2.2.4. Производство работ по опускным колодцам
Способы изготовления и опускания колодцев разные и зависят от местных условий.
На местности, которая непокрыта водой, колодец опускают из спланированной поверхности, иногда для облегчения погружения к уровню грунтовых вод отрывают котлован и из его дна опускают колодец.
На местности, покрытой водой, колодец может быть погружен из поверхности искусственного островка. Островки намывают средствами гідромеханізації. Островки целесообразны при глубине воды 2-6м. Островки могут быть выполнены без огораживаний при глубине воды hw=2-3м и малых скоростях течения воды. При глубине воды 4-6 м устраивают островки с деревянными шпунтовыми огораживаниями или металлическими.
При глубине воды больше 4-6 метров можно применять шпунтовые ограждения из плоского металлического шпунта или из сборных стальных цилиндричних оболочек. Тогда островок устраивается круглым ( есть примеры таких островков при hw к 15-22м).
При глубине воды больше 4-6 метров рационально применять наплавные колодцы. Это колодцы с пустотелыми стенками или со временным днищем. Колодцы могут быть опущены из стационарных риштовань (при h к 5м) или из плавучих риштовань.
Колодцы высотой до 10 метров опускают из почвы, бетонируют полностью . При большой глубине - секциями: 1а – 3-4 метра, последние 4-6 м.
Самое частое погружение колодцев производится без водоотлива. Лишь при малом приливе воды до 0,75 м3/час на 1м2 площади котлована - с водоотливом.
Подводная разработка почвы производится грейферами, эрлифтом, гідроелеваторами. Перекосы колодца устраняются односторонним привантаженням или односторонним подмывом. При достижении проектной отметки выполняется обзор основы . Тело колодца бетонируется . При погружении без водоотлива в колодцах, внизу устраивается тампонажна подушка из подводного бетона. Толщина ее должна у 1,5 раза превышать меньший размер шахты колодца и выдерживать давление воды. Бетонированность производится по методу ВПТ. После приобретения бетоном необходимой прочности из колодца откачивают воду и досуха заключают последний бетон.
3. Фундаменты, которые сооружаются методом кессона.
Кессон - слово английское, помечает ящик, ограждение.
1856р.- мост через г. Неман с опорами на кессонах – первый.
У 19в- поч..20в – 90% фундаментів опор мостів на кесонах, 10% на всіх інших.
Середина 20в (70-і роки): 90% фундаментів опор не на кесонах 10% на кесонах .
В даний час в мостобудівництві вживання кесонів практично зведене до нуля.
Схема кесону
При кесоном способі ведення робіт в робочу камеру (1) подається стисле повітря, тиском якого витісняється вода з камери. Розробка грунту ведеться насухо. Робоча камера огороджена кесоном (2). Кессон має бічні стінки (3) і стелю (4). На стелі (4) кесона у міру його занурення споруджується надкесона кладка (5) з бутобетону. В результаті розробки грунту в робочій камері кесон занурюється в грунт під дією власної ваги і ваги надкессоної кладки. По досягненню заданої глибини робоча камера і шахтний колодязь (7) заповнюється кладкою. У кінцевій стадії виходить масивний колодязь глибокого закладання.
Стисле повітря по трубах (6) поступає в робочу камеру. Число труб залежить від площі кесона і має бути не менше двох. Стисле повітря виробляється компресорною станцією (9), яка має живлення від двох незалежних джерел струму. Компресорна станція повинна мати запасний компресор. Стисле повітря в повітрозбірник (10) і проходить через масловіддільник (11).
Транспорт матеріалів, грунту і підйом людей виеконується через шахтний колодязь по шахтних трубах, які збираються з металевих ланок. Стики їх герметичні. На шахтну трубку встановлюється шлюзовий апарат (8). Він необхідний для створення переходу від нормального тиску до підвищеного і навпаки. Шлюзовий апарат складається з шлюзової камери і 2х прикамерків. У камері тиск дорівнює тиску в кесоні. У пасажирському прикамерку тиск вирівнюється.
Достоїнства кесонів:
можливість проводити роботи в будь-яких умовах нижче за горизонт води і за наявності будь-яких перешкод;
у робочій камері можливе освідчення, випробування і навіть закріплення грунтів.
Недоліки кесонів:
шкідлива дія стислого повітря на організм людини;
складність, трудомісткість і неіндустріальність робіт;
висока вартість кесона .
Найбільша глибина занурення кесона -38м. Вона залежить від максимально-допустимого безпечного тиску стислого повітря на організм людини.
Кесони виготовляються найчастіше залізобетонними. Занурюються з поверхні землі або штучного острівця, на плаву або з риштовань. Розробка грунту - засобами гідромеханізації, пневноінструментом, буропідривним.