СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ
METHOD FOR UNDERGROUND STRUCTURE ERECTION

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению подземных сооружений с внутренним креплением открытым способом.
Известен способ возведения подземного сооружения, включающий выполнение по контуру котлована «стен в грунте», поэтапную разработку грунта с монтажом на каждом этапе временного крепления в виде стальных распорок, бетонирование фундаментной плиты, с последующим возведением капитальных вертикальных несущих конструкций и перекрытий и демонтажем временного крепления. (см. Маковский Л.В., Чеботарев С.В., Зеге С.О. Системы крепления котлованов при строительстве подземных сооружений. Учебное пособие / МАДИ (ТУ). - М., 2000. - 120 с).
Недостатком этого способа является большой расход стали на временное крепление и значительные деформации распорок, повышающие вероятность перемещений окружающего породного массива.
Известен способ возведения многоэтажного подземного сооружения, характеризующийся тем, что после выполнения по контуру возводимого сооружения «стен в грунте», сооружают перекрытия с распорным креплением его к «стенам в грунте» и монтируют инвентарные стальные конструкции в виде раскосов, поясов и стоек, которые объединяют с перекрытиями в совместную работу. Последующую разработку грунта ведут под перекрытиями несущей и распорной конструкции, а после сооружения фундаментной плиты, перекрытия опирают на капитальные вертикальные конструкции, а инвентарные конструкции демонтируют/патент РФ №2220258, кл. E02D 29/00, публ. 27.12.2003/
Недостатком известного способа является большая материалоемкость инвентарных конструкций, сложность монтажа и возникновение значительных нагрузок на стены при монтаже перекрытия.
Техническая задача заключается в упрощении способа возведения подземного сооружения глубиной до 10-12 м, снижении материалоемкости сооружения, упрощение инвентарной конструкции и снижение ее веса.
Поставленная задача решается таким образом, что в способе возведения подземного сооружения, включающем выполнение по контуру котлована «стен в грунте», поэтапную разработку грунта, устройство перекрытия с опорой на стены и демонтируемые инвентарные конструкции, бетонирование фундаментной плиты, с последующим возведением капитальных вертикальных несущих конструкций, креплением на них перекрытий, и демонтажем инвентарных конструкций, согласно изобретению, между выполненными по контуру котлована «стенами в грунте» сначала производят частичную выборку грунта, устанавливают с опорой на грунт и «стены в грунте» инвентарную конструкцию, устраивают перекрытие с опорой на инвентарную конструкцию и стены, после чего выбирают грунт под инвентарной конструкцией, монтируют дополнительные подкосы враспор между стенами и узлами инвентарной конструкции, после этого выбирают оставшуюся часть грунта котлована, бетонируют фундаментную плиту, затем монтируют несущие вертикальные стены и/или колонны, опирают на них перекрытие, и демонтируют инвентарные конструкции и подкосы.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для возведения подземного сооружения глубиной до 10-12 м между выполненными по контуру котлована стенами в грунте сначала, производят частичную выборку грунта, устанавливают с опорой на грунт и «стены в грунте» инвентарную конструкцию, устраивают перекрытие с опорой на инвентарную конструкцию и «стены в грунте», после чего выбирают грунт под инвентарной конструкцией, монтируют дополнительные подкосы в распор между стенами и узлами инвентарной конструкции, после этого выбирают оставшуюся часть грунта котлована, бетонируют фундаментную плиту, затем монтируют несущие вертикальные стены и/или колонны, опирают на них перекрытие и демонтируют инвентарные конструкции и подкосы.
Предлагаемый способ позволяет снизить расход стали на инвентарные конструкции и упростить технологию возведения подземного сооружения.
В предлагаемом способе инвентарная конструкция может быть выполнена в виде фермы из стержневых элементов с узлами или балки со сплошной стенки, к которой присоединены узлы для крепления подкосов. В расчетном отношении конструкция крепления представляет собой сталежелезобетонную конструкцию, в которой железобетонная плита работает на сжатие, как от горизонтального давления грунта, так и от собственного веса конструкции, а стальные элементы обеспечивают восприятие части горизонтального давления грунта за счет работы на сжатие и работу на растяжение при действии собственного веса. Это позволяет снизить усилия в инвентарных элементах и их материалоемкость, что дает возможность снизить вес и упростить их монтаж.
Порядок выемки грунта обеспечивает возможность разработки грунта в открытом котловане в его большей части.
Осуществление способа поясняется чертежом.
На фиг.1 представлена схема возведения подземного сооружения, стадия монтажа инвентарной конструкции с опорой на грунт, фиг.2 - стадия монтажа инвентарной конструкции с опорой на «стены в грунте», фиг.3 - стадия монтажа инвентарной конструкции с опорой на стены и враспор, фиг.4 - стадия демонтажа инвентарной конструкции с переопиранием перекрытия на вертикальные несущие конструкции.
Способ осуществляют следующим образом:
Вначале по контуру котлована выполняют «стены в грунте» 1. Затем между выполненными по контуру котлована стенами 1 производят частичную выборку грунта 2.
С опорой на грунт и стены 1 устанавливают инвентарную конструкцию 3, состоящую из раскосов 4 и пояса 5 (см. фиг.1), и устраивают железобетонное перекрытие 6 с опорой на инвентарную конструкцию 3 и стены 1 в грунте (см. фиг.2). После этого выбирают грунт под инвентарной конструкцией 3 до промежуточного уровня 7(см. фиг.2) и монтируют дополнительные подкосы 8 враспор между стенами 1 и узлами 9 инвентарной конструкции 3 (см. фиг.3). После чего выбирают оставшуюся часть грунта котлована 10, бетонируют фундаментную плиту 11 и сооружают капитальные вертикальные несущие конструкции 12 (несущие стены и/или колонны). После этого инвентарные конструкции 3 демонтируют (см. фиг.4) с переопиранием перекрытия на стены 1 и капитальные вертикальные несущие конструкции 12.
При выполнении работ, согласно фиг.1, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет пассивного отпора грунта.
При выполнении работ, согласно фиг.2, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет пассивного отпора грунта и работы на сжатие капитального перекрытия.
При выполнении работ, согласно фиг.3, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет пассивного отпора грунта, работы на сжатие капитального перекрытия и подкосов.
При выполнении работ, согласно фиг.4, устойчивость стен в грунте обеспечивается за счет работы на сжатие капитального перекрытия и фундаментной плиты.
Таким образом, на всех этапах разработки котлована методом «стена в грунте» подземное сооружение имеет надежное внутреннее крепление.