способ крепления стенки выемки

Формула изобретения

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СТЕНКИ ВЫЕМКИ, включающий монтаж в стенке арматурного каркаса и укрепление грунта стенки в зоне каркаса совместно с закреплением каркаса, отличающийся тем, что арматурный каркас формируют путем погружения в грунт стенки стержней, при этом предварительно определяют расстояние от краев стенки до концов стержней, при котором сохраняется целостность стенки, а стержни размещают в два параллельных ряда под углом к продольной оси выемки с формированием сетки с ячейками в виде параллелограммов, по дну выемки вдоль линии сопряжения дна со стенкой образуют траншею, а укрепление грунта стенки производят путем обжига потоком низкотемпературной плазмы, причем частью расплавленного грунта заполняют траншею.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при выполнении земляных работ с целью крепления стенок выемок, откосов, склонов различных земляных сооружений.

Известен способ крепления стенки выемки путем термического или химического закрепления массива грунта [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ крепления стенки выемки торкретированием, согласно которому на стенку под высоким давлением производят набрызг бетонной смеси слоями, при этом по грунту или между соответствующими слоями устанавливают арматурную сетку, получая в результате монолитную конструкцию.

Недостатками известного способа являются: недостаточная антикоррозийная защита стенки в случае эксплуатации в агрессивных условиях; невозможность использования способа при укреплении стенок выемок небольшого размера, т.к. дальность подачи пневмобетона должна быть не менее 1 м, и значительные трудозатраты, обусловленные необходимостью использования специального оборудования для подачи смеси под высоким давлением, а также материалов, составляющих смесь (песок, цемент и т.п.), что сужает технологические возможности способа.

Цель изобретения - улучшение антикоррозийных свойств стенки и расширение технологических возможностей способа.

Достигается это тем, что в стенке формируют арматурную сетку с ячейками в виде параллелограммов, погружая в грунт на расстоянии от края стенки, не разрушающем при погружении ее целостность, два параллельных ряда из наклонных стержней, по дну выемки вдоль линии сопряжения дна со стенкой образуют траншею, а стенку обжигают потоком низкотемпературной плазмы до термоукрепления грунта в зоне арматурной сетки, причем частью расплавленного грунта заполняют траншею.

Изобретение отличается от известного тем, что арматурную сетку образуют в грунте, погружая в него на расстоянии от края стенки, не разрушающем при погружении ее целостность, два параллельных ряда наклонных стержней; стенку обжигают потоком низкотемпературной плазмы до термоукрепления слоя грунта в зоне арматурной сетки; частью расплавленного грунта заполняют траншею, выполненную по дну выемки вдоль сопряжения дна со стенкой.

При воздействии низкотемпературной плазмы на грунт происходит его термическое укрепление и образуется монолитная конструкция, состоящая из армированного термоукрепленного грунта с оплавленным поверхностным слоем. Такая стенка обладает антикоррозионными и гидроизоляционными свойствами, т.к. стекловидная пленка, получаемая на поверхности стенки в результате обжига защищает стенку от влаги и препятствует ее разрушению при воздействии агрессивной среды. Причем часть расплава стекает по стенке в траншею образуя дополнительный подпор, который повышает устойчивость массива грунта, прилегающего к стенке.

На фиг. 1 представлена стенка выемки, вертикальный разрез; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.1; на фиг.4 - общий вид устройства для обжига; на фиг.5 - принципиальная схема устройства.

Способ осуществляют следующим образом. На расстоянии 30-40 см от края стенки выемки 1 вбивают ряд арматурных стержней 2 периодического профиля, наклоненных к поверхности основания 3 под углом примерно 60^о. Это расстояние (30-40 см) выбрано исходя из условия сохранения целостности стенки при забивке стержней и зависит в основном от вида грунта и глубины выемки. Арматурные стержни вбивают с шагом 30-50 см на глубину, примерно равную отметке заложения дна траншеи 4 (или ниже), которая устраивается вдоль линии сопряжения дна выемки 5 со стенкой 1. Аналогичным образом забивают другой ряд арматурных стержней 6, который располагают вплотную к забитому ряду стержней 2, но с противоположным углом наклона. Забитые таким образом стержни образуют в грунте арматурную сетку 7 с ячейками в виде параллелограммов. Затем стенку обжигают потоком низкотемпературной плазмы. Устройство для обжига содержит передвижную тележку 8, на которой шарнирно закреплены гидродомкрат 9 и траверсы 10. К траверсам 10 шарнирно прикреплены две направляющие стойки 11 и на них установлен плазменный генератор 12 с механизмом возвратно-поступательного перемещения 13 и камера 14, выполненная в виде прямоугольного короба с одной открытой стороной.

Устройство работает следующим образом. Тележка 8 устанавливается на верхней площадке вдоль стенки выемки 1 так, чтобы расстояние от подвергаемой обжигу поверхности до камеры составляло 5-10 мм. После этого включают гидродомкрат 9, усилие которого вдавливает опорные концы направляющих стоек 11 в грунт, закрепляя тем самым их в фиксированном относительно обрабатываемой поверхности положении. Затем включают плазмотрон 12 и под действием механизма перемещения 13 последний вместе с камерой 14 совершает движение по направляющим стойкам 11 в вертикальной плоскости. Плазменные потоки 15, воздействуя на обрабатываемую поверхность, оплавляют верхний слой грунта и за счет теплопередачи термоупрочняют грунт, расположенный вокруг стержней, прочно связывая его с арматурной сеткой. При этом образуется монолитная конструкция, состоящая из термоупрочненного армированного грунта 16 с оплавленным поверхностным слоем 17. После одного прохода плазмотрона на высоту стенки выемки тележка перемещается вдоль стенки выемки на расстояние, равное ширине оплавленной зоны, затем процесс повторяется.

Использование предлагаемого способа позволяет расширить его функциональные возможности и снизить трудозатраты при производстве работ по укреплению стенок выемок, т.к. способ не требует использования специальных материалов - песка, цемента, а также повысить антикоррозийные и гидроизоляционные свойства стенки.