RU2091542C1

RU2091542C1 - Underground structure and method of construction of underground structure

Info

Publication number: RU2091542C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Фрадкин
Original assignee: Фрадкин Александр Александрович
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1997-09-27

Abstract

FIELD: construction of underground structures of civic, transport and agricultural applications. SUBSTANCE: the offered structure has walls, vault and trough. Vault is made in form of a part of ball shell and wells from pairs of internal and external piles combined by circular foundation mat with through apertures between separate pairs for radial adjoining of underground tunnels. External piles are inclined, and internal piles are vertical and combined by circular connector whose upper end face adjoins the foot of circular foundation mat, and lower end face adjoins the through. The method of construction of structure includes erection of walls. For which purpose, first, circular trench is excavated over the perimeter of vault heel down to foot elevation of circular foundation mat. Then, vertical and inclined piles are hammer-driven into bottom of trench, reinforcement is installed by pile heads and circular foundation mat is corrected in trench. Then, vault is erected using forms from ground with subsequent reinforcing and concreting of vault by forms shape. Ground between walls is removed through apertures between piles, and prior to making trough, circular connector is erected to combined vertical piles between one another. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, преимущественно подземного мелкого заложения, может быть использовано на поверхности с холмистым, горным и ступенчатым ландшафтом, а также с насыпным грунтом (с трамбованием) для возведения сооружений при гражданском, транспортном и сельскохозяйственном строительстве. The invention relates to the construction, mainly underground shallow ground, can be used on a surface with hilly, mountainous and stepped terrain, as well as with bulk soil (with ramming) for the construction of structures in civil, transport and agricultural construction.

Известны конструкции подземных сооружений, включающие свод, состоящий из сборных арок со стяжками, и лоток. Возводятся такие конструкции путем разработки верхней части грунта, укладки на поверхности грунта арок свода с последующей разработкой грунта под защитой свода и возведением лотка [1]
Наиболее близким аналогом изобретения является подземное сооружение, включающее несущие стены, закрепленный на них свод и лоток и способ его возведения, заключающийся в выполнении стен, разработке и удалении грунта до уровня свода, разработке и удалении грунта между стенками под сводом и выполнении лотка [2]
Недостатком известного изобретения является слабость конструкции и полуоткрытость формы, что обусловлено отсутствием фундамента и стен, а также формой конструкции в виде раковины.Underground structures are known, including a vault consisting of prefabricated arches with screeds, and a tray. Such structures are erected by developing the upper part of the soil, laying arch arches on the surface of the soil with the subsequent development of the soil under the protection of the arch and erecting the tray [1]
The closest analogue of the invention is an underground structure, including load-bearing walls, a vault and a tray fixed to them, and a method of erecting it, which consists in making walls, developing and removing soil to the level of the vault, developing and removing soil between the walls under the vault and performing the tray [2]
A disadvantage of the known invention is the weakness of the structure and semi-open form, due to the lack of foundation and walls, as well as the shape of the design in the form of a shell.

Технической задачей изобретения является снижение материалоемкости и трудозатрат при возведении и повышение несущей способности сооружения. An object of the invention is to reduce material consumption and labor costs during the construction and increase the bearing capacity of the structure.

Задача достигается тем, что в подземном сооружении, включающем несущие стены, закрепленный на них свод и лоток, согласно изобретению, свод выполнен в виде части оболочки шара, а стены из объединенных кольцевым ростверком парных внутренних и наружных свай со сквозными проемами между отдельными парами свай для радикального примыкания подземных тоннелей, при этом внутренние сваи расположены вертикально и объединены кольцевой перемычкой, верхний торец которой примыкает к подошве кольцевого ростверка, нижний к лотку, а наружные установлены под углом к внутренним сваям, а также задача достигается тем, что в способе возведения подземного сооружения, заключающемся в выполнении стен, разработке и удалении грунта до уровня свода, возведении свода, разработке и удалении грунта между стенами под сводом и выполнении лотка, при выполнении стен вначале по периметру пяты свода разрабатывают кольцевую траншею до отметки подошвы кольцевого ростверка, затем забивают в дно траншеи вертикальные и наклонные сваи, устанавливают по их оголовкам арматуру и бетонируют в траншее кольцевой ростверк, затем возводят свод путем формирования опалубки из грунта с последующим армированием и омоноличиванием свода по форме опалубки, а грунт между стенами под сводом удаляют через проемы между сваями, причем перед выполнением лотка возводят кольцевую перемычку, объединяющую вертикальные сваи между собой. The objective is achieved in that in an underground structure including bearing walls, a vault and a tray fixed to them, according to the invention, the vault is made in the form of a part of the shell of the ball, and the walls are made of paired inner and outer piles with through openings between individual pairs of piles for radical adjunction of the underground tunnels, while the internal piles are located vertically and are connected by an annular bridge, the upper end of which is adjacent to the sole of the annular grillage, lower to the tray, and the outer ones are installed at an angle to the inner piles, and the task is achieved by the fact that in the method of erecting an underground structure, which consists in making walls, developing and removing soil to the level of the arch, erecting the arch, developing and removing soil between the walls under the arch and performing the tray, when making the walls first, an annular trench is developed along the perimeter of the arch heel to the mark of the base of the annular grillage, then vertical and inclined piles are driven into the bottom of the trench, reinforcement is installed along their heads and concreted into the annular trench verk, then the arch is erected by forming the formwork from the soil with subsequent reinforcement and monolithic arch in the form of the formwork, and the soil between the walls under the arch is removed through the openings between the piles, and before the tray is made, an annular bridge is built that combines the vertical piles with each other.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструкция подземного сооружения, поперечный разрез; на фиг. 2 кольцевая траншея в плане; на фиг. 3 кольцевой свайный ростверк в плане; на фиг. 4 стадия возведения подземного сооружения. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the construction of an underground structure, a cross section; in FIG. 2 ring trench in the plan; in FIG. 3 ring pile grillage in plan; in FIG. Stage 4 of the construction of an underground structure.

Подземное сооружение включает свод 1, стены, выполненные из объединенных кольцевым ростверком парных наружных наклонных свай 3 и внутренних вертикальных свай 4. Вертикальные сваи 4 объединены между собой кольцевой вертикальной перемычкой 5, верхний торец которой примыкает к подошве ростверка 2, а нижний к лотку 6. В перемычке 5 образованы проемы 7 для радиального примыкания автономных подземных тоннелей (на чертеже не показано). Свод 1 выполнен монолитным, в виде части оболочки шара и жестко закреплен к ростверку. The underground structure includes a vault 1, walls made of paired outer inclined piles 3 and internal vertical piles 4. The vertical piles 4 are interconnected by an annular vertical bridge 5, the upper end of which adjoins the sole of the grill 2, and the lower one to the tray 6. In the jumper 5, openings 7 are formed for the radial abutment of autonomous underground tunnels (not shown in the drawing). The vault 1 is made monolithic, in the form of a part of the shell of the ball and is rigidly fixed to the grillage.

Подземное сооружение возводят следующим образом. Underground construction is erected as follows.

Выполнение стен осуществляют в два этапа. Вначале по периметру пяты свода 1 разрабатывают кольцевую траншею 8 до отметки, соответствующей отметке подошвы кольцевого ростверка 2, забивают в ее дно наружные наклонные 3 и внутренние вертикальные 4 сваи, после чего оголяют их арматуру для связи с кольцевым ростверком 2 и с сетками арматуры свода-выпуска (на чертеже не показано), укладывают поверх арматуру кольцевого ростверка и бетонируют последний. Затем разрабатывают и удаляют грунт 9 до уровня свода 1 и осуществляют его бетонирование, используя поверхность грунта в качестве опалубки с его жестким креплением к ростверку 2, после чего осуществляют разработку и удаление грунта 10 под сводом, возведение вертикальной кольцевой перемычки 5, объединяющей вертикальные сваи 4 между собой, и осуществляют возведение лотка 6, а после набора бетоном свода 1 требуемой прочности осуществляют обратную засыпку свода 1. The walls are carried out in two stages. First, along the perimeter of the heel of the vault 1, an annular trench 8 is developed to the mark corresponding to the mark of the sole of the annular grillage 2, the external inclined 3 and internal vertical 4 piles are driven into its bottom, after which their reinforcement is exposed for communication with the annular grillage 2 and with the mesh of the reinforcement release (not shown in the drawing), lay on top of the reinforcement of the annular grillage and concreted the latter. Then, soil 9 is developed and removed to the level of arch 1 and concreted, using the soil surface as a formwork with its rigid attachment to the grillage 2, after which soil 10 is developed and removed under the arch, and a vertical annular bridge 5 is constructed that combines vertical piles 4 between themselves, and carry out the erection of the tray 6, and after a set of concrete vault 1 of the required strength carry out backfilling of the vault 1.

Подземное сооружение и способ его возведения обеспечивают простоту в практическом выполнении на стройплощадке, исключение дорогостоящих высококвалифицированных монтажных работ, конструктивную надежность и необходимую пролетность конструкции, исключение дорогостоящих подъемных механизмов и автотранспорта для перевозки ферм, плит и т.д. а также экономичность данного вида сооружения ввиду исключения применения опалубки и исключение монтажного риска и травматизма ввиду отсутствия сборного железобетона в сооружении. Underground construction and the method of its construction provide simplicity in practical implementation at the construction site, the exclusion of costly highly qualified installation work, structural reliability and the necessary span of the structure, the exclusion of expensive lifting mechanisms and vehicles for transporting farms, plates, etc. as well as the cost-effectiveness of this type of structure due to the exclusion of the use of formwork and the exclusion of installation risk and injuries due to the lack of precast concrete in the structure.

Claims

1. An underground structure, including load-bearing walls, a vault and a tray fixed to them, characterized in that, in order to reduce material consumption, labor costs for its construction and increase the load-bearing capacity of the structure, the vault is made as part of the shell of the ball, and the walls are paired with a ring grill internal and external piles with through openings between individual pairs of piles for radial abutment of underground tunnels, while the internal piles are arranged vertically and are connected by an annular bridge, the upper end of which adjacent to the sole of the annular grillage, lower to the tray, and the outer piles are installed at an angle to the inner piles.

2. The method of erecting an underground structure, which consists in making walls, developing and removing soil to the level of the vault, erecting the vault, developing and removing soil between the walls under the vault and performing the tray, characterized in that when the walls are made at the beginning along the perimeter of the arch heel, an annular the trench to the mark of the sole of the annular grillage, then vertical and inclined piles are driven into the bottom of the trench, reinforcements are installed along their heads and concreted into the trench of the annular grillage, then the arch is erected by forming I formwork from the soil, followed by reinforcing and monolithic the arch in the form of the formwork, and the soil between the walls under the arch is removed through the openings between the piles, and before the tray is made, an annular bridge is built that combines the vertical piles with each other.