стена подземного сооружения

Формула изобретения

СТЕНА ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, содержащая прикрепленные к ней и проходящие через грунтовую засыпку тяги, каждая из которых противоположным концом заанкерена в коренной грунт, и разгружающие элементы, размещенные на тягах в направлении продольной оси стены, отличающаяся тем, что разгружающие элементы объединены между собой и выполнены в виде мембраны из по крайней мере одного плоского гибкого полотнища, расположенного в пределах призмы обрушения грунта и закрепленного посредством дополнительных анкеров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям стен подземных сооружений.

Известна подпорная стенка, включающая лицевые плиты и прикрепленные к ним посредством замков анкерные устройства, выполненные составными из жестких, шарнирно соединенных между собой элементов [1]

Недостатками известной конструкции подпорной стенки являются относительная сложность изготовления и монтажа конструкции анкера, так как изготовление монолитных конструкций требует значительных трудозатрат, а для монтажа сборных железобетонных плит необходимо использование грузоподъемной техники, незначительное усилие анкеровки из-за небольшой глубины заделки его в грунт, а также высокая материалоемкость, связанная с устройством сплошной железобетонной плиты вдоль стены.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стена подземного сооружения, содержащая прикрепленные к ней и проходящие через грунтовую засыпку тяги, каждая из которых противоположным концом заанкерена в коренной грунт и разгружающие элементы, размещенные на тягах в направлении продольной оси стены [2]

Недостатками данной конструкции являются повышенный расход материала и низкая технологичность возведения. Повышенный расход материала связан с использованием поперечных элементов в виде балок, в которых материал работает менее эффективно, чем в мембране и, кроме того, балки, выполненные из железобетона, будут дополнительно нагружать тяги, которые помимо веса грунта должны будут нести и вес балок. Низкая технологичность связана с применением балок, что ведет к повышению трудоемкости монтажа конструкции, так как требует применения грузоподъемной техники.

Предлагаемое техническое решение в сравнении с прототипом отличается следующими неизвестными ранее признаками:

разгружающие элементы выполнены в виде мембраны из по крайней мере одного плоского гибкого полотнища;

мембрана расположена в пределах призмы обрушения грунта и закреплена посредством дополнительных анкеров;

экономичность устройства достигается за счет снижения материалоемкости, так как мембрана расположена только в пределах призмы обрушения грунта;

эффективность использования устройства за счет снижения активного давления грунта на стену подземного сооружения, связанного с зависанием верхней части грунта призмы обрушения на плоских гибких полотнищах;

высокая технологичность при выполнении работ по возведению стен подземных сооружений за счет того, что разгружающие элементы объединены между собой и выполнены в виде мембраны из по крайней мере одного плоского гибкого полотнища, монтаж которого может быть осуществлен достаточно просто без привлечения грузоподъемной техники, кроме того, отпадает необходимость в дополнительной трудоемкой операции предварительного напряжения тяг, так как силы предварительного напряжения создаются грунтом при обратной засыпке.

Целью изобретения является снижение материалоемкости стены подземного сооружения и повышение технологичности ее возведения.

Поставленная цель достигается тем, что стена подземного сооружения, содержащая прикрепленные к ней и проходящие через грунтовую засыпку тяги, каждая из которых противоположным концом заанкерена в коренной грунт и разгружающие элементы, размещенные на тягах в направлении продольной оси стены, разгружающие элементы объединены между собой и выполнены в виде мембраны из по крайней мере одного плоского гибкого полотнища, расположенного в пределах призмы обрушения грунта и закрепленного посредством дополнительных анкеров. При этом не используются материалоемкие элементы в виде балок, достигается экономия материала за счет расположения мембраны только в пределах призмы обрушения грунта, а также за счет изготовления ее из плоских гибких полотнищ, обладающих незначительным собственным весом, а значит не нагружающей тягу дополнительной нагрузкой. Отпадает необходимость в дополнительной трудоемкой операции предварительного напряжения тяг, так как силы предварительного напряжения создаются за счет веса грунта при выполнении обратной засыпки.

На фиг. 1 изображена стена подземного сооружения; на фиг.2 вид А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Стена подземного сооружения 1 содержит прикрепленные к ней проходящие через грунтовую засыпку тяги 2, каждая из которых на противоположном конце имеет анкер 3, а по верху тяг размещены плоские гибкие полотнища 4, выполненные в виде мембраны, расположенной в пределах призмы обрушения грунта 5 и закрепленной на дополнительных анкерах 6. Стена подземного сооружения 1 может быть выполнена из сборного или монолитного железобетона (стена резервуара или подвала, подпорная стена, стена аэротенка, противооползневая стена из ряда буронабивных свай и т.п.) и из металлического шпунта. Плоские гибкие полотнища 4 могут быть выполнены из геотекстиля, пластика, армированной резины и пр.

Стена подземного сооружения работает следующим образом.

Давление грунта призмы обрушения 5 распределяется между стеной подземного сооружения 1 и плоскими гибкими полотнищами мембраны 4, благодаря чему в последней и в поддерживающих ее анкерах 3 возникает сила предварительного напряжения. Таким образом отпадает необходимость в дополнительной трудоемкой операции предварительного напряжения анкеров 3. Силы предварительного напряжения в тягах 2 действуют в направлении, противоположном действию активного давления грунта призмы обрушения 5, и разгружают стену подземного сооружения. Причем точка крепления тяг 2 к стене подземного сооружения 1 выбрана таким образом, чтобы минимизировать эпюру изгибающих моментов в стене подземного сооружения.

Монтаж конструкции осуществляется следующим образом.

После отрывки котлована и возведения подземного сооружения производится обратная засыпка грунтом, который за счет зависания создает в стене подземного сооружения 1 и в прикрепленных к ней тягах 2 предварительное напряжение.

Тяги 2 соединяются со стеной подземного сооружения одним из известных способов, например, они могут быть пропущены через швы сборной железобетонной стены и закреплены на противоположной стороне накладной с гайкой (не показаны). Соединение элементов мембраны 4 с дополнительными анкерами 6 может быть выполнено, например, с помощью насадки полотнищ на снабженные крепежными элементами штыри (не показаны).

Изобретение может быть использовано в конструкциях стен подземных сооружений различного назначения, в гражданском и промышленном строительстве, в том числе особо эффективно его применение в сейсмически опасных районах.