книги / Реконструкция подземного пространства

Устройство подобных сооружений крайне выгодно, т.к. позволяет со­ хранить историческую застройку городов, с одной стороны, а с другой - вы­ годно использовать подземное пространство, сконцентрировав под землёй торговые, развлекательные и сервисные учреждения.

Переход от типового строительства на свободной территории к рекон­ струкции и новому строительству в сложных условиях плотной городской застройки - это актуальная задача всех участников современного строитель­ ного комплекса.

Согласно Европейскому международному стандарту - Eurocode 7 (Geo­ technics) подобное строительство относится к III наиболее сложной геотех­ нической категории. Работы «нулевого» цикла в данных условиях оказыва­ ются самыми дорогими. Анализ аварий последних лет, произошедших у нас в

реализации, соответствуя уровню развития науки и техники, то сама сущ­ ность способов оставалась, в основном, неизменной.

Многие конструктивно-технологические решения, широко применяв­ шиеся ранее, теперь забыты и не используются в практике строительства.

Во многих случаях забыты не только великие инженеры прошлого, создавшие новую технику своего времени, но даже страны и народы, поде­ лившиеся новой техникой с остальным человечеством. Так произошло, на­ пример, со способом опускных колодцев, который в XIX веке называли по месту его возникновения «индийским». Это название почти забыто, хотя спо­ соб широко применяется в наше время.

Развитие способов строительства подземных и заглубленных сооруже­ ний у разных народов в разное время происходило не обособленно, а во вза­ имной связи с использованием достижений своего времени из смежных об­ ластей техники, особенно таких как горное дело, строительство фортифика­ ционных и гидротехнических сооружений.

Строительство простейших подземных и заглубленных сооружений в открытых котлованах с естественными откосами известно с древнейших времен. Такими простейшими сооружениями были землянки для жилья и различные хранилища, которые обнаруживают при археологических раскоп­ ках. Крупными сооружениями, которые строили в открытых котлованах большой глубины или горным способом, были тоннели, подземная часть культовых сооружений и захоронений. Но наряду со строительством в котло­ ванах с естественными откосами уже с древнейших времен было известно деревянное крепление вертикальных откосов горизонтальными жердями и бревнами, а также бревнами, забитыми вертикально, явившимися прообразом

шпунтовых ограждений. Об этом свидетельствуют памятники, раскопанные в южных районах нашей страны и отнесенные к III тысячелетию до н.э. О при­ менении деревянного шпунта задолго до наших дней имеются сведения в труде Витрувия, римского строителя и писателя, жившего в 1 веке до н.э. О применении деревянных шпунтов в России в VII веке известно из летописей. Их применяли не только для временного крепления откосов котлованов, но и как постоянные ограждения причалов, набережных и других сооружений. По историческим данным, шпунтовые ограждения из металла были впервые применены в 1822 г. Широкое применение стального шпунта началось в XX веке, преимущественно в гидротехническом строительстве, мостостроении, в промышленном и гражданском строительстве.

Способ подращивания издавна широко использовали в горном деле для строительства стволов шахт, имеющих относительно небольшие диаметры. Там строительства крупного промышленного сооружения большого диаметра

• l in мом «Гипросталь» под руководством А.И.Байцура впервые был раз­ мотан проект, а в 1959 г. осуществлено строительство таким способом в тепствующем мартеновском цехе подземной части установки непрерывной разливки стали (диаметром 25 м и глубиной 30 м). В 1963 г. под руково­ дством А.Н.Закопырииа способом подращивания построен корпус первично­ го дробления руды диаметром 30 м и глубиной 47 м на Коршуновском горно-

обогатительном комбинате (ГОК).

Как уже упоминалось, с опускными колодцами европейские инженеры познакомились в Индии, где их применяли для строительства фундаментов храмов на берегах рек в сложных грунтовых условиях. Впервые в Европе опускные колодцы применили в 1840 г. для строительства фундаментов в Берлине, а в США - при строительстве фундаментов мостов. В России для строительства фундаментов мостов опускные колодцы начали применять также с конца прошлого столетия.

Вконце XIX - начале XX веков этот способ уже используют для уст­ ройства стен заглубленных и подземных помещений. В опускных колодцах размещали, в основном, береговые насосные станции, применяли их и как крепление стволов шахт. Стены опускных колодцев делали из бутовой и кирпичной кладки, бетона, металла и дерева.

ВXX веке, благодаря развитию железобетона, механизации разработки

ивыемки грунта, размеры сооружений значительно увеличиваются. В период

с1950 по 1970 гг. по проектам институтов «Гипроруда» и «Южгипроруда» был построен ряд крупных опускных колодцев из монолитного железобетона (диаметром 30...36 м и глубиной 30...40 м). По проекту института «Фундаментпроект» трестом «Гидроспецфундаментстрой» на Новолипецком метал­ лургическом комбинате было построено два уникальных опускных колодца

для установок непрерывной разливки стали с размерами в плане 78,6x28,6 м и глубиной 27 м.

Дальнейшему развитию и усовершенствованию способа опускных ко­ лодцев значительно способствовало изобретение профессора Н.В.Озерова, предложившего в 1945 г. использовать глинистый раствор для уменьшения трения при опускании колодца. Благодаря применению глинистых растворов созданы новые облегченные конструкции опускных колодцев из монолитно­ го и сборного железобетона. К наиболее значительным сооружениям, по­ строенным из монолитного железобетона, следует отнести подземный гараж в Женеве диаметром 57 и глубиной 28 м, опускной колодец в С.-Петербурге диаметром 75 м и глубиной 65 м. Получили распространение и сборные кон­ струкции опускных колодцев из тонкостенных пустотных блоков. Уникаль­ ный опускной колодец этой конструкции диаметром 37,8 м и гчубиной 57,8 м

им. Н.М.Герсеванова (С.А.Тер-Гапустов, М.И.Смородинов), ГНИ «Фундаментпроект», ВНИИГС, Харьковский «Промстройниипроект», трест «Гидро­ спецфундаментстрой». Совершенствование этого древнего способа продол­ жается и в настоящее время: разработаны новые конструктивные решения колодцев из опускных блоков с клеевыми стыками, антифрикционные по­ крытия, регулируемое опускание на сваях и принудительное погружение, конструкции малоармированных колодцев и др.

Интересна история создания и развития кессонного способа строитель­ ства. Началом, очевидно, следует считать 1716 г., когда Галлей предложил нагнетать в водолазный колокол, издревле применявшийся для подводно­ технических работ, сжатый воздух с помощью мехов. Впоследствии меха за­ менили воздушными насосами. Впервые кессонный способ запатентовал в 1830 г. англичанин Кохрейн, однако основная заслуга в создании собственно кессонного способа принадлежит французскому горному инженеру Трижье. Он изобрел шлюзовой аппарат, применив принцип работы в водолазном ко­ локоле под сжатым воздухом к известному уже в то время способу строи­ тельства глубоких фундаментов опускными колодцами, предсказал кессонам большое будущее в фундаментостроении. Действительно, в последующее время кессоны широко применяли для этих целей. Первыми фундаментами, выполненными с помощью кессонов, считают фундаменты опор моста через р.Тамар (1853 г.), моста через р.Рейн (1859 г.). В 1860 г. в России были по­ строены кессоны для фундаментов моста через р. Вислу, в эти же годы - для моста через р.Днепр в г.Кременчуге.

Русские ученые значительно усовершенствовали этот сложный, осо­ бенно для тех лет, способ. Широко распространенная под названием «рус­ ских кессонов» конструкция инженера Е.К.Кнорре получила на Всемирной