+7 (495) 332-37-90Москва и область +7 (812) 449-45-96 Доб. 640Санкт-Петербург и область

Кессонный способ разработки грунта

Кессонный способ разработки грунта

Можно ли их сделать самому? Да, конечно! Можно ли их построить самому? Что для этого нужно?

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Содержание:

Кессонный способ разработки грунта

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Устройство анкерных групп. Разработка грунта механизированным способом.

Кессонный метод возведения фундаментов глубокого заложения применяют в тех случаях, когда наблюдается значительный приток воды и осложняются работы по осушению а также когда грунты содержат крупные включения твердых пород. Кессоны применяют в непосредственной близости от сооружений, когда есть опасность выпора грунта из-под их подошвы.

Кессон состоит из кессонной камеры, подкессонного строения и шлюзового устройства. Кессонную камеру обычно делают из железобетона. Стенки камеры заканчиваются ножом. Высота камеры от банкетки до потолка принимается не менее 2,2 м. В потолке камеры предусмотрено отверстие для установки шахтной трубы.

Надкессонное строение чаще всего выполняют в виде сплошного массива из монолитного бетона или железобетона. Для опускания и подъема людей и выполнения грузоподъемных операций предусматривается шлюзовой аппарат, который соединен с кессонной камерой шахтными трубами. Сверху кессон оснащен подъемным механизмом. Для подачи сжатого воздуха монтируются трубопроводы из двух ниток: рабочей и резервной. Для обеспечения сжатым воздухом монтируется компрессорная. Сущность метода заключается в том, что во время погружения кессона в кессонную камеру нагнетается сжатый воздух, предотвращающий поступление в камеру подземных вод и наплывов грунта.

Разработку грунта ведут в осушенном пространстве камеры. Чтобы открыть наружную дверь, когда кессон находится под давлением, нужно закрыть люк в шахту и снизить давление в шлюзовом аппарате. Когда внешнее и внутреннее давления уравновешиваются, дверь можно открывать.

При этом давление воздуха в шахте и кессоне сохранится. Войдя в шлюзовую камеру, наружную дверь закрывают. Затем поднимают давление воздуха внутри камеры до уровня давления в кессоне. Только после этого можно открывать люк шахты для входа рабочих или транспортировки грунта.

Шахту монтируют из звеньев труб на фланцах. Ее можно наращивать при опускании, не снижая давления в кессоне. Для этого закрывают люк на потолке кессона, снижают давление в шахте и выполняют работы по наращиванию. При сооружении кессонной камеры и надкессонного строения предъявляют такие же требования, что и при сооружении опускных колодцев.

Технология производства бетонных, арматурных и других работ аналогична технологии этих работ по сооружению опускных колодцев. Кессоны, как и опускные колодцы, погружаются в грунт под действием собственной массы. Но погружению здесь препятствует не только сопротивление грунта, но и давление воздуха в кессонной камере. Сначала кессон погружают без подачи сжатого воздуха в камеру, но как только появляются подземные воды, кессон переводят на режим воздушного давления. Воздух отжимает воду из кессонной камеры, благодаря чему в ней можно разрабатывать грунт.

Регулируя в определенных пределах избыточное давление воздуха, можно управлять процессом погружения и уровнем воды в кессоне. Сооружение фундаментов глубокого заложения кессонным методом включает следующие процессы: подготовительные работы, изготовление кессона, погружение кессона до проектной отметки, заполнение кессонной камеры. В течение подготовительного периода должна быть смонтирована компрессорная станция с резервными агрегатами и разводящая сеть.

Для погружения наплавным способом кессонную камеру частично обстраивают стеной оболочки с таким расчетом, чтобы при закрытом потолочном люке камеры пустая оболочка придавала сооружению надежную плавучесть во время транспортировки. Отбуксированный к месту погружения кессон расчаливают к анкерным сваям.

Обеспечив точность посадки кессона, его затопляют, нарастив предварительно шахту так, чтобы после погружения она возвышалась над поверхностью воды. Затем на шахте монтируют шлюзовую камеру, подают сжатый воздух в кессонную камеру, осушают ее и приступают к погружению.

В процессе погружения кессона стены наращивают до верха стыка звеньев шахты. В момент погружения ниже уровня воды давление воздуха в кессоне поднимают и по мере углубления увеличивают его так, чтобы несколько превысить гидростатическое давление на уровне ножа.

Только в этом случае обеспечивается полное осушение кессонной камеры. Грунт в кессонной камере разрабатывают методами гидромеханизации: размывают гидромониторами и удаляют пульпу эжекторами или гидроэлеваторами. Вначале устраивают зумпфы в центральной части кессонной камеры. В зумпфе устанавливают всасывающее устройство гидроэлеватора.

Управление стволами гидромонитора может быть ручным или дистанционным, когда оператор находится в специальной надкессонной камере, где сохраняется нормальное давление воздуха. В последнем случае за ходом работ наблюдение ведут в перископы. Гидромеханизированную разработку плотных грунтов ведут от ножа к середине, в слабых грунтах — только в средней части камеры. Слабый грунт из-под ножа выдавливается под действием веса сооружения и сползает в центральную воронку, где подвергается размыву струей гидромонитора и удаляется гидроэлеватором.

По мере опускания кессона возрастают силы бокового трения и давление сжатого воздуха на потолок камеры, вследствие чего погружение кессона замедляется, а при равновесии сил может совсем прекратиться. В этом случае для дальнейшего погружения применяют форсированный способ посадки кессона.

Для этого по периметру ножа разрабатывают. В результате нарушения равновесия активных и реактивных сил кессон погружается до упора ножа в дно траншеи. После этого давление воздуха опять поднимают и разрабатывают грунт в центре камеры. Если грунты не поддаются гидромеханизации, то их разрабатывают пневматическими инструментами и мелкими взрывами. Плотные грунты вначале разрабатывают вдоль периметра ножа в виде траншеи глубиной до 0,5 м, начиная от фиксированных точек, и так, чтобы грунт между ними был вынут в последнюю очередь.

Затем расширяют траншею, вырабатывая грунт в сторону ножа. В результате опорная площадь под ножом уменьшается и кессон погружается до упора ножа в дно траншеи. При проходке скальных пород выработку траншеи расширяют за пределы ножа наружу на 10—15 см, чтобы предотвратить заклинивание кессона осколками грунта и неровностями и избежать перекоса.

Работать в кессоне можно при давлении не более 0,4 МПа, что соответствует глубине 40 м. Погружение кессонов на большую глубину возможно при автоматической разработке грунтов или дистанционным управлением механизмами. Кессонные камеры после погружения на проектную отметку должны заполняться материалом, предусмотренным в проекте, с плотной подбивкой материала под потолок кессона.

Оставшиеся пустоты заполняются цементно-песчаным раствором, нагнетаемым через закладные трубки под давлением не менее 0,1 МПа. В некоторых случаях допускается посадка потолка кессона непосредственно на грунт. Материалами заполнения кессонной камеры являются бетон, бутобетон и песок. Заполнение камеры начинается с укладки по всей площади кессона слоя бетона или песка такой толщины, чтобы оставшаяся высота камеры допускала дальнейшее выполнение работ по устройству забутовки.

Толщину предварительно укладываемого слоя принимают 0,5 м. Вначале производят подбивку под скошенную часть ножа консоли , затем заполняют среднюю часть рабочей камеры кессона. В некоторых случаях кессонную камеру заполняют местными грунтовыми материалами глинами или суглинками. Сущность способа заключается в том, что при подходе тоннеля к участку водонасыщенных грунтов проходку приостанавливают и призабойный участок тоннеля ограждают от ранее возведенной его части воздухонепроницаемой перегородкой.

В пространство между забоем и этой перегородкой нагнетают сжатый воздух. Давление сжатого воздуха в этой зоне доводят до величины, достаточной для того, чтобы уравновесить гидростатический напор на обводненном участке. Затем проходческие работы возобновляют, поддерживая установленное давление сжатого воздуха в течение всего периода проходки обводненного участка трассы. В зависимости от условий сооружения тоннеля сжатый воздух выполняет различные функции.

В пористых грунтах сжатый воздух отжимает воду из забоя выработки в глубь массива. В результате водоносные грунты частично осушаются, а следовательно, повышается устойчивость забоя и создаются более благоприятные условия для ведения проходческих работ. В связных грунтах сжатый воздух создает дополнительное давление на забой, что способствует повышению устойчивости выработки и безопасности выполнения работ.

Использовать сжатый воздух при проходке в связных грунтах целесообразно в том случае, если толщина кровли этих грунтов мала, а над ней расположено дно водотока подводные тоннели или залегают слабые водонасыщенные грунты. Специальный способ сооружения тоннелей под сжатым воздухом из-за вредного влияния повышенного давления на здоровье людей следует применять в качестве крайней меры, когда другие специальные способы невозможно применять по техническим и экономическим соображениям.

Исходя из требований санитарного режима, установленных в нашей стране, проходку тоннелей под сжатым воздухом можно осуществлять при избыточном давлении превышающем атмосферное до 0,2 МПа 2 атм , т.

Это связано с тем, что наибольшая опасность профессиональных кессонных заболеваний возникает в случаях превышения указанного предела На малых глубинах проходку тоннелей под сжатым воздухом можно применять лишь в том случае, когда выше тоннеля залегает водоупорный слой глины или суглинки мощностью не менее 0,5 м. Этот слой предохраняет от возможного прорыва воздуха из забоя тоннеля на поверхность. С этой же целью по трассе тоннеля до проходки под сжатым воздухом должны быть погашены залиты раствором или засыпаны глинистым грунтом разведочные скважины, колодцы и другие выработки.

В соответствии со сложными инженерно-геологическими условиями применения способа проходку тоннелей под сжатым воздухом в настоящее время осуществляют, как правило, щитовым способом и очень редко горным с раскрытием выработки по частям.

До начала проходки участка тоннеля под сжатым воздухом на некотором удалении от забоя возводят воздухонепроницаемую перегородку 5 рис. Поддерживающая перегородка 2 и воздухонепроницаемая 5 разделяют тоннель на две зоны: рабочую зону кессон 6 с повышенным давлением воздуха и зону нормального давления 1.

Для обеспечения производственной связи между рабочей зоной и зоной нормального давления в перегородку 5 встраивают шлюзовые аппараты 3 , 4 и 7 и трубопроводы различного назначения вентиляции, водоотвода, водоснабжения, кабелей сигнализации и связи, электроснабжения и освещения, сжатого воздуха и т.

Шлюзовые перегородки сооружают из металла, железобетона или бетона на минимальном расстоянии от забоя 30—40 м с таким расчетом, чтобы в тоннеле разместилось проходческое оборудование и расположились откаточные пути. Шлюзовые аппараты 3 служат для прохода людей, 4 — для транспортировки грунта и материалов из зоны с нормальным давлением в рабочую зону и обратно без изменения давления воздуха в рабочей зоне. На случай аварии в перегородке устраивают запасной выход — аварийный шлюзовой аппарат 7.

С целью унификации типоразмеров диаметр шлюзов принимают обычно равным 2 м. Длину материальных шлюзов принимают из условия размещения трех-четырех вагонеток, а людских — из условия размещения на скамьях всей смены рабочих и технического персонала. По обоим концам каждого шлюзового аппарата устроены двери, которые открываются в направлении зоны высокого давления после того, как давление по обе стороны двери выравнивается.

Дверь аварийного шлюза должна быть всегда открыта со стороны забоя. Число шлюзовых аппаратов в перегородке зависит от площади сечения тоннеля. При проходке тоннелей диаметром 5,5—6 м 25—30 м2 и более применяют перегородки с тремя и четырьмя шлюзовыми аппаратами. При переходе из зоны нормального давления в зону повышенного давления люди или материалы находятся в шлюзовых аппаратах в течение всего периода времени, пока происходит постепенное повышение давления воздуха до величины, равной давлению в рабочей зоне.

Этот процесс называют шлюзованием, или компрессией. Обратный процесс — переход из рабочей зоны в зону нормального давления постепенное понижение давления воздуха в шлюзовых аппаратах называют вышлюзовыванием, или декомпрессией.

Технология работ при проходке тоннелей под сжатым воздухом имеет некоторые особенности. В процессе проходки тоннеля в рабочей зоне должно поддерживаться давление сжатого воздуха, которое зависит от гидростатического напора на уровне шелыги свода, гидрогеологических условий, высоты поперечного сечения выработки и от цели, с которой сжатый воздух применяют.

Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения был предложен во Франции в середине XIX в. В связи с вышесказанным кессоны применяют значительно реже других типов фундаментов глубокого заложения. Конструкция кессонов и оборудование для их опускания.

Опускной колодец представляет собой сборную или монолитную железобетонную конструкцию, которая может иметь прямоугольное или кольцевое очертание в плане рис. Тяжелые массивные опускные колодцы выполняют, как правило, в монолитном варианте рис. Массивный опускной колодец погружается в грунт следующим образом. На поверхности основания возводят пустотелую нижнюю часть фундамента рис. Затем, используя землеройные механизмы, через вертикальную полость извлекают грунт.

Кессонный фундамент

Опускной колодец представляет собой открытую сверху и снизу железобетонную реже стальную и бетонную конструкцию рис. Опускные колодцы погружаются в грунт под действием собственного веса по мере разработки и удаления грунта, расположенного в полости колодца и ниже его ножа. Опускной колодец а — погружение колодца. Стены колодцев либо сооружают сразу на полную высоту, либо наращивают по мере погружения колодцев в грунт рис. После достижения опускным колодцем проектной глубины заложения фундамента полость колодца целиком рис.

13.2. Кессоны

Кесс о н от франц. Поступление воды в рабочую камеру предотвращается нагнетанием в нее сжатого воздуха. Основная рабочая операция при опускании К. Скальные и твёрдые глинистые грунты разрабатываются взрывным способом или пневматическими инструментами. При проходке песчаных и поддающихся размыву глинистых грунтов работы ведутся средствами гидромеханизации : грунты размываются гидромониторами и удаляются из К. Гидромеханизация кессонных работ существенно сокращает количество работающих в К. При кессонных работах компрессорная станция непрерывно подает в К.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Разработка грунтов. Видео в HD Проведение земляных работ, разработка грунтов экскаватором.
Кессонный метод возведения фундаментов глубокого заложения применяют в тех случаях, когда наблюдается значительный приток воды и осложняются работы по осушению а также когда грунты содержат крупные включения твердых пород. Кессоны применяют в непосредственной близости от сооружений, когда есть опасность выпора грунта из-под их подошвы.

При опускании кессонов в грунты, не поддающиеся размыву плотные обезвоженные глинистые грунты, различные скальные породы , разработка его производится при помощи пневмоинструмента и взрывным способом. В качестве пневмоинструмента применяют отбойные молотки, пневмобуры. Для транспортировки грунта в пределах кессонной камеры на потолке монтируются монорельсы с ручной талью, к которой подвешивается бадья с грунтом. Монорельсы устраиваются таким образом, чтобы грунт подавался к шахтным отверстиям практически из любой точки кессонной камеры. Расстояние от края траншеи до банкетки ножа выбирается исходя из плотности грунта. Далее рабочие-кессонщики разрабатывают грунт между траншеей и ножом камеры. Разработку грунта ведут равномерно по всему периметру кессона небольшими участками, оставляя перемычки нетронутого грунта, на которые опирается нож кессона.

В сильно обводненных грунтах, содержащих прослойки скальных пород или твердых включений валуны, погребенную древесину и т. В этом случае используется кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения, который был предложен во Франции в середине 19в. Кессон схематически представляет собой опрокинутый вверх днищем ящик, образующий рабочую камеру, в которую под давлением нагнетается сжатый воздух, уравновешивающий давление грунтовой воды на данной глубине, что не позволяет ей проникать в рабочую камеру, благодаря чему разработка грунта ведется насухо без водоотлива.

.

.

Способ разработки грунта выбирают в зависимости от размеров опускных разработки и применения кессонного метода устройства фундаментов.

.

.

.

.

.

.

Комментарии 0
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. Пока нет комментариев. Будь первым!

© 2018-2022 dodoy.ru