Возведение тонкостенных инженерных сооружений методом опускного колодца. Способы интенсификации процесса погружения

Особенность сооружения сборных железобетонных колодцев свя­зана с полным монтажом стен до погружения колодца. Монолитные колодцы сооружаются с постепенным наращиванием стен в процессе погружения. Конструкция сборных железобетонных стен более лег­кая, появляется необходимость анкеровки колодца против всплытия под гидростатическим напором грунтовой воды. Масса сборных эле­ментов бывает недостаточна для успешного погружения колодца, по­этому применяется тиксотропная "рубашка".

Типовые сборные железобетонные колодцы проектируют круг­лыми, диаметром 16, 24, 36 и 42 м, глубиной от 10 до 25 м. При глубине до 12 м стены проектируют одноярусными. При большей глу­бине - двухъярусными: нижний ярус - из панелей с ножом, верхний ярус - из плоских панелей с углублением для упора анкерного "воротника".

Работы по сооружению сборных колодцев выполняются в сле­дующей последовательности: монтаж стен колодца, сварка и замоноличивание стыков, передача нагрузки от массы колодца на грунт, погружение колодца, монтаж конструкций анкеровки, устройство Монолитного днища, гидроизоляция.

Монтаж стен колодца производится на выровненной песком площадке, расположенной в сухом котловане глубиной 3...5 м или на планировочных отметках строительной площадки. В зависимости от размеров колодца по периметру стен на песчаной подготовке укладываются деревянные шпалы или железобетонные плиты с расстоянием одна от другой 0,5...1,5 м (рис.2.8).

Монтаж стен колодца ведётся гусеничным краном. Масса панелей составляет 15 τ и более. Для выверки и временного закрепления конструкций используется вращающийся кондуктор, который закре­плен на металлической трубе диаметром 400 мм, забитой в центре колодца.

Заделка монтажных стыков выполняется приваркой накладок. В полость стыка нагнетается бетонная смесь с помощью шприц-машины в комплекте с компрессором, бетоносмесителем, шлангом и соплом.

Применяемые способы заделки стыков должны обеспечивать стенам колодца такую же прочность и водонепроницаемость, как и составляющие сборные элементы.

Передача нагрузки от массы колодца на грунт производится пу­тем выдергивания из-под ножа колодца подкладок (плит или шпал) по 2 штуки с противоположных сторон одновременно (рис.2.8,а).

Последние плиты срезаются под тяжестью колодца. Иногда при­меняется взрывной способ разрушения последних подкладок. В ре­зультате колодец должен плавно осесть на грунт и дать минимальную осадку 0,2...0,3 м. Этим контролируется полная передача нагрузки на поверхность грунта.

Погружение колодца производится послойно разработкой грунта от середины к ножу по аналогии с монолитными колодцами. В связи с тем, что сборный колодец легче монолитного, во избежание зави­сания и перекосов, в зазор (щель) между железобетонной стенкой и грунтом заливается глиняный "тиксотропный" раствор, который уменьшает трение колодца о грунт. Метод получил название погру­жение в "тиксотропной "рубашке".

Анкеровка колодца в грунте выполняется сразу после достижения проектных отметок путем монтажа сборных железобетонных плит "воротника", упирающегося в паз с внешней стороны стенок колод­ца (рис.2.8,г). "Воротник" создает пригруз за счет собственного веса и массы грунта от обратной засыпки пионерного котлована.

Устройство монолитного днища производится по аналогии с монолитным колодцем. Особенностью является забивка свай в отвер­стия днища с целью дополнительной анкеровки колодца против всплытия. Забивка анкерных свай производится в отдельных случаях.Гидроизоляция и другая защита от грунтовой воды производятся так же, как и для монолитных колодцев.

Рис.2.8. Сооружение сборного железобетонного опускного колодца: а) раскладка плит под стены колодца (X - отмечен порядок выдергивания плит); б) мон­таж сборных железобетонных стен колодца с временным закреплением в кондукторе; в) погружение колодца в тиксотропной «рубашке»; г) анкеровка колодца; 1 - железобе­тонные плиты или шпалы; 2 - сборная железобетонная стена; 3 - поворотный кондуктор со струбциной; 4 - башня кондуктора; 5 - глинистый раствор; 6 - анкерный «воротник»· 7 - обратная засыпка; 8 - монолитное днище; 9 - анкерные сваи; 10 - форшахта 11 - инъекторы для подачи тиксотропного раствора; 12 - трубопровод для подачи рас­твора; 13 - установка для изготовления раствора

28. Возведение инженерных сооружений из сборного жб методом «стена в грунте»

Последовательность процессов и операций следующая: отрывка скважины (траншеи) с устройством форшахты и закачкой бентонитовым раствором (аналогично с монолитным вариантом), разметка панелей на облицовке форшахты, замер глубины скважины с подсыпкой уплотнения (на 2-3 панели), монтаж панели с использованием кондуктора и направляющего шаблона, откачка бентонитового раствора во время монтажа панелей, выверка и временное закрепление панелей, снятие монтажных приспособлений, сварка и замоноличивание монтажных стыков, устройство обвязочной балки.

Технология устройства стен путем монтажа панелей в твердеющем растворе Заполнение узкой пазухи между стеновыми панелями и бортом траншеи связано с техническими сложностями. Увеличение же размера пазухи между стенами траншеи и стеновыми панелями не все­гда целесообразно, так как при этом увеличивается объем ра­бот по заполнению пазух и разработке траншеи. В связи с этим, использо­ван принцип монтажа стеновых панелей в траншею, уже за­полненную твердеющим раствором. Этой технологией предусматривается использование одного и того же твердею­щего раствора как для удержания бортов траншеи от обруше­ния, так и для закрепления в ней стеновых панелей.

Сборные элементы выполняют в виде вертикальных пане­лей со стыком “паз — гребень” или в виде тавровых свай, на полки которых опираются панели. В первом случае грунт разраба­тывают непрерывной траншеей, во втором случае — захватками-секциями через одну, причем сначала разрабатывают шурфы, в которые вставляют тавровые стойки, во вторую — захватки, в которые монтируют панели. Для надежного соединения плит и стоек грейфером пазы последних очищают от схватившегося ра­створа.

Устройство стен путем заделки стыков под слоем глинистой суспензии. Работа с твердеющими растворами исключает заделку сты­ков, однако требует высокой культуры производства работ, в частности, строгой технологической последовательности и со­блюдения определенных технологических перерывов. Поэтому применяют следующий метод:

Под защитой глинистой тиксотропной суспензии отрыва­ют непрерывную траншею. В траншее монтируют стеновые па­нели со шпоночным стыком. По бокам каждой пятой панели приваривают к закладным частям уголки из стали 100 х 10 м, а снизу панели, поперек ее, приваривают фартук из листовой стали так, чтобы он на 300 мм был ниже основания панели и располагался поперек траншеи, врезаясь в ее дно. Таким обра­зом, уголки и фартук разделяют траншею на отдельные участ­ки длиной 8 м. После монтажа каждых пяти панелей раствор подавался в стыки и в застенное пространство. Для этого в по­лость стыка до дна траншеи опускали инъекционную трубку диаметром 50 мм, по которой подавали раствор. Раствор в застенное пространство, а также в полость под панелью подавали через трубки, уложенные в каждой панели.

Устройство стен с заделкой стыков по мере разработки грунта в сооружении. При всех приведенных ранее способах производства работ качество стыков при устройстве стен под защитой глинистой суспензии визуально не контролируется. Заделанный этими способами стык не является рабочим и равнопрочным со сте­новыми панелями. Единственной возможностью гарантированной равнопроч­ной заделки стыка является обеспечение непосредственного доступа к стыку в процессе его заделки, что возможно, в час­тности, в период разработки грунта изнутри сооружения.

В разработанной под защитой глинистой суспензии тран­шее монтируют сборные стеновые панели. Их фиксируют в проектном положении забутовкой между сборными элемента­ми и бортами траншей. После твердения тампонажного раствора в наружной па­зухе разрабатывают грунтовое ядро изнутри сооружения и за­делывают стыки сверху вниз по мере их обнажения и очистки полостей от песка и остатков глинистого раствора.

Панели со стационарными направляющими монтируют так же, как и панели со съемными направляющими, то есть панель переводят в вертикальное положение и заводят в траншею так, чтобы нижний фиксатор монтируемой панели вошел в зацепле­ние с уголком-шаблоном смонтированной панели. После этого сборный элемент краном погружают в траншею до тех пор, пока верхний фиксатор не войдет в зацепление с панелью, после чего панель опускают в проектное положение (рис. 5.1).

Применение сборного железобетона позволяет:

•повысить индустриальность производства работ;

• применять конструкции рациональной формы: пустот­ные, тавровые и двутавровые;

• иметь гарантии качества возведенного сооружения.

Недостатки сборного железобетона: требуется специальная технологическая оснастка для изготовления изделий, каждый раз индивидуального сечения и длины; сложность транспорти­рования изделий на строительную площадку; требуются мощ­ные монтажные краны; стоимость сборного железобетона зна­чительно выше, чем монолитного.