Объемно-планировочные решения опускных колодцев

Форма и размеры опускного колодца определяются следующими условиями:

-формой и размерами надфундаментной части сооружения;
-габаритами и количеством технологического оборудования, устанавливаемого в заглубленных помещениях;

-условиями производства строительных работ вблизи существующих и проектируемых фундаментов колонн зданий, оборудования и других подземных сооружений;

-гидрогеологическими условиями.
Опускные колодцы-фундаменты делают по верху на  м шире надфундаментной части. Это обеспечивает возможность сохранить оси надземной части сооружения в случае горизонтального смещения верха колодца при опускании.
Опускные колодцы-помещения делают на  м шире габаритов, необходимых для размещения оборудования и проходов, из условия возможных кренов при опускании.

В плане опускные колодцы, как правило, имеют любую форму. По условиям погружения колодцам желательно придавать симметричную форму без углов. Оптимальной для опускания является фигура, имеющая две оси симметрии. Колодцы с одной осью симметрии оседают неравномерно. Наиболее эффективны многогранные, приближающиеся к форме круга, колодцы, имеющие наименьший периметр и сопротивление трению. Для улучшения условий погружения протяженные колодцы делают овальными, эллиптическими или прямоугольными с полукруглыми торцевыми стенами, а в прямоугольных колодцах закругляют углы.

В незакругленных углах происходит неравномерная концентрация сил трения, усложняющая управление погружением колодца. По условиям расчета на прочность при погружении стены круглых колодцев получаются в 1,5—2 раза тоньше равновеликих прямоугольных колодцев. Однако изготовление армокаркасов и опалубки для монолитных или сборных панелей и их стыков для круглых колодцев связано с рядом осложнений. Изгибать большим радиусом толстую кольцевую арматуру, изготовлять не плоские, а незначительно изогнутые армосетки и армокаркасы весьма сложно. Неизбежный при транспортировке даже малый изгиб стержней такой арматуры при монтаже вызывает большие осложнения по рихтовке и подгонке стыков. Опалубка для цилиндрической поверхности в два раза дороже плоской и сложна в монтаже. Изготовление плоских железобетонных панелей для стен сборных колодцев соответствует оснастке и нормальному техническому режиму типовых заводов железобетонных изделий.

При большом количестве граней напряженное состояние вписанной в цилиндр складки мало отличается от круговой оболочки. В таких колодцах с унифицированными размерами ширину граней принимают равной 0,5 или , а количество граней 2R или 4R. Проведенный анализ показал, что при R>5 м максимальные расчетные усилия в кольцевом сечении на 0,2—0,3% меньше такого же многоугольника.

Расчет многоугольника с достаточной для практических целей точностью можно производить как фигуру, имеющую в плане форму круга. Опускные колодцы средних и больших габаритов с многоугольными стенами имеют те же толщины стен и армирование, что и круглые, но значительно эффективней по условиям изготовления. Круглые опускные колодцы целесообразно изготовлять только малых размеров (R<5 м).

Монолитные железобетонные колодцы с металлической гидроизоляцией, используемой в качестве внутренней опалубки и арматуры, можно делать круглыми по внутренней и граненными по наружной поверхностям. Цилиндрическая форма внутренней поверхности колодца образуется несложным процессом предварительной вальцовки стальных листов.

Круглые многогранные опускные колодцы-фундаменты могут нести надфундаментное сооружение, имеющее в плане прямоугольную или другую форму. Сооружение опирают на внутреннюю часть колодца или на консоли, выпущенные наружу в верхнем ярусе стен. Но этот прием редко применяют в практике. Опускные колодцы опор мостов имеют в плане в большинстве случаев вытянутую форму, продиктованную формой опоры. Групповые фундаменты, состоящие из нескольких круглых больших опускных колодцев, применяют редко. В таких случаях применяют сваи и сваи-оболочки.

Для фундаментов прессов и других крупных станков и тоннелей проектируют прямоугольные опускные колодцы. Сборные опускные колодцы (R<3 м) со стенами из плоских панелей делают треугольной, прямоугольной и шестиугольной формы и погружают вибраторами. Для небольших колодцев такие решения весьма эффективны. Они применяются для смотровых колодцев, дренажных насосных, стволов шахтной проходки коллекторных тоннелей и пр.

При больших размерах колодцев в плане устраивают внутренние стены, которые делят его на отдельные отсеки. Внутренние стены уменьшают свободный пролет наружных стен, работающих на изгиб и увеличивают вес колодца. Размеры отсеков выбирают из условия возможности разработки и извлечения грунта индустриальным способом. Устройство внутренних стен до погружения несколько затрудняет механическую разработку грунта насухо. При подводной же разработке грунта наличие внутренних стен позволяет более равномерно удалять грунт по отсекам, регулировать погружение и выправлять крены. Наиболее эффективно такое решение для опускных колодцев-подвалов фундаментов высотных зданий. Для увеличения маневренности землеройных механизмов внутренние стены в забое на 3—5 м не доводят до основания колодца и не все отсеки бетонируют до погружения.

Временные распорки. В прямоугольных и овальных колодцах, стены которых в период эксплуатации «работают» как вертикальные балочные плиты, опирающиеся на днище и перекрытия,  а в период опускания — как горизонтальные рамы, на время погружения целесообразно ставить между продольными стенами распорки. Это позволяет уменьшать расчетные пролеты рам и в 3—4 раза снижает расход бетона на сооружение. Временные распорки используют в качестве опор при бетонировании перекрытий и для размещения пригрузок при зависании. Распорки выполняют в виде пространственных сварных стальных конструкций, которые не окрашиваются. Пример решения приведен на рис.37.

Смежные фундаменты и подземные сооружения возводят после опускания колодца на не нарушенном в процессе образования воронки грунте. Под примыкающие тяжелые фундаменты забивают сваи. Подземные галереи не опирают на стены.

Рис. 37. Опускной колодец УНР завода Амурсталь:
1 — временная распорка весом 112 т; 2 — уровень грунтовых вод.

Погружение колодцев вблизи существующих сооружений желательно производить методом пассивной посадки. При этом следует особо тщательно проводить геодезические наблюдения за существующими объектами и предупреждать появление недопустимых деформаций. Минимальное расстояние В от стен колодца до существующих фундаментов объекта в сухих глинистых и песчаных грунтах принимают равным  м.

Внутри больших колодцев для подвалов и технических помещений несущие колонны и внутренние стены расставляют с шагом и пролетами, равными 6, 9, 12 м. Высоты этажей принимают равными 3,6; 4,8 и 6 м. При Н<10 м делают одну лестницу, при больших глубинах — две. При Н>20 м желательно устройство пассажирского лифта. Помещения оборудуют электрическим освещением и искусственной вентиляцией.
Новые объекты подземного хозяйства вблизи колодцев (на расстоянии Н) строят только после погружения колодца. Колодцы погружают вблизи существующих зданий и сооружений при особо тщательном проведении работ и постоянном наблюдении за состоянием этих зданий и возможными осадками. Минимальное расстояние В от стен колодца до существующих фундаментов объекта принимают равным  м.

Небольшие фундаменты возводят вблизи колодца на грунте, не нарушенном в период образования воронки.

Под тяжелые фундаменты, примыкающие к стенам колодца, забивают железобетонные сваи. Примыкание подземных галерей к опускным колодцам-помещениям осуществляют без опирания на наружные стены.

В сейсмических районах для помещений сооружают только круглые опускные колодцы. При этом насосные станции защищают от возможного затопления в случае повреждения вблизи расположенных резервуаров и трубопроводов. Для этой цели предусматривают водонепроницаемую заделку ниш для пропуска труб и располагают резервуары для воды на расстоянии не менее 10 м от сооружаемых колодцев.

Понравилось? Поделитесь материалом