СПОСОБ УСТАНОВКИ РАСПОРОК В ПОДПОРНОЙ КОНСТРУКЦИИ СИСТЕМЫ УКРЕПЛЕНИЯ КОТЛОВАНА И СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ЭТОГО СПОСОБА
METHOD FOR INSTALLING STRUTERS IN SUPPORTING STRUCTURE OF PIT STRENGTHENING SYSTEM AND SYSTEM OF ELEMENTS USED FOR THE PURPOSE OF THIS METHOD

Объектом настоящего изобретения является способ установки распорок в подпорной конструкции системы укрепления котлована и система элементов, используемых для целей этого способа.
В уровне техники известен способ установки распорок в подпорной конструкции системы укрепления котлована с использованием угловых опорных стоек, а также опорных стоек, перпендикулярных стенкам котлована, в котором усилие, удерживающее распорку на шпунтовой свае подпорной конструкции, создается гидравлическим телескопическим расширителем, имеющим ход приблизительно 60-70 см, а также соединенными между собой жесткими шпренгельными балками, также соединенными с расширителем и имеющими длину 0,5 м, 1 м, 2 м и т.д. В зависимости от варианта укрепления котлована эти элементы устанавливаются между распорками, поддерживающими подпорные стенки котлована, и крепятся к ним с помощью съемных проушин опорных стоек, размещенных на распорках двутаврового типа. При каждой установке опорной стойки в конкретном месте неконтролируемое перемещение этих проушин вдоль распорки предотвращается приваренными к ним блокирующими перемещение элементами. Использование опорных стоек в соответствии с известным способом для укрепления конкретного котлована заключается в первоначальном определении их соответствующих длин, которые соответствуют расстояниям между конкретными местами соединения опорных стоек и распорок, которое выполняется путем регулировки степени выдвижения выдвижного поршня, установленного в опорной стойке гидравлического расширителя, при этом после соединения всех опорных стоек с проушинами для опорных стоек рабочее давление подается одновременно на все гидравлические расширители, в результате чего шпунтовые сваи равномерно прижимаются к грунту, образующему стенки котлована. Упор опорных стоек в опор распорки ослабляется за счет одновременного снижения рабочего давления во всех гидравлических расширителях. Типовое решение, использующее рассмотренный способ, представлено в описании устройства укрепления в патенте US4787781.
Недостатком известного способа является необходимость приваривания новых блокирующих перемещение элементов в новых местах установки распорок, отличных от прежних, в случае, если одни и те же распорки необходимо использовать несколько раз. Это приводит к необходимости выполнения некоторых дополнительных действий при снятии старых элементов, очистке поверхности распорки от краски, приваривании новых блокирующих элементов и их покраске. Еще одним недостатком известного способа является необходимость оставлять гидравлический расширитель в конструкции опорной стойки на все время укрепления котлована, что не только увеличивает затраты, поскольку в одном котловане обычно используется множество опорных стоек, но также влечет за собой риск утечки масла из цилиндров расширителя, что со временем может ослабить всю конструкцию укрепления котлована.
Способ установки распорок в соответствии с изобретением применяется для подпорной конструкции системы укрепления котлована в четырехугольной конфигурации пояса распорок. В соответствии с рассматриваемым способом расширитель, предпочтительно телескопический, крепят к одному концу каждой распорки, обеспечивая удлинение распорки, тогда как выдвижное стяжное устройство с возможностью фиксации расширения крепят к другому концу этой же распорки, обеспечивая удлинение распорки. Затем после измерения расстояния между противоположными шпунтовыми сваями и предварительной установки длины распорок, подготовленных таким образом, в соответствии с результатами измерения распорки устанавливают внутри котлована на заданной глубине таким образом, чтобы в углах котлована концы распорок, заканчивающиеся расширителями, были соединены с концами следующих распорок, заканчивающимися стяжными устройствами. После соединения всех распорок друг с другом, предпочтительно с использованием штифтов, их прижимают к шпунтовым сваям в углах котлована, и положение концов распорок с прикрепленными к ним расширителями фиксируют с помощью стяжных устройств, прикрепленных к следующим распоркам.
Система элементов, предназначенных для установки распорок, в соответствии с изобретением представляет собой арматуру одного из четырех углов четырехугольного пояса распорок, поддерживающего шпунтовые сваи. Суть решения заключается в том, что предпочтительно телескопический расширитель, заканчивающийся монтажной проушиной расширителя, прикреплен к одному концу каждой из четырех распорок, образуя удлинение распорки. Стяжное устройство прикреплено к другому концу этой же распорки, также обеспечивая удлинение распорки. Стяжное устройство содержит двутавровый участок, на одном конце которого установлена осевая проушина, и удерживающий блок, имеющий расположенное по центру сквозное отверстие блока, жестко установлен на противоположной стороне. За удерживающим элементом на двутавровом участке размещена скользящая панель. Панель состоит из пластины основания, выступающей за пределы контура двутаврового участка, и двух ограничительных пластин, прикрепленных к сторонам пластины основания через разделительные пластины. Ограничительные пластины прикреплены к пластине основания двумя рядами монтажных болтов, при этом после жесткого скрепления пластины основания, разделительных пластин и ограничительных пластин друг с другом они свободно охватывают фланцы двутаврового участка. К пластине основания приварен поперечный удерживающий элемент, имеющий расположенное по центру сквозное стяжное отверстие и две параллельные боковые проушины. Через отверстие блока и стяжное отверстие проходит стяжная шпилька с рабочими гайками на обоих концах. На каждом из четырех углов пояса распорок расширитель, прикрепленный к распорке из первой пары распорок, соединен со стяжным устройством, прикрепленным к распорке из второй пары распорок. Элемент, обеспечивающий соединение расширителя и стяжного устройства в углу пояса распорок, представляет собой штифт, вставленный в перекрывающиеся отверстия монтажной проушины расширителя и пары боковых проушин.
Пример изобретения проиллюстрирован на нескольких чертежах, где на фиг. 1 показан фрагмент пояса распорок, поддерживающего шпунтовые сваи, на фиг. 2 показан увеличенный вид одного из углов пояса распорок, на фиг. 3 показана аксонометрическая проекция стяжного устройства, и на фиг. 4 показан местный продольный разрез стяжного устройства.
Как показано в примере варианта осуществления изобретения, четырехугольный пояс, поддерживающий шпунтовые сваи 1, имеет две пары противоположных распорок 2. Телескопический расширитель 3, заканчивающийся монтажной проушиной 31, прикреплен к одному концу каждой распорки 2, обеспечивая ее удлинение. К другому концу этой же распорки 2 прикреплено стяжное устройство 4, также удлиняющее распорку. Стяжное устройство 4 содержит двутавровый участок 41, на одном конце которого продольно установлена проушина 42, а с противоположной стороны жестко установлен удерживающий блок 43, имеющий расположенное по центру сквозное отверстие 44 блока. Между продольно установленной проушиной 42 и удерживающим блоком 43 на двутавровом участке 41 размещена скользящая панель 5. Панель 5 состоит из пластины 51 основания, выступающей за пределы контура двутаврового участка 41, и двух ограничительных пластин 53, прикрепленных к сторонам пластины основания через разделительные пластины 52. Ограничительные пластины 53 прикреплены к пластине 51 основания двумя рядами монтажных болтов 54, и после жесткого скрепления пластины 51 основания, разделительных пластин 52 и ограничительных пластин 53 друг с другом они свободно охватывают фланцы двутаврового участка 41. К пластине 51 основания приварен поперечный удерживающий элемент 55, имеющий расположенное по центру сквозное стяжное отверстие 56 и две параллельные боковые проушины 57. Через отверстие 44 блока и стяжное отверстие 56 проходит стяжная шпилька 7 с рабочими гайками 71 на обоих концах. На каждом из четырех углов пояса распорок расширитель 3, прикрепленный к распорке 2 из первой пары распорок, соединен со стяжным устройством 4, прикрепленным к распорке 2 из второй пары распорок. Соединение расширителя 3 и стяжного устройства 4 в углу пояса распорок снабжено штифтом 8, вставленным в перекрывающиеся отверстия монтажной проушины 31 расширителя и пары боковых проушин 57.
Использование решения в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что перед установкой распорок 2 в котловане измеряют расстояние между наиболее выступающими поверхностями противоположных шпунтовых свай 1 в углах котлована, после чего собирают отдельные распорки 2, выбрав достаточное количество и длину сегментов, образующих каждую распорку, с расширителем 3 и стяжным устройством 4, оба из которых установлены на концах распорки, так, чтобы их общая длина находилась в диапазоне, установленном по результатами измерения. На этом этапе степень разведения расширителя 3 приблизительно предварительно устанавливают таким образом, чтобы можно было регулировать разведение после установки распорки 2 в котловане. Кроме того, в стяжном устройстве 4 гайки 71 на шпильке 7 максимально откручивают так, чтобы панель 5 с проушинами 57 была максимально далеко смещена от удерживающего блока 43. После установки всех четырех распорок 2 в котловане на подходящей высоте, соответствующей шпунтовым сваям 1, в отдельных углах монтажные проушины 31 расширителя 3 и боковые проушины 57 стяжного устройства 4 соединяют с использованием штифтов 8, после чего длины распорок 2 предварительно регулируют в соответствии с размерами стенок котлована за счет выдвижения телескопических штанг расширителей 3. Затем за счет рабочих гаек 71 для уменьшения длины стяжной шпильки 7 конец смежной распорки 2 прижимают к поддерживаемой шпунтовой свае. Эту процедуру последовательно повторяют во всех углах котлована, получая равномерно распределенное давление, оказываемое всем поясом распорок 2 на все шпунтовые сваи 1.
Преимущество решения в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что оно не требует использования дорогостоящих телескопических расширителей, оснащенных встроенными гидравлическими цилиндрами, обладающими высокой несущей способностью и большим ходом, для получения достаточного давления, оказываемого на шпунтовые сваи распорками. Еще одно преимущество этого решения заключается в том, что оно обеспечивает повышенную безопасность конструкции, поскольку давление грунта переносится на элементы, несущая способность которых определяется стягиванием шпильки, а не сжатием гидравлического цилиндра, как в традиционных решениях, где потенциальная потеря целостности цилиндра может привести к повреждению конструкции или даже к обвалу. Необходимо отметить, что с учетом решений, представленных на рынке и широко применяемых в настоящее время, каждый случай потери целостности гидравлического цилиндра приводит к загрязнению почвы и грунтовых вод. Что касается вышесказанного, решение в соответствии с настоящим изобретением также снижает риск загрязнения окружающей среды, а также затраты на устранение потенциального загрязнения.