ПОДЗЕМНОЕ СООРУЖЕНИЕ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при возведении новых подземных сооружений при котлованном способе производства работ.
Известны подземные сооружения, в которых ограждающие котлован конструкции распирают капитальными перекрытиями, опертыми на вертикальные временные несущие элементы: щелевые фундаменты или сваи-колонны, выполняемые до разработки грунта, /Патент РФ №2229557, кл. E02D 5/00, публ. 27.05.2004/.
Недостатком известной конструкции является высокая стоимость свай-колонн и щелевых фундаментов, загромождение ими котлована при разработке грунта.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по техническому результату является подземное сооружение, состоящее из ограждающей конструкции, выполненной способом «стена в грунте», расположенной по периметру сооружения, капитальных перекрытий, воспринимающих горизонтальное давление от ограждающей конструкции, временных инвентарных несущих элементов, прикрепленные к перекрытиям для обеспечения пространственной работы на вертикальную нагрузку, фундаментную плиту, расположенную на дне котлована, на которую опираются вертикальные инвентарные элементы, и узлы пересечения временных инвентарных несущих элементов с усиливающей конструкцией (Патент РФ №83080 кл. E02D 17/04, публ. 20.05.2009/.
Основным недостатком такой конструкции является большой расход стали на инвентарные элементы и сложность разработки грунта при больших размерах котлована, а также большой прогиб несущей конструкции от веса перекрытий при монтаже.
Технической задачей, решаемой полезной моделью является снижение материалоемкости конструкции путем снижения расхода металла на инвентарные элементы, снижение деформаций распорной крепи и повышение технологичности за счет возможности использования более производительного оборудования для разработки грунта.
Техническая задача решается за счет того, что в подземном сооружении включающем ограждающую конструкцию по периметру котлована, ряд этажей капитальных перекрытий, закрепленных на ограждающей конструкции, с передачей горизонтального усилия, инвентарные несущие элементы, прикрепленные к капитальным перекрытиям, а другим концом к капитальным вертикальным несущим конструкциям, и фундаментную плиту, согласно полезной модели, устроен локальный котлован с ограждением по его периметру и фрагментом фундаментной плиты, в котором размещены с опорой на фрагмент фундаментной плиты вертикальные несущие конструкции, а капитальные перекрытия выполнены в виде замкнутых дисков, которые расположены вдоль ограждающей конструкции подземного сооружения с образованием вертикальных проемов, причем капитальные перекрытия связаны между собой связями. Причем, капитальные перекрытия подземного сооружения могут быть расположены с образованием вертикальных проемов со смещением на разных этажах.
Кроме того, между капитальными перекрытиями разных этажей могут быть размещены, соединяющие перекрытия, дополнительные инвентарные элементы, с образованием пространственной распорной системы, к которой прикреплены связи.
При этом инвентарные несущие элементы могут быть выполнены в виде пилонов с двумя стойками, одна из которых оперта на ограждающую конструкцию, а другая на вертикальную несущую конструкцию, и опертых на пилоны вант, нижние концы которых закреплены в связевых узлах капитальных перекрытий. Кроме того, между перекрытиями и вертикальными несущими конструкциями могут быть установлены подкосы.
Предлагаемая конструкция подземного сооружения отличается от известной тем, что, в конструкции подземного устройства устроен локальный котлован с ограждением по его периметру и фрагментом фундаментной плиты, в котором размещены с опорой на фрагмент фундаментной плиты вертикальные несущие конструкции, а капитальные перекрытия выполнены в виде замкнутых дисков, которые расположены вдоль ограждающей конструкции подземного сооружения с образованием вертикальных проемов, причем капитальные перекрытия соединены между собой связями. Причем, капитальные перекрытия могут быть расположены с образованием вертикальных проемов со смещением на разных этажах. Кроме того, между капитальными перекрытиями разных этажей могут быть размещены, соединяющие перекрытия, дополнительные инвентарные элементы, с образованием пространственной распорной системы, к которой прикреплены связи. При этом инвентарные несущие элементы могут быть выполнены в виде пилонов с двумя стойками, одна из которых оперта на ограждающую конструкцию, а другая на вертикальную несущую конструкцию, и опертых на пилоны вант, нижние концы которых закреплены в связевых узлах капитальных перекрытий. Кроме того, между перекрытиями и вертикальными несущими конструкциями могут быть установлены подкосы.
Предлагаемое крепление подземного сооружения позволяет выполнять конструкцию большой глубины при больших в плане размерах с относительно невысокой стоимостью.
За счет выполнения фрагмента фундаментной плиты и вертикальных несущих конструкций в локальном котловане достигается значительное уменьшение пролетов системы, а наличие проемов в капитальных перекрытиях снижает вес, передаваемый на распорную систему, а за счет проемов снижается ее вес, при том что он передается на распорную систему за счет связей.
Наличие проемов и смещение их контуров позволяет использовать при производстве работ оборудование большой производительности и облегчает разработку грунта и его погрузку.
Наличие инвентарных элементов и подкосов, упертых в несущие конструкции, уменьшает в них изгибающие моменты, как и применение вантовой конструкции, пилоны которой опираются на стены в грунте и забетонированные в локальном котловане вертикальные несущие конструкции.
На фиг. 1 изображен план подземного сооружения в уровне верхнего этажа при разных схемах выполнения крепления; фиг. 2 - план подземного сооружения в уровне нижних этажей; фиг. 3 - разрез 1-1 фиг. 1; фиг. 4 - разрез подземного сооружения (вариант крепления котлована за счет инвентарных конструкций в виде пилонов и вант); фиг. 5 - то же, что и на фиг. 4 (вариант крепления котлована за счет инвентарных конструкций, расположенных между перекрытиями).
Подземное сооружение состоит:
Из ограждающей котлован конструкции (например, «стена в грунте» или шпунт), 1, капитальных перекрытий 2, прикрепленных к ограждающей конструкции с возможностью передачи горизонтального усилия, временных инвентарных несущих элементов 3, капитальных вертикальных несущих конструкции 4, фрагмента фундаментной плиты 5, проемов 6 в капитальных перекрытиях 2, локального котлована 7 с ограждением 8, инвентарных элементов 9 между капитальными перекрытиями 2, связей 10, пилонов 11 со стойками 12, вант 13, подкосов 14 и узлов прикрепления связей 15 в капитальных перекрытиях 2. На фрагмент фундаментной плиты может опираться башенный кран 16.
Подземное сооружение выполняется следующим образом:
Вначале выполняется ограждающая конструкция 1 котлована по периметру сооружения, например, в виде «стены в грунте». Параллельно выполняется ограждение 8 локального котлована 7. После разработки грунта локального котлована 7, на его дне выполняют фрагмент фундаментной плиты 5 и бетонируют вертикальные несущие конструкции 4. Затем разрабатывают первый ярус грунта в основном котловане, в котором бетонируют диски капитальных перекрытий 2, между которыми сохраняют проемы 6. На фрагмент фундаментной плиты 5 может быть установлен башенный кран 16, используемый для монтажа конструкций и перемещения грунта. К вертикальным несущим конструкциям 4 прикрепляют временные инвентарные несущие элементы 3, к которым непосредственно, или посредством связей 10 прикрепляют в узлах 15 диски перекрытий 2, в которых устраивают проемы 6.
Инвентарные элементы 9 могут связывать между собой диски перекрытий 2, с которой они образуют пространственную систему, опирающуюся на ограждающую конструкцию 1 и вертикальные несущие элементы 4.
На ограждающую конструкцию 1 и вертикальные несущие элементы 4 могут быть оперты стойки 12, образующие пилон 11, к которому крепят ванты 13 нижние концы которых в узлах 15 крепят к дискам перекрытий 2.
К узлам 15 крепят связи 10 ниже лежащих дисков перекрытий. После того, как распорная система наберет прочность необходимую для восприятия горизонтальных нагрузок от ограждающей конструкции и собственного веса, приступают к разработке грунта ярусами с установкой по мере разработки грунта связей 10 и ниже лежащих дисков перекрытий 2. Для перемещения грунта может быть использован башенный кран 16, установленный на фрагмент фундаментной плиты 5. Машины и механизмы, которые перемещаются по дну котлована, могут быть размещены в пространстве проемов 6.