Спосіб спорудження напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів в м’яких ґрунтах

1. Спосіб спорудження напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів в м'яких ґру C2 2 90581 1 3 Відомий спосіб спорудження підземних напірних сталезалізобетонних водоводів в м'яких ґрунтах, що включає проходку водовода тунелепрохідницьким комплексом з відтисканням ґрунтової води в ґрунтах, що обводнюють, пристроєм при проходці первинного личкування із збірних залізобетонних блоків і первинним нагнітанням розчину за збірні блоки, потім улаштуванням внутрішнього металевого личкування і затрубного залізобетонного монолітного личкування, що виконується після проходки водоводів, і нагнітання розчину за внутрішнє личкування (див. Орлов Ю.А. і др. «Строительство подземних напорних водоводов Загорской ГАЭС-2», - журнал «Гидротехническое строительство», 2007 №4 (стр.31-39). Недоліком такого способу є складність виконання підземних робіт, особливо в умовах ґрунтів, що обводнюють, висока вартість робіт, необхідність улаштування відкритих ділянок водоводів, наприклад, в примиканні до водоприймальника і будівлі ГЕС (ГАЕС), необхідність багатократного монтажу і демонтажу тунелепрохідницького комплексу при декількох водоводах і невеликій їх протяжності. Відомий спосіб спорудження напірних сталезалізобетонних водоводів шляхом виконання котловану, улаштування в ньому сталезалізобетонних водоводів з подальшим засипом водоводів ґрунтом, що дозволяє значно понизити вплив зовнішніх температур, (див. Аршеневский Н.Н. и др. «Гидроэлектростанции», М., Энергия, 1980, стр.354-355). Недоліком такого способу є збільшення об'ємів виїмки котловану і подальшого засипку, зниження надійності роботи водоводів в умовах експлуатації, особливо в складних геологічних умовах неоднорідних ґрунтів, у тому числі за наявності зсувних схилів, що пов'язане з розкриттям міжсекційних швів і протічками, які можуть викликати суфозію ґрунтів, складність контролю за станом водоводів, а також необхідність виконання заходів щодо забезпечення стійкості укосів і схилу, де розміщуються водоводи, в будівельний і експлуатаційний періоди. В основу винаходу поставлена задача підвищення стійкості укосів схилу по трасі водоводів, поліпшення умов спільної роботи водоводів з ґрунтом в умовах експлуатації, недопущення суфозійних явищ і розмиву ґрунту, і в цілому, підвищення надійності роботи водоводів. Поставлена задача вирішується тим, що при пропонованому способі спорудження сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів в м'яких ґрунтах з подальшою їх засипкою, котлован виконують на рівні верхньої частини водоводів, потім уздовж бічних граней водоводів улаштовують шпунтову завісу, яку закінчують нижче за підошву водоводів, видаляють ґрунт із зони водоводів між шпунтовими завісами до їх підошви, після чого бетонують водоводи і засилають ґрунтом. Крім того, після виконання шпунтової завіси і видалення ґрунту із зони водоводів в основі водоводів проводять буріння свердловин із закачуванням зв’язуючого складу, після чого бетонують водоводи і засипають ґрунтом. 90581 4 Крім того, після виконання шпунтової завіси в зонах примикання до бічних граней водоводів в ґрунті бурять свердловини, через які закачують зв'язуючий склад, після видалення ґрунту із зони водоводів проводять в основі водоводів буріння свердловин із закачуванням зв'язуючого складу, а після бетонування водоводів і засипку їх ґрунтом проводять буріння свердловин із закачуванням зв'язуючого складу в ґрунт засипку над водоводом і над зоною примикання, утворюючи в ґрунті довкола кожного водоводу суцільну зону ґрунту із зв'язуючим складом. Між сукупністю відмінних ознак технічного вирішення, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступна система причиннонаслідкових зв'язків: При улаштуванні шпунтових завіс досягається підвищення стійкості укосів котловану і схилу по трасі водоводів, поліпшення спільної роботи водоводів з ґрунтом в умовах експлуатації і зниження переміщень водоводів в ґрунті. При закачуванні зв'язуючого складу в основу водоводів, зони примикання до бічних граней водоводів, в ґрунт засипку над водоводами і над зоною примикання досягається підвищення міцності, водонепроникності, запобігання суфозійних явищ і розмиву ґрунту, створюючого суцільну зону із зв'язуючим складом довкола кожного водоводу. Ознаки, що відрізняють технічне вирішення, що заявляється, відсутні в інших аналогічних вирішеннях при вивченні даної і суміжної галузей техніки, що відповідно забезпечує, на думку авторів, відповідність критеріям «новизна» і «винахідницький рівень». Пропоноване технічне вирішення пояснюється кресленнями, де на Фіг.1, 2 і 3 показані поперечні розрізи водоводів, де: 1 - підошва котловану; 2 - шпунтова завіса; 3 - підошва водоводу; 4 - металеве личкування водоводу; 5 - водовід; 6 - основа водоводу; 7 - зона примикання до бічних граней водоводу; 8 - засипка. Спосіб створення напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів в м'яких ґрунтах здійснюється таким чином: При пропонованому способі, як показано на Фіг.1, виконують котлован з підошвою (1) на рівні верхньої частини водоводів, потім уздовж бічних граней кожного водоводу владнують шпунтову завісу (2), яка закінчується нижче за підошву (3) водоводів, після чого видаляють ґрунт із зони водоводів між шпунтовими завісами (2) до підошви (3) водоводів і після установлення металевого личкування (4) і бетонування водоводів (5) виконують засипку їх ґрунтом. Так само при пропонованому способі, (наприклад, в піщаних і супіщаних ґрунтах), як показано на Фіг.2, проводять в основі (6) водоводів нижче за його підошву (3) буріння свердловин із закачуванням зв'язуючого складу, з подальшим установленням металевого личкування, бетонуванням водоводів (5) і засипкою їх ґрун 5 том. Так само при пропонованому способі, (наприклад, в піщаних і супіщаних ґрунтах), як показано на Фіг.3, в зонах примикання (7) до бічних граней водоводів в ґрунті бурять свердловини, через які закачують зв'язуючий склад, після чого видаляють ґрунт із зони водоводів між шпунтовими завісами (2) до підошви (3) водоводів і проводять в основі (6) водоводів нижче за його підошву (3) буріння свердловин із закачуванням зв'язуючого складу, після установлення металевого личкування (4), бетонування водоводів (5) і засипання їх ґрунтом проводять буріння свердловин із закачуванням зв'язуючого складу в ґрунт засипки (8) над водоводами (5) і над зоною примикання (6), утворюючи в ґрунті довкола кожного водовода (5) суцільну зону ґрунту із зв'язуючим складом. Шпунтова завіса (2) може виконуватися із залізобетонного або металевого шпунту шляхом віброзанурювання або забивання, а також може виконуватися у вигляді бетонної стінки методом "стіна у ґрунті". При бетонуванні водоводу шпунтова завіса зв'язується з водоводом в єдину конструкцію. Виконання шпунтових завіс може проводитися паралельно з розробкою котлована уздовж траси водоводів. Як зв'язуючий склад можуть використовуватися цементно-пісчані, цементноглинисті і інші розчини, при нагнітанні яких досягається підвищення міцності, модуля деформації, стійкості, однорідності, водонепроникності і, в ці Комп’ютерна верстка А. Рябко 90581 6 лому, зміцнення ґрунту, створюючого суцільну зону довкола кожного водоводу (5). При такому способі зменшується об'єм котловану і об'єм засипки, шпунтову завіси використовуються як опалубка при бетонуванні водоводів (5) і як несуча конструкція, що працює спільно з водоводами в умовах експлуатації, не відбувається розущільнення ґрунту в зонах примикання і основи водоводів (6), шпунтові завіси (2), що заглиблені в основу водоводів (6), забезпечують підвищення стійкості схилу по трасі водоводів (5) і укосів котловану, що особливо важливе при зсувних схилах і ґрунтах по трасі і в основі водоводів (6) з низькими зсувними характеристиками, а також зменшення переміщень водоводів в ґрунті, досягається підвищення надійності роботи водоводів в умовах експлуатації. В умовах, наприклад, піщаних ґрунтів з низькими міцнісними показниками, високою водопроникністю, завдяки створенню довкола кожного водоводу суцільної зони з ґрунту з підвищенням міцнісних і деформаційних характеристик, однорідності, стійкості і водонепроникності, забезпечується поліпшення умов роботи водоводів і ґрунту в умовах експлуатації, різке зниження переміщень водоводів в ґрунті і, відповідно, зменшення можливості розкриття міжсекційних швів і протікань, суфозійних явищ в ґрунті, і в цілому досягається підвищення надійності роботи водоводів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601