ОПУСКНЫ́Е СООРУЖЕ́НИЯ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ОПУСКНЫ́Е СООРУЖЕ́НИЯ, подземные сооружения разл. назначения, конструкции которых погружаются на проектную глубину под действием, как правило, их собств. веса и по мере выемки из оснований грунта. Разновидностями О. с. являются опускные колодцы, опускная (погружная) крепь, опускные секции, кессоны и тоннели-кессоны.
Опускные колодцы используют для устройства опор мостов и фундаментов ответств. сооружений, а также при строительстве заглублённых помещений разл. назначения (водозаборные и канализац. насосные станции, камеры дробления горно-обогатит. комбинатов, скиповые ямы доменных печей и др.). Опускные колодцы классифицируют по материалу (бетонные, жел.-бетон., металлич., каменные и деревянные), по форме в плане (круглые, овальные и прямоугольные), по технологии опускания (насухо, с водоотливом или понижением уровня грунтовых вод, без водоотлива с разработкой грунта под водой); жел.-бетон. опускные колодцы различаются по виду жел.-бетон. конструкций – монолитные либо сборные из оболочек или пустотелых блоков. Конструктивно опускные колодцы представляют собой полую, открытую сверху и снизу оболочку. Для передачи давления на грунт оболочка колодца по контуру основания опирается на ножевую часть, конструкция которой выполняется в зависимости от типа прорезаемых грунтов и материала оболочки. Опускные колодцы, используемые для устройства опор и фундаментов, имеют, как правило, круглое поперечное сечение диаметром до 4 м и глубину погружения до 80 м. При возведении заглублённых помещений конструкции колодцев в плане могут достигать значит. размеров (круглые диаметром до 70 м, прямоугольные до 260 × 60 м) при глубине опускания до 70 м.
Постепенное погружение массивного опускного колодца в грунт происходит под его собств. весом в процессе разработки грунта землеройной техникой и его извлечением через вертикальную полость. По мере опускания колодец можно наращивать, получая фундамент требуемой глубины. По достижении проектной отметки нижнюю часть колодца заполняют бетонной смесью, увеличивая тем самым опорную площадь подошвы фундамента. В случае если собств. вес конструкции оказывается недостаточным для погружения, то периметр оболочки загружают балластными блоками или используют гидродомкраты. Для уменьшения сил трения оболочки опускного колодца о грунт применяют т. н. тиксотропную рубашку, которая формируется путём заполнения глинистым раствором полости шириной 10–15 см между наружной поверхностью конструкции и грунтом. Скорость опускания колодца зависит от его габаритов и интенсивности разработки и выемки грунта. В среднем в начале погружения она составляет 0,8–0,9 м/сут и 0,1–0,2 м/сут к концу.
Способ разработки грунта выбирают в зависимости от размеров опускных колодцев, а также инж.-геологич. условий строит. площадки. При значит. объёме земляных работ применяют фронтальные погрузчики, грейдеры или экскаваторы с бульдозером, опускаемые в колодец. Заполненные спец. ковши с помощью крана извлекают на поверхность.
Опускная (погружная) крепь применяется при строительстве устьев вертикальных и наклонных стволов шахт и метрополитенов в случае их проходки в неустойчивых водоносных породах или же в условиях плотной гор. застройки, не допускающей деформаций поверхности. Крепь изготавливается из тюбингов или монолитного железобетона. Погружение в грунт тюбинговой крепи осуществляют с помощью гидродомкратов.
Опускные секции используют при строительстве подводных тоннелей. Секция представляет собой отд. звено подводного тоннеля длиной до 150 м, изготовляемое из железобетона на стапелях или в сухих доках и сплавляемое к месту прокладки тоннеля. Звенья поочерёдно опускают на подготовленное основание и стыкуют под водой. Размеры поперечного сечения секции (до 48 × 10 м) зависят от назначения тоннеля. Процесс сборки секций в готовый тоннель малотрудоёмок и относительно краткосрочен (обычно неск. недель или месяцев).
Опускные тоннели-кессоны сооружают в сложных инж.-геологич. условиях из готовых опускных секций, погружение которых на проектную глубину выполняется по кессонной технологии. С этой целью торцы секций закрывают врем. диафрагмами, а под их основанием устраивают кессонную камеру выс. ок. 3 м с ножевой частью, аналогичной ножевой части опускного колодца. В кессонной камере постоянно поддерживается избыточное давление воздуха, превышающее гидростатич. давление воды. При достижении секцией проектных отметок кессонная камера заполняется бетоном, образуя тем самым мощную опорную плиту.