Konštrukcia konštrukcií metódou pádovej studne. Drop well ponorná technológia. Spôsoby, ako znížiť trenie stien studne o zem

Strana 17 zo 17

Caisson- dutá železobetónová konštrukcia, ktorá sa vlastnou váhou zapustí do zeme za súčasného vykopávania zeminy z vnútornej dutiny a budovania stien počas procesu potápania (obr. 2.57).

Po spustení studne na vopred určenú značku je priestor vo vnútri studne úplne alebo čiastočne vyplnený betónová zmes.

Hĺbka ponoru studne môže dosiahnuť 40-50 m alebo viac.

Steny pádovej studne môžu byť zvislé, naklonené ( i≥ 1:100) a stupňovité.

Výhody technológie na stavbu podpier na spádových studniach:

• jednoduchosť a dostupnosť;
• potápanie s pomocou najjednoduchšieho vybavenia (žeriav s drapákom alebo letecké výťahy);
• nízka spotreba energie (to je dôležité pre vzdialené oblasti as malým množstvom práce);
• možnosť výstavby silných základov s hĺbkou pokládky až 40-80 m.

Nedostatky daný technológií:

• vysoká spotreba betónu;
• neúplné využitie (iba 15-20%) pevnostných vlastností betónu ako materiálu pre studňu;
• dlhá doba výstavby;
• zvýšená (v porovnaní s výstavbou pilótových a stĺpových základov) pracovná náročnosť práce;
• nie je možné použiť studňu, ak sú v zemi balvany alebo skalnaté vrstvy.

Ryža. 2,57- Všeobecná forma padnúť dobre

Teraz padacie studne sa zriedka používajú, pretože sú menej ekonomické a priemyselné v porovnaní s hromadou a stĺpové základy hlboké pokladanie. Za určitých podmienok (napríklad pri obmedzených energetických zdrojoch v zariadení a dostupnosti voľnej pracovnej sily) je však tento spôsob zakladania mostných opôr možný.

Vážnym problémom pri spúšťaní studne sú ťažko odstrániteľné prekážky v podobe balvanov, potopených kmeňov a pod. Ak sa takáto prekážka stretne počas procesu spúšťania, drenáž organizovaná vo vnútri studne môže viesť k prieniku pôdy do vnútornej dutiny. Aby sa zabránilo prieniku vody so zeminou, studňa je niekedy zvonku obložená vrecami s hlinou. V niektorých prípadoch môžu byť prekážky odstránené pomocou potápačov. Ak nie je možné odstrániť prekážku, studňa sa zmení na kesón.

Pádové studne sú postavené hlavne na ostrove (alebo na suchu), špeciálne naliate na miesto budúcej podpory zla na brehu s následným doručením na miesto inštalácie.

Metódy znižovania studní:

1. Z ostrovčekov.
2. S dodávkou na hladine z brehu (plávajúca studňa).
3. Z lešení na vešiakoch.

Prvý spôsobspúšťanie studne možné na riekach s hĺbkou do 2-2,5 m a prietokom do 0,8 m/s. Ostrov je plný prírodné svahy(Obr. 2.58, a).

Ryža. 2.58 - Usporiadanie ostrova: a - bez plota; b - v plote

Ak prietok rieky prekročí 0,8-1,5 m / s a ​​hĺbka je asi 2,5-4 m, usporiadajú ochranný plot(obr. 2.58, b).

Ak je hĺbka a rýchlosť prúdenia veľká, zvyčajne usporiadajú kruhové štetovnice vyplnené zásypovou zeminou (obr. 2.59). Jazyk sa používa plochý, ako napríklad ШП-1 a ШП-2.

Pri štetovnici prstencového tvaru pracuje štetovnica iba v ťahu. Na úrovni povrchu pôdy sú horizontálne sily v štetovnici určené vzorcom:

s prípustnou silou [S] = 100 tf/p. m (s bezpečnostným faktorom 2), kde D je priemer ostrova;

Tu G- hmotnosť ostrova a pádová studňa;

γ vzv, γ gr - špecifická hmotnosť zásypová zemina v suspendovanom a prirodzenom stave;

φ - uhol vnútorné trenie zásypová zemina.

Kontrola základne ostrova sa vykonáva podľa vzorca:

Ryža. 2,59- Dizajnová schéma ostrovček

Často sa studňa robí priamo na ostrove, v mieste jej spúšťania. Ak je studňa navrhnutá do výšky 7-8 m, je postavená celá. Po obvode sa vyskladajú ostenia, zmontuje sa debnenie, navrhne sa výstuž a vybetónuje sa studňa. Po vytvrdnutí betónu sa obklady odstránia: najskôr pod vnútorným a koncové steny, a potom rovnomerne (cez jeden) pod pozdĺžnym. Nakoniec sa odstránia 4 pevné obklady v rohoch studne. Keď sa podšívka odstráni, pod nôž sa naleje piesok.

Studňa sa znižuje najmä prekonaním bočných trecích síl. vlastnou váhou. Súčasne sa z šácht (otvorov) studne odstraňuje zemina mechanicky(drapákom zaveseným na výložníku žeriavu) alebo hydromechanicky (hydraulickým výťahom alebo vzduchovým výťahom), čo sa častejšie používa pri nesúdržných zeminách. Aby sa zabezpečilo zaručené zníženie studne, musia byť splnené nasledujúce podmienky:

G počet> 1,25 T tr,

Ttr =f trPh.

Tu f tr= 1-2,5 tf/m 2 pre piesky a 2,5-5,0 tf/m 2 pre íly;

P je obvod studne;

h- hĺbka ponorenia studne do zeme;

G počet- hmotnosť studne.

Potápanie je možné uľahčiť pomocou vibrátorov, drvenia (zaťaženie ostrova napríklad vodným balastom v pontónoch), ako aj znížením trecej sily, čo sa dosiahne:

• umývanie pôdy pod nožom a pozdĺž bočného povrchu vonkajších stien (na tento účel sú v stenách položené špeciálne umývacie rúry);
• zhotovenie stien v spodnej časti studne o 10-15 cm hrubších ako v hornej časti.Takto vytvorená medzera sa vyplní hlinenou maltou, t.j. tixotropná košeľa. Trecie sily pri spúšťaní studne v plášti prakticky chýbajú (potom roztok stvrdne a trecie sily sa obnovia).

Rúry na zásobovanie hlinenou maltou je možné položiť do stien v oblasti noža zvnútra studne. Do rúr sa injektuje ílový roztok na báze bentonitu alebo lokálnych ílov, upravených napríklad lúhom sodným (NaOH). Zo skúseností je známe, že používanie bahna je účinnejšie ako umývanie.

Druhý spôsob, ako znížiť studňu(s predbežným udelením vztlaku) je vhodné, ak hĺbka vody presahuje 10-12 m. V tomto prípade sa studňa vytvorí na brehu, potom sa spustí do vody a napája sa na hladinu na miesto spúšťania. Výstavba ostrova v týchto podmienkach je ekonomicky neefektívna.

Studňa sa buduje v zime pri nízkej vode, so zvýšením hladiny vody na jar vyteká a po predchádzajúcom vztlaku sa prepravuje na miesto inštalácie.

Existuje aj iný spôsob: studňa je vytiahnutá z brehu do vody po špeciálnom sklze (sklze) remorkérom (obr. 2.60).

Ryža. 2.60 - Zostup pádovej studne do vody pozdĺž sklzu

V oboch prípadoch je vztlak studne daný:

• špeciálne dno (obr. 2.61, a);
• odnímateľný uzáver vyrobený z tkaninovo-fóliových materiálov (obr. 2.61, b).

Ryža. 2.61 - Vztlak vrtu: a - spodné zariadenie; b - uzáverové zariadenie; A - oblasť studne; H - hĺbka ponoru; P - vztlaková sila

Podľa prvej možnosti(obr. 2.61, a) studňa sa spustí na miesto budúcej podpory a zaplaví ju vodou. Aby to urobili, potápači rozoberú dno. Tento spôsob je však nepohodlný pre nastavenie výškovej polohy studne. Druhá možnosť(obr. 2.61, b) v prítomnosti kompresora umiestneného v blízkosti barana je to oveľa pohodlnejšie. Na pristátie na dne je potrebné uvoľniť vzduch z vnútornej dutiny konštrukcie, zaplaviť studňu. Bezprostredne pred spustením vrtu môže dôjsť k erózii základovej pôdy v dôsledku zvýšenia prietoku v dôsledku zúženia kanála vrtom. Aby ste tomu zabránili, je potrebné posypať základňu sutinami.

môže navrhnúť studňa vo forme drevo-kovovej konštrukcie majúci vztlak. Dá sa spustiť na dno vyplnením medzery medzi rámom steny a jej opláštením betónovou zmesou (obr. 2.62).

Ryža. 2,62 - Drevo-kovová studňa

Tretia cesta zahŕňa výrobu studne priamo na plávajúcej plošine. Potom sa prepraví na miesto inštalácie, kde sa pomocou navijakov zdvihne cez reťazové kladkostroje, potom sa demontujú nosníky lešenia a studňa klesne na dno (obr. 2.63).

Ryža. 2.63 - Spustenie studne z plávajúcej plošiny

Aby bolo možné postaviť steny studne, je potrebné zabezpečiť vztlak zníženej časti pri výrobe druhej časti.

Plávajúca studňa je upevnená v koryte rieky pomocou kotiev a reťazových kladkostrojov. Prúd pôsobí na studňu silou

T=T čelo+ T strana,

Tu Čelo, A 6ok- oblasť predného a bočného povrchu studne;

v- rýchlosť prúdu vody + rýchlosť ťahania;

g \u003d 9,81 m/s2;

γ (hustota vody) \u003d 1 tf / m 3;

φ \u003d 0,75-1,0 (faktor tvaru studne s obdĺžnikovým tvarom je 1);

f(koeficient trenia) = 0,00017.

Vedenie plávajúcej studne na osi podpery sa vykonáva podľa schémy znázornenej na obr. 2.64.

Spočiatku je plávajúci systém inštalovaný trochu pod bodom spúšťania po prúde (o 20-50 m), po ktorom sa studňa pomaly privedie k osi podpery.

Ryža. 2.64 - Vedenie plávajúceho vrtu na osi podpery: 1 - rez vrtu; 2 - baran; 3 - kotevný kábel; 4 - kotva; 5 - reťazový kladkostroj; 6 - navijak; 7 - kotvy; 8 - kotviace lano; 9 - smerová kotva; 10- ortéza

Počet kotiev, ktoré držia plávajúci systém počas výstavby studne, je potrebné skontrolovať z hľadiska únosnosti RI vziať do úvahy pôdne podmienky a typ kotvy (tabuľka 2.19).

Tabuľka 2.19 - Výpočet únosnosti kotiev v závislosti od ich typu a pôdnych pomerov

Poznámka: P yak- hmotnosť kotvy.

Na tieto účely sa používajú kotvy typu Admiralty a železobetónové sacie kotvy.

Pre normálna operácia je potrebné, aby sila z kábla pôsobila na kotvu pozdĺž spodnej plochy. Predpokladá sa, že lano sa prehýba pozdĺž paraboly (obr. 2.65).

Ryža. 2.65 - Schéma výpočtu kotviaceho kábla

Potom bude sila v závite prenášaná na kotvu približne určená vzorcom

Tu q H- lineárna hmotnosť kábla;

H- hĺbka vody.

L= (10 - 15) H.

Snahou S vyberie sa kotviace lano a kotva ( S ≤ RI).

Metóda ponorných studní pri výstavbe vodovodných a kanalizačných zariadení sa používa pri výstavbe podzemných zariadení, šácht, baní, privádzačov vody, ako aj rôznych podzemných podpier atď. s nožovou časťou sa vztýčia na zemský povrch a potom sa v nej rozvinie pôda v smere od stredu k obvodu stien. V dôsledku podkopania pôdy strácajú steny oporu s vnútri a pod vplyvom vlastnej gravitácie studňa klesá a vytláča pôdu (kvôli špeciálnemu dizajnu noža) dovnútra.
Pád studne líšiť sa:
podľa materiálu - betón, železobetón, kov, kameň a drevo;
v tvare (v pôdoryse) - okrúhly, oválny a obdĺžnikový (obr. 8.2, a); najhospodárnejší okrúhly tvar; podľa typu a spôsobu zariadenia železobetónové konštrukcie- od monolitický železobetón, prefabrikované tenkostenné panely a duté bloky;
technológiou znižovania - suchou, s drenážou alebo umelým znížením hladiny podzemná voda a bez drenáže s vývojom pôdy pod vodou.
Prvou etapou výstavby studne je konštrukcia základne pre nôž, ktorá zaručuje spoľahlivú podporu noža pri stavbe stien. Existujú dôvody rôzne druhy. Najbežnejším typom sú drevené obklady na pieskovom vankúši (obr. 8.2, b). Hrúbka podložiek je cca 20 cm, dĺžka 2...3,5 m.

Pri monolitickom variante sa betónovanie stien vykonáva vo vrstvách (obr. 8.2, c). Výška vrstvy je určená z podmienok prípustného špecifického tlaku na zem pod nožovou časťou. V praxi sa studne do výšky 10 m betónujú v jednej vrstve, vyššie - v niekoľkých vrstvách s výškou 6 ... 8 m. Betón ďalšej vrstvy sa položí potom, čo betón predchádzajúcej vrstvy získa pevnosť. z 1,2...
Konštrukcia stien z prefabrikovaných železobetónových plochých panelov s dĺžkou do 12 m, šírkou 1,4 ... 2 m a šírkou 0,4 ... Obr. 8.2, d). Najprv sa vybetónuje predný hriadeľ, potom sa naleje pieskový vankúš (s hutnením po vrstvách), položia sa prefabrikované dosky nosného prstenca a usporiada sa drvený kameň. Potom sa nainštalujú stenové panely, spoja ich s doskami (zvarením) a zvislý spoj sa vybetónuje. Pri stavbe studní s hĺbkou viac ako 12 m sú steny postavené rovnakými panelmi, ale bez nožovej časti.
Na konci stien začnú ponoriť studňu pod pôsobením jej vlastnou silou gravitácia. Pri vysúšaní studne sa používajú tri schémy na vývoj a vydávanie pôdy zo studne.
Podľa prvej schémy je pôda vyvíjaná buldozérmi, pásovými rýpadlami a vynášaná na povrch vo vedrách. S vnútorným priemerom studne do 20 m sa používa s objemom vedra 0,25 ... 0,4 m 3, viac ako 20 m - s objemom vedra 0,65 ... 1,25 m 3. V vrtoch s priemerom viac ako 32 m sa práce vykonávajú najmenej dvoma bagrami. používa sa na rezanie a vysýpanie pôdy na skládky pre uľahčenie nakladania do vedier. Pôda sa vyvíja v nasledujúcom poradí: spočiatku - v strednej časti studne do hĺbky 1,5 ... 4 m (v závislosti od veľkosti studne), pričom v blízkosti studne zostáva berma široká 1 ... 3 m nôž; ďalej, po špecifikovaní umiestnení a veľkostí pevných zón (obr. 8.2, e), rezanie vrstvy po vrstve (10 ... 15 cm) v oblastiach medzi pevnými zónami (v okamihu, keď studňa začne klesať) sa vykonáva. Ak sa po úplnom rozvinutí týchto častí bermu (na úroveň nožovej lavice) studňa nezníži, začne sa vývoj pôdy pevných zón. Pri prvom pohybe studne pristúpia k rozvoju pôdy v strednej časti atď. Keď sa studňa ponorí, rozmery pevných zón sa zmenšia až do úplného vylúčenia, ak je to potrebné, pôda sa rozvíja (ručne) pod časť noža.
Pôda sa nakladá do samovykladacích vedier s nosnosťou 2 až 5 m pomocou žeriavu príslušnej nosnosti, ktorý ich vyzdvihne na povrch (obr. 8.2, e). Počet žeriavov sa určuje na základe zabezpečenia požadovaného výkonu rýpadla. Pôda zdvihnutá na povrch sa nakladá do sklápačov a odváža sa na skládku alebo na iné účely.
Druhá schéma zabezpečuje rozvoj pôdy s drapákom. Na to sa používajú dvoj-, troj- a štvorlistové drapáky s kapacitou 0,5 ... 1,5 m 3 . Drapáky rozvíjajú pôdu skupiny I a II. Pre pôdy Skupina III používajú sa drapáky s objemom nad 1 m3 Postupnosť razenia je prstencovými ryhami - od stredu k stenám alebo radiálnymi ryhami od stredu striedavo k vzdialeným a blízkym stenám vzhľadom na žeriav.
V tretej schéme vývoja pôdy sa používa hydromechanizovaná metóda. Pre posudzovanú metódu existujú tri možnosti: vývoj pomocou hydraulických monitorov a preprava na povrch pomocou bagrov alebo uhoľných čerpadiel; vývoj hydraulickými monitormi a zdvíhanie na povrch hydraulickými výťahmi; rozvinutie bagrom a dodanie na povrch pomocou hydromechanizácie.
Znižovanie studne bez drenáže sa vykonáva s veľkým prítokom vody, keď nie je ekonomicky výhodné vodu znižovať. V tomto prípade je pôda vyvinutá a kŕmená spod vody pomocou drapáka.
Pri stavbe studne v silne podmáčaných pôdach alebo v blízkosti existujúcich budov a stavieb, keď existuje nebezpečenstvo odstránenia alebo nadvihnutia pôdy spod základov základov, sa používa kesón (obr. 8.2, g). Kesónová komora je vyrobená zo železobetónu (v zriedkavých prípadoch z kovu). Výška komory od banketu po strop je minimálne 2,2 m Hustá zemina v kesónovej komore sa vytvára ručne pomocou zbíjačiek, pneumatických vŕtačiek a výbušnou metódou a slabá zemina - pomocou hydromechanizácie. Pri ručnom rozvíjaní, spočiatku pozdĺž obrysu komory v určitej vzdialenosti od lavice, sa odtrhne priekopa široká asi 1 m do hĺbky výsadby kesónu, ale nie viac ako 40 cm. Potom sa pôda rozvíja medzi priekopa a nôž, pričom zostávajú nedotknuté pôdne mosty. Po vysadení kesónu (30 ... 40 cm) sa uskutoční výkop pôdy centrálnej časti vrstva po vrstve, ako aj nové zákopy, potom sa cyklus opakuje.
Vo všetkých prípadoch je ponorenie studne sprevádzané prekonaním síl trenia na povrchu stien. Na zníženie týchto síl sa používa metóda ponorenia do tixotropných košieľ. Jeho princíp spočíva v tom, že nožová časť studne je vyrobená s rímsou smerom von o 10 ... 15 cm vzhľadom na hornú stenu, v dôsledku čoho sa pri ponorení do zeme okolo stien vytvorí dutina. . Aby sa pôda nezrútila, je dutina vyplnená ílovým roztokom s tixotropnými vlastnosťami. V dôsledku toho dochádza k najvýraznejšiemu treniu iba na vonkajšej bočnej ploche noža. Výhoda tohto spôsobu ponorenia studne prispieva k výraznému zníženiu hrúbky stien; možnosť použitia prefabrikátov stenové panely; absencia nebezpečenstva "zamrznutia" studne; ľahká korekcia možných navalení studne pri spúšťaní.

Pokiaľ ide o taký koncept, akým sú pádové studne, je potrebné pochopiť, že ide o čisto technický termín a vzťahuje sa na štruktúru základov budovy. To znamená, že to nemá nič spoločné pitné studne ktoré sú vykopané na územiach vidiecke chaty a dačo, nemá. Typicky majú tieto konštrukcie monolitický tvar, zvnútra dutý, ktorý je inštalovaný v a stabilné pôdy. V skutočnosti monolitická studňa slúži ako ochranná konštrukcia. Tvorí steny studne, kde sa následne naleje betónový roztok.

Dobre klesnite pod základ

Technológia výstavby takéhoto základu je pomerne jednoduchá. Po prvé, samotná studňa je vyrobená vo forme monolitickej betónovej konštrukcie, ktorá je pochovaná v zemi. Proces prehĺbenia je tiež jednoduchý. Je potrebné vykopať zem zvnútra studne, postupne ju vyberať najskôr v strede, potom pod stenami konštrukcie. Teda znižovanie betónový výrobok. Pre hlboké základy je často postavená prefabrikovaná konštrukcia pozostávajúca z niekoľkých rovnakých prvkov. To znamená, že pri výbere pôdy zvnútra sa najprv spustí jeden prvok, potom sa naň nainštaluje druhý, ktorý je pripevnený k prvému atď.

Prepojenie technológie s chatou

Teraz, čo sa týka vidieckych studní. Nie je žiadnym tajomstvom, že dnes najobľúbenejším materiálom, z ktorého sa stavia kmeň stavby, sú železobetónové krúžky. Sú odolné, monolitické, neutrálne voči vode, to znamená, že nepokazia jej kvalitu. Okrem toho už je hotový výrobok, ktorú stačí spustiť do šachty studne.

Príprava jamy pre betónový prstenec

Predtým to urobili: vykopali kmeň a nainštalovali do neho betónové krúžky a spojili ich. Je to pravda, túto technológiu mohli byť použité len na území prímestských oblastí, kde bola pôda pevná. Na piesočnatých a iných slabých pôdach, kde sa steny bane prelievali, túto možnosť inštalácia krúžkov bola jednoducho nemožná. Preto tu začali uplatňovať technológiu hĺbenia studní. To znamená, že na mieste konštrukcie studne bola inštalovaná železobetónový prstenec, a pôda bola vykopaná zvnútra. Takto ju spúšťali, zároveň formovali šachtu a chránili baňu pred zosypávaním pôdy.

Prečítajte si tiež:

Zvláštnosti schému zapojenia zásobovanie vodou v súkromnom dome zo studne

Treba si uvedomiť, že metóda drop well nie je taká jednoduchá, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Po prvé, je potrebné poznamenať, že vnútorný priestor betónový prstenec nie veľmi široký. Aj keď všetko závisí od zvoleného priemeru výrobku, kde maximálna veľkosť je 2 m. Pravda, studne tejto veľkosti sú zriedkavé, pretože najlepšia možnosť- priemer konštrukcie je 1,0-1,2 m.

Inštalácia dvoch krúžkov na seba

Preto vo vnútri betónového kruhu nemôžete kývať lopatou. Zároveň musíte pôdu neustále vypracovávať a čím hlbšie do nej, tým je hustejšia. Okrem toho budete musieť vytiahnuť zem, pomocou nie najviac Hi-tech a príslušenstvo. Po všetkom krajina dobre najčastejšie vykopávajú ručne, pomocou lopatiek, vedra s povrazom. Takže ten najelegantnejší z robotníkov je zvyčajne spustený do bane.

Po druhé, existujú určité pravidlá výkop pôdy. menovite:

• Najprv musíte vykopať otvor pre prvý krúžok. Mal by byť hlboký 70-80 cm.V tomto prípade by mal byť priemer jamy o 10-20 cm väčší ako vonkajší priemer krúžku.
• Ďalej je inštalácia železobetónový výrobok pre ktoré potrebujete použiť resp žeriav, alebo podomácky vyrobené zdvíhacie zariadenie. Napríklad statív s kladkou a ručný zdvihák. Dnes si na trhu môžete kúpiť manuál zdvíhacie mechanizmy rôzne dizajny, rozmery a nosnosť. Hoci domáca verzia obíde to mnohonásobne lacnejšie a pri montáži železobetónových skruží ho budete musieť použiť len raz.
• Keďže výška samotného prstenca je štandardná - 90 cm, potom prvý nainštalovaný prstenec vyčnieva nad zem o 10-20 cm. nevyhnutná podmienka, čo umožní presnú a bezproblémovú montáž druhého krúžku.

Stavba domu pre studňu s vlastnými rukami - najjednoduchší dizajn

1. Najprv je potrebné kopať po celom objeme úseku betónového prstenca, potom pod jeho stenami.
2. Najprv musíte kopať pod steny a až potom vybrať zvyšok pôdy.

Preto sa zvyčajne používa prvá možnosť, ak je zapnutá prímestská oblasť zem nie je veľmi tvrdá. To znamená, že je mäkký a drobivý. Ak je naopak pôda ílovitá s kúskami kameňa, je lepšie použiť druhú možnosť.

Pri výstavbe monolitických studní metódou spúšťania sa pri stavbe základov používajú konštrukcie, na ktorých spodných koncoch sú inštalované kovové nože. Sú pevne pripevnené k stenám betónových výrobkov. Proces ponorenia krúžkov do zeme je teda zjednodušený. Samozrejme toto technologická metóda v krajine ho nikto nepoužije, preto je veľmi dôležité rovnomerne prehrabávať zem zvnútra prstenca a pod jeho stenami. Ako ukazuje prax, je to proces odstraňovania pôdy spod stien betónového výrobku, ktorý je najťažší. Často upína krúžok lopaty, ktorý sa musí ťažko vytiahnuť.

Kopanie zeminy z betónovej studne

Ako kopať hlboko

Je jasné, že čím hlbšie sa lopata zahryzne do zeme, tým je to ťažšie. V súlade s tým bude potrebné nainštalovať väčší počet krúžkov. Preto je v prvom rade potrebné rozhodnúť, v akej hĺbke bude potrebné baňu vypracovať. Tieto informácie nie sú zakázané, možno ich zistiť v oblastnej geologickej organizácii. Alebo to môžete urobiť jednoduchšie – opýtajte sa suseda na hĺbku jeho studne. Samozrejme, ak je to vykopané na jeho stránke. Zvyčajne sa vodonosná vrstva rozprestiera na kilometre, takže objem produkcie bude rovnaký.

Caisson je železobetónová (zriedkavo oceľová a betónová) konštrukcia otvorená zhora a zdola, ktorej steny majú v spodnej časti ostré hroty (konzoly), zvyčajne vystužené kovom(nože) (obr. 4.3). Spádové jamky sú dodatočne zaťažované do pôdy pôsobením vlastnej hmotnosti, keď sa pôda vyvíja a odstraňuje, umiestnené v dutine studne a pod jej nožom.
Steny studní sú buď okamžite postavené na plnú výšku, alebo postavené, keď sa studne zapustia do zeme. Ponorenie závrtov do zeme sa vykonáva s alebo bez čerpania vody z ich dutiny.

Keď ponorná studňa dosiahne konštrukčnú hĺbku základu, dutina studne sa úplne alebo čiastočne vyplní betónovou zmesou, najskôr pod vodou a potom sa vysuší. V hornej časti studne sa buduje rozvodná skriňa. železobetónová doska, na ktorom sa následne realizuje pokládka nadzákladovej časti podpery; v niektorých prípadoch sa takáto platňa nevyrába.
Kvapkové studne sa používajú v prípadoch, keď sú pôdy dostatočne umiestnené nosnosť vo väčších (viac ako 5-8 m) hĺbkach, keď výstavba základov v otvorených jamách nie je ekonomicky ani technicky realizovateľná pre náročnosť upevnenia ich stien. Keďže v takýchto prípadoch je možné použiť okrem ponorných studní aj základy z pilót alebo škrupín, výber typu základu sa robí na základe technického a ekonomického porovnania možností. Dôstojnosť základov z ponorov je možnosť ich ponorenia bez použitia komplexu technologické vybavenie. nevýhody je to veľké množstvo muriva a značné ťažkosti, ktoré vznikajú, keď sa studne stretávajú vo vodou nasýtených pôdach s prekážkami vo forme veľkých balvanov, skalnatých vrstiev, naplaveného dreva atď. Odstránenie takýchto prekážok je možné až po odčerpávaní vody zo studní, čo nie je vždy možné pri pôdach nasýtených vodou. Ťažkosti spojené s potrebou odvodnenia studne vznikajú aj pri jej osádzaní na kamenistú pôdu, ktorej povrch nie je striktne vodorovný a je potrebné ho naplánovať tak, aby sa oň studňa dala po celom obvode podoprieť.

obrys a rozmeryžumpovej studne z hľadiska sú určené tvarom a veľkosťou prierezu nadzákladovej časti konštrukcie v úrovni hrany základu, ako aj únosnosťou zeminy, na ktorej sa nachádza. sa plánuje podpora studne.
Základy zo spádových vrtov sú spravidla pôdorysne pretiahnuté obdĺžnikový tvar buď tvar blízky obdĺžniku, ale líši sa od neho zaoblenými rohmi, alebo predĺžený tvar s krátkymi stranami vo forme polkruhu; používajú sa aj okrúhle studne.
Obdĺžnikové studne sa ľahšie vyrábajú, ale je ťažšie ich ponoriť do zeme ako studne s pôdorysmi znázornenými na obr. 4.5. V tomto ohľade sa pravouhlé studne používajú najmä v prípadoch, keď je potrebné prekonať vrstvu ľahko priechodnej pôdy s hrúbkou nie väčšou ako 10 m.
Na úrovni vrcholu ponornej studne (v úrovni základovej hrany) sú vo všetkých smeroch usporiadané rímsy so šírkou minimálne 1/50 hĺbky ponoru studne a minimálne 40 cm. zabezpečiť návrhovú polohu nadzákladovej časti podpery s prípadnými posunmi temena vrtu v pôdoryse.

Od vodorovného tlaku zeminy vo vonkajších stenách studne vznikajú ohybové momenty. Zníženie týchto momentov sa dosiahne konštrukciou vnútorných stien. Svetlé vzdialenosti medzi stenami (rozmery šachty) musia byť dostatočné na normálnu prevádzku zariadení na zemné práce.
Pri ťažbe zeminy musia byť rozmery šácht minimálne o 0,5 m väčšie ako je veľkosť dlabanice v otvorenom stave. Rozmery baní v pláne sa zvyčajne odoberajú od 2 do 5 m.Pri ponorení vrtov do hĺbky 8-10 m sa ich vonkajšie plochy urobia vertikálne (obr. 4.6).
Hrúbka vonkajších stien železobetónovej studne sa zvyčajne rovná 0,7 - 1,5 m a vnútorná 0,5 - 1 m. Prijatá hrúbka steny by mala poskytnúť hmotnosť studne dostatočnú na prekonanie síl trenia pôdy. proti studni, ktoré bránia jej potopeniu.
Steny studní sú vystužené vodorovnou a zvislou výstužou. Plocha prierezu výstuže sa spravidla určuje výpočtom síl, ktoré vznikajú pri ponorení vrtov. Spodné časti vonkajších stien (konzoly) studní sú usporiadané s variabilnou výškou. Konzoly sa spravidla končia oceľovými nožmi s vodorovnou plošinou (lavicou) 0,15 - 0,20 m širokou alebo špicatou.
Aby sa vylúčila možnosť podopretia vnútorných stien studne o zem, ich dno je umiestnené o 0,5 m vyššie ako dno vonkajších stien Aby sa umožnila komunikácia medzi baňami počas vnútorné steny zabezpečiť otvory alebo dno týchto stien je umiestnené aspoň 2 m nad studňou.
Nad konzolou (vo vzdialenosti nie menšej ako 2,2 m od dna studne) vo vonkajších a vnútorných stenách studní sú usporiadané drážky s hĺbkou 25-30 cm a výškou 80-160 cm, ktoré poskytujú spoľahlivé spojenie medzi steny studne a betónová výplň, ako aj možnosť v prípade núdze je potrebné stropné zariadenie na premenu drezu studne na kesón.

Drezová studňa je podopretá hrúbkou zeminy s dostatočnou únosnosťou. Povrch tejto hrúbky nie je striktne vodorovný, preto, aby sa zabezpečilo, že studňa na ňom spočíva pozdĺž celej podrážky, je do tejto hrúbky privedená o 1-2 m. V súlade s tým sa značka základne základu je pridelený.
Spotreba betónu na výrobu studní v celkovom objeme zakladania sa podľa skúseností z realizovaných konštrukcií pohybuje od 10 % pri škrupinových studniach úplne vyplnených betónom do 90 % pri hrubostenných studniach bez betónovej výplne. Spotreba výstuže na 1 m pokládky studní sa pohybuje od 50 kg pre masívne konštrukcie do 300 kg pre škrupinové studne, násilne zapustené do zeme.

Záležiac ​​na dizajnové prvky konštrukcie, rozsah prác a miestne podmienky betón a železobetónové studne z monolitického alebo prefabrikovaného betónu (obr. 4.8). Uskutočniteľnosť použitia jedného alebo druhého typu studní sa určuje na základe výsledkov porovnania nákladov na prácu a nákladov na prácu.
Pri malých objemoch práce sa monolitické studne vybetónované na mieste ponoru používajú častejšie, pretože dodávka prefabrikovaných konštrukcií alebo ich výroba v blízkosti objektu je v mnohých prípadoch spojená s potrebou značných dodatočných nákladov na peniaze a čas.
Spravidla sú vedené k základom z jednej studne, ak je potrebné pod pôsobením vlastnej hmotnosti spustiť vybetónované studne. Výstavba takýchto základov trvá menej času v porovnaní so základmi z niekoľkých studní.
V základoch vybudovaných z niekoľkých studní-škrupín je spotreba betónu znížená 2-4 krát v porovnaní so základmi z jednotlivých studní vyplnených betónom. Pri takomto zmenšení objemu muriva je to ekonomicky opodstatnené a účelné široké uplatnenie prefabrikované betónové konštrukcie. Pretože celkové objemy a hmotnosť prvkov jedného základu sú výrazne znížené, náklady na prácu, náklady na výrobu a inštaláciu plášťových vrtov sú v porovnaní s veľkými hrubostennými vrtmi zodpovedajúcim spôsobom znížené. Možno ich nútené prehĺbenie v rôzne pôdy vibrátory.

Na obr. 4.9 je znázornený návrh prefabrikovanej spádovej studne.
Podľa stavebných skúseností u nás a v zahraničí sa zistilo, že použitie škrupinových vrtov, ktoré prispievajú k výraznému zníženiu množstva práce, poskytuje pri zakopaní zvládnutej technológie zníženie nákladov na základy o 10 -25% a zníženie náročnosti práce o 1,5-3 krát.
V prípadoch ponorenia studní do veľkej hĺbky je potrebné prekonať značné trecie sily, ktoré vznikajú medzi vonkajšími povrchmi studní a pôdou. Na zabezpečenie zapustenia studní sa v týchto prípadoch ich vonkajšie plochy zhotovujú jednou alebo viacerými rímsami (obr. 4.10) so šírkou najmenej 10 cm, z ktorých prvá je umiestnená vo výške 2-4 m od hl. dno studne. Niekedy namiesto ríms sú k vonkajším povrchom pripevnené svahy, pričom sa zachováva vertikalita týchto povrchov iba v spodnej časti studní s výškou 3-4 m.

S rozvojom ríms alebo nárastom sklonu vonkajšieho povrchu studne sa ľahšie zapustí do zeme, ale zároveň sa studňa počas procesu potopenia stáva menej stabilnou, ľahšie sa nakláňa a posúva. do strán, čo sťažuje zabezpečenie jeho konštrukčnej polohy. V tomto ohľade je vývoj ríms a svahov vonkajších povrchov studní obmedzený na priame línie so sklonom nie väčším ako 20: 1.
Prudký pokles trecích síl pôdy na studni možno dosiahnuť použitím tixotropný plášť. V tomto prípade je studňa vyrobená s jednou rímsou šírkou do 15 cm umiestnenou v jej spodnej časti a zvislou bočnou plochou bez ohľadu na veľkosť a hĺbku studne do zeme. Tixotropný plášť je vytvorený z kaše vstreknutej cez špeciálne potrubie(v procese ponorenia studne) do priestoru medzi vonkajší povrch studne a pôdu. Použitie tixotropných plášťov umožňuje znížiť hrúbku stien studní na 0,4-0,6 m.

Pre nútené ponorenie spádových studní aplikujte Rôzne druhy podporné štruktúry. Pri výstavbe konštrukcií zakopaných v hĺbke 45-55 m s priemerom 9-12 m sa úspešne používajú nosné konštrukcie vo forme zostavy dvojkonzolových nosníkov zavesených v nosnom golieri, pričom je vybavená jedna konzola každého nosníka. so zdvihákom a protiľahlý je pevne podopretý na zemi. V banskej výstavbe pri prechode z konvenčným spôsobom prestupy do spúšťania sa používajú trojuholníkové dorazy, sklopné k osteniu predtým prechádzaného úseku. Pri drvení studní so stenami zostavenými z prstencov s výškou väčšou ako je zdvih zdvihákových tyčí použite nosná konštrukcia vo forme stojana, zaveseného v nosnom golieri a vybaveného odnímateľnou konzolou, ktorá je inštalovaná na požadovanú úroveň ako sa studňa potápa.

Používajú sa na drvenie studní hydraulické zdviháky nosnosť 500-1500 kN pri zdvihu 800-1200 mm, a hydraulický okruh zdvíhací systém by mal umožňovať nezávislé zapínanie a vypínanie každého jednotlivého zdviháka.
Ponorenie studní metódou drvenia sa môže vykonávať bez drenáže aj v odvodnených pôdach. Na rozvoj pôdy sa používajú drapáky alebo hydromechanizačné nástroje. V našej krajine bolo postavených viac ako 200 stavieb s hĺbkou 50 m alebo viac, okrúhleho pôdorysu s priemerom 5-30 m a obdĺžnikového s prierezom do 420 m2. touto metódou. Existujú príklady aplikácie metódy drvenia studní v Japonsku a Mexiku. Je účelné použiť túto metódu pri výstavbe konštrukcií pochovaných o 20 m alebo viac, v prípadoch, keď je potrebné zabezpečiť ich prísnu zvislosť, ako aj pri prácach v blízkosti existujúcich budov a komunikácií.
Práce na riadenom ponorení studní pomocou zdvihákov podľa druhej schémy sa vykonávajú v nasledujúcom poradí (obr. 4.12).
Pred začatím prác na výstavbe zasypanej stavby sa po jej obvode vyvŕtajú studne 1, v spodnej časti vrtov môžu byť podľa inžinierskych a geologických podmienok usporiadané rozšírenia 2. Lano 6 s kotviacim zariadením 7 pri. jeho koniec sa spustí do studne, potom sa kotviace pilóty zabetónujú až po značku 0,5 m pod položením noža studne. Potom sa vonkajšie steny 4 studne postavia na povrch pôdy, pričom sa v nich usporiadajú kanály 5 na prevlečenie prameňov lán 6. Po usadení betónových stien vrtu s konštrukčnou pevnosťou sa nainštalujú špeciálne zdviháky 3. ku ktorým je pripevnený voľný koniec prameňa.

V procese ponorenia studne sa výkop vykonáva z centrálnej časti studne, pričom sa na noži ponechajú bermy. Po rozvinutí pôdy do hĺbky jednej vrstvy sa zdviháky zapnú a štruktúra sa rozdrví do pôdy, potom sa rozvinie pôda bermu zničená počas drvenia studne a cyklus sa opakuje.

Sú to pôdorysne uzavreté a zhora aj zdola otvorené duté konštrukcie, vybetónované alebo zostavené z prefabrikovaných prvkov na povrchu pôdy a ponorené pôsobením vlastnej hmotnosti alebo dodatočného zaťaženia, keď sa pôda v nej vyvíja (obr. 13.1 a 13.2). .).

Obr.13.1 Postupnosť zariadenia pádovej studne:

a - výroba prvej vrstvy pádovej studne na povrchu pôdy; b - ponorenie prvej vrstvy pádu do zeme; c - vybudovanie plášťa studne; g - ponorenie studne na konštrukčnú značku; e - vyplnenie dutiny pádu dobre betónom, ak sa používa ako hlboký základ

Obr.13.2. Formy sekcií zvodičových vrtov v pláne:

okolo; b - štvorec; c - obdĺžnikový; g - obdĺžnikový s priečnymi priečkami; e - so zaoblenými koncovými stenami

· Pôdorysný tvar studne je určený konfiguráciou navrhovanej konštrukcie Pozri obr.13.2.

Najracionálnejšie je okrúhla forma, pretože stena okrúhla studňa funguje iba v tlaku a pre danú základnú plochu má najmenší vonkajší obvod, čo znižuje trecie sily pozdĺž ich bočného povrchu, ktoré vznikajú pri ponorení. Ploché steny spádových vrtov budú fungovať hlavne pri ohýbaní (čo zďaleka nie je rentabilné), ale na druhej strane pravouhlé a štvorcový tvar umožňuje racionálnejšie využitie plochy vnútorného priestoru.

· V každom prípade by obrys studne mal byť pôdorysne symetrický, pretože akákoľvek asymetria komplikuje jej ponorenie (zošikmenia, odchýlky).

· Konštrukčné materiály pre padacie studne:

Kameň alebo murivo;

W / w - najbežnejšie:

1. Monolitická (iba keď má tvar studne v pôdoryse zložitý obrys, nie je možnosť výroby prefabrikovaných prvkov, pri razení kamenistých pôd a zemín s Vysoké číslo balvany).

2. Prefabrikované (najvyššia preferencia)

· Ponoreniu studne do základne vzdorujú sily trenia stien studne o zem. Na zníženie trenia majú jamky kužeľový alebo valcový stupňovitý tvar pomocou tixotropnej suspenzie. Šachtový plášť vyrobený z monolitický w / w pozostáva z dvoch hlavných častí: 1 - nôž; 2 - skutočné škrupiny. Pozri obr. 13.3.

Obr.13.3. Forma vertikálnych sekcií monolitických zvodičov:

a - valcový; b - kužeľovitý; c - valcové stupňovité; 1 - nožová časť zvodiča; 2 - plášť zvodiča; 3 - armatúra noža studne

· Nožová časť je širšia ako stena plášťa o 100…150 mm od strany zeme.

· Hrúbka stien monolitických studní sa určuje z podmienky vytvorenia hmotnosti potrebnej na prekonanie síl trenia.

· Betón musí byť pevný, hustý (hmotnosť) a musí mať vysokú odolnosť voči vode – B35.

· Monolitické železobetónové studne sa zhotovujú priamo nad miestom ich zapustenia na špeciálne zhotovenú vyrovnanú plochu. O hk>10m, jeho betonáž sa vykonáva v samostatných vrstvách, postupne. Spúšťanie sa začína až po dosiahnutí 100% pevnosti betónu, čo je neproduktívne (strata času).

Nevýhody monolitických železobetónových zvodičov by tiež mali zahŕňať:

Veľký výdavok materiály, ktoré nie sú odôvodnené požiadavkami na pevnosť;

Značná pracovná náročnosť v dôsledku ich výroby výlučne na stavenisku;

Výhody monolitických studní:

Jednoduchosť výroby;

Schopnosť dať im akýkoľvek tvar;

Absencia (zvyčajne) nebezpečenstva stúpania

· Od prefabrikované pádové studne sa najčastejšie používajú:

Studne z dutých pravouhlých prvkov (obr. 13.4)

Obr.13.4. Prefabrikovaná jama z dutých obdĺžnikových blokov:

1 - bloky; 2 – predný hriadeľ; 3 - monolitický železobetónový pás; 4 - nôž vyrobený z monolitického železobetónu

Z bytu vertikálne panely(nitovanie) (obr.13.5)

Obr.13.5. Prefabrikovaná jama z vertikálnych panelov:

1 - panely; 2 – predný hriadeľ;

· Studne z dutých pravouhlých prvkov sú vyrobené s monolitickou nožovou časťou, na ktorej je namontovaná škrupina z prefabrikovaných dvojdutinových blokov (obr. 13.4), bez úpravy švov (jeden na druhom). Bloky sú navzájom spojené iba vo zvislých švoch. V dôsledku toho sa v blokoch vytvárajú vertikálne dutiny po celej výške studne, ktoré sú následne vyplnené betónom. Ak je studňa rozbitá na výšku, potom je v hornej časti každej úrovne spúšťania usporiadaný monolitický pás.

Obr Schéma umiestnenia dutín v blokoch zvodiča

Prítomnosť priechodných dutín v blokoch vám umožňuje upraviť hmotnosť studne pri jej spúšťaní alebo ju vyrovnať, keď je naklonená (vyplnenie dutín ťažkými materiálmi, ktoré v prípade potreby tiež zabránia vynoreniu studne).

· Každý z plochých vertikálnych panelov (plátov) je prvkom steny studne v celej svojej výške (obr. 13.5). Medzi sebou sú panely spojené pomocou slučkových spojov alebo prekrytí na zváranie.

· Ak je potrebné vybudovať takúto spúšťaciu studňu väčšej výšky, steny sa vybudujú z rovnakých panelov, ale bez nožovej časti. Súčasne v horizontálnom spojení sú panely hornej a dolnej vrstvy spojené zváraním vložených častí.

· O vysoký stupeň GWL v mäkkých pôdach a prečerpávaním vody z vnútra studne voda preniká do studne, čo spôsobuje mechanické zaplavenie (vymývanie a pohyb pôdnych častíc). Okolo studne sa vytvára zemina s narušenou štruktúrou, povrch pôdy môže klesať, čo spôsobuje deformácie susedných budov. Alternatívne túto metódu- ponorenie studne bez odčerpávania vody.

Ryža. Schéma pohybu vody (sufózie) pri výkope zeminy zo spádovej studne

Otvorená drenáž sa používa v stabilných pôdach s relatívne malým Kf.

Obr.13.6. Vývoj pôdy v dolnej studni:

a - vysušiť pomocou rýpadla; b - pod vodou s drapákom; 1 - studňa; 2 - vežový žeriav; 3 - rýpadlo; 4 - bagrový žeriav; 5 - uchopiť

Tieto dve schémy ponorenia sa nazývajú:

1.Suché(Bez podzemnej vody alebo pomocou otvorenej drenáže alebo odvodnenia).

2. S výkopom pod vodou.

· Výber spôsobu razenia závisí od veľkosti vrtu, geologických podmienok staveniska a miestnych stavebných podmienok. Takže napríklad drapáky sa používajú na vývoj sypkých pieskov, ľahkých piesočnatých hlín, kamienkov atď.

· Hĺbka výkopu pre jedno "Pristátie" studne sa rovná 1,5 ... 2,0 m pri použití rýpadiel a buldozérov a nie viac ako 0,5 m pri použití hydraulickej mechanizácie.

· Rozvíjanie pôdy pod vodou je vykonávané najmä bagrami vybavenými drapákom (obr. 13.6 b). V prípade veľmi slabých pôd (rýchly piesok), aby sa zabránilo ich prítoku spod noža, sa odporúča zvýšiť hladinu vody v studni o 1 ... 3 m nad GWL čerpaním vody do nej.

Nevýhodou "pod vodou" je:

Ťažkosti s riadením procesu výkopu;

Ťažkosti pri odstraňovaní veľkých inklúzií.