the wall of the structure or from the sheet pile fence (the optimal value of the distance from the curtain to the wall of the structure is determined by the above ratio, this is confirmed by checking on practice).

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники. Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty", since it is not known from the prior art.

Предложенный способ является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", так как он явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено предписываемых преобразованию характеризуемых отличительным от прототипа существенных признаков, необходимых для достижения указанного технического результата. The proposed method is industrially applicable by existing technical means and meets the criterion of "inventive step", since it does not explicitly follow from the prior art, while the latter does not reveal the essential features required to achieve the specified technical result, which are characterized by distinctive features from the prototype, to achieve the specified technical result.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения. Thus, the proposed technical solution meets the criteria of the invention.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками не обнаружено. No other known technical solutions of a similar purpose with similar essential features were found.

На прилагаемых чертежах изображены различные стадии реализации предложенного способа строительства подземного сооружения: на фиг. 1 после монтажа стен сооружения (план); на фиг. 2 перед задавливанием шпунтового ограждения (разрез); на фиг. 3 узел А фиг. 2; на фиг. 4 вид I-I на фиг. 3; на фиг. 5 после образования замкнутой завесы (план); на фиг. 6 после завершения строительства (разрез). The accompanying drawings depict various stages of the implementation of the proposed method for the construction of an underground structure: in FIG. 1 after installation of the walls of the structure (plan); in FIG. 2 before crushing the sheet piling (cut); in FIG. 3 node A of FIG. 2; in FIG. 4 is a view of I-I in FIG. 3; in FIG. 5 after the formation of a closed curtain (plan); in FIG. 6 after completion of construction (section).

Способ строительства подземного сооружения согласно изобретению реализуют следующим образом. The method of construction of an underground structure according to the invention is implemented as follows.

В грунтовом массиве 1 по контуру строящегося подземного сооружения образуют известным способом разрыхленную зону 2 глубиной, равной глубине подземного сооружения. На дневной поверхности сооружают опорную призму 3 из песчано-гравийной смеси, после чего приступают к монтажу стен 4 сооружения. В верхней части стены 4 монтируют металлическую конструкцию 5 П-образного профиля и закрепляют ее одним из известных способов (например, приваривают к заранее предусмотренным выпускам арматурного каркаса стены 4 на чертеже не показаны). После этого приступают к устройству шпунтового ограждения 6. Между верхним торцом установленного вертикально на дневной поверхности элемента 7 шпунтового ограждения 6 и нижним концом коромысла 8 устанавливают домкрат 9. Коромысло 8 изготовляют из двух продольных пластин 10 и нескольких (в зависимости от длины коромысла 8) ребер жесткости 11. Его закрепляют с помощью оси 12 к двум стойкам 13, приваренным к металлической конструкции 5. Элемент 7 шпунтового ограждения 6 задавливают в грунтовый массив 1 на величину хода поршня домкрата 9, после чего домкрат 9 приводят в исходное положение и между ним и коромыслом 8 устанавливают опорный элемент (на чертеже не показан), затем погружают элемент 7 шпунтового ограждения 6 еще на величину хода поршня домкрата 9, и т.д. После окончания устройства шпунтового ограждения 6 между ним и стенами 4 подземного сооружения устраивают завесу 14 из глинистого раствора. Затем приступают к погружению стен 4 сооружения, разрушая при этом опорную призму 3. После окончания погружения стен 4 известным способом сооружают днище 15. In the soil mass 1 along the contour of the underground structure under construction, a loosened zone 2 is formed in a known manner with a depth equal to the depth of the underground structure. A support prism 3 is constructed on the day surface from a sand-gravel mixture, after which the installation of walls 4 of the structure is started. In the upper part of the wall 4, a metal structure 5 of the U-shaped profile is mounted and fixed by one of the known methods (for example, it is not shown in the drawing to be welded to the predetermined outlets of the reinforcing cage of the wall 4). Then proceed to the installation of the tongue-and-groove fence 6. Between the upper end of the tongue-and-groove element 7 vertically mounted on the day surface 6 and the lower end of the beam 8, a jack 9 is installed. The beam 8 is made of two longitudinal plates 10 and several (depending on the length of the beam 8) ribs stiffness 11. It is fixed using the axis 12 to two racks 13 welded to the metal structure 5. Element 7 of the sheet pile fence 6 is pressed into the soil mass 1 by the piston stroke of the jack 9, after which fold 9 is brought into the starting position and between them a yoke 8 mounted support member (not shown), then immersed sheet piling element 7 for another 6 the stroke of the piston of the jack 9, etc. After the installation of the sheet piling 6 between it and the walls 4 of the underground structure, a curtain 14 of clay mortar is arranged. Then proceed to the immersion of the walls 4 of the structure, while destroying the supporting prism 3. After the immersion of the walls 4 in a known manner build the bottom 15.

При устройстве разрыхленной зоны 2 ее ширину назначают, исходя из соотношения:
b (0,92-0,96)В, где b ширина разрыхленной зоны 2, м;
В толщина стен 4 сооружения, м.When the device is loosened zone 2, its width is assigned based on the ratio:
b (0.92-0.96) B, where b is the width of the loosened zone 2, m;
The thickness of the walls is 4 structures, m.

При устройстве завесы 14 из глинистого раствора расстояние между ней и стенами 4 сооружения назначают, исходя из соотношения:
l (0,55-0,65)L, где l расстояние между завесой 14 из глинистого раствора и стенами 4 сооружения, м;
L расстояние между шпунтовым ограждением 6 и стенами 4 сооружения, м.When installing the curtain 14 from clay mortar, the distance between it and the walls 4 of the structure is assigned based on the ratio:
l (0.55-0.65) L, where l is the distance between the curtain 14 of clay mud and the walls of the 4 structures, m;
L the distance between the sheet piling 6 and the walls 4 of the structure, m

Шпунтовое ограждение 6, расположенное между стенами 4 подземного сооружения и существующими зданиями 16, препятствует миграции грунта 17 из-под фундаментов 18 существующих зданий 16 под действием сил отрицательного трения, возникающих при погружении стен 4 в грунтовый массив 1. Однако при больших значениях сил отрицательного трения возможен прогиб шпунтового ограждения 6. Для его предотвращения устраивают завесу из глинистого раствора, чем значительно снижают действие сил отрицательного трения при погружении стен 4 в грунтовый массив 1. The tongue and groove 6, located between the walls 4 of the underground structure and the existing buildings 16, prevents the migration of soil 17 from the foundations 18 of the existing buildings 16 under the action of negative friction forces that occur when the walls 4 are immersed in the soil mass 1. However, with large values of the negative friction forces possible sheet metal fencing 6. To prevent it, arrange a curtain of clay mortar, which significantly reduces the effect of negative friction forces when the walls 4 are immersed in the soil mass 1.

Экономический эффект от применения изобретения расчету не поддается. Положительный эффект заключается в возможности строительства подземных сооружений в стесненных городских условиях. The economic effect of the application of the invention cannot be calculated. The positive effect is the possibility of building underground structures in cramped urban conditions.

Claims

1. METHOD OF CONSTRUCTION OF UNDERGROUND CONSTRUCTION, including the formation of enclosing elements in the soil between the erected lowering structure and the existing one, installation of the walls of the erected structure, their immersion in the ground with the simultaneous development of soil in the space bounded by the walls, and the execution of the bottom of the structure, characterized in that before installation the walls of the erected structure along their contour form a loosened soil zone to a depth equal to the depth of the structure, walls are mounted on the day surface and along their inner contour pour the support prism from the sand-gravel mixture, then press down the enclosing elements in the form of a sheet piling to a depth not less than the depth of the structure being erected using the walls of the latter as supporting elements for crushing, and after that they form a closed curtain between the sheet piling and the structure being erected from a clay solution, while simultaneously with the beginning of the immersion of the walls of the erected structure, uniformly destroy the reference prism.

2. The method according to p. 1, characterized in that the loosened soil zone under the walls of the structure is made with a width equal to 0.92 0.96 of the thickness of the walls of the structure.

3. The method according to PP.1 and 2, characterized in that the curtain of clay mortar is performed at a distance from the walls of the structure equal to 0.55 0.65 of the distance between the sheet pile and the walls of the structure.