§ VII.3. ОПУСКНЫЕ СООРУЖЕНИЯ В ТИКСОТРОПНЫХ РУБАШКАХ

VII.3.1. Общая часть

Сущность метода погружения сооружений в тиксотропных рубашках заключается в том, что пространство между грунтом и наружной поверхностью опускного сооружения (колодец, кессон) заполняется глинистым раствором, т.е. создается так называемая тиксотропная рубашка.

Конструктивно стены в нижней части опускного сооружения на высоту 1,5—3 м делаются на 5—10 см толще (рис. VII-28).

Непосредственное соприкасание стен опускного колодца с грунтом имеет место только в пределах ножевой части. Глинистый раствор нагнетается в полость через трубы-инъекторы, устанавливаемые вертикально на стенах колодца или с внешней стороны по его периметру на равных расстояниях друг от друга, или с внутренней стороны стен с выводом нижних концов труб наружу у обреза ножа.

Трубы-инъекторы делаются с закрытым нижним концом (пробками) для устранения возможности их загрязнения и имеют в нижней части перфорированные отверстия для вытекания раствора. Глинистый раствор приготовляется с помощью глиномешалок, затем сливается в запасные емкости и по мере надобности при помощи насосов или компрессоров подается через кольцевой коллектор или шланги в трубы-инъекторы, а оттуда в полость тиксотропной рубашки.

Основные технико-экономические преимущества метода заключаются в том, что тиксотропная рубашка в результате значительного сокращения сил трения поверхности сооружения о грунт исключает опасность «зависания» опускного сооружения, позволяет уменьшить толщину стен примерно в 3,4 раза, сократить объем работ, стоимость и сроки строительства, использовать вместо монолитного железобетона сборные конструкции стен [48].

VII.3.2. Конструкции и приспособления для создания тиксотропной рубашки

Форшахта. Степень устойчивости грунтовой стены полости тиксотропной рубашки зависит от величины гидростатического напора глинистого раствора. В нижней зоне тиксотропной рубашки этот напор будет наибольшим и, следовательно, будет создавать наибольшую устойчивость грунтовой стены. Опасной, с точки зрения возможности обрушения грунта, является верхняя часть грунтовой стены. Для создания в верхней зоне тиксотропной рубашки гидростатического напора глинистого раствора, обеспечивающего устойчивость грунтовой стены в ее верхней части, устраивают форшахту. Для устройства форшахты устанавливают непроницаемые для глинистого раствора ограждения, располагаемые по бровке полости по всему периметру последней.

Ограждения выполняются из деревянных дощатых или сборных металлических щитов. Конструкция ограждения форшахты металлическими щитами представлена на рис. VII-29. Щиты имеют длину 2—2,5 м, высоту 1 м, толщину 3—5 мм. Они окантованы уголками 75×75 мм, имеющими отверстия под болты для соединения друг с другом и закрепления на опорном железобетонном кольце. Через центр каждого щита по вертикали приварен уголок 75×75 мм, служащий ребром жесткости. Форшахта такой конструкции в плане образует многоугольник, близкий к окружности. Опорное кольцо форшахты устраивается из монолитного железобетона с легким армированием. Ширина кольца 50—60 см, высота 20—30 см. Для предотвращения утечек глинистого раствора через вертикальные стыки отдельных щитов и стыки в горизонтальной плоскости щитов с опорным кольцом форшахту обсыпают до верха грунтом.

Кроме форшахты устойчивость грунтовой стены может обеспечиваться устройством бровки полости тиксотропной рубашки с углом наклона к горизонту, меньшим угла естественного откоса грунта строительной площадки. Недостатком варианта срезки бровки является возможность засорения тиксотропной рубашки.

Инъекторы. Для изготовления инъекторов применяют трубы диаметром 1,5—2" (38—50 мм). Инъекторы располагают в плане через 3—6 м по наружному периметру опускного сооружения. Нижняя часть их на длину 70—80 см перфорируется отверстиями диаметром 10—15 мм, расположенными в шахматном порядке на расстоянии 5—7 см друг от друга. Отверстия делаются только на половине периметра трубы со стороны стены опускного сооружения для уменьшения возможности засорения отверстий грунтом обрушивающимся по каким-либо причинам с грунтовой стены полости тиксотропной рубашки. Конец трубы закрывается заглушкой.

Коллектор, шланги. Для одновременной подачи по периметру в полость тиксотропной рубашки глинистого раствора через все инъекторы или часть их применяется коллектор из трубы диаметром 70—100 мм. Коллектор крепится у верхнего края стены опускного сооружения, объединяя верхние концы инъекционных труб. Штуцер, с помощью которого шланг от нагнетающего растворонасоса присоединяется к коллектору, может находиться в любом месте последнего. Внутренний диаметр шлангов не должен быть меньше внутреннего диаметра трубы коллектора. Гладкий шланг более предпочтителен, чем гофрированный. Так как при подаче глинистого раствора давление в нем может иногда достигать 0,3—0,4 МПа, то следует употреблять напорные шланги.

Глиняный замок. Незначительная высота ножевой части, а также обусловленное этим стремление опускных сооружений, устраиваемых в тиксотропных рубашках, крениться создают возможность прорыва глинистого раствора под нож внутрь колодца. Для предотвращения опасности прорыва раствора устраивается глиняный замок. После погружения уступа ножевой части на 50—60 см ниже планировочной площадки в образовавшуюся полость вокруг опускного сооружения на уступ укладывается мятая глина мягкопластичной консистенции слоем высотой 30—50 см (рис. VII-30). Укладка мятой глины производится слоями с трамбованием. При последующем заполнении полости тиксотропным раствором будет происходить увлажнение глины. В случае прорыва раствора внутрь опускного сооружения по причине, например, недоброкачественного устройства глиняного замка следует засыпать глину в полость тиксотропной рубашки над местом прорыва до прекращения проникания глинистого раствора под нож.