RU2190725C1

RU2190725C1 - Способ строительства котлована

Info

Publication number: RU2190725C1
Application number: RU2001131132A
Authority: RU
Inventors: А.Р. Штеклейн; Б.С. Максимов; Е.А. Палатник; А.Л. Гребенешников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Трансстройтоннель-99"
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2002-10-10

Abstract

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано, в частности, при строительстве стартового котлована для размещения в нем, например, микротоннельного комплекса. Способ строительства котлована, согласно которому производят выемку грунта, по периметру котлована погружают в грунт вертикально направляющие стойки, сооружают форшахту, монтируют в основании форшахты ножевые кромки опускной камеры, бетонируют на ножевой кромке вертикальные стенки камеры с помощью опалубки, погружают камеру в грунт при одновременном процессе отбора последнего из-под ножевой кромки и образуют тиксотропную рубашку по внешнему контуру камеры и наращивают вертикальные стенки камеры. Направляющие стойки погружают в грунт вертикально по периметру котлована после сооружения форшахты. Монтаж ножевой кромки опускной камеры производят частями с опиранием каждой части на направляющие стойки, а погружение опускной камеры производят вдоль направляющих стоек и с фиксацией ее после погружения в проектном положении относительно форшахты. Повышается надежность работы конвейера. 3 ил.

Description

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано, в частности, при строительстве стартового котлована для размещения в нем, например, микротоннельного комплекса.

Как известно, одним из основных требований при строительстве котлованов в условиях плотной городской застройки и сложной гидрогеологии является минимизация габаритов строительной площадки и необходимость освобождения котлована от использованных строительных конструкций перед его обратной засыпкой.

Одним из путей, в той или иной степени отвечающих указанным требования, является способ строительства котлована с применением опускного колодца (или опускной камеры).

Известен способ строительства котлована, включающий установку на строительной площадке опускного колодца в виде цилиндрической оболочки из монолитного железобетона и погружение этого колодца в грунт под действием собственной массы при одновременной разработке грунта в основании котлована с отбором его из-под нижней заостренной кромки колодца (см., например, авторское свидетельство СССР 384979, М.Кл. Е 02 D 17/02, опублик. 1973 г.).

Недостатком указанного способа является невозможность его применения при строительстве котлована прямоугольного сечения в плане, а также трудность транспортирования опускного колодца большого сечения на строительную площадку. Кроме того, в этом способе очень сложно выдержать вертикальное направление погружения колодца в связи с отсутствием каких-либо средств направленного движения колодца.

Известно устройство для сооружения опускной крепи из монолитного бетона, включающее сооружение форшахты, установку в основании форшахты замкнутых по периметру котлована ножевой кромки опускной камеры и опалубки, возведение путем бетонирования нижней части опускной камеры сверху ножевой кромки, погружение собранных частей камеры в грунт при одновременном отборе грунта из-под ножевой кромки и наращивании опускной камеры путем бетонирования с помощью опалубки и нагнетание тиксотропного раствора между опускной камерой и грунтовыми стенками котлована, при этом погружение камеры производят с пригрузкой ее сверху с помощью силовых гидроцилиндров, частично задающих вертикальное направление погружению верхней части опускной камеры (см., например, авторское свидетельство СССР 779581, М. Кл. Е 21 D 1/08, опублик. 1980 г.)
Основным недостатком известного способа является то, что в результате неконтролируемого процесса погружения в грунт опускной камеры весьма вероятно отклонение последней от вертикали и от заданного конечного положения. Данное обстоятельство может привести к увеличению продолжительности процесса строительства и излишним трудовым и материальным затратам для получения проектных отметок как в процессе строительства котлована, так и при его эксплуатации. Так, например, отклонение опускной камеры от вертикали может привести к выходу контура котлована в плане за заданные пределы, а отсутствие фиксации опускной камеры в конечном положении - к необходимости поддержания основания котлована на проектной отметке по глубине различными методами.

Из других недостатков вышеописанного способа можно отметить то, что он не обеспечивает возможность извлечения из котлована части строительных конструкций после окончания эксплуатации котлована, что также приводит к излишним материальным затратам. Кроме того, известный способ практически не применим для строительства больших по площади и прямоугольных в плане котлованов из-за значительных разрушающих нагрузок, действующих на монолитную опускную камеру при отклонениях ее от вертикального перемещения.

Известен способ крепления стенок котлована, согласно которому производят выемку грунта, по периметру котлована погружают в грунт вертикально направляющие стойки (см. , например, SU 990966 А, Е 02 D 17/00, 23.01.1983) - прототип.

Недостатком известного прототипа является невозможность обеспечения непрерывного контроля погружения камеры, что приводит к снижению надежности работы.

Задачей данного технического решения является повышение надежности работы за счет обеспечения непрерывного контроля погружения камеры.

Поставленная задача решается тем, что в способе строительства котлована, согласно которому производят выемку грунта, по периметру котлована погружают в грунт вертикально направляющие стойки, при этом сооружают форшахту, монтируют в основании форшахты ножевые кромки опускной камеры, бетонируют на ножевой кромке вертикальные стенки камеры с помощью опалубки, погружают камеру в грунт при одновременном процессе отбора последнего из-под ножевой кромки, и образуют тиксотропную рубашку по внешнему контуру камеры, и наращивают вертикальные стенки камеры, причем направляющие стойки погружают в грунт вертикально по периметру котлована после сооружения форшахты, а монтаж ножевой кромки опускной камеры производят частями с опиранием каждой части на направляющие стойки, погружение опускной камеры производят вдоль направляющих стоек и с фиксацией ее после погружения в проектном положении относительно форшахты.

Сущность изобретения поясняется ниже описанием примеров его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1 - общий вид строящегося котлована с оборудованием и строительными материалами для выполнения операций по настоящему изобретению.

Фиг.2 - вид в плане по фиг.1, схематично изображающий взаиморасположение опускной камеры, направляющих стоек.

Фиг. 3 - узел, изображающий фиксацию камеры после достижения проектной отметки.

Строительство котлована начинают с сооружения форшахты 1.

После этого но периметру строящегося котлована, а в данном случае в углах форшахты 1, устанавливают в гнездах направляющие стойки 2.

После подготовки основания форшахты 1 на нем монтируют полую ножевую кромку 3 опускной камеры. Причем монтаж кромки осуществляют частями для обеспечения упора каждой части в направляющие стойки 2, после чего все части ножевой кромки замыкают с помощью, например, сварки в жесткую конструкцию, опирающуюся на направляющие стойки 2 и установленную в горизонталыюй плоскости.

Сверху па ножевой кромке 3 через уплотпительно-разделительную прокладку 4 монтируют инвентарную опалубку 5.

В межпалубочное пространство закладывают арматуру и заполняют его бетоном для возведения вертикальных стенок опускной камеры.

Направляющие стойки 2 погружают в грунт с помощью гидроцилиндров 6 строго по вертикали относительно обоймы из горизонтально установленной ножевой кромки 3, ограничивающей радиальное смещение направляющих стоек 2 во время их погружения в грунт.

После достижения необходимой прочности бетона возведенной части опускной камеры и заглубления направляющих стоек 2 начинают разработку грунта в основании форшахты 1 с отбором его из-под ножевой кромки 3 и одновременным погружением опускной камеры под собственной массой или с принудительным пригрузом ее сверху (на чертежах не показано). Причем погружение камеры осуществляют при скользящем контакте возведенной части ее с направляющими стойками 2, т.е. строго по вертикали вдоль последних.

В процессе погружения возведенной части камеры в образующийся за ее вертикальными стенками зазор нагнетают бетонитовый раствор с образованием вокруг камеры тиксотропной рубашки 7, снижающей трение между камерой и грунтовыми стенками котлована, а также предохраняющей последние от обрушения и препятствующей возможному водопритоку в котлован из окружающего массива грунта.

Бетонирование стенок камеры производят частями по мере опускания ее на величину заходки, не превышающую высоты опалубки 5, осуществляя тем самым наращивание боковых стенок камеры. Наращивание стенок камеры может производиться путем монтажа на возведенной бетонной части камеры инвентарных металлических блоков (на чертежах не показано) с уплотнением стыков между ними, чего не позволяет осуществить известный способ-прототип.

После каждого шага погружения камеры производят дальнейшее погружение направляющих стоек 2 на величину заходки, чтобы впоследствии осуществлять погружение вдоль них опускной камеры.

Бетонирование с наращиванием и опускание камеры производят до достижения проектной отметки ее положения в котловане.

При достижении проектной отметки камеру фиксируют относительно форшахты 1 при помощи фиксаторов 8 во избежание самопроизвольного перемещения камеры вдоль направляющих стоек 2 от проектного положения. Фиксацию можно также осуществить путем бетонирования основания камеры вместе с ножевой кромкой 3 и направляющими стойками 2 и неподвижного закрепления последних в конечном положении (на чертежах не показано) относительно форшахты 1.

Как видно из вышеизложенного описания, введение направляющих стоек в процесс строительства котлована гарантирует вертикальность погружения камеры, что в свою очередь совместно с другими признаками настоящего изобретения обеспечивает непрерывный контроль положения в котловане опускной камеры относительно форшахты, являющейся базовым звеном котлована.

Указанный контроль положения опускной камеры позволяет получить положительный эффект, заключающийся в расширении области применения способа строительства котлована с использованием опускной камеры, сокращении сроков строительства и снижении трудовых и материальных затрат.

Claims

Способ строительства котлована, согласно которому, производят выемку грунта, по периметру котлована погружают в грунт вертикально направляющие стойки, отличающийся тем, что сооружают форшахту, монтируют в основании форшахты ножевые кромки опускной камеры, бетонируют на ножевой кромке вертикальные стенки камеры с помощью опалубки, погружают камеру в грунт при одновременном процессе отбора последнего из - под ножевой кромки и образуют тиксотропную рубашку по внешнему контуру камеры и наращивают вертикальные стенки камеры, причем направляющие стойки погружают в грунт вертикально по периметру котлована после сооружения форшахты, при этом монтаж ножевой кромки опускной камеры производят частями с опиранием каждой части на направляющие стойки, а погружение опускной камеры производят вдоль направляющих стоек и с фиксацией ее после погружения в проектном положении относительно форшахты.