Домашняя · December 11, 2017
Технологии
Строительные работы
Монтаж металлоконструкций
Бетонные работы
Монтаж деревянных изделий
Монтаж бетонных конструкций
Транспортные работы
Свайные работы
Монтаж комплектных систем
Гость
Имя

Пароль

Запомнить меня



Забыли пароль?


Указания по монтажу оборудования и возведению заглубленных сооружений

Способы устройства заглубленных сооружений

Особенностью строящихся береговых и русловых водозаборов, насосных станций первого подъема (проектируемых часто сблокированными с водозаборами), а также канализационных насосных станций (КНС) является значительное заглубление в землю их подземной части - колодца. Размеры колодцев в плане по диаметру, особенно по глубине своего заложения, достигают десятков метров. При этом строительство их части ведется в сложных условиях водонасыщенных и неустойчивых грунтов. Все это затрудняет их возведение и требует применения специальных способов работ, ибо строительство сооружений в обычных открытых котлованах весьма затруднено.

При возведении подобных сооружений довольно эффективно применяют опускной способ, а в последнее время- новый способ "стена в грунте". Сущность их рассмотрена ниже. Колодцы также устраивают способами глубокого бурения, вибропогружения и задавливания.

Опускной способ

Сущность опускного способа состоит в том, что по мере разработки грунта внутри колодца, стены которого внизу выполнены в виде заостренной ножевой части, он под действием собственной массы погружается на заданную глубину. Погружение колодца в грунт будет происходить, если его масса превышает силы бокового трения не менее чем на 25 %. Возникающие при опускании колодцев силы трения являются основным препятствием при их погружении, что в ряде случаев требует увеличения толщины стен или приводит к их зависанию, что затрудняет их дальнейшее погружение до проектной отметки. Для уменьшения сил трения при опускании колодцев применяют тиксотропные рубашки. При этом в свободную полость между грунтом и стеной, образованную при погружении наружным уступом стен у ножа колодца, заливают тиксотропную суспензию из бентонитовых глин. Это позволило значительно уменьшить массу колодцев и толщину стен, что в свою очередь позволило использовать для устройства колодцев сборные железобетонные панели.

Опускным способом можно сооружать колодцы значительных размеров при глубине погружения до 70 м. С его использованием удастся ускорить работы, снизить их общую трудоемкость. При нем не требуются большие строительные площадки, значительно сокращаются объемы земляных работ.

Опускной способ применяют в песчаных, гравелистых и суглинистых грунтах, в том числе в водонасыщенных, при глубине погружения колодцев не менее 10 м. При устройстве береговых или русловых водозаборов колодцы погружают с искусственных полуостровков и островков, отсыпанных из песчано-гравслистых грунтов. По окончании работ и погружении колодца их размывают.

Порядок производства работ

Опускные колодцы на поверхности земли и на специально отсыпанных островках сооружают с устройством временного основания, которое более равномерно распределяет их массу и предотвращает преждевременное погружение колодца или неравномерную осадку его в процессе бетонирования или монтажа. Временное основание под колодец берегового типа устраивают, как правило, на искусственном полуостровке, а под колодец водозабора или насосной станции, расположенных вдали от берега, - в пионерном котловане (рис.1), причем как с водопонижением (рис.2), так и без (рис.3).


Рис.1. Схема устройства монолитных опускных колодцев

1 - опалубка; 2 - краны; 3 - котлован; 4 - схемы колодца; 5 - экскаватор; 6 - бадья для грунта.


Рис. 2. Схема устройства монолитных опускных колодцев

1 - краны; 2 - колодец; 3 - тиксотропная рубашка; 4 - иглофильтры; 5 - установившийся уровень грунтовых вод; 6 - землесосы; 7 - дополнительные скважины


Рис. 3. Схема устройства монолитных опускных колодцев

1 - колодец; 2 - водопровод

Временное основание под нож колодца устраивают в виде грунтовых или щебеночных призм, траншей, а также из поперечных деревянных подкладок, железобетонных опорных колец (рис. 5).


Рис. 4. Бетонирование стен колодцев

1 - грунтовая призма; 2 - подкос; 3 - сборный блок


Рис. 5. Монтаж колодцев из сборных панелей

1 - стеновые панели с ножом; 2 - кондуктор; 3 - опорное кольцо.

При возведении опускных колодцев из монолитного железобетона выполняют опалубочные, арматурные, бетонные, гидроизоляционные работы, а также работы, связанные с погружением колодца. Стены колодцев бетонируют ярусами, причем высоту 1-го яруса принимают в зависимости от нормативного давления на грунт, конструкции временного основания (опоры) под ножом. Бетонирование ведут как отдельными блоками, так и по всему периметру. Бетон укладывают слоями толщиной 25…50 см (на практике чаще 30…40 см), но не больше чем на 1,25 длины рабочей части вибратора. Толщину слоев выбирают с учетом общей интенсивности бетонных работ и своевременного перекрытия слоев бетонирования. При толщине стен 0,5…1,2 м и высоте бетонирования более 3 м смесь подают кранами в бадьях с последующей укладкой через металлические звеньевые хоботы, устанавливаемые по периметру стен через 3 м. При толщине стен более 1,2 м и малой насыщенности их арматурой смесь укладывают бадьями, разгружаемыми непосредственно у места укладки. Для уплотнения ее применяют вибраторы с гибким валом. Наилучшее качество укладки бетонкой смеси обеспечивается при непрерывном бетонировании автобетононасосами. Поэтому ответственные конструктивные элементы колодца, находящиеся под напором воды, бетонируют непрерывно. Гидроизоляцию стен колодца выполняют снаружи по мере их бетонирования до начала опускания и чаще всего - путем торкретирования.


Рис. 6. Монтаж колодцев из блоков

1 - краны; 2 - колодец.

Погружение опускных колодцев является наиболее сложным и ответственным процессом при их строительстве. Перед погружением колодец снимают с временного основания (прокладок) и монтируют землеройное оборудование. Колодец снимают с временного основания и погружают после достижения бетоном ножевой части и первого яруса стен проектной прочности, а последующих ярусов - 70% этой прочности. Подкладки из-под ножа удаляют одновременно по двум взаимно перпендикулярным осям, чтобы не произошло перекоса колодца. При погружении его грунт разрабатывают равномерно по всей площади отдельными слоями. Порядок разработки устанавливают с учетом вида и свойств грунтов. Причем в зависимости от того, происходит ли погружение колодца с осушением котлована (средствами водоотлива или водопонижения) (см. рис. 1, 2) или же без их применения (см. рис. 3), разработку грунта ведут в сухих условиях землеройными механизмами (экскаваторами, бульдозерами) с подъемом его в бадьях кранами либо в мокрых условиях с разработкой грунта из-под воды средствами гидромеханизации (гидромониторами с выдачей его гидроэлеваторами или землесосами). По мере погружения колодца следят за поддержанием в рабочем состоянии тиксотропной рубашки (рис.8).


Рис. 7. Монтаж колодцев из сборных панелей

1 - краны; 2 - стеновые панели с ножом; 3 - кондуктор


Рис. 8. Деталь устройства тиксотропной рубашки

1 - колодец; 2 - форшахта; 3 - типсотропная суспензия; 4 - инъектор; 5 - крепление манжеты к уступу ножа; 6 - резиновая манжета; 7 - глиняный замок

Систематический контроль за погружением колодца ведут с помощью рисок, нанесенных на стены, или нивелировочных контрольных реек, закрепленных по концам двух взаимно перпендикулярных диаметров колодца. Проверку вертикальности колодца производят непосредственно перед и после каждой его осадки. Колодцы при погружении, особенно на первых 5…8 м, могут накрениться. Смещения и перекосы (крены) должны устраняться немедленно, как только будут обнаружены, ибо чем позже они будут обнаружены, тем больше колодец отойдет от проектной оси и тем труднее его выпрямлять. На практике применяют несколько способов исправления перекосов колодцев, в том числе способ качаний, пригрузки и др.


Рис. 9. Погружение колодцев задавливанием

1 - колодец; 2 - опорная конструкция; 3 - задавливающие устройства.


Рис. 10. Погружение колодцев задавливанием

1 - колодец; 2 - опорная конструкция; 3 - задавливающие устройства.

Устройство днища опускного колодца является завершающей операцией. При погружении колодца в необводненных грунтах никаких осложнений при устройстве днища не возникает. При разработке же рыхлых водо-насыщенных грунтов из-под воды возможны наплывы грунта внутрь колодца, особенно после прекращения его погружения, что затрудняет устройство днища. В этом случае вначале устраивают бетонную подушку, укладываемую методами подводного бетонирования, а после набора бетоном достаточной прочности воду из колодца откачивают и под прикрытием подушки устраивают гидроизоляцию и затем бетонируют днище. Для устройства бетонной подушки применяют два метода подводного бетонирования: восходящего раствора и вертикально перемещающейся трубы (рис. 11, 12).


Рис. 11. Способы подводного бетонирования подушки колодца

1 - краны; 2 - колодец; 3 - раствороподающие шланги; 4 - растворосмесительный узел; 5 - воронки; 6 - перекрытие над колодцем; 7 - растворо- и бетонолитные трубы; 8 - наброска из камня; 9 - поверхность раствора; 10 - бетонная подушка.


Рис. 12. Способы подводного бетонирования подушки колодца

1 - колодец; 2 - воронки; 3 - перекрытие над колодцем; 4 - растворо- и бетонолитные трубы; 5 - бетонная подушка; 6 - выравнивающий щебеночный слой

Применение глубокого бурения

Применение при погружении колодцев тиксотропных рубашек, обмазок, пленок и других мер по уменьшению сил трения позволяет уменьшить массу сооружения, но не исключает перекосов и зависаний, а следовательно, деформаций и даже разрушений. Это свидетельствует о необходимости перехода от фактически неуправляемого процесса погружения колодца к управляемому, т. е. регулируемому. С этой целью применяют способ принудительно регулируемого погружения колодца при помощи анкерных свай глубокого бурения и домкратов. При этом способе перед началом возведения опускного колодца по периметру стен на определенном расстоянии друг от друга бурят глубокие скважины (ниже отметки погружения ножа колодца), в которых устраивают анкерные сваи и закрепляют канаты (тяжи). При бетонировании стен колодца в них оставляют каналы для пропуска тяжей-канатов, а сверху монтируют домкраты. Разработав грунт на глубину одного яруса, включают домкраты и таким образом попеременным вдавливанием колодца и извлечением грунта колодец погружают до заданной отметки. Изменяя усилия домкратов, регулируют глубину вдавливания ножа по контуру опускаемого сооружения, т. е. управляют процессом погружения. После возведения колодца анкерные тяги прочно заделывают в каналах, и они служат якорями против всплытия колодца. Основным преимуществом такого способа устройства колодцев с применением глубокого бурения для устройства анкерных свай и последующего погружения колодца с помощью домкратов является исключение перекосов, зависаний или проскоков колодцев.

Монтаж колодцев из сборного железобетона

Монтаж колодцев из панелей с ножом или имеющих съемный нож производят также с использованием временных опор (см. рис 5), основное назначение которых - обеспечить неизменяемость положения монтируемых панелей в процессе их сборки. Работы по монтажу и временному закреплению панелей, обеспечению их устойчивости, как правило, выполняют с помощью кондукторов (рис. 5, 7). Монтаж стеновых панелей сборно-монолитных колодцев значительно облегчается в связи с наличием в монолитной ножевой части кольцевого паза. К монтажу панелей приступают после достижения бетоном ножевой части 70 % проектной прочности. Панели краном устанавливают в паз и затем закрепляют клиньями, после чего их соединяют накладками и замоноличивают стыки. Их замоноличивают мелкозернистым бетоном повышенной прочности, приготовленным на специальных цементах, повышающих водонепроницаемость бетона. Монтаж стен колодца из пустотных блоков показан на рис. 6.

После монтажа колодца наиболее ответственными операциями являются снятие его с временных опор и погружение. Вначале определяют и отмечают на внутренней поверхности стен (у ножа) так называемые фиксированные зоны (обычно четыре в местах пересечения двух взаимно перпендикулярных осей колодца), после чего приступают к разборке временных опор. После полного удаления элементов внутреннего опорного кольца колодец равномерно погружается в грунт примерно до 200 мм. Затем разработкой грунта внутри колодца его погружают на необходимую глубину.

Вибропогружение и задавливание опускной крепи

Тонкостенные цилиндры и оболочки наружным диаметром 400…5000 мм при толщине их стен 80…150 мм погружают с помощью вибромолотов и вибропогружателей. Цилиндры диаметром 1000 мм погружают с извлечением грунта из внутренней полости эрлифтами или гидроэлеваторами. Цилиндры-оболочки диаметром до 2000 мм погружают с помощью плавучих кондукторов или направляющих каркасов, а диаметром более 2000 мм - с помощью различных направляющих устройств.

Способ погружения опускных колодцев задавливанием (рис. 9, 10) применяют при глубине их более 20 м. Устройства для задавливания колодцев должны обеспечивать их многократное использование. Для задавливания колодцев (или крепи) применяют двухконсольные балки, закрепленные шарнирно в опорной конструкции, причем одна консоль каждой балки должна быть обращена внутрь колодца и взаимодействовать с гидравлическим домкратом, а противоположная консоль - жестко оперта на грунт (см. рис. 9). Применяют также для задавливания колодцев устройства, прикрепленные шарнирно к вертикальным стенам опорной конструкции (см. рис. 10).

Способ "стена в грунте"

Описанные выше опускные способы в целом весьма эффективны, но вместе с этим не лишены недостатков. Так, они не всегда могут быть использованы на практике, особенно при опасности суффозии или выпора грунта внутрь колодца. Способ не всегда надежен в суровых климатических условиях, когда возможно примерзание стен колодца к грунту и прекращение его опускания. Кроме того, при погружении колодцев могут происходить перекосы (крены), зависания или произвольные их опускания после достижения ими необходимой отметки. Исправлять это довольно затруднительно. Учитывая это, в последние годы у нас и за рубежом начали применять более эффективный способ устройства заглубленных сооружений - "стена в грунте".

Способ "стена в грунте" заключается в том, что в грунте по контуру стен будущего сооружения отрывают узкие и глубокие траншеи, заполняемые для обеспечения устойчивости их стенок глинистым раствором (суспензией) с тиксотропными свойствами. Затем в траншеях возводят монолитные или монтируют сборные стены, после чего внутри сооружения разрабатывают грунт и устраивают днище подземного помещения. Способ "стена в грунте" имеет ряд преимуществ. Во-первых, он очень удобен при устройстве заглубленных сооружений в условиях стесненной площадки. При заглублении стен в водоупор не требуются водоотлив и водопонижение. Во-вторых, способ более надежен в суровых климатических условиях, позволяет избежать перекосов, кренов. Способ позволяет снизить объем земляных работ, ускорить строительство и уменьшить его трудоемкость.

Для устройства узких и глубоких траншей при этом способе используют в основном грейферные экскаваторы (рис. 13).


Рис. 13. Разработка траншеи грейферным экскаватором под защитой глинистой суспензии (раствора)

1 - подача глинистой суспензии

Процесс возведения монолитных стен в траншее включает в себя операции по установке арматуры, укладке бетона (рис. 14, 15), его уплотнению и уходу вовремя твердения.


Рис. 14. Опускание арматурного каркаса

Железобетонные и бетонные стены в траншее, заполненной суспензией, бетонируют методами подводного бетонирования и в частности методом ВПТ, захватками 3…6 мм (см. рис. 15).


Рис. 15. Бетонирование методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ)

1 - подача бетона; 2 - откачка суспензии

Сборные стены в грунте монтируют из панелей высотой 10…15 м и массой до 20 т с соединением их между собой при помощи направляющих кондукторов. Панель в траншею, обрамленную воротником или форшахтой, опускают краном (рис. 16), расположенным за пределами призмы обрушения.


Рис. 16. Монтаж панелей

Перед началом монтажа на горизонтальных плитах форшахты размечают контуры панелей. Первую панель устанавливают с тщательной выверкой, а вторую и последующие - с помощью специальных монтажных приспособлений и кондукторов, после чего заполняют или тампонируют пазухи (рис. 17). Стыки между панелями замоноличивают сверху вниз по мере разработки грунта внутри сооружения. Заделывают их методом пневмонабрызга или торкретирования.


Рис. 17. Тампонирование пазух

1 - откачка суспензии; 2 - подача тампонажного раствора

Техника безопасности

Работы по строительству заглубленных сооружений опускным способом ведутся в большинстве случаев в малоустойчивых и водонасыщенных грунтах на большой глубине, в связи с чем они представляют большую опасность. Так, например, когда работы ведутся в грунтах слоистой структуры, возможны прорывы разжиженных грунтов внутрь колодца и затопление его. Поэтому все работы надо производить под непосредственным наблюдением мастера или производителя работ. Для обеспечения нормального опускания людей при работе, а также для эвакуации людей к стенам опускного сооружения должны быть надежно прикреплены лестницы. Кроме этого, при разработке подвижных грунтов с водоотливом или при наличии прослоек таких грунтов выше ножа должны быть предусмотрены дополнительные меры быстрой эвакуации людей в случае внезапного прорыва грунтов. Если грунт разрабатывается грейферным ковшом, нужно применять автоматически действующий оттяжной трос, устраняющий вращение грейфера. Применение для этих целей веревочных оттяжек, натягиваемых вручную, не допускается. В период работы грейфера пребывание людей па дне выемки не разрешается. Сигнальщик должен находиться на площадке, устроенной за пределами зоны работы грейфера и огражденной перилами. Если грунт извлекается из колодца с помощью бадьи, то следует применять специальную световую сигнализацию.

При производстве работ с дополнительным пригружением сверху необходимо предусматривать меры безопасности для работающих внизу. Во всех случаях (и при работе без дополнительного пригружения) по периметру опускного сооружения с внутренней стороны устраивается козырек для защиты находящихся внизу рабочих от кусков породы, камней, инструментов и других предметов, которые могут упасть сверху. Запрещается разрабатывать грунт более чем на 1 м ниже кромки ножа опускного сооружения.

Реклама
Copyright © 2013 kodeks.ru. При использовании материалов портала ссылка на www.constructionlinks.ru обязательна.
Powered by PHP-Fusion v5.01 © 2003-2013