15.2. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ (ч. 1)
В соответствии с действующими нормативными документами внутренние размеры в плане колодцев, используемых для помещений, должны быть больше размеров, необходимых для размещения оборудования и устройства проходов, на величину Δ1, м (рис. 15.1), определяемую по формуле
(15.1)где Н0 — внутренняя глубина колодца, м.
Проемы и отверстия в наружных стенах колодцев следует принимать больше размеров технологического оборудования по высоте на 0,2 м и по ширине на 0,1 м. В опорах днища и перекрытий допускаются отклонения на ± 0,1 м от проектных отметок уступов, консолей и обрезов на наружных стенах колодцев.
Наружные размеры колодцев для глубоких опор в плане поверху должны быть больше размеров надфундаментной части на величину Δ2, м (рис. 15.1), вычисляемую по выражению
(15.2)где Нω — глубина погружения колодца, м.
Наибольшее распространение в современной практике строительства получили бетонные и железобетонные колодцы. По форме в плане опускные железобетонные колодцы могут быть круглыми, прямоугольными и смешанной формы (например, прямоугольными с закругленными торцевыми стенами), с внутренними перегородками и без них. Форма колодца определяется конфигурацией проектируемого подземного помещения, выбираемой из условий обеспечения требований технологии. Предпочтительнее круглая форма, поскольку она обусловливает наиболее благоприятные условия работы этой конструкции при опускании и эксплуатации оболочек.
Железобетонные колодцы применяются в основном трех типов: монолитные, сборно-монолитные и сборные.
В оболочках монолитных опускных колодцев различают две основные части: ножевую с банкеткой и собственно оболочку. Ножевую часть колодца (нож) выполняют, как правило, из железобетона. Металлическая конструкция или облицовка ножа металлом, как показал опыт, неэффективна в грунтах с твердыми включениями, так как при соприкосновении с различными препятствиями она деформируется, что в дальнейшем приводит к затруднениям в ее опускании [1]. Основные типы ножей железобетонных колодцев показаны на рис. 15.2.
Ножевая часть обычно должна выступать за стену оболочки в сторону грунта на 100—150 мм, чтобы уменьшить силы трения при погружении. При погружении в тиксотропной рубашке на этом участке закрепляют уплотнитель — манжет.
При опускании колодцев в сухих грунтах, с водоотливом или с водопонижением рекомендуется применять ножи типа «а» и «б», а при опускании колодцев подводным способом — ножи типа «в» и «г» (см. рис. 15.2). При бетонировании ножа в траншее или на призме (рис. 15.3) можно применять все тины ножей.
Ширина банкетки b (см. рис. 15.2) составляет 0,2—0,6 м размер с полки для опоры плиты — 0,2—0,4 м. Размер l для ножей типа «а» и «б» соответствует толщине днища, а для ножей типа «в» и «г» — толщине бетонной подушки. Размер hp соответствует толщине железобетонной плиты днища.
Толщина стен монолитных железобетонных колодцев назначается из условия создания необходимого веса для преодоления сил трения, возникающих при погружении. В наиболее крупных колодцах толщина стен достигает 2—2,5 м и более, если колодцы погружаются без тиксотропной рубашки.
Высоту первого яруса бетонирования назначают в зависимости от характеристики применяемого кранового оборудования (вылета и высоты подъема стрелы), но не более высоты, определяемой расчетом из условия предельной несущей способности грунтов в основании ножевой части колодца. Высоту последующих ярусов назначают, как правило, равной высоте первого яруса или кратной размерам междуэтажных перекрытий, опалубочных щитов. Число ярусов назначается в зависимости от глубины опускания колодца, при глубине до 10 м колодец бетонируют на всю высоту.
Для бетонирования стен наряду с деревянной щитовой опалубкой применяют опалубку из железобетонных плит-оболочек.
Несмотря на широкое распространение, опускные колодцы из монолитного железобетона имеют существенные недостатки, главными из которых являются большой расход материалов и значительная трудоемкость, так как они полностью изготовляются на строительной площадке.
В последние годы были разработаны различные конструкции опускных колодцев с применением сборных облегченных элементов:
- – из пустотелых криволинейных блоков, укладываемых с перевязкой швов, с соединением на сварке закладных деталей;
- – из типовых лотковых плит, собираемых на заранее выполненном монолитном каркасе колодца;
- – из пустотелых прямоугольных блоков, укладываемых без перевязки швов и соединяемых с помощью петлевых стыков;
- – из вертикальных панелей, соединяемых с помощью петлевых стыков или сваркой с использованием металлических накладок и замоноличиванием соединений.
Последние два типа конструкций получили наибольшее распространение в практике строительства (рис. 15.4).
В опускном колодце из тонкостенных пустотелых сборных элементов (рис. 15.5) ножевая часть выполняется из монолитного железобетона с опалубкой из плит-оболочек. На ножевой части монтируют оболочку из сборных двухпустотных железобетонных элементов с зазорами между ними для образования стыка без перевязки швов на всю высоту сооружения. Вся оболочка собирается из прямоугольных элементов и имеет в плане форму многоугольника. Блоки армируют сетками и каркасами.
По торцам каждого блока устраивают петлевые выпуски рабочей арматуры. В петли выпусков смежных вертикальных рядов блоков вставляют вертикальные стержни, привариваемые к выпускам арматуры из ножевой части. Стыки омоноличивают бетоном. Блоки устанавливают на растворе, и отдельные их ряды скрепляют между собой только в вертикальных стыках. Таким образом, стык воспринимает как кольцевые, так и вертикальные растягивающие усилия. Замоноличенный непрерывный по высоте стык представляет собой, по существу, колонну каркаса, нижней частью которого является ножевая часть, а горизонтальными элементами по высоте оболочки — монолитные пояса, устраиваемые в верхней части каждого яруса опускания.