Способ строительства подземного сооружения

Авторы патента:

E02D29/045 - подземные сооружения, например туннели или выработки, сооружаемые открытым способом или способами, включающими вскрытие поверхности земли по всей длине выработки; способы их сооружения

Владельцы патента RU 2486318:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в стесненных городских условиях. Способ строительства подземного сооружения включает образование в грунте между возводимым сооружением и существующим двух рядов ограждающих элементов, один из которых выполняют в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого сооружения, и монтаж возводимого сооружения под защитой ограждающих элементов. Второй ограждающий элемент устанавливают по наружному контуру возводимого сооружения и выполняют также в виде шпунтового ограждения на глубину, равную глубине первого ограждающего элемента, и по мере отработки грунта ограждающие элементы стягивают между собой анкерами, при этом анкера располагают под разными углами к плоскостям ограждающих элементов. Технический результат состоит в обеспечении существенного повышения качества строительства за счет снижения миграции грунта из-под фундаментов существующих зданий при строительстве в стесненных городских условиях, а также повышении сопротивления изгибу и сопротивления смещению ограждающих элементов в направлении создаваемого котлована. 2 ил.

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в стесненных городских условиях.

Известен способ строительства подземного сооружения (А.с. СССР №1265248, кл. E21D 27/18, 1986), включающий образование в грунте между возводимым сооружением и существующим ограждающего элемента, и монтаж возводимого сооружения под защитой ограждающего элемента.

Недостаток способа состоит в том, что он не предотвращает миграцию грунта из под фундаментов существующих зданий. Это снижает качество строительства.

Известен способ строительства подземного сооружения (патент RU №2245428, кл. E21D 31/08, 2002), включающий образование в грунте между возводимым сооружением и существующим ряда ограждающих элементов и монтаж возводимого сооружения под защитой ограждающего элемента.

Недостаток способа состоит в том, что он недостаточно эффективен при предотвращении миграции грунта из-под фундаментов существующих зданий. Ограждающий элемент выполнен в виде пневмокамеры, заполняемой воздухом или твердеющим раствором. Такой элемент способен перемещаться вместе с мигрирующим грунтом в сторону котлована. Это снижает качество строительства.

Известен способ строительства подземного сооружения (патент RU №2042013, кл. E21D 27/18, 1995), принимаемый за прототип. Способ включает образование в грунте между возводимым сооружением и существующим двух рядов ограждающих элементов, один из которых выполняют в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого сооружения, и монтаж возводимого сооружения под защитой ограждающих элементов.

Недостаток способа также состоит в том, что он недостаточно эффективен при предотвращении миграции грунта из-под фундаментов существующих зданий. Второй ограждающий элемент выполнен в виде пневмокамеры, заполняемой воздухом или твердеющим раствором. Элементы не связаны между собой и поэтому имеют низкое сопротивление изгибу и сопротивления смещению в направлении создаваемого котлована вместе с мигрирующим грунтом. Это снижает качество строительства.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества строительства благодаря снижению миграцию грунта из под фундаментов существующих зданий за счет повышения сопротивления изгибу и сопротивления смещению ограждающих элементов в направлении создаваемого котлована.

Технический результат достигается тем, что способ строительства подземного сооружения, включающий образование в грунте между возводимым сооружением и существующим двух рядов ограждающих элементов, один из которых выполняют в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого сооружения, и монтаж возводимого сооружения под защитой ограждающих элементов, согласно изобретению второй ограждающий элемент устанавливают по наружному контуру возводимого сооружения и выполняют также в виде шпунтового ограждения на глубину, равную глубине первого ограждающего элемента, и по мере отработки грунта ограждающие элементы стягивают между собой анкерами, при этом анкеры располагают под разными углами к плоскостям ограждающих элементов.

Способ строительства подземного сооружения реализуется следующим образом.

На рис.1а, б, в представлена схема реализации способа по мере удаления грунта, на рис.2 - стяжка ограждающих элементов.

Создают два ряда ограждающих элементов 1, 2 между существующими 3 и возводимым 4 сооружениями. Первый ограждающий элемент 1 выполняют в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого сооружения 4.

Второй ограждающий элемент 2 устанавливают по наружному контуру возводимого сооружения 4 и выполняют также в виде шпунтового ограждения на глубину, равную глубине первого ограждающего элемента 1. По мере отработки грунта (рис.1а - до начала выемки грунта, рис.1б - частичная выемка грунта, рис.1в - полная выемка грунта) ограждающие элементы 1, 2 стягивают (рис.2) между собой анкерами 5, 6, 7. Анкеры располагают под разными углами к плоскостям ограждающих элементов 1, 2. Анкеры сжимают грунт, расположенный между ограждающими элементами 1 и 2, и делают его монолитным, что повышает его сопротивление смещению в сторону создаваемого котлована. Расположение анкеров под разными углами к плоскостям ограждающих элементов повышает их сопротивление изгибу в сторону котлована.

Анкеры могут быть распорными и состоять из штанги 5, 6, 7, подпружиненного кулачка 8, опорной плиты 9 и натяжной гайки 10.

В созданном котловане монтируют сооружение 4 (рис.1в).

Предлагаемый способ существенно повышает качество строительства благодаря снижению миграцию грунта из-под фундаментов существующих зданий при строительстве в стесненных городских условиях. Это достигается повышением сопротивления изгибу и сопротивления смещению ограждающих элементов в направлении создаваемого котлована.

Способ строительства подземного сооружения, включающий образование в грунте между возводимым сооружением и существующим двух рядов ограждающих элементов, один из которых выполняют в виде шпунтового ограждения на глубину, не меньшую глубины возводимого сооружения, и монтаж возводимого сооружения под защитой ограждающих элементов, отличающийся тем, что второй ограждающий элемент устанавливают по наружному контуру возводимого сооружения и выполняют также в виде шпунтового ограждения на глубину, равную глубине первого ограждающего элемента, и по мере отработки грунта ограждающие элементы стягивают между собой анкерами, при этом анкера располагают под разными углами к плоскостям ограждающих элементов.

Изобретение относится к строительству метрополитена. .

Обделка подземного сооружения // 2457332

Изобретение относится к транспортному строительству и может быть использовано при возведении тоннельных обделок транспортных тоннелей. .

Способ строительства многоэтажных подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях // 2417285

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях и в условиях существующей застройки в мегаполисах. .

Обделка подземного сооружения из армометаллоблоков // 2378456

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению обделок подземных сооружений различного назначения и конфигурации. .

Способ усиления и устройство для усиления конструкции из гофрированных стальных листов // 2378455

Изобретение относится к строительству, а именно для усиления конструкции из гофрированных стальных листов. .

Опалубка для создания усиливающей оболочки конструкции из гофрированных стальных листов // 2375523

Изобретение относится к строительству, а в частности опалубке для создания усиливающей оболочки конструкции из гофрированных стальных листов. .

Способ сооружения тоннеля под транспортными магистралями для организации транспортных развязок на перекрестках // 2375522

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для сооружения тоннелей большого сечения под транспортными магистралями для организации транспортных развязок на перекрестках, а также на железнодорожных переездах.

Сейсмоустойчивый тоннель // 2353731

Изобретение относится к строительству тоннелей и может быть использовано при создании конструкции сейсмоустойчивого тоннеля. .

Способ сооружения тоннеля под железнодорожной насыпью // 2339767

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для сооружения транспортных тоннелей большого сечения под существующими железнодорожными насыпями, а также использовано для сооружения водопропускных труб большого диаметра под существующими железнодорожными насыпями.

Тоннель мелкого заложения на вечной мерзлоте // 2275472

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству сооружений в районах распространения вечной мерзлоты с сильной снегозаносимостью. .

Способ возведения подземного сооружения // 2489550

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению подземных сооружений с внутренним креплением открытым способом

Секция подземного пешеходного перехода // 2493327

Изобретение относится к области подземного строительства, в частности к секциям подземных пешеходных переходов, и может быть использовано при сооружении подземных тоннелей различной протяженности, а также при сооружении компактных подземных объектов различного назначения (например, подземных туалетов, подземных торговых павильонов и т.п.). Секция подземного пешеходного перехода содержит несущую оболочку двухрядного тоннеля с пешеходными дорожками, а также узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений. Несущая оболочка двухрядного тоннеля включает две образованные цилиндрическими поверхностями вращения одинакового радиуса металлические трубы, расположенные параллельно друг другу, а также включает расположенную в нижней части металлических труб и жестко с ними связанную опорную бетонную плиту, образующую в нижней части металлических труб пешеходные дорожки и снабженную металлоизоляцией на верхнем участке между металлическими трубами, скрепленной с последними. Обращенные друг к другу боковые стенки указанных металлических труб несущей оболочки выполнены каждая, по крайней мере, с двумя проемами, сообщающими между собой полости металлических труб. Упомянутый узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений включает бетонные пилоны с боковыми стенками, образованными цилиндрическими поверхностями вращения с кривизной, равной кривизне металлических труб, расположенные по концам последних и, по крайней мере, один бетонный пилон в средней части металлических труб между указанными проемами в их боковых стенках и сопряженные с последними, а также включает дугообразный распорный металлический пояс, образованный цилиндрической поверхностью вращения, расположенный симметрично по обе стороны между обоими металлическими трубами в верхней их части и жестко скрепленный своими продольными кромками с боковыми стенками обоих металлических труб. Бетонные пилоны снабжены сопряженной с их торцевыми стенками и верхними боковыми стенками металлоизоляцией, скрепленной с металлическими трубами, и жестко связаны с указанной опорной бетонной плитой, упомянутым дугообразным распорным металлическим поясом и боковыми стенками металлических труб, образуя совместно с ними монолитный каркас. Технический результат состоит в снижении материалоемкости и трудоемкости сооружения подземного пешеходного перехода, а также сокращении времени его сооружения. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Тоннель мелкого заложения в условиях слабых водонасыщенных грунтов // 2504618

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству тоннелей. Транспортный тоннель мелкого заложения в слабых водонасыщенных грунтах, образованный водонепроницаемой обделкой. Обделка тоннеля представляет собой пролетное строение, которое опирается с определенным шагом на сваи, установленные в слабом грунте. Сваи своими концами опираются на нижележащий слой грунтового основания с высокими прочностными характеристиками. Для восприятия инерционных и тормозных нагрузок дополнительно установлены перекрестные связи, образованные тягами с грунтовыми анкерами, заделанными в нижележащем слое грунта с высокими прочностными свойствами. Технический результат состоит в обеспечении стабилизации напряжений и деформаций слабого грунтового основания, повышении надежности конструкций тоннелей мелкого заложения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ возведения подземного сооружения // 2519321

Изобретение относится к способу возведения подземного сооружения, при этом способ должен обеспечить по возможности надежный, быстрый монтаж подземного сооружения. При возведении подземного сооружения на месте возведения углубляют шахтный ствол, который закрывают перекрытием. В перекрытии предусмотрено отверстие, в области которого предусматривают подъемно/опускное устройство. В шахтном стволе в области отверстия предусматривают арретирующее устройство. В области отверстия предусматривают отсек сооружения, который соединяют с подъемно/опускным устройством, опускают сквозь отверстие до арретирующего устройства и арретируют. После арретирования устройство отсоединяют от подъемно/опускного устройства. Осуществляют технологический цикл, в котором предусматривают следующий отсек сооружения в области отверстия, который соединяют с подъемно/опускным устройством и арретированным отсеком сооружения, затем арретирование предыдущего отсека отсоединяют. Находящиеся в шахтном стволе отсеки сооружения опускают до тех пор, пока самый верхний отсек не будет находиться в арретирующей области, и самый верхний отсек сооружения арретируют. Данный технологический такт повторяют до тех пор, пока требующиеся для возведения подземного сооружения отсеки не будут установлены в шахтный ствол. 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

Поярусный способ возведения подземных сооружений. // 2571770

Изобретение относится к строительству подземных сооружений и заглубленных частей зданий в различных инженерно-геологических условиях в плотной городской застройке в мегаполисах. Устраивают буровые колонны с соответствующе направленными устройствами, затем осуществляют надземное возведение и погружение целого массива сооружения поярусно по буровым колоннам, как по направляющим. Первый ярус сооружения содержит технический этаж и один или несколько вышележащих этажей, а последующие ярусы состоят из одного или нескольких этажей. Погружение сооружения производят по мере разработки грунта в техническом этаже вместе с ограждающими стенами, ригелями, перекрытиями, а извлечение грунта, подачу материалов и техники осуществляют через технологические проемы в перекрытиях сооружения. Технический результат способа заключается в снижении трудоемкости и материалоемкости, а также в сокращении времени на возведение подземного сооружения. Дополнительно достигается большая устойчивость сооружения при погружении и более высокая точность погружения сооружения. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов // 2602533

Изобретение относится к горному и подземному строительству, в частности к конструкциям туннелей для автодорог, железных дорог и метрополитенов. Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины. Поперечное сечение туннеля выполнено в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло расположен в верхней сводной части туннеля. Технический результат состоит в повышении прочности, устойчивости и надежности работы туннеля для автодорог, железных дорог и метрополитенов в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях. 1 ил.

Способ строительства подземного многоэтажного сооружения // 2604098

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения многоэтажных подземных сооружений различного назначения открытым способом, и может использоваться в промышленном строительстве. Способ строительства подземного многоэтажного сооружения включает возведение каркаса сооружения и установку свайных опор, последовательное бетонирование на поверхности грунта междуэтажных перекрытий, подвешивание перекрытий к головным частям опор, разработку котлована путем выемки грунта под перекрытием, последующее опускание перекрытий вдоль опор на всю высоту котлована на высоту, которая соответствует одному этапу выемки грунта, и закрепление перекрытий на опорах. Вначале по контуру будущей бетонной стены устанавливают отдельно стоящие вертикальные буронабивные сваи-опоры, которые затем скрепляют в верхней части горизонтальными ригелями-балками, формируя каркас, и устанавливают на них между сваями электрогидравлические домкраты. На поверхности грунта бетонируют поэтапно по два перекрытия в виде круглых плит, по контуру будущей бетонной стены устанавливают вертикальную и горизонтальную опалубку, усиленную ригелями, к которым закреплены стальные стержни, для бетонирования стены, которую производят способом опускающегося бетона. Между образуемой бетонной стеной и закрепленными ребрами жесткости, удерживаемыми винтовыми сваями, к бетонной стене навешивают накачанные газом резино-стальные подушки с роликами для облегчения скольжения вниз бетонной стены, вынимают грунт под сформированными плитами перекрытия, опускают их с помощью электрогидравлических домкратов. Пространство между верхней и второй плитой под ней заполнено бронированными металлическими полыми шарами, в часть из которых закачан под максимально возможным давлением воздух, а в другой части из них создан вакуум. Опускание плиты и опускание бетона для формирования бетонной стены производят одновременно. Сформированную после выемки грунта стену под углом 25-30° к горизонтали бурят предназначенными для закрепления стальных ребер жесткости, доборных щитов металлическими винтовыми сваями, которые являются доборными, имеют длину 5-10 м и выполнены со сквозными продольными отверстиями для закачки в них под давлением бетонной смеси после их соединения между собой. Технический результат состоит в упрощении способа при обеспечении его безопасности. 2 ил.

Опорный узел для сооружений из металлических гофрированных конструкций // 2633019

Изобретение относится к области строительства, в частности к элементам сопряжения сооружений из металлических гофрированных конструкций (МГК) с фундаментами и может быть использовано при возведении арочных грунтозасыпных мостов, тоннелей, скотопрогонов, а также специальных сооружений, таких как снего- или лавинозащитных галерей и других. Опорный узел для арочных грунтозасыпных сооружений из металлических гофрированных конструкций включает опорный швеллер, устанавливаемый на фундамент и прикрепляемый к нему с помощью анкерных болтов; устройство между фундаментом и швеллером двух слоев фторопласта-4; опорный уголок, подпирающий одной стороной опорный швеллер через упругие прокладки из силиконовой резины и прикрепленный другой стороной к фундаменту с помощью анкерных болтов; ПВХ-ткань, защищающую узел, один край которой закреплен между основанием арки и опорным швеллером, соединенными между собой болтами, а другой край крепится с помощью прижимной планки к опорному уголку на заклепки. С одной стороны упругий опорный узел конструктивно ограничен пазом в фундаменте и креплением опорного швеллера, с другой стороны упругий опорный узел ограничен опорным уголком. Технический результат состоит в повышении несущей способности оболочек из МГК, обеспечении возможности регулирования внутренних напряжений конструкции. 1 табл., 5 ил.

Восстановление разрушенного участка горного автодорожного тоннеля // 2646646

Изобретение относится к строительству, а именно к области восстановления горных тоннелей. Восстановление разрушенного участка горного автодорожного тоннеля выполнено способом раскрытия разрушенной части тоннеля в выемку. Временная обделка восстановленного участка тоннеля имеет форму арки, которая собрана из металлических гофрированных конструкций, а ее доставка и установка в собранном виде на фундамент внутри тоннеля произведены сверху вертолетом. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и сроков выполнения восстановительных работ внутри тоннеля. 2 ил.