книги / Технология строительства подземных сооружений. Специальные способы строительства

глины для приготовления 1 м3 раствора можно определить из табл. 1.3.

В качестве утяжелителя могут применяться: барит, гематит, магнетит и колошниковая пыль с плотностью в руде от 3,6 до

ность раствора после утяжеления, т/ м3.

Для приготовления глинистого раствора, его хранения и по­ дачи в траншею при прокладке последней, откачки зашламо-

ванного раствора из траншеи на поверхность, для очистки от грунта и загрязняющих примесей на строительной площадке устраивают глинистое хозяйство.

В состав глинистого хозяйства входят смесители для при­ готовления глинистых растворов; передвижные и стационарные емкости для запасов глинистого раствора в необходимых коли­ чествах для бесперебойной прокладки траншей; трубопроводы и лотки для перекачки раствора и выполнения технологических операций; оборудование для перекачки раствора (насосы, эр­ лифты и элеваторы); установки для очистки зашламованного раствора; склады, погрузочно-разгрузочные и растарочные установки для комовой глины, глинопорошка.

Глинистый раствор из глинопорошка в растворомешалке приготовляют следующим образом. Сначала засыпают полови­ ну требуемого количества глинопорошка, заливают водой и пе­ ремешивают в течение 10— 15 мин, после чего добавляют остав­ шийся глинопорошок и снова тщательно перемешивают его в течение 10— 15 мин. Химические добавки, регулирующие свой­ ства растворов, вводят в виде водного раствора или в сухом состоянии.

Глинистый раствор из комовой глины приготовляют в гли­ номешалках в следующем порядке. Сначала в глиномешалку заливают воду в количестве, необходимом для получения гли­ нистого раствора заданной плотности, затем в глиномешалку небольшими порциями при постоянном перемешивании засыпа­ ют необходимое количество глины. Перемешивание производят в течение 40—50 мин (в двухвальных глиномешалках)

Приготовленный глинистый раствор сливают из глиноме­ шалки через очистные стальные сетки с ячейками не менее 5 мм для удаления мусора и крупных включений в запасную емкость объемом 5—20 м3 и в зависимости от потребности пе­ рекачивают в траншею.

Трубопроводы для транспортирования глинистого раствора в траншею должны иметь диаметры 100— 150 мм и стыки разъ­

применяют обычно эрлифты, для надежной работы которых требуется глубина погружения более 7 м. При меньшей глу­ бине для откачки зашламованного раствора применяют на­ сосы.

Для предотвращения расслаивания глинистого раствора че­ рез некоторое время его рекомендуется перемешивать сжатым

воздухом, подаваемым от компрессоров на ,дно соответствую­ щей емкости или траншеи по трубам диаметром 50—100 мм.

ми требуется грубая и тонкая очистка такого раствора. При­ менение машин ковшового типа (грейферы), как правило, не требует тонкой очистки глинистого раствора.

Глинистый раствор, смешанный с частицами грунта (пуль­ па), подается из траншеи эрлифтом в установки для очистки, где он должен пройти грубую очистку через вибросито и тон­ кую очистку через гидроциклоны. В СНГ промышленность вы­

сито-гидроциклониые установки 2СГУ, 4СГУ, в которых соединены вибросита и гидроциклоны. Кроме сито-гидро­ циклонных установок, для очистки глинистых растворов могут

1.3.4. Возведение монолитных бетонных и железобетонных конструкций

Последовательность работ по возведению монолитной же­ лезобетонной конструкции показана на рис. 1.19 и включает в себя следующие этапы: подготовку строительной площадки и устройство по оси будущего сооружения форшахты или, как ее еще называют, пионерной траншеи; разработку грунта на дли­ ну одной захватки (этап I); установку ограничителей на гра­ нице захватки для удержания бетонной смеси (этап II); уста­ новку в разработанную на полную глубину захватку металли­

санных операций в смежных заходках (этапы V, VI, VII). Подготовительные работы включают в себя планировку пло­

щадки вдоль будущей стены в грунте с таким расчетом, чтобы по обеим сторонам траншеи было достаточно места для уста-

новки оборудования и движения автомобильного транспорта. При заболоченной местности или высоком уровне грунтовых вод площадку засыпают песчаным грунтом и устраивают на­ стилы для оборудования и движения транспорта. В это же вре­ мя участок строительства укомплектовывают специальным оборудованием для разработки, грунта, приготовления и реге­ нерации глинистого раствора, приготовления бетона, выполня­ ют работы по установке основного оборудования, строят от­ стойники и емкости для глинопорошка и готового раствора.

Перед началом производства основных работ устраивают пионерную траншею (форшахту), которая имеет ту же осевую линию, что и разрабатываемая в дальнейшем траншея. Стен­ ки пионерной траншеи являются направляющими и позволя­ ют заранее задать правильное направление разработки грунта, что, в свою очередь, обеспечивает высокое качество строитель­ ных работ. Если разработку грунта ведут экскаватором, распо­ ложенным по оси траншеи, то форшахта служит также опорой для ходовой части экскаватора. Кроме того, форшахта выпол­

применяют бетон сборный, монолитный или сборно-монолит­

для свободного прохода исполнительного рабочего органа зем­ леройной машины; толщина стен не превышает 30—40 см.

Конструкции форшахты показаны на рис. 1.20.

Грунт в траншее разрабатывают отдельными захватками, длину которых принимают равной 3—6 м в зависимости от формы и размеров подземного сооружения, глубины траншеи,

ных вертикальными стержнями гладкой арматуры. Стержни рабочей арматуры перед сборкой каркаса при необходимости стыкуют, но каждый стержень ие Должен иметь более трех стыков.

Стыковку при укрупнительной сборке выполняют с соблю­ дением следующих условий: стыки продольных стержней долж­ ны выполняться Вразбежку; в одной плоскости сечения каркаса должно быть не более 50% стыков; стыки соседних стержней сдвигают относительно друг друга на величину, равную длине

Арматурные конструкции и бетонирование захватки выпол­ няют в возможно более короткий срок, который не должен пре­ вышать 1 сут при слабых водонасыщеиных грунтах и 2—3 сут при грунтах средней плотности.

В случае невозможности выполнения работы в указанное сроки необходимо перемешивать глинистый раствор в траншее путем подачи в него сжатого воздуха, очистки дна траншеи от осадка и пополнения свежего глинистого раствора.

Каркас устанавливают в траншею непосредственно перед бетонированием. Для исключения деформации его монтаж ча­ сто выполняют при помощи жесткой траверсы.

ют высокопластичный бетон с крупностью заполнителя (гра­ вия или щебня) до 50 мм, с осадкой конуса 16—20 см, водо­ цементным отношением не более 0,6 и максимальным време­ нем схватывания, но не менее 2 ч.

Бетон укладывают с применением вертикально перемеща­ ющейся трубы (ВПТ). Доставленную на объект бетонную смесь подают по вертикальным трубам, опущенным между сетками арматурного каркаса на дно траншеи, заполненной глинистым раствором [см. рис. 119 (этап IV)]. Бетон будучи тяжелее глинистого раствора, заполняя траншею снизу вверх, вытес­ няет последний на поверхность. Непрерывность бетонирования является основным условием применения ВПТ.

Для подачи бетона применяют металлические трубы диа­ метром 200—300 мм, которые монтируют из отдельных звеньев длиной 1,0— 1,5 м, соединяющихся быстроразъемными водо­ непроницаемыми фланцами. Бетонолитную трубу с приемным бункером и опорной вышкой устанавливают над захваткой по центру, при этом трубу доводят до дна траншеи. Для Исклю­ чения расслаивания бетона- и .перемешивания его с глинистым раствором необходимо следить, чтобы нижний конец бетонолит-

ной трубы в течение всего времени бетонирования был погру­ жен на 1—2 м в свежеуложенный бетон.

По мере укладки бетонной смеси приемный бункер с бетонолитной трубой постепенно поднимают, при этом по мере подъема бетонолитную трубу посекционно укорачивают.

Бетонирование захватки может производиться одной или двумя трубами в зависимости от длины захватки. При бетони­ ровании двумя трубами бетон подают одновременно в обе трубы.

Глинистый раствор, вытесняемый бетоном, самотеком пере­ ливается в разрабатываемую траншеюили откачивается на­ сосом в очистные устройства. Укладку бетонной смеси прекра­ щают, когда на уровне верха форшахты появляется чистая бетонная смесь. Верхний слой бетона, загрязненный глинистым раствором, удаляют.

Рассмотренная технология укладки бетонной смеси имеет ряд недостатков: цикличность бетонирования, высокая трудо­ емкость монтажа и демонтажа звеньев бетонолитных труб, не­ обходимость использования только литых бетонных смесей с повышенным расходом цемента.

В настоящее время внедряют специализированные бетоно­ насосы и бетоноукладчики непрерывного действия для бетони­ рования траншейных стен, снабженных телескопической стре­ лой, которая может подавать бетоновод в любую точку тран­ шеи. При этом бетонную смесь укладывают снизу вверх под давлением методом напорного бетонирования, что позволяет получать бетон повышенной плотности, прочности и водонепро­ ницаемости.

Для соединения между собой отдельных секций стены в грунте по торцам захваток устраивают ограничители. Ограни­ чители обеспечивают совместную работу соседних захваток и предотвращают попадание бетонной смеси из одного участка траншеи в другой при производстве работ. Места соединения двух захваток называют стыком, который может быть рабочим или нерабочим. Нерабочие стыки выполняют в случае отсутст­ вия в смежных секциях растягивающих усилий.

Нерабочие стыки выполняют с помощью ограничителей раз­ личной конструкции, при этом их можно, извлекать после укладки бетонной смеси или же оставлять в составе конструк­ ции стены в грунте.

Рабочие стыки должны воспринимать растягивающие уси­ лия и должны обеспечивать равнопрочность стыкового соеди­ нения с, конструкцией стены.

При небольшой глубине траншей, не превышающей 12 м, в основном используют извлекаемые ограничители, в качестве которых могут быть'использованы стальные и железобетонные трубы (рис. 1.21, а), балки прямоугольного (рис. 1.21,6) или

Рис. 1.21. С опряж ения траншейных стен с применением извлекаемых и не­ извлекаемых ограничителей:

эллиптического поперечного сечения. На рис. 1.21,в показана конструкция стыка, образованная благодаря применению в ка­ честве извлекаемого ограничителя замкнутого профиля из швеллеров с накладками из листовой стали. Для образования полуцилиндрической поверхности к накладке приваривают по­ ловину трубы.

Наибольшее распространение иа практике получили огра­ ничители из стальных труб диаметром, равным ширине тран­ шеи. Трубы извлекают из траншеи спустя 3—5 ч после бетони­ рования. При этом торец секции имеет углубление в виде полу­ цилиндра, заполняемого при бетонировании смежной захватки. Это создает необходимый упор для противодействия взаимно­ му сдвигу секций в поперечном найравлении и удлиняет путь фильтрации воды через стык. Недостатком такого стыка яв-

бы и местах утечки цементного молока, в результате чего об­ разуются каверны; разновременностью осадок секций.

Находит применение так называемый .«вибрационный стык» (рис. 1.21,г), в основу конструкции которого положен ограни­ читель из стальной трубы с приваренными к ее поверхностям продольными ребрами. Такой ограничитель после бетонирова­ ния участков стен второй очереди отрывают от бетона и остав­ ляют до набора бетоном 50—60%-ной проектной прочности, после чего в ограничительную трубу опускают бетоновод и по­ дают бетонную смесь. По мере подачи бетонной смеси ограни­ чительную трубу с помощью вибропогружателя извлекают, а между секциями формируют плотный стык в виде бурона­ бивной сваи.

Вкачестве неизвлекаемых ограничителей наибольшее рас­ пространение получили железобетонные балки прямоугольного поперечного сечения (рис. 1.21,д). Применяют и железобетон­ ные ограничители-перемычки (рис. 1.21, е).

Вотдельных случаях в качестве ограничителей используют металлические двутавровые балки с высотой, равной ширине траншеи (рис. 1.21,ж ), устанавливаемые в траншее с üiaroM

1,2— 1,5 м. Такие балки выполняют роль арматуры и избавля­ ют применение арматурных каркасов.

Существуют предложения создавать стыки между отдель­ ными секциями с помощью стальных диафрагм из полосовой стали, приваренных по торцам арматурных каркасов (рис. 1.21,з).

Применяют также ограничители с заделанными в них вер­ тикальными полосами из пОлихлорвиниловой пленки толщиной 2—4 мм и шириной 20—25 см (рис. 1.21, и).

На рис. 1.22 показана конструкция рабочего стыка, в кото­