Технология сооружения опускных колодцев.

Опускным колодцем принято называть пространственно-жесткую конструкцию со сплошной стенкой и являющуюся фундаментом массивных сооружений. Их сооружают в том случае, когда необходимо обеспечить устойчивость в течение многих лет мостовых опор, доменных печей, станций перекачки и т.д. Чаще всего их сооружают в слабых обводненных грунтах. Обычно опускным колодцем, в отличие от свай оболочек, называют конструкцию диаметром более 3 м., или сваю-оболочку прямоугольного сечения. Толщина стенки колодца может достигать 1 м.

Опускные колодцы принято классифицировать следующим образом:

1. По очертанию поперечного сечения - круглые и прямоугольные.

2. По виду материала стенок колодца - железобетонные и металлические.

3. По способу изготовления - в монолитном исполнении и сборные.

4. По способу погружения - путем подмыва, свободно опускаемые и комбинированный способ.

Непременным и обязательным условием сооружения колодца является
первоначальное устройство плотной и трамбованной монтажной площадки из
отсыпаемого грунта с тщательной нивелировкой ее поверхности. Затем из отдельных
элементов производят сборку с помощью сварки режущей части ножа опускного колодца.
После установки арматурного кольцевого каркаса (в зависимости от поперечного
сечения колодца), устанавливают опалубку, укладывают бетонную смесь и заканчивают
сооружение всего ножа колодца. К арматурным выпускам ножа крепят вертикальные
арматурные стержни, среди которых некоторые являются домкратными для подъема
скользящей опалубки. Все они составляют основу арматурного каркаса стенки колодца.

С помощью скользящей опалубки производится бетонирование стенки опускного колодца. Рис. 3.21.

Рис. 3.21. Сооружение ножа опускного колодца.

1 - трамбованная подсыпка; 2 - металлическая сварная часть ножа; 3 – опалубка; 4 - арматурный каркас ножевого кольца.

Рис. 3.22. Порядок разработки грунта под ножевым кольцом опускного колодца

и схема бетонирования его стен.

1 - скользящая опалубка, 2 - бетононасос, 3 - стена колодца, 4 - ножевое кольцо, 5 - грейфер, I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII -- последовательность разработки грунта.

Бетонирование стенки колодца начинают укладкой бетонной смеси на высоту 60 -70 см двумя слоями. Затем устраивается технологический перерыв продолжительностью 3 - 3,5 часа, связанный с процессами твердения бетона.

Одновременно с этим производится разработка грунта под ножевым кольцом опускного колодца. Рис. 3.22. Однако она начинается после передвижки опалубки и приобретением бетона определенной прочности, контролируют которую строительные лаборатории.

Дальнейшая укладка бетонной смеси ведется слоями высотой 25 - 30 см. К укладке следующего по высоте слоя приступают только после окончания укладки предыдущего по всему периметру стенки. Бетонную смесь уплотняют вибраторами с гибким валом. Темп укладки бетонной смеси определяется наиболее выгодной рабочей скоростью подъема опалубки, исключающей возможность сцепления уложенного бетона с опалубкой и повреждения бетона при выходе из нее. Перерывы в укладке бетона более 2-3 часов не допускаются.

При более длительных перерывах в бетонировании скользящую опалубку продолжают поднимать до момента появления между бетоном и стенкой щита опалубки зазора. При нарушении этого условия возможен разрыв стенки колодца. Этого не произойдет, если силы трения Т, развиваемые на поверхности опалубки, будут меньше массы бетона Р , находящегося выше горизонтальной плоскости, проходящей на уровне 1/2 высоты щита. Т.е. должно выполняться условие Т < Р. Для рабочих условий эти величины определяются следующим образом

в тоже время (3.28)

где С - величина сцепления бетона при его скольжении по металлу, h - высота щита скользящей опалубки, обычно равный 1,2 м., 1 - расстояние между соседними домкратными стержнями, r - плотность бетона, d - толщина стенки опускного колодца.

Для создания нормативных условий производства работ производительность бетононасоса П_бн для подачи бетонной смеси к месту укладки, как показали исследования, может быть определена как

(3.29)

где n - нормативный состав звена бетонщиков, Н_вр - норма времени на укладку бетонной смеси, q - процент перевыполнения норм.

Осаживание и опускание колодца наступает тогда, когда сила тяжести его начинает превышать силы трения грунта, возникающие на поверхности ножевого кольца. Ввиду того, что наружный диаметр ножевого кольца больше диаметра самого колодца, силы трения грунта по его стенки отсутствуют. В дальнейшем, процесс производства работ по передвижке опалубки, укладки бетонной смеси и осаживания колодца повторяется до достижения необходимой глубины погружения всего сооружения. При сооружении опускного колодца осуществляется непрерывный геодезический контроль. Отклонение вертикальной оси колодца от проектного положения не допускается и контролируется с помощью измерительных приборов.