Способ возведения подземного сооружения

Изобретение относится к строительству подземных сооружений,в условиях несвязных грунтов и может быть использованопри строительстве подземных и подводных полостей для хранения жидких и газообразных материалов, сооружении туннелей и дру гих средств транспортных коммуникаций, глубинных шахтных колодцев и тому подоб,ных сооружений, при строительстве сооружений в условиях, где перемещение грунта за пределы контура сооружения затруднено.Известен способ возведения подземного сооружения, включающий устройство стен методом стена в грунте, разработку грунта до уровня свода, устройство свода из монолитного бетона или сборных элементов и выемку грунта из подземного сооружения 15 под защитой свода с последующим устройством лотка 11.Недостатком этого способа является значительная трудоемкость работ.Наиболее близким к изобретению являет- о ся способ возведения подземного сооружения, включающий устройство стен в грунте по периметру возводимого сооружения,бурение в зоне, ограниченной стенами, имеющей в нижней части уширения скважин с примыканием уширения одной скважины куширениям смежных скважин, изготовление днища путем подачи бетона в смыкающиеся уширения скважин с последующей выемкой между стенами и днищем, устройство перекрытия 2.Недостатком его является необходимость двойного перемещения грунта при разработке котлована и обратной засыпке.Цель изобретения - уменьшение объемов земляных работ.Цель достигается тем, что согласно способу возведения подземного сооружения, включающему устройство стен в .грунте по периметру возводимого сооружения, бурение в зоне, ограниченной стенами, имеющих в нижней части уширения скважин с примыканием уширения одной скважины к уширениям смежных скважин, изготовление днища путем подачи бетона в смыкающиеся уширения скважин с последующей выемкой грунта между стенами и днищем, устройство перекрытия, при бурении скважин их выполняют с дополнительными уширениями с примыканием дополнительных уширений одной скважины к дополнительным уширениям смежных скважин, а перед выемкой грунта образуют перекрытие путем подачи твердеющего материала, например бетона, в дополнительные уширения скважин, после чего в грунте между перекрытием и днищем устраивают вертикальные опоры, при этом дополнительные уширения скважин выполняют на проектной отметке перекрытия, а вертикальные опоры заглубляют в грунт ниже уровня днища, кроме того, дополнительные уширения скважин выпол 253035 40 45 50 55 няют над днищем, а после образования в них перекрытия бурят дополнительные скважины ниже отметки нижней поверхности перекрытия, причем вертикальные опоры устраивают путем подачи твердеющего материала через дополнительные скважчы с постепенным их наращиванием и поднятием перекрытия до проектной отметки, а выемку грунта осуществляют вытеснением его перекрытием при его подъеме,На фиг. 1 показаны стены и днище возводимого сооружения; на фиг. 2 - законченное сооружения со стенами, днищем, перекрытием и вертикальными опорами; на фиг. 3 - возводимое сооружение с дополнительными скважинами; на фиг. 4 - постепенное наращивание вертикальных опор и поднятие перекрытия.Строительство сооружения осуществляют следующим образом.Известным способом устраивают стены 1 по периметру возводимого сооружения, скважины 2, имеющие смыкающиеся уширения на отметке днища, и бетонируют днище 3. Одновременно с бетонированием днища устраивают вертикальные опоры 4, служащие для уменьшения изгибающих моментов будущего перекрытия и опорой перекрытия. Эти опоры можно сооружать по способу сооружения буронабивных свай или свай с обсадной трубой, они могут быть заглублены ниже уровня днища и снабжены уширенными пятами, Перекрытие 5 устраивают таким же способом, что и днище 3. При этом имеют ввиду, что увеличение давления бетона, инъектируемого в уширения скважин на отметке перекрытия, дает возможность разрывать грунт в горизонтальной плоскости и получать сплошное перекрытие необходимой толщины и качества. При изготовлении перекрытия 5 используют те же скважины 2, что и для бетонирования днища 3. После набора необходимой прочности бетоном днища, перекрытия и стен, приступают к удалению грунта, находящегося между стенками, днищем и перекрытием. С этой целью через специально пробитые штольни в стенах сооружения, выходящие на дневную поверхность с внешней стороны его контура или же через шахтные колодцы (не показано), устраиваемые от дневной поверхности над сооружением, размещают средства гидромеханизации впространстве, находящемся между днищем, перекрытием и стенами; Разработку грунта осуществляют с нижних слоев путем подачи высоконапорной струи воды в грунт, его размыва и отвода образуемой пульпы за пределы сооружения, Так как наиболее массивные фракции грунта в результате размыва будут оседать на днище сооружения по флотационным признакам, в дальнейшем они могут быть удалены из сооружения известными способами механической транспортировки или же использованы как инертный заполнитель при усилении конструкции сооружения.По другому варианту перекрытие 5 выполняют над днищем 3, а при бетонировании днища в уширения скважин 2 подают также пластичный материал с объемным весом меньшим, чем у бетонного раствора, например бентонитовый раствор, который вытесняется в верхнюю часть уширений и образует смазку контакта между верхней поверхностью днища и находящимся на нем грунтом. После завершения возведения днища 3 приступают к возведению перекрытия 5 и средств его перемещения, С этой целью через специально пробуренные скважины 6 транспортируют и размещают на днище 3 элементы в виде оголовков 7, представляющих собой полые цилиндрические цоколи с замкнутой верхней торцевой поверхностью снабженной отверстием для прохождения в полость оголовка 7 двухканального инъектора, выходящего на дневную поверхность грунта. Каждый из оголовков 7 жестко связан с индивидуальным инъектором. Аналогично способу возведения днища 3 возводят бетонную плиту перекрытия 5, которая располагается над днищем таким образом, чтобы оголовки 7 находились бы между днищем 3 и плитой перекрытия 5, а сама плита опиралась бы на ранее размещенные оголовки 7. Для образования подземного сооружения организуют перемещение плиты, 5 вместе с грунтом, находящимся над ней, вертикально вверх. С этой целью подают, например, под давлением бетонный раствор в оголовки 7 дозами, не превышающими внутренний объем каждого оголовка. Между, каждым из этапов подачи бетонного раствора выдерживают промежуток времени, необходимый для набора бетоном нужной проч- ности, а бетоноподающий канал инъектора промывают тиксотропной суспензией, подаваемой через второй канал инъектора. Во время набора бетоном нужной прочности в верхней части огоЛовка поддерживается постоянное давление. До окончания твердения бетона посредством увеличения давления тиксотропной суспензии оголовок смещают с бетонной опоры, чем предотвращают схватывание бетона опоры 8 с оголовком 7, В качестве возможного технологического варианта подачи бетона в оголовки и перемещения плиты перекрытия можно назначать подачу бетона в оголовки по отдельным группам, равномерно распределенным внутри контура сооружения с соблюдением вы шеизложенных условий промывки бетоноподающего канала и смещения оголовка относительно опоры для предотвращения их схватывания. Создаваемые таким образом опоры 8 будут центрироваться по вертикали стенками оголовков, образующих их боковые поверхности. Перемещение плиты перекрытия 5 вместе с вышерасположенным грунтом необходимо обеспечивать равномерно на . каждом из этапов возведения бетонных опор 8, для чего пода- чу бетонного раствора в каждый из оголовков контролируют и регулируют, Перемещение плиты перекрытия 5 может быть обеспечено не только созданием давления бетонного раствора, но и одновременным нагнетанием под давлением жидкости в по лость между днищем и плитой 5. Послеокончания перемещения плиты перекрытия на расчетную отметку эта жидкость откачивается, а инъекторы могут быть демонтированы и вновь использованы после тампонажа скважин.В результате использования предлагаемого изобретения исключаются операции по двойному перемещению грунта обратной засыпки и уменьшаются деформации разгрузки в окружающем грунте. Уменьшается 35и объем использования землеройной техники, средств перемещения грунта к площадке складирования и размеры самой площадки уменьшаются, что может иметь существенное значение при строительстве подземного сооружения в непосредственной близости 40 от ранее возведенных сооружений и ограниченном выборе площадки складирования.В суровых климатических условиях уменьшается объем наземных работ, а само строительство может быть практически круглогодичным.