RU2095520C1

RU2095520C1 - Method for erection of guarding wall in earth

Info

Publication number: RU2095520C1
Application number: RU96111768A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Большаков; М.И. Перцовский; С.М. Перцовский; М.М. Сергеева
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "СТАВ Лтд."
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: according to method, vertical members created in earth are located along object being guarded in rows at distance from each other in each row and with displacement in each row relative to adjacent members of adjacent row. Displacement is to value equal to 0.2-0.8 of pitch of vertical members. Vertical members are made of length H which is determined by relation h ≅ H ≅ 3h, where h - required depth of earth excavation. After creating vertical members in earth, adjacent vertical members are successively interconnected by means of tie-rods which are made to depth which is equal to length of vertical members. When vertical members are made of length larger than required earth excavation depth, tie-rods are made to depth exceeding required earth excavation depth by (0.2-2.0)h. Clear distance between vertical members in row is taken as equal to (0.5-10)d, and clear distance between rows is (1-5)d, where d - maximal cross-sectional dimension of vertical member. EFFECT: high efficiency. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении заглубленных в грунт сооружений различного назначения: ограждений котлованов, шпунтовых стенок, причальных и других сооружений, строительстве фундаментов, подвальных помещений, стенок набережных. The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of structures buried in the ground for various purposes: fencing pits, sheet pile walls, mooring and other structures, the construction of foundations, basements, walls of embankments.

Известен способ крепления выемки в грунте, включающий забивку в грунт вертикальных элементов железобетонных свай, бурение между ними скважин, в которые опускают перфорированные трубы с соплами, направленными в стороны соседних свай, и подачу через сопла под высоким давлением воды для размыва грунта между скважинами и сваями и обнажения поверхности свай с одновременным заполнением образующейся полости между сваями цементным раствором, при твердении которого образуется стенка между сваями [1]
Недостатками известного способа является то, что при однорядном расположении свай имеет место недостаточная жесткость ограждения, определяемая моментом инерции свай относительно горизонтальной оси их симметрии.A known method of securing a recess in the soil, including driving vertical elements of reinforced concrete piles into the soil, drilling wells between them, into which perforated pipes are lowered with nozzles directed to the sides of adjacent piles, and supplying water through the nozzles under high pressure to erode the soil between the wells and piles and exposure of the surface of the piles with simultaneous filling of the cavity formed between the piles with cement mortar, during curing of which a wall is formed between the piles [1]
The disadvantages of this method is that with a single row arrangement of piles there is insufficient rigidity of the fence, determined by the moment of inertia of the piles relative to the horizontal axis of their symmetry.

Наиболее близким к изобретению техническим решением по решаемой задаче, существу и достигаемому результату является способ выполнения ограждающей стенки в грунте, включающий создание в грунте вертикальных элементов ограждения с расположением их вдоль ограждаемого объекта рядами на расстоянии в ряду друг от друга и смещением в каждом ряду относительно элементов смежного ряда, последовательное соединение смежных вертикальных элементов смежных рядов связями и выемку грунта под защитой ограждения до требуемой глубины [2]
В этом способе вследствие расположения свай рядами недостаток, присущий указанному выше известному способу, устранен, однако и этому способу присущи следующие недостатки.The technical solution closest to the invention for the problem to be solved, the essence and the achieved result, is a method of making a wall in the ground, including the creation of vertical fence elements in the ground with their arrangement along rows to be protected by rows at a distance in a row from each other and offset in each row relative to the elements adjacent row, serial connection of adjacent vertical elements of adjacent rows by ties and excavation under the protection of the fence to the required depth [2]
In this method, due to the arrangement of piles in rows, the disadvantage inherent in the above known method is eliminated, however, the following disadvantages are also inherent in this method.

Если часть работы по выполнению ограждения, а именно создание двух рядов свай, выполняют до выемки грунта, то остальные работы, а именно установку сваей, затяжек, поясов и распорок выполняют в процессе выемки грунта, что вынуждает осуществлять выемку грунта послойно, чередуя отрывку грунта в каждом слое с установкой поясов и распорок между сваями. Такое чередование работ снижает производительность труда и увеличивает трудоемкость и продолжительность работ. В несвязных грунтах, т.е. в грунтах с малой величиной сцепления, возможны вывалы максимального грунта в перерывах времени между окончанием выемки слоя грунта у этих свай и созданием затяжек и жестких связей между ними. Такие вывалы вызывают дополнительные трудозатраты по их удалению и могут вызвать подвижки грунта за сваями, что в свою очередь может вызвать увеличение активного давления грунта на ограждение, в расчете на которое необходимо увеличить глубину заглубления свай в грунт и жесткость связей, затяжек и распорок (по сравнению со случаями, когда вывалы грунта между сваями исключены). If part of the work on the execution of the fence, namely the creation of two rows of piles, is performed before excavation, then the rest of the work, namely the installation of piles, puffs, belts and struts, is performed during excavation, which forces layer-by-layer excavation, alternating the excavation into each layer with installation of belts and struts between piles. This alternation of work reduces labor productivity and increases the complexity and duration of work. In disconnected soils, i.e. in soils with a small amount of adhesion, maximum soil failures are possible in time intervals between the end of the excavation of the soil layer at these piles and the creation of puffs and tight ties between them. Such outfalls cause additional labor costs for their removal and can cause soil shifts behind the piles, which in turn can cause an increase in the active pressure of the soil on the fence, in order to increase the depth of penetration of the piles into the soil and the rigidity of the ties, tightenings and struts (in comparison with cases when soil dumps between piles are excluded).

Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости за счет обеспечения возможности оптимизации параметров вертикальных элементов, а именно их длины и жесткости, а также размеров поперечного сечения связей между ними, в том числе при необходимости выполнения их глубиной, большей глубины выемки грунта, а также снижение трудоемкости работ и уменьшение сроков строительства за счет обеспечения возможности полного выполнения ограждения до начала разработки грунта, защищенного этим ограждением, исключения подвижек грунта за ограждением, что в свою очередь способствует снижению материалоемкости, исключения необходимости послойной выемки грунта. The objective of the present invention is to reduce the consumption of materials due to the possibility of optimizing the parameters of vertical elements, namely their length and stiffness, as well as the size of the cross-section of the connections between them, including if necessary, to perform their depth, greater depth of excavation, as well as reducing the complexity of work and reducing construction time by ensuring that the fence can be fully completed before the development of soil protected by this fence is avoided, and soil movements are avoided guardrail, which in turn contributes to lower material consumption, eliminating the need layered excavation.

Эта задача решается за счет того, что в способе выполнения ограждающей стенки в грунте, включающем создание в грунте вертикальных элементов ограждения с расположением из вдоль ограждаемого объекта рядами на расстоянии в ряду друг от друга и смещением в каждом ряду относительно элементов смежного ряда, последовательное соединение смежных вертикальных элементов смежных рядов связями и выемку грунта под защитой ограждения до требуемой глубины, вертикальные элементы в каждом последующем ряду смещают относительно вертикальных элементов предыдущего ряда на величину, равную 0,2 ^oC 0,8 шага вертикальных элементов, причем вертикальные элементы выполняют длиной H, определяемой зависимостью h ≅ H ≅ 3h, где h требуемая глубина выемки грунта, причем при выполнении вертикальных элементов длиной, равной требуемой глубине выемки грунта, связи выполняют до глубины, равной длине вертикальных элементов, а при выполнении вертикальных элементов длиной большей требуемой глубины выемки грунта, связи выполняют до глубины, превышающей требуемую глубину выемки грунта на (0,2 ^oC 2,0) h, при этом расстояние в свету между вертикальными элементами в ряду принимают равным (0,5 ^oC 10) d, а расстояние между рядами в свету равным (1 ^oC 5) d, где d наибольший размер поперечного сечения вертикального элемента. При этом связи в связных грунтах могут выполнять с разрывами по высоте, причем высота разрыва составляет (0,5 ^oC 3) d; перед выемкой грунта вертикальные элементы всех рядов могут объединять поверху горизонтальным шапочным элементом; по мере выемки грунта противолежащие участки ограждения могут объединять распорами; до выемки грунта и/или в процессе выемки грунта ограждения могут заанкеривать в грунте посредством анкерных устройств.This problem is solved due to the fact that in the method of making the enclosing wall in the soil, including the creation of vertical fence elements in the soil with the arrangement of rows along the object to be protected in rows at a distance in a row from each other and offset in each row relative to elements of an adjacent row, the series connection of adjacent vertical elements of adjacent rows by ties and excavation under the protection of the fence to the required depth, vertical elements in each subsequent row are displaced relative to the vertical elements A previous row by an amount equal to 0.2 0.8 ^o C vertical step elements, wherein the vertical elements operate length H, defined by the dependent h ≅ H ≅ 3h, where h required excavation depth, wherein when the vertical elements of length equal to the desired depth excavation, communication is performed to a depth equal to the length of the vertical elements, and when vertical elements are longer than the required depth of excavation, communications are performed to a depth exceeding the required excavation depth by (0.2 ^° C 2.0) h, while distant the light between the vertical elements in the row is taken to be (0.5 ^° C 10) d, and the distance between the rows in the light is equal to (1 ^° C 5) d, where d is the largest cross-sectional dimension of the vertical element. In this connection in a cohesive soil can perform with discontinuities in height, and the height of the gap is (0.5 ^o C 3) d; before excavation, the vertical elements of all rows can be combined on top with a horizontal cap element; as the soil is excavated, opposite sections of the fence can be joined by struts; Before excavation and / or during excavation, fences can be anchored into the ground by means of anchor devices.

Технический результат, обеспечиваемый указанной выше определенной последовательностью определенных операций, состоит в том, что вследствие оптимизации параметров вертикальных элементов и связей между ними снижается материалоемкость возводимой в грунте по изобретенному способу ограждающей стенки, обеспечивается возможность выполнения связей ниже глубины требуемой выемки грунта, что позволяет расположить связи в зоне действия максимальных моментных нагрузок и увеличить жесткость ограждения без увеличения материалоемкости. The technical result provided by the aforementioned certain sequence of certain operations is that due to the optimization of the parameters of the vertical elements and the connections between them, the material consumption of the wall being erected in the soil is reduced according to the inventive method, it is possible to make the connections below the depth of the required excavation, which allows you to arrange the connection in the area of maximum torque loads and increase the rigidity of the fence without increasing material consumption.

На фиг. 1 изображен фрагмент ограждения в плане, возводимого согласно заявляемому способу; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 то же, со связями, которые выполняют до глубины, превышающей глубину выемки грунта; на фиг. 4 разрез по Б-Б на фиг. 1, со связями, расположенными по высоте с разрывами; на фиг. 5 то же, с шапочным элементом; на фиг. 6 то же, с распорками, объединяющими противолежащие участки ограждения; на фиг. 7 разрез по Б-Б на фиг. 1 с анкерными устройствами. In FIG. 1 shows a fragment of the fence in the plan, erected according to the claimed method; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 the same with bonds that perform to a depth exceeding the depth of excavation; in FIG. 4 a section along BB in FIG. 1, with ties spaced apart with gaps; in FIG. 5 the same with the cap element; in FIG. 6 the same, with struts combining opposite sections of the fence; in FIG. 7 a section along BB in FIG. 1 with anchor devices.

Способ согласно изобретению осуществляют следующим образом. The method according to the invention is as follows.

За контуром ограждаемого объекта 1 производят создание в грунте 2, по крайней мере, двух рядов вертикальных элементов 3, 4. Элементы 3 расположены в одном ряду, а элементы 4 в другом. В качестве вертикальных элементов 3, 4 могут быть элементы любого поперечного сечения, в том числе сваи, шпунтовые сваи и т.п. строительные конструкции. В каждом ряду вертикальные элементы 3, 4 создают на расстоянии друг от друга, при этом в каждом последующем ряду вертикальные элементы 4 смещают относительно вертикальных элементов 3 предыдущего ряда на величину, равную 0,2 ^oC 0,8 шага вертикальных элементов. Вертикальные элементы 3, 4 выполнены длиной H, определяемой зависимостью h ≅ H ≅ 3h, где h требуемая глубина выемки грунта. При выполнении вертикальных элементов 3, 4 длиной, равной требуемой глубине выемки грунта, элементы 3 и 4, смежные между собой в смежных рядах, последовательно соединяют связями 5, которые выполняют до глубины, равной длине вертикальных элементов 3 и 4. Если вертикальные элементы согласно приведенной выше зависимости выполняют длиной большей требуемой глубины выемки грунта, то сваи 5 выполняют до глубины, превышающей требуемую глубину выемки грунта на (0,2 ^oC 2,0) h, при этом расстояние в свету между вертикальными элементами 3 и 4 в ряду принимают равным (0,5 ^oC 10) d, а расстояние между рядами в свету равным (1 ^oC 5) d, где d наибольший размер поперечного сечения вертикального элемента 3 или 4. Связи 5 в связных грунтах могут выполнять с разрывами 6, высота которых составляет (0,5 ^oC 3) d. После возведения вертикальных элементов 3 и 4 всех рядов их могут объединять поверху горизонтальным шапочным элементом 7, который выполняют перед выемкой грунта. Таким образом, выемку грунта оказывается возможным производить после выполнения всего ограждения сразу на всю требуемую глубину с использованием всех имеющихся строительных средств. По мере выемки грунта противолежащие участки 8 ограждения могут объединять распорами 9. Связи 5 могут выполнять любым известным способом. В песчаных или маловлажных лессовых грунтах связи 5 могут быть выполнены химзакреплением, силикатизацией массива грунта между вертикальными элементами 3 и 4; в мягкопластиных глинистых грунтах для возведения связей 5 возможно использовать известную струйную технологию с бурением скважин между вертикальными элементами 3 и 4 на необходимую глубину, погружением в скважины специального снаряда, состоящего из двух труб, в одну из которых подают воду и размывом грунта образуют прорезь между скважиной (не показана) и вертикальным элементом, а во вторую (не показана) твердеющий материал, например цементный раствор, заполняющий образованную прорезь, создавая тем самым связь 5 между вертикальными элементами 3 и 4. Расстояние между вертикальными элементами назначают исходя из глубины выемки грунта внутри создаваемого ограждения и состояния грунта за ограждающей стенкой: крупности его частиц, сцепления, угла внутреннего трения, влажности, плотности, консистенции. Как показали проведенные многочисленные эксперименты и наблюдения, с учетом всех указанных выше факторов оптимальные параметры расстояния в свету между вертикальными элементами в ряду находятся в интервале (0,5 ^oC 10) d, а между рядами в свету (1 ^oC 5) d, где d наибольший размер поперечного сечения вертикального элемента. По выемки грунта и/или в процессе выемки грунта ограждения могут заанкеривать в грунте посредством анкерных устройств 10.Beyond the contour of the enclosed object 1, at least two rows of vertical elements 3, 4 are created in the soil 2. Elements 3 are located in one row, and elements 4 in the other. The vertical elements 3, 4 can be elements of any cross section, including piles, sheet piles, etc. building construction. In each row, vertical elements 3, 4 are created at a distance from each other, while in each subsequent row, vertical elements 4 are displaced relative to the vertical elements 3 of the previous row by an amount equal to 0.2 ^° C. 0.8 steps of vertical elements. Vertical elements 3, 4 are made of length H, determined by the dependence h ≅ H ≅ 3h, where h is the required depth of excavation. When performing vertical elements 3, 4 with a length equal to the required depth of excavation, elements 3 and 4 adjacent to each other in adjacent rows are sequentially connected by bonds 5, which are made to a depth equal to the length of vertical elements 3 and 4. If the vertical elements are according to the above dependences are fulfilled with a length greater than the required depth of excavation, the piles 5 are performed to a depth exceeding the required depth of excavation by (0.2 ^° C 2.0) h, while the distance in the light between the vertical elements 3 and 4 in a row is taken explicit (0.5 ^o C 10) d, and the distance between the rows in the light equal to (1 ^o C 5) d, where d is the largest cross-sectional dimension of the vertical element 3 or 4. Connections 5 in cohesive soils can be performed with gaps 6, height which is (0.5 ^o C 3) d. After the construction of the vertical elements 3 and 4 of all rows, they can be combined on top of the horizontal cap element 7, which is performed before excavation. Thus, excavation is possible after the completion of the entire fence immediately to the entire required depth using all available construction equipment. As the excavation takes place, the opposite sections of the fence 8 can be joined by spacers 9. The connections 5 can be carried out in any known manner. In sandy or low-moisture loess soils, bonds 5 can be made by chemical fastening, silicatization of the soil mass between the vertical elements 3 and 4; in soft clay clay soils for building connections 5 it is possible to use the well-known inkjet technology with drilling wells between vertical elements 3 and 4 to the required depth, immersing in a well a special projectile consisting of two pipes, one of which feeds water and forms a cut between the well in the washout of soil (not shown) and a vertical element, and in the second (not shown) hardening material, for example cement mortar, filling the formed slot, thereby creating a bond 5 between the vertical elements Tammy 3 and 4. The distance between the vertical elements assigned based on the depth of excavation created inside the fence and the ground state of the partition wall: its particle size, adhesion, angle of internal friction, humidity, density, and consistency. As shown by numerous experiments and observations, taking into account all the above factors, the optimal parameters of the distance in the light between the vertical elements in the row are in the range (0.5 ^o C 10) d, and between the rows in the light (1 ^o C 5) d, where d is the largest cross-sectional dimension of the vertical element. By excavation and / or during excavation, barriers can anchor in the soil by means of anchor devices 10.

Claims

1. Способ выполнения ограждающей стенки в грунте, включающий создание в грунте вертикальных элементов ограждения с расположением их вдоль ограждаемого объекта рядами на расстоянии в ряду друг от друга и смещением в каждом ряду относительно элементов смежного ряда, последовательное соединение смежных вертикальных элементов смежных рядов связями и выемку грунта под защитой ограждения до требуемой глубины, отличающийся тем, что вертикальные элементы в каждом последующем ряду смещают относительно вертикальных элементов предыдущего ряда на величину, равную 0,2 0,8 шага вертикальных элементов, причем вертикальные элементы выполняют длиной Н, определяемой зависимостью h ≅ H ≅ 3h, где h требуемая глубина выемки грунта, причем при выполнении вертикальных элементов длиной, равной требуемой глубине выемки грунта, связи выполняют до глубины, равной длине вертикальных элементов, а при выполнении вертикальных элементов длиной, большей требуемой глубины выемки грунта, связи выполняют до глубины, превышающей требуемую глубину выемки грунта на (0,2 2,0) h, при этом расстояние в свету между вертикальными элементами в ряду принимают равным (0,5 10) d, а расстояние между рядами в свету равным (1 5) d, где d наибольший размер поперечного сечения вертикального элемента. 1. The method of performing the enclosing wall in the soil, including the creation of vertical elements of the fence in the soil with their location along the enclosed object in rows at a distance in a row from each other and offset in each row relative to elements of an adjacent row, the series connection of adjacent vertical elements of adjacent rows by ties and a recess soil under the protection of the fence to the required depth, characterized in that the vertical elements in each subsequent row are offset relative to the vertical elements of the previous row by an amount equal to 0.2 0.8 steps of vertical elements, and the vertical elements perform a length H, determined by the dependence h ≅ H ≅ 3h, where h is the required depth of excavation, and when performing vertical elements with a length equal to the required depth of excavation, communication perform to a depth equal to the length of the vertical elements, and when performing vertical elements with a length greater than the required depth of excavation, communications are performed to a depth exceeding the required depth of excavation by (0.2 2.0) h, while the distance in the light between the vertical elements in the row are taken equal to (0.5 10) d, and the distance between the rows in the light is equal to (1 5) d, where d is the largest cross-sectional dimension of the vertical element.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что связи в связных грунтах выполняют с разрывами по высоте, причем высота разрывов составляет (0,5 3) d. 2. The method according to p. 1, characterized in that the bonds in cohesive soils are performed with discontinuities in height, the height of the discontinuities being (0.5 3) d.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перед выемкой грунта вертикальные элементы всех рядов объединяют поверху горизонтальным шапочным элементом. 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that before the excavation of the vertical elements of all rows are combined on top with a horizontal cap element.

4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что по мере выемки грунта противолежащие участки огражения объединяют распорками. 4. The method according to PP. 1 3, characterized in that as the excavation of the soil opposite sections of the fence combine struts.

5. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что до выемки грунта и/или в процессе выемки грунта ограждение заанкеривают в грунте посредством анкерных устройств. 5. The method according to PP. 1 to 3, characterized in that prior to excavation and / or during excavation, the fence is anchored in the soil by means of anchor devices.