СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2245966 (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: 2005.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002120972/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.08.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.08.07 
(43) Дата публикации заявки: 2004.02.20 
(45) Опубликовано: 2005.02.10 
(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, Ленинград, 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 внедрения в грунт ряда вертикальных инъекторов на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта и производят закачивание цементного раствора до достижения Кr 0,5, где Кr – коэффициент релаксации, равный отношению конечного давления в грунте после релаксации к максимальному давлению нагнетания раствора, а в процессе возведения стен подземного сооружения ведут контроль напряженно-деформированного состояния грунта, при изменении которого производят дополнительную закачку цементного раствора до восстановления напряженно-деформируемого состояния грунта. Техническим результатом изобретения является предотвращение изменения напряженно-деформированного состояния грунта под фундаментом существующего здания в период возведения рядом с ним подземного сооружения. 1 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.
Известен способ устройства разделительной стенки между фундаментом существующего здания и возводимым путем установки буровых свай с шагом, устройства между ними щели, заполнение их тиксотропным раствором и погружение в щели металлических гофрированных листов, соразмерных щели и соединенных с балкой, установленной на головах свай. Причем щель прорезают на глубину сжимаемого слоя грунта основания возводимого здания [3].
Недостатком данного способа является его трудоемкость, материалоемкость и невозможность обеспечения расчетного напряженно-деформированного состояния грунта в процессе возведения подземного сооружения. 
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 предотвращения изменения напряженно-деформированного состояния грунта под фундаментом существующего здания, что может привести к осадке фундамента больше допустимых значений [5].
Техническая задача заключается в 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 внедрения в грунт ряда вертикальных инъекторов на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта и производят закачивание цементного раствора до достижения Кr 0,5, где Кr – коэффициент релаксации, равный отношению конечного давления в грунте после релаксации к максимальному давлению нагнетания раствора, а в процессе возведения стен подземного сооружения ведут контроль напряженно-деформированного состояния грунта, при изменении которого производят дополнительную закачку цементного раствора до восстановления напряженно-деформируемого состояния грунта.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что геотехнический барьер устраивают путем внедрения в грунт ряда вертикальных инъекторов на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта и производят закачивание цементного раствора до достижения коэффициента релаксации больше 0,5, а в процессе возведения стен подземного сооружения ведут контроль напряженно-деформированного состояния грунта, при изменении которого производят дополнительную закачку цементного раствора до его восстановления.
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]. 
Способ поясняется чертежом.
Между основанием фундамента 1 существующего здания и подземным сооружением (котлованом) 2 в грунте на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта с шагом устраивают геомеханический барьер в виде ряда вертикальных инъекторов 3. Для этого в грунт внедряют инъектора 3 на глубину, определяемую расчетом, так, чтобы дополнительная осадка здания Sq, вызванная строительством подземного сооружения, не превысила предельных значений дополнительной осадки [Sq].
Sq [Sq]
До начала строительства производится “подготовка” грунта (предварительное напряжение) путем закачивания цементного или песчано-цементного раствора через инъектора 3. Закачивание производится до тех пор, пока коэффициент релаксации Кr не будет больше 0,5. Коэффициент релаксации Кr определяется как отношение конечного давления в грунте (после релаксации) к максимальному давлению (давлению нагнетания раствора).
В процессе возведения подземного сооружения осуществляют контроль и по мере изменения напряженно-деформированного состояния грунта основания производят дополнительную закачку раствора.
Контроль за изменением напряженно-деформированного состояния грунта основания производят с помощью системы датчиков давления, предварительно заложенных в грунт.
Закачивание раствора производят по манжетной технологии методом многоразовой инъекции. В качестве твердеющего раствора может быть использован цементный раствор с добавками и заполнителем. В виде добавок могут применяться бентонит для получения минимального водоотделения и жидкое стекло для повышения пластичности раствора и сокращения сроков схватывания. В качестве заполнителя - песок, зола уноса.
Пример:
На расстоянии 2,5-3,0 м от 8-этажного жилого дома возводят подземный пешеходный переход глубиной заложения 4 м и прокладку коллектора на глубине 9 м.
Ограждение котлована под пешеходный переход выполняют из 2-х рядов трубозавинчивающихся свай диаметром 219? 8 мм, длиной 8 м, с шагом 1 м. Конструкция ограждения шахты коллектора состоит из буросекущихся свай диаметром 750 мм, длиной 15 м, с распорками.
В соответствии с расчетами дополнительная осадка фундамента по оси 1 со стороны подземного пешеходного перехода составляет 2,8 см, по оси 2-2,1 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 ряд вертикальных инъекторов с шагом 1 м, через которые нагнетают цементный раствор.
Первоначально раствор закачивают в грунт при давлении 5 кгс/кв. см для создания предварительного напряжения грунта. Закачку производят порциями по 25-50 литров через 30 см по высоте инъектора по манжетной технологии. После каждого цикла закачки по всей высоте инъектора определяют коэффициент релаксации Кr, как отношение конечного давления в грунте, замеряемого с помощью датчиков давления, к максимальному давлению нагнетания раствора. После получения Кr=0,5 считалось, что грунт подготовлен для искусственного изменения напряженно-деформированного состояния грунта. В процессе устройства подземного сооружения при изменении напряженно-деформированного состояния грунта в основании здания, фиксируемого с помощью датчиков давления, производят дополнительное нагнетание цементного раствора небольшими объемами по 25-30 литров через 30 см по высоте инъектора многократно (до 10 раз) в одно и то же место до его восстановления. 
Таким образом создают вертикальный геотехнический барьер на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта в процессе выполнения работ по строительству пешеходного перехода и коллектора.
В результате мониторинга было выявлено, что осадка фундаментов по оси 1 не превысила 3 мм, фундаменты по оси 2 вообще не получили дополнительных перемещений. 
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. Заявка РФ №94007986, кл.Е 0 20 5/3, БИ №34, 10.12.95.
4. Патент РФ №2042013, кл. E 02 D 29/045, БИ №23, 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 внедрения в грунт ряда вертикальных инъекторов на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта и производят закачивание цементного раствора до достижения Кr 0,5, где Кr – коэффициент релаксации, равный отношению конечного давления в грунте после релаксации к максимальному давлению нагнетания раствора, а в процессе возведения стен подземного сооружения ведут контроль напряженно-деформированного состояния грунта, при изменении которого производят дополнительную закачку цементного раствора до восстановления напряженно-деформируемого состояния грунта.



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