Опускные колодцы. Опускные колодцы представляют собой открытую сверху и снизу полую конструкцию любого очертания в плане

Опускные колодцы представляют собой открытую сверху и снизу полую конструкцию любого очертания в плане, погружаемую, как правило, под действием собственного веса или дополнительного груза по мере разработки грунта внутри неё.

Такие колодцы используют в различных отраслях строительства:

В гражданском, коммунальном и городском хозяйствах – для фундаментов и подвальных этажей высотных зданий, подземных гаражей, насосных станций водозаборов, станций перекачки, глубокой канализации, хранилищ и других подземных помещений.

В горнорудной промышленности – для подземных частей дробильно-сортировочных и дробильно-обогатительных фабрик, насосных станций свежей и оборотной воды.

В металлургии – для установки непрерывной разливки стали, вагоноопракидывателей, скиповых ям доменных печей, отстойников окалины и других подземных помещений.

Развитие методов строительства фундаментов глубокого заложения, способных воспринимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки (забивные сваи большой длины, сваи-оболочки, буровые сваи), привело к тому, что в современном строительстве практически не используются опускные колодцы, а если возникает необходимость использования, то это случается крайне редко. Однако в мостостроении при определенных условиях использование каких-либо других фундаментов было бы не целесообразно. Например, строительство переходов через реки глубиной более 20метров и необходимость заглубления фундаментов более чем на 40метров ниже уровня воды, в данном случае сооружение опускных колодцев является оптимальным решением. С помощью опускных колодцев возможно устройство фундаментов с глубиной заложения, значительно превышающей заглубление кессонных фундаментов.

Основным расчетным фактором при проектировании опускных колодцев является сопротивление погружению колодцев, возникающее от сил трения грунта по боковой поверхности оболочки.

Применение опускных колодцев в качестве заглубленных сооружений, а иногда и глубинных опор может конкурировать в различных гидрогеологических условиях при соответствующем технико-экономическом обосновании с другими вариантами строительства.

Опускной колодец по конструкции представляет собой комнату с расположенным в ней оборудовании, предназначенным для опускания этой комнаты на глубину. Наибольшее распространение получили бетонные и железобетонные колодцы. По форме в плане опускные колодцы могут быть круглыми, прямоугольными и смешанной формы (прямоугольными с закругленными торцевыми стенами), с внутренними перегородками и без них. Форма колодца определяется конфигурацией проектируемого помещения. Предпочтительнее круглая форма, поскольку она обуславливает наиболее благоприятные условия работы этой конструкции при опускании и эксплуатации оболочек.

Железобетонные колодцы могут выполняться: монолитными, сборно-монолитными, сборными.

В оболочках монолитных колодцев различают две основные части: ножевую и оболочку. Ножевую часть колодца выполняют, как правило, из железобетона. Облицовку ножа выполняют из металла, который не эффективен в грунтах с твердыми включениями, так как при соприкосновении она деформируется. Ножевая часть обычно выступает за стену оболочки в сторону грунта на 100-150мм, чтобы уменьшить силы трения при погружении.

Толщина стен в опускных колодцах может колебаться от 2 до 2,5метров и более.

Бетонирование производят по ярусно, высоту первого яруса бетонирования назначают в зависимости от характеристики применяемого кранового оборудования. Высоту последующих ярусов назначают, как правило, равной высоте первого яруса или кратной размерам междуэтажного перекрытия, опалубочных щитов. Число ярусов назначают в зависимости от глубины опускания колодца, при глубине до 10метров колодец бетонируют на всю высоту.

Опускные колодцы из монолитного железобетона имеют существенные недостатки, главным из которых является большой расход материала и высокая трудоемкость.

Для того чтобы уменьшить толщину стены колодца и уменьшить силы трения стены с грунтом используют тиксотропную рубашку, она уменьшит массу в 2-3 раза. Полость рубашки заполняется при погружении суспензией. Суспензию подают по инъекционным трубам, расположенным по наружному периметру через 3-6метров.

При опускании колодца с выемкой грунта из-под воды в основании укладывают подушку из дренирующего материала или из бетона. В качестве дренажа используют песок, щебень или гравий. Такая подушка является пригрузом для сохранения устойчивости при откачке воды из котлована, для устройства днища и применяется, поэтому при сравнительно невысоком уровне подземных вод.

Бетонную подушку выполняют методом подводного бетонирования. Толщину её определяют расчетом на прочность, в это время воду откачивают. Днище рекомендуется изолировать битумными материалами. Выполняют колодцы из бетона не ниже класса В20.

Рис. 8. Опускные колодцы