способ реконструкции подземного транспортного сооружения

Формула изобретения

1. Способ реконструкции подземного транспортного сооружения, расположенного в составе транспортного комплекса города или связанных магистралями городов, или населенных пунктов, или образующего пешеходный переход, преимущественно под действующей транспортной магистралью без перерыва движения по ней, или под улицей, или насыпью, или под фундаментами зданий, в том числе в слабых неустойчивых грунтах, характеризующийся тем, что реконструкцию производят путем образования, по крайней мере, с одной стороны сооружения, по крайней мере, одной дополнительной секции или путем образования односекционного с увеличенным поперечным сечением подземного сооружения, в состав которого включают, по крайней мере, часть поперечного объема реконструируемого сооружения, для чего вначале в грунте образуют, по крайней мере, над перекрытием будущей дополнительной секции или, по крайней мере, над перекрытием будущего подземного сооружения защитный несущий экран, после чего осуществляют инъекционное закрепление подлежащего разработке грунта изнутри существующего подземного сооружения, а затем производят разработку закрепленного грунта со стороны одного из порталов существующего реконструируемого сооружения и формирование обделки реконструированного подземного сооружения или его дополнительной секции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разработку закрепленного грунта производят поярусно, сверху вниз, заходками в каждом ярусе, с образованием опережающего вышележащего уступа и установкой в каждой заходке подкрепляющих защитный экран и стеновые участки будущего реконструированного сооружения или дополнительной секции рамных конструкций с их наращиванием снизу по мере разработки грунта вышележащего и нижележащего ярусов и опиранием в последнем элементов рам на возводимые в каждой заходке нижележащего яруса лотковые элементы дополнительной секции или лотковые элементы будущего сооружения, а обделку дополнительной секции или обделку будущего сооружения образуют в виде сталежелезобетонной конструкции, причем в ее состав включают элементы защитного экрана, лотковые элементы дополнительной секции или лотковые элементы будущего сооружения, подкрепляющую рамную конструкцию и заполнение между ними, преимущественно из монолитного и/или сборно-монолитного железобетона с образованием единой несущей конструкции из совместно работающих элементов.

3. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что при разработке грунта сохраняют, по крайней мере, часть обделки существующего подземного сооружения, а при формировании обделки реконструированного сооружения или дополнительной секции в нее включают сохраненную часть обделки существующего подземного сооружения.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что защитный экран образуют путем выполнения стартового и приемного котлованов, монтажа в стартовом котловане микрощитового комплекса, с помощью которого производят продавливание в грунте, по крайней мере, над перекрытием возводимой дополнительной секции или над перекрытием будущего сооружения из стартового котлована в приемный замкнутых или разомкнутых в поперечном сечении протяженных металлических элементов с замковыми соединениями между смежными элементами, причем на этом же этапе продавливают в грунте во внутреннем объеме грунта в уровне верха нижележащего яруса дополнительные полые металлические элементы, замкнутые в поперечном сечении, для опирания подкрепляющих экран рам, которые устанавливают по мере поярусной разработки предварительно закрепленного грунта.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что защитный экран образуют по всему периметру возводимой дополнительной секции или будущего сооружения в последовательности снизу вверх, при этом вначале продавливают элементы лотковой части защитного экрана с использованием стационарного упора, причем продавливающее устройство устанавливают непосредственно на дно стартового котлована с врезкой щита в грунт при продавливании первых элементов экрана через бетонную подпорную стенку, а последующих - через закрепленную сваями и металлическим листом грунтовую стенку, продавливание элементов экрана в зоне стен производят с врезкой щита в грунт через бетонные подпорные стенки, закрепленные сваями из труб и деревянной забиркой с последующей установкой продавливающего устройства на инвентарную переставную раму, которую устанавливают на ранее продавленные и наращенные элементы защитного экрана, а продавливание элементов защитного экрана в зоне перекрытия осуществляют с врезкой щита в грунт через грунтовую подпорную стенку, закрепленную продольными металлическими балками и деревянной забиркой, причем металлические балки используют как направляющие для щита, а устройство для продавливания устанавливают на площадке, которую возводят на ранее продавленных в зоне стен элементах экрана с их наращиванием.

6. Способ по любому из пп.4, 5, отличающийся тем, что защитный экран выполняют из металлических труб, преимущественно круглоцилиндрических, в том числе прокатных, и/или сварных, и/или холоднотянутых, и/или паяных по шву, и/или бесшовных, и/или спиральношовных, а замковые соединения - в виде образующих замок, приваренных на обращенных друг к другу поверхностях смежных элементов экрана, двух протяженных элементов, один из которых выполняют С-образным в поперечном сечении, а другой - в виде заведенной в него стенки с расположенным на свободной кромке уширением шириной, превышающей ширину створа С-образного в поперечном сечении элемента.

7. Способ по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что после продавливания в грунте каждого элемента экрана полость элемента заполняют твердеющим материалом.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что полость каждого элемента экрана заполняют бетоном или полимербетоном.

9. Способ по любому из пп.7, 8, отличающийся тем, что заполнение полости каждого элемента защитного экрана выполняют с армированием.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что армирование выполняют каркасами, и/или отдельными стержнями, и/или сетками, и/или с включением прокатных профилей, и/или с использованием стержневых конструкций типа плоских или пространственных ферм.

11. Способ по любому из пп.4-10, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть поверхностей элементов экрана перед продавливанием покрывают защитным покрытием.

12. Способ по любому из пп.7-11, отличающийся тем, что заполнение полостей элементов экрана производят путем послойной укладки материала в слабонапорном режиме с использованием самоукладывающегося материала.

13. Способ по любому из пп.8-12, отличающийся тем, что при бетонировании элементов экрана бетонную или полимербетонную смесь подают насосом с обеспечением перемещения ее под действием гравитационных сил и уклоне до 2%, причем используют высокотиксотропную самоукладывающуюся смесь с осадкой стандартного конуса не менее 18 см.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что при использовании бетонной смеси в нее вводят суперпластифицирующие и/или гидрофобизирующие добавки.

15. Способ по любому из пп.7-14, отличающийся тем, что при заполнении полостей элементов экрана твердеющим материалом при длине элемента от 20 м и более твердеющий материал укладывают послойно с соответствующим увеличением количества слоев и количеством патрубков для подачи твердеющего материала.

16. Способ по любому из пп.7-15, отличающийся тем, что при заполнении полостей элементов экрана твердеющим материалом до начала подачи твердеющего материала полости элементов экрана с торцов перекрывают заглушками, причем, по крайней мере, со стороны подачи твердеющего материала полость элемента сообщают с атмосферой, причем в заглушке со стороны подачи твердеющего материала выполняют отверстия под патрубки для подачи твердеющего материала.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что в заглушке на удаленном от стороны подачи твердеющего материала торце элемента экрана выполняют отверстия для контроля за уровнем заполнения полости твердеющим материалом, причем количество отверстий соответствует количеству патрубков, при этом эти отверстия закрывают съемными пробками.

18. Способ по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что закрепление грунта перед его разработкой производят путем инъектирования закрепляющих материалов, преимущественно синтетических смол, и/или их растворов, и/или цементных растворов, и/или полимерцементных растворов.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что инъектирование закрепляющих материалов в грунт производят путем пропитки, и/или в режиме гидроразрыва, и/или с использованием струйной технологии.

20. Способ по любому из пп.4-19, отличающийся тем, что грунт основания по мере проходки нижнего яруса закрепляют путем выполнения свайного основания, преимущественно из инъекционных, в том числе грунтоцементных свай, в ростверк которого включают элементы защитного экрана, подкрепляющих рам и, по крайней мере, заполнение между ними и/или лотковую часть обделки будущего подземного сооружения или дополнительной секции.

21. Способ по любому из пп.2-20, отличающийся тем, что рамы выполняют однопролетными или многопролетными, со стойками и балками, выполненными в виде закрытого, или открытого, и/или комбинированного профилей из прокатных, и/или гнутых, и/или сварных, и/или трубчатых элементов.

22. Способ по любому из пп.20, 21, отличающийся тем, что перекрытие, стены и лоток дополнительной секции или сооружения выполняют с соотношением толщин 1: (0,7-1,2):(0,5-0,9), сваи - с диаметром, составляющим 600-1000 мм при длине 10-16 м, а элементы экрана - с диаметром 800-1400 мм.

23. Способ по любому из пп.2-22, отличающийся тем, что, по крайней мере, при разработке грунта первых заходок производят мониторинг нагрузок, воспринимаемых элементами рам, обеспечивающих временное крепление при разработке грунта во внутреннем объеме дополнительной секции или сооружения, маркшейдерские наблюдения за деформациями грунта и высокоточное нивелирование положения элементов экрана в крайних и средних точках каждой рамы на всех этапах разработки грунта, по данным мониторинга уточняют расчетные параметры грунта и элементов рам, после чего повторяют расчетное моделирование процесса разработки грунта и при получении удовлетворительных результатов уточненные расчетные параметры принимают для дальнейшего производства работ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного строительства, а именно к способам реконструкции подземного транспортного сооружения, расположенного в составе транспортного комплекса города, и может быть использовано при реконструкции сооружений в составе транспортного комплекса города и необходимости регулирования и разгрузки транспортных потоков для обеспечения бесперебойного движения транспорта, устранения заторов в системе транспортного комплекса города и снижения количества аварий и дорожных происшествий.

Известны различные способы реконструкций подземного транспортного сооружения в составе транспортного комплекса города, выполняемые без перерыва движения, по крайней мере, на части магистралей (см., например, RU 2135670 С1, Е 01 С 1/00, 27.08.1999).

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности в сжатые сроки без перерыва движения по пересекаемым магистралям в сложных горно-геологических условиях, тесной застройки города и загруженности магистралей произвести реконструкцию подземного сооружения в системе транспортного комплекса с обеспечением при этом надежности и долговременности возводимого в процессе реконструкции подземного сооружения.

Задача решается за счет того, что согласно изобретению в способе реконструкции подземного транспортного сооружения, расположенного в составе транспортного комплекса города или связанных магистралями городов, или населенных пунктов, или образующего пешеходный переход, преимущественно под действующей транспортной магистралью без перерыва движения по ней, или под улицей, или насыпью, или под фундаментами зданий, в том числе в слабых неустойчивых грунтах, реконструкцию производят путем образования, по крайней мере, с одной стороны сооружения, по крайней мере, одной дополнительной секции или путем образования односекционного с увеличенным поперечным сечением подземного сооружения, в состав которого включают, по крайней мере, часть поперечного объема реконструируемого сооружения, для чего вначале в грунте образуют, по крайней мере, над перекрытием будущей дополнительной секции или, по крайней мере, над перекрытием будущего подземного сооружения защитный несущий экран, после чего осуществляют инъекционное закрепление подлежащего разработке грунта изнутри существующего подземного сооружения, а затем производят разработку закрепленного грунта со стороны одного из порталов существующего реконструируемого сооружения и формирование обделки реконструированного подземного сооружения или его дополнительной секции.

Разработку закрепленного грунта могут производить поярусно, сверху вниз, заходками в каждом ярусе, с образованием опережающего вышележащего уступа и установкой в каждой заходке подкрепляющих защитный экран и стеновые участки будущего реконструированного сооружения или дополнительной секции рамных конструкций с их наращиванием снизу по мере разработки грунта вышележащего и нижележащего ярусов и опиранием в последнем элементов рам на возводимые в каждой заходке нижележащего яруса лотковые элементы дополнительной секции или лотковые элементы будущего сооружения, а обделку дополнительной секции или обделку будущего сооружения образуют в виде сталежелезобетонной конструкции, причем в ее состав включают элементы защитного экрана, лотковые элементы дополнительной секции или лотковые элементы будущего сооружения, подкрепляющую рамную конструкцию и заполнение между ними преимущественно из монолитного и/или сборно-монолитного железобетона с образованием единой несущей конструкции из совместно работающих элементов.

При разработке грунта могут сохранять, по крайней мере, часть обделки существующего подземного сооружения, а при формировании обделки реконструированного сооружения или дополнительной секции в нее включают сохраненную часть обделки существующего подземного сооружения.

Защитный экран могут образовывать путем выполнения стартового и приемного котлованов, монтажа в стартовом котловане микрощитового комплекса, с помощью которого производят продавливание в грунте, по крайней мере, над перекрытием возводимой дополнительной секции или над перекрытием будущего сооружения из стартового котлована в приемный замкнутых или разомкнутых в поперечном сечении протяженных металлических элементов с замковыми соединениями между смежными элементами, причем на этом же этапе продавливают в грунте во внутреннем объеме грунта в уровне верха нижележащего яруса дополнительные полые металлические элементы, замкнутые в поперечном сечении, для опирания подкрепляющих экран рам, которые устанавливают по мере поярусной разработки предварительно закрепленного грунта.

Защитный экран могут образовывать по всему периметру возводимой дополнительной секции или будущего сооружения в последовательности снизу вверх, при этом вначале продавливают элементы лотковой части защитного экрана с использованием стационарного упора, причем продавливающее устройство устанавливают непосредственно на дно стартового котлована с врезкой щита в грунт при продавливании первых элементов экрана через бетонную подпорную стенку, а последующих - через закрепленную сваями и металлическим листом грунтовую стенку, продавливание элементов экрана в зоне стен производят с врезкой щита в грунт через бетонные подпорные стенки, закрепленные сваями из труб и деревянной забиркой с последующей установкой продавливающего устройства на инвентарную переставную раму, которую устанавливают на ранее продавленные и наращенные элементы защитного экрана, а продавливание элементов защитного экрана в зоне перекрытия осуществляют с врезкой щита в грунт через грунтовую подпорную стенку, закрепленную продольными металлическими балками и деревянной забиркой, причем металлические балки используют как направляющие для щита, а устройство для продавливания устанавливают на площадке, которую возводят на ранее продавленных в зоне стен элементах экрана с их наращиванием.

Защитный экран могут выполнять из металлических труб, преимущественно круглоцилиндрических, в том числе прокатных, и/или сварных, и/или холоднотянутых, и/или паяных по шву, и/или бесшовных, и/или спиральношовных, а замковые соединения - в виде образующих замок, приваренных на обращенных друг к другу поверхностях смежных элементов экрана, двух протяженных элементов, один из которых выполняют С-образным в поперечном сечении, а другой - в виде заведенной в него стенки с расположенным на свободной кромке уширением шириной, превышающей ширину створа С-образного в поперечном сечении элемента. После продавливания в грунте каждого элемента экрана полость элемента могут заполнять твердеющим материалом, в качестве которого могут использовать бетон или полимербетон.

Заполнение полости каждого элемента защитного экрана могут выполнять с армированием. А армирование могут выполнять каркасами, и/или отдельными стержнями, и/или сетками, и/или с включением прокатных профилей, и/или с использованием стержневых конструкций типа плоских или пространственных ферм.

По крайней мере, часть поверхностей элементов экрана перед продавливанием могут покрывать защитным покрытием.

Заполнение полостей элементов экрана могут производить путем послойной укладки материала в слабонапорном режиме с использованием самоукладывающегося материала.

При бетонировании элементов экрана бетонную или полимербетонную смесь могут подавать насосом с обеспечением перемещения ее под действием гравитационных сил и уклоне до 2%, причем используют высокотиксотропную самоукладывающуюся смесь с осадкой стандартного конуса не менее 18 см.

При использовании бетонной смеси в нее могут вводить суперпластифицирующие и/или гидрофобизирующие добавки.

При заполнении полостей элементов экрана твердеющим материалом при длине элемента от 20 м и более твердеющий материал могут укладывать послойно с соответствующим увеличением количества слоев и количеством патрубков для подачи твердеющего материала.

При заполнении полостей элементов экрана твердеющим материалом до начала подачи твердеющего материала полости элементов экрана с торцов могут перекрывать заглушками, причем, по крайней мере, со стороны подачи твердеющего материала полость элемента сообщают с атмосферой, причем в заглушке со стороны подачи твердеющего материала выполняют отверстия под патрубки для подачи твердеющего материала.

В заглушке на удаленном от стороны подачи твердеющего материала торце элемента экрана могут выполнять отверстия для контроля за уровнем заполнения полости твердеющим материалом, причем количество отверстий соответствует количеству патрубков, при этом эти отверстия закрывают съемными пробками.

Закрепление грунта перед его разработкой могут производить путем инъектирования закрепляющих материалов, преимущественно синтетических смол, и/или их растворов, и/или цементных растворов, и/или полимерцементных растворов.

Инъектирование закрепляющих материалов в грунт могут производить путем пропитки, и/или в режиме гидроразрыва, и/или с использованием струйной технологии.

Грунт основания по мере проходки нижнего яруса закрепляют путем выполнения свайного основания, преимущественно из инъекционных, в том числе грунтоцементных свай, в ростверк которого включают элементы защитного экрана, подкрепляющих рам и, по крайней мере, заполнение между ними и/или лотковую часть обделки будущего подземного сооружения или дополнительной секции.

Рамы могут выполнять однопролетными или многопролетными, со стойками и балками, выполненными в виде закрытого, или открытого, и/или комбинированного профилей из прокатных, и/или гнутых, и/или сварных, и/или трубчатых элементов.

Перекрытие, стены и лоток дополнительной секции или сооружения могут выполнять с соотношением толщин 1:(0,7-1,2):(0,5-0,9), сваи - с диаметром, составляющим 600-1000 мм при длине 10-16 м, а элементы экрана - с диаметром 800-1400 мм.

По крайней мере, при разработке грунта первых заходок могут производить мониторинг нагрузок, воспринимаемых элементами рам, обеспечивающих временное крепление при разработке грунта во внутреннем объеме дополнительной секции или сооружения, маркшейдерские наблюдения за деформациями грунта и высокоточное нивелирование положения элементов экрана в крайних и средних точках каждой рамы на всех этапах разработки грунта, по данным мониторинга уточняют расчетные параметры грунта и элементов рам, после чего повторяют расчетное моделирование процесса разработки грунта и при получении удовлетворительных результатов уточненные расчетные параметры принимают для дальнейшего производства работ.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в создании возможности в сжатые сроки и с наименьшими трудо- и материалозатратами осуществления работы по реконструкции и созданию надежных и долговременных транспортных сооружений в сложных горно-геологических условиях, в условиях тесной городской застройки и наличия большой транспортной загруженности магистралей без перерыва движения по пересекаемым магистралям.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 схематично изображена стадия реконструкции существующего подземного сооружения, вариант образования дополнительной секции с расположением защитного экрана над ее перекрытием;

на фиг.2 - то же, с расположением защитного экрана над перекрытием и под лотком дополнительной секции;

на фиг.3 - то же, с расположением защитного экрана над перекрытием и под лотком дополнительной секции и свайным основанием;

на фиг.4 - то же, с расположением защитного экрана над перекрытием и под лотком будущего подземного сооружения и со стороны новой его стены с оставлением части обделки существующего подземного сооружения в составе обделки будущего подземного сооружения;

на фиг. 5 - то же, с расположением защитного экрана по всему периметру будущего подземного сооружения;

на фиг. 6 - то же, с расположением защитного экрана над перекрытием и в зоне новой стены будущего подземного сооружения и оставлением части обделки существующего подземного сооружения в составе обделки будущего подземного сооружения;

на фиг.7 - то же, с расположением защитного экрана над перекрытием и по высоте стен будущего подземного сооружения;

на фиг.8 - реконструированное подземное сооружение с защитным экраном по всему периметру и свайным основанием;

на фиг. 9 - фрагмент поперечного сечения части тоннеля на промежуточной стадии возведения с защитным экраном и рамами временного крепления;

на фиг.10 - вид по А-А на фиг.11;

на фиг.11 - реконструированное подземное сооружение в аксонометрии.

Способ реконструкции подземного транспортного сооружения 1, расположенного в составе транспортного комплекса города или связанных магистралями городов, или населенных пунктов, или образующего пешеходный переход (не показано), преимущественно под действующей транспортной магистралью 2 без перерыва движения по ней, или под улицей (не показано), или насыпью 3, или под фундаментами зданий (не показано), в том числе в слабых неустойчивых грунтах осуществляется путем образования, по крайней мере, с одной стороны сооружения 1, по крайней мере, одной дополнительной секции 4 или путем образования односекционного с увеличенным поперечным сечением 5 подземного сооружения 6, в состав которого включают, по крайней мере, часть поперечного объема реконструируемого сооружения 1, для чего вначале в грунте 7 образуют, по крайней мере, над перекрытием 8 будущего подземного сооружения 6 или, по крайней мере, над перекрытием 9 будущей дополнительной секции 4 защитный несущий экран 10. После этого осуществляют инъекционное закрепление подлежащего разработке грунта изнутри существующего подземного сооружения 1, а затем производят разработку закрепленного грунта 11 со стороны одного из порталов 12 существующего реконструируемого сооружения 1 и формирование обделки 13 реконструированного подземного сооружения 6 или обделки 14 его дополнительной секции 4.

Разработку закрепленного грунта 11 производят поярусно, сверху вниз, заходками в каждом ярусе (не показано), с образованием опережающего вышележащего уступа (не показано) и установкой в каждой заходке подкрепляющих защитный экран 10 и стеновые участки 15 будущего реконструированного сооружения 6 или стеновые участки 16 дополнительной секции 5 рамных конструкций 17 с их наращиванием снизу по мере разработки грунта 11 вышележащего и нижележащего ярусов (не показано) и опиранием в последнем элементов рам 17 на возводимые в каждой заходке (не показано) нижележащего яруса лотковые элементы 18 дополнительной секции 4 или лотковые элементы 19 будущего сооружения 6. Обделку 13 дополнительной секции 4 или обделку 12 будущего сооружения 6 образуют в виде сталежелезобетонной конструкции, причем в ее состав включают элементы 20 защитного экрана 10, лотковые элементы 18 дополнительной секции 4 или лотковые элементы 19 будущего сооружения 6, подкрепляющую рамную конструкцию 17 и заполнение между ними преимущественно из монолитного и/или сборно-монолитного железобетона с образованием единой несущей конструкции из совместно работающих элементов.

При разработке грунта 11 сохраняют, по крайней мере, часть обделки 21 существующего подземного сооружения 1, а при формировании обделки 13 реконструированного сооружения 6 или обделки 14 дополнительной секции 4 в нее включают сохраненную часть обделки 21 существующего сооружения 1.

Защитный экран 10 образуют путем выполнения стартового и приемного котлованов (не показано), монтажа в стартовом котловане микрощитового комплекса (не показано), с помощью которого производят продавливание в грунте 6, по крайней мере, над перекрытием 9 возводимой дополнительной секции 4 или над перекрытием 8 будущего сооружения 6 из стартового котлована (не показано) в приемный замкнутых или разомкнутых в поперечном сечении протяженных металлических элементов 20 с замковыми соединениями 22 между смежными элементами 20. Причем на этом же этапе продавливают в грунте 7 во внутреннем объеме грунта в уровне верха нижележащего яруса дополнительные полые металлические элементы (не показано), замкнутые в поперечном сечении, для опирания подкрепляющих экран 10 рам 17, которые устанавливают по мере поярусной разработки предварительно закрепленного грунта 11.

Защитный экран 10 образовывают по всему периметру возводимой дополнительной секции 4 или будущего сооружения 6 в последовательности снизу вверх (не показано), при этом вначале продавливают элементы 20 лотковой части защитного экрана 10 с использованием стационарного упора (не показано). Причем продавливающее устройство (не показано) устанавливают непосредственно на дно стартового котлована (не показано) с врезкой щита (на чертежах не показано) в грунт 6 при продавливании первых элементов 20 экрана 10 через бетонную подпорную стенку (не показано), а последующих - через закрепленную сваями и металлическим листом грунтовую стенку (не показано), продавливание элементов 20 экрана 10 в зоне стен 16 дополнительной секции 4 или стен 15 будущего подземного сооружения 6 производят с врезкой щита (не показано) в грунт 7 через бетонные подпорные стенки (не показано), закрепленные сваями из труб и деревянной забиркой (не показано) с последующей установкой продавливающего устройства (на чертежах не показано) на инвентарную переставную раму (не показано), которую устанавливают на ранее продавленные и наращенные элементы защитного экрана 10. Продавливание элементов 20 защитного экрана 10 в зоне перекрытия 9, 8 осуществляют с врезкой щита (не показано) в грунт 7 через грунтовую подпорную стенку (не показано), закрепленную продольными металлическими балками и деревянной забиркой (не показано), причем металлические балки используют как направляющие для щита (не показано), а устройство для продавливания устанавливают на площадке (не показано), которую возводят на ранее продавленных в зоне стен 15, 16 элементах 20 экрана 10 с их наращиванием (не показано).

Защитный экран 10 выполняют из металлических труб, преимущественно круглоцилиндрических, в том числе прокатных, и/или сварных, и/или холоднотянутых, и/или паяных по шву, и/или бесшовных, и/или спиральношовных, а замковые соединения 22 - в виде образующих замок, приваренных на обращенных друг к другу поверхностях смежных элементов 20 экрана 10, двух протяженных элементов 23, 24, один из которых 23 выполняют С-образным в поперечном сечении, а другой 24 - в виде заведенной в него стенки с расположенным на свободной кромке уширением шириной, превышающей ширину створа С-образного в поперечном сечении элемента 23. После продавливания в грунте 7 каждого элемента 20 экрана 10 полость 25 элемента 20 заполняют твердеющим материалом 26, в качестве которого используют бетон или полимербетон.

Заполнение полости 25 каждого элемента 20 защитного экрана 10 выполняют с армированием (не показано). А армирование выполняют каркасами, и/или отдельными стержнями, и/или сетками, и/или с включением прокатных профилей, и/или с использованием стержневых конструкций типа плоских или пространственных ферм (не показано).

По крайней мере, часть поверхностей элементов 20 экрана 10 перед продавливанием покрывают защитным покрытием.

Заполнение полостей 25 элементов 20 экрана 10 производят путем послойной укладки материала 26 в слабонапорном режиме с использованием самоукладывающегося материала.

При бетонировании элементов 20 экрана 10 бетонную или полимербетонную смесь подают насосом с обеспечением перемещения ее под действием гравитационных сил и уклоне до 2%, причем используют высокотиксотропную самоукладывающуюся смесь с осадкой стандартного конуса не менее 18 см.

При использовании бетонной смеси в нее вводят суперпластифицирующие и/или гидрофобизирующие добавки.

При заполнении полостей 25 элементов 20 экрана 10 твердеющим материалом при длине элемента от 20 м и более твердеющий материал 26 укладывают послойно с соответствующим увеличением количества слоев и количеством патрубков для подачи твердеющего материала 26.

При заполнении полостей 25 элементов 20 экрана 10 твердеющим материалом 26 до начала подачи твердеющего материала 26 полости 25 элементов 20 экрана 10 с торцов перекрывают заглушками (не показано), причем, по крайней мере, со стороны подачи твердеющего материала 26 полость 25 элемента 20 сообщают с атмосферой, причем в заглушке (не показано) со стороны подачи твердеющего материала 26 выполняют отверстия (не показано) под патрубки (не показано)для подачи твердеющего материала 26.

В заглушке (не показано) на удаленном от стороны подачи твердеющего материала 26 торце элемента 20 экрана 10 выполняют отверстия (не показано) для контроля за уровнем заполнения полости 25 твердеющим материалом 26, причем количество отверстий соответствует количеству патрубков (не показано), при этом эти отверстия закрывают съемными пробками (не показано).

Закрепление грунта 7 перед его разработкой производят путем инъектирования закрепляющих материалов, преимущественно синтетических смол, и/или их растворов, и/или цементных растворов, и/или полимерцементных растворов.

Инъектирование закрепляющих материалов в грунт 7 производят путем пропитки, и/или в режиме гидроразрыва, и/или с использованием струйной технологии.

Грунт основания 27 по мере проходки нижнего яруса (не показано) закрепляют путем выполнения свайного основания 28, преимущественно из инъекционных, в том числе грунтоцементных свай 29, в ростверк которого включают элементы 20 защитного экрана 10, подкрепляющих рам 17 и, по крайней мере, заполнение между ними и/или лотковую часть 19 обделки будущего подземного сооружения 6 или лотковую часть 18 обделки дополнительной секции 4.

Рамы 17 выполняют однопролетными или многопролетными, со стойками 30 и балками 31, выполненными в виде закрытого, или открытого, и/или комбинированного профилей из прокатных, и/или гнутых, и/или сварных, и/или трубчатых элементов.

Перекрытие 8, 9, стены 15, 16 и лоток 18, 19 дополнительной секции 4 или сооружения 6 выполняют с соотношением толщин 1:(0,7-1,2):(0,5-0,9), сваи 29 - с диаметром, составляющим 600-1000 мм при длине 10-16 м, а элементы 20 экрана 10 - с диаметром 800-1400 мм.

По крайней мере, при разработке грунта 11 первых заходок производят мониторинг нагрузок, воспринимаемых элементами рам 17, обеспечивающих временное крепление при разработке грунта 11 во внутреннем объеме дополнительной секции 4 или сооружения 6, маркшейдерские наблюдения за деформациями грунта 11 и высокоточное нивелирование положения элементов 20 экрана 10 в крайних и средних точках каждой рамы 17 на всех этапах разработки грунта 11. По данным мониторинга уточняют расчетные параметры грунта 11 и элементов рам 17, после чего повторяют расчетное моделирование процесса разработки грунта 11 и при получении удовлетворительных результатов уточненные расчетные параметры принимают для дальнейшего производства работ.