СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2245428 (13) C2

(51) 7 E02D31/08, E02D31/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002121806/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.08.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.08.15 
(43) Дата публикации заявки: 2004.02.20 
(45) Опубликовано: 2005.01.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2042013 С1, 20.08.1995. SU 279538 A, 07.12.1970. SU 1534144 A1, 07.01.1990. SU 1629416 A1, 23.02.1991. RU 2135696 C1, 27.08.1999. JP 46-27971 B2, 13.02.1971. JP 46-17006 B2, 11.05.1971. Рекомендации по проектированию мероприятий для защиты эксплуатируемых зданий и сооружений от влияния горных выработок в основных угольных бассейнах. - Л.: Стройиздат, 1967, с.34. 
(72) Имя изобретателя: Петрухин В.П. (RU); Шулятьев О.А. (RU); Мозгачева О.А. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное федеральное унитарное предприятие Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова (ГУП НИИОСП) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 109428, Москва, ул. 2-я Институтская, 6, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, О.А. Шулятьеву 

(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИИзобретение относится к строительству и касается возведения заглубленных сооружений. Способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки включает устройство в грунте геотехнического барьера между фундаментом существующего здания и возводимым подземным сооружением с заделкой его на расчетную глубину, возведение стен и днища подземного сооружения. Новым является то, что геотехнический барьер устраивают путем образования щели на расчетную глубину его заделки на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта, в которую помещают плоскую пневмокамеру и закачивают сжатый воздух до получения давления, соответствующего начальному напряженно-деформированному состоянию грунта, а в процессе возведения подземного сооружения при изменении напряженно-деформированного состояния грунта производят подкачку сжатого воздуха до восстановления начального давления, причем после завершения возведения подземного сооружения в пневмокамеру подают твердеющий раствор. Техническим результатом изобретения является предотвращение изменения напряженно-деформированного состояния грунта под фундаментом существующего здания в период возведения рядом с ним подземного сооружения. 2 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и касается возведения заглубленных сооружений.
Известны способы защиты зданий и сооружений от влияния подземных горных выработок [1], заключающиеся в том, что на расстоянии от фундамента разрабатывают траншею и заполняют ее податливым материалом, который воспринимает горизонтальные деформации земной поверхности.
Недостаток данного способа заключается в том, что горизонтальные деформации, возникающие при устройстве самой компенсационной траншеи, могут привести к дополнительным осадкам фундаментов.
Известен способ устройства шпунтового ограждения из металлического шпунта [2]. Металлический шпунт имеет длину, равную глубине подземного сооружения.
Недостатком данного способа является то, что он предотвращает миграцию грунта из-под существующего здания в сторону подземной выработки, однако, поскольку шпунт является гибкой конструкций, не препятствует изменению напряженно-деформированного состояния грунта основания.
Известно пневмоустройство для регулирования положения зданий, сооружений, возводимых на неустойчивых грунтах. Пневмоустройство заложено горизонтально в компенсирующей осадку засыпке. При изменении давления рабочей среды в пневмоустройстве происходит перераспределение грунта [3].
Недостатком способов использования этого устройства является то, что они обеспечивают компенсацию осадки фундаментов здания, но не позволяют сократить начальное напряженно-деформированное состояние грунта основания при строительстве подземных сооружений.
Наиболее близким к предлагаемому является способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки, включающий устройство в грунте геотехнического барьера в виде разделительного ограждения между фундаментом существующего здания и возводимым подземным сооружением с заделкой его на расчетную глубину, возведение стен и днища подземного сооружения [4]. Устройство в грунте разделительного ограждения осуществляют путем рыхления вокруг возводимого сооружения грунта и задавливания шпунтового ограждения с последующим устройством глинистой завесы из глинистого раствора. После чего приступают к возведению стен подземного сооружения.
Недостатком этого способа является трудоемкость и невозможность обеспечения предотвращения изменения напряженно-деформированного состояния грунта под фундаментом существующего здания, что может привести к осадке фундамента больше допустимых значений [5].
Техническая задача заключается в снижении трудоемкости и предотвращении изменения напряженно-деформированного состояния грунта под фундаментом существующего здания в период возведения рядом с ним подземного сооружения.
Поставленная задача решается таким образом, что в способе возведения подземных сооружений в зоне городской застройки, включающем устройство в грунте геотехнического барьера между фундаментом существующего здания и возводимым подземным сооружением с заделкой его на расчетную глубину, возведение стен и днища подземного сооружения, согласно изобретению геотехнический барьер устраивают путем образования щели на расчетную глубину его заделки на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта, в которую помещают плоскую пневмокамеру и закачивают сжатый воздух до получения давления, соответствующего начальному напряженно-деформированному состоянию, а в процессе возведения подземного сооружения при изменении напряженно-деформированного состояния грунта производят подкачку сжатого воздуха до восстановления начального давления, причем после завершения возведения подземного сооружения в пневмокамеру подают твердеющий раствор.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что геотехнический барьер устраивают путем образования щели на расчетную глубину его заделки на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта, в которую помещают плоскую пневмокамеру и закачивают сжатый воздух до получения давления, соответствующего начальному напряженно-деформированному состоянию, а в процессе возведения подземного сооружения при изменении напряженно-деформированного состояния грунта производят подкачку сжатого воздуха до восстановления начального давления, причем после завершения возведения подземного сооружения в пневмокамеру подают твердеющий раствор.
Предлагаемый способ позволяет поддерживать начальное напряженно-деформированное состояние грунта в зоне фундамента существующего здания в процессе возведения подземного сооружения, что дает возможность снизить вертикальные и горизонтальные перемещения фундаментов до предельно допустимых значений [5], при снижении трудоемкости работ по устройству геотехнического барьера.
Способ поясняется чертежом.
На фиг.1 представлена схема расположения подземного сооружения; 
фиг.2 - схема образования геотехнического барьера.
Между основанием фундамента 1 существующего здания и подземным сооружением 2 в грунте на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта устраивают геотехнический барьер в виде пневмокамеры 3, размещенной в предварительно образованной в грунте щели.
Щель в грунте образуют следующим образом (фиг.2). На расстоянии, выходящем за пределы габаритов фундамента существующего здания, бурят в грунте скважины 4, в которые устанавливают штанги 5 с блоками 6. Через блоки 6 пропущен режущий трос 7, который с помощью механизма 8 натягивается и, перемещаясь в грунте, прорезает щель.
После установки в щель пневмокамеры 3 в нее закачивается сжатый воздух, создавая обжатие массива грунта до достижения давления, соответствующего начальному напряженно-деформированному состоянию. Далее, в процессе производства строительных работ, например по эксковации грунта из котлована подземного сооружения, производят подкачку воздуха для поддержания начального напряженного состояния грунта. Контроль за изменением напряженно-деформированного состояния грунта производят с помощью системы датчиков давления, предварительно заложенных в грунт. После завершения строительства подземного сооружения сжатый воздух заменяют твердеющим раствором, например цементным раствором.
Пример.
На расстоянии 2,5-3,0 м от 5-этажного жилого дома возводят подземный пешеходный переход глубиной заложения 5 м.
Ограждение котлована под пешеходный переход выполняют из одного ряда трубозавинчивающихся свай диаметром 219?8 мм, длиной 8 м, с шагом 1 м.
В соответствии с расчетами дополнительная осадка фундамента по оси 1 со стороны подземного пешеходного перехода составляет 3,0 см, по оси 2 2,3 см, при относительной неравномерности осадок 0,0011, что превышает предельно допустимые величины (предельная максимальная осадка 2,0 см, относительная разность осадок 0,0007). 
Вдоль фундамента здания в грунте на уровне на 1 м ниже подошвы фундамента устанавливают датчики давления с шагом 3 м. 
Между фундаментом здания и котлованом устанавливают вертикальный геотехнический барьер. Длина и высота геотехнического барьера выбирается на основе численного моделирования методом конечных элементов. Длина геотехнического барьера должна выходить за пределы здания на 4 м, а высота на 1 м ниже уровня дна котлована подземного сооружения. Бурят в грунте две скважины диаметром 200 мм. В скважины устанавливают штанги 5 с блоками 6. Через блоки б пропускают режущий трос 7 диаметром 15 мм. Трос перемещается с помощью лебедки 8 и образует в грунте вертикальную щель. Затем с помощью троса 7 в щель опускают пневмокамеру 3. Конструкция пневмокамеры состоит из отдельных вертикальных секций шириной 1 м и длиной, равной высоте геотехнического барьера.
В пневмокамеру закачивают сжатый воздух до достижения давления, равного боковому давлению грунта, определяемому по формуле:
Рб=h, 
где - удельный вес грунта; h - высота геотехнического барьера; - коэффициент бокового давления.
Рб=18?6?0,4=43,2 кН/м2 или 0,5 кг/см2.
В процессе строительства котлована под подземный переход производят автоматическое поддержание начального давления.
После окончания строительства сжатый воздух из пневмокамеры удаляют и закачивают цементный раствор.
Использование этого способа позволяет сохранить начальное напряженного-деформированное состояние грунта основания здания и тем самым предотвратить его дополнительные осадки.
Источники информации
1. Рекомендации по проектированию мероприятий для защиты эксплуатируемых зданий и сооружений от влияния горных выработок в основных угольных бассейнах. - Л.: Стройиздат, 1967, с.34.
2. Б.И.Далматов. Механика грунтов, основания и фундаменты. - Л.: Стройиздат. – 1988. С.200.
3. SU Патент №378029, кл. E 02 D 35/00, БИ №18, 17.04.1973.
4. Патент РФ №2042013, кл. E 02 D 29/045, БИ №23, от 20.08.95 /прототип/.
5. Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции / Правительство Москвы, Москомархитектура, - 1998.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки, включающий устройство в грунте геотехнического барьера между фундаментом существующего здания и возводимым подземным сооружением с заделкой его на расчетную глубину, возведение стен и днища подземного сооружения, отличающийся тем, что геотехнический барьер устраивают путем образования щели на расчетную глубину его заделки на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта, в которую помещают плоскую пневмокамеру и закачивают сжатый воздух до получения давления, соответствующего начальному напряженно-деформированному состоянию грунта, а в процессе возведения подземного сооружения при изменении напряженно-деформированного состояния грунта производят подкачку сжатого воздуха до восстановления начального давления, причем после завершения возведения подземного сооружения в пневмокамеру подают твердеющий раствор.



РИСУНКИ

,




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru