Виды котлованов при строительстве опускных колодцев
Для опускных колодцев и подращивания учитывают усложнение работы экскаваторов в стесненных условиях и подъем грунта на поверхность в бадьях.
При окончательном выборе метода производства работ учитываются продолжительность строительства при данном способе, его осуществимость в данных климатических условиях и времени года, условия стесненности площадки и возможность полуления того или другого оборудования.
Пример. Размеры колодца: R=10 м; Н=10 м; грунты — глинистые тугопластичные.
Котлован открытый (Л1): 
=1,67; 
=0,6. Стена железобетонная.
; 
;
;
;
;
; принимаем минимальный размер 
.
;
;
.
Земляные работы
Выемка
м; 
м;
м; 
м;
м3.
Обратная засыпка
м3.
Стоимость земляных работ
руб.
Полная стоимость сопоставляемых работ
руб.
Опускной колодец гравитационный (Л2)
т/м2, 
м (принято 70 см).
м3; 
;
руб;
м3; 
;
руб.;
руб.
Опускной колодец с вибраторами (Л3):
; 
.
т/м2; 
;
тм;
т;
см;
;
см; 
см (принимаем 40 см);
м3; 
;
руб.;
м3; 
;
руб.
Стоимость установки, эксплуатации в течение 8 смен и демонтажа 6 вибраторов
руб.
Полная стоимость работ
руб.
Опускной колодец с тиксотропной рубашкой (Л4):
; 
; 
т.
тм;
т; 
см;
см (принимаем 30 см);
см (расчетная толщина).
При такой толщине 
стоимость железобетонных и земляных работ та же, что и при вибропогружении.
Дополнительная стоимость устройств для тиксотропной рубашки 
руб.
Полная стоимость работ 
руб.
Колодец с подмывом (Л5):
м (принимаем 60 см).
мм2;
руб.;
м3;
руб.
Стоимость монтажа, демонтажа и эксплуатации (30 машино-смен) устройств подмыва
руб.
Полная стоимость работ
руб.
Таким образом, в данных местных условиях подземное сооружение дешевле всего сооружать методом опускного колодца с тиксотропной рубашкой. Наибольшую стоимость будет иметь помещение, если его будут возводить методом опускного колодца с традиционными массивными стенами.
На третьем этапе производится оптимизация конструкций наружных стен опускного колодца.
Наружные стены решаются в железобетоне — монолитном или сборном. Известно, что монолитные стены дешевле сборных. Однако время изготовления монолитных конструкций Вм и главным образом продолжительность выдержки бетона во много раз превышают сроки монтажа сборных колодцев.
Применение сборных конструкций будет эффективно, если ожидается значительная экономия в виде прибыли за счет более раннего вида объекта в эксплуатацию (Ээксп, руб./день) при соответствующей экономии накладных расходов в период строительства (Энакл, руб./день).
Условие целесообразности применения сборных стен для колодцев может быть выражено неравенством
,
где Ссб, См —стоимости 1 м3 сборного и монолитного бетона.
Сгруппировав переменные в левой части, получим
. (4.18)
Пример. Железобетонный колодец ямы окалины прокатного стана.
руб.; 
руб.; 
м3; 
руб./м3, 
д
.дней
После преобразований имеем
.По сметным данным автора стоимость изготовления и монтажа сборной железобетонной панели составляет 56,6 руб./м3.
Таким образом, 
дней, что соответствует нормальным срокам изготовления подобных конструкций.
На четвертом этапе производится оптимизация изготовления железобетонных наружных стен. Основными элементами, из которых слагается стоимость возведения колодца и по которым производится поиск наилучшего решения монолитных колодцев, являются следующие.
Опалубка. Конструкция опалубки выбирается из условия стоимости ее изготовления и возможности допустимой оборачиваемости при данных R и Н. При этом учитывается возможность повторного использования опалубки на других объектах.
Армирование. В зависимости от условий монтажа и изготовления выбирают оптимальный вес арматурного блока.
Укладка бетонной смеси. Выбор механизмов для укладки бетонной смеси и интенсивность бетонирования производят по зависимости
. (4.19)
где 
— удельная себестоимость железобетона, руб.;
—удельная стоимость рабочей силы (зарплата), руб.;
—удельная стоимость материала (бетона и арматуры) с транспортными затратами, руб.;
— сумма удельных затрат на аренду машин и оборудования, руб.;
— продолжительность работ, дни;
— объем железобетонных работ, м3;
— сумма разовых затрат на монтаж и демонтаж оборудования, руб.
В уравнении (4.19) удельная себестоимость железобетона 
— зависимая продолжительность работ, 
— независимая переменная.
Каждый метод производства можно представить в виде переменных функций как уравнение удельной стоимости. Оптимизация выбора метода работы при нескольких методах производства заключается в решении соответствующей системы уравнений.
На пятом этапе производится оптимизация производства земляных работ. Для уменьшения глубины погружения колодца откапывают первоначальный котлован. Устройство первоначального котлована уменьшает глубину погружения колодца, в связи с чем уменьшается толщина его наружных стен 
. Размеры и формы первоначального котлована зависят от расположенных вблизи фундаментов сооружений и оборудования. Размер 
первоначального котлована в плане должен обеспечить возможность установки башенных кранов и другого строительного оборудования. Для крупных колодцев принимают
м.
Целесообразную глубину первоначального котлована определяют из неравенства
,где 
— стоимость 1 м3 разработки грунта в открытом котловане и в опускном колодце, руб.;
— увеличение толщины стены в связи с изменением расчетной глубины колодца, м. При 
— 5 м 
м — интервал между унифицированными размерами 
.
После преобразований имеем
м. (4.20)
В зависимости от принятого метода разработки грунта в забое (табл. 42) изменяются условия погружения и нагрузки на стены колодцев, что влияет на выбор их толщины. Например, при подводной разработке грунта взвешивающее действие воды уменьшает собственный вес колодца. Для преодоления сил трения при погружении в этом случае требуется увеличить вес колодца, т. е. принять более толстые стены.
Выбор наиболее целесообразного метода разработки грунта может быть произведен по следующей зависимости:
, (4.21)где Вгр — продолжительность работ, дни.
В уравнении (4.21) удельная себестоимость земляных работ Сгр — зависимая продолжительность работ; Вгр — независимая переменная. Выбор наилучшего для данных местных условий метода разработки грунта производится минимизацией функции Сгр.
Понравилось? Поделитесь материалом
