Крепление вертикальных откосов котлована

24. Крепление вертикальных откосов выемок.

рис. 11.2 Крепление вертикальных стен выемок:а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: I — распорное; II — консольное; III — консольно-распорное; IV — консольно-анкерное; V — подкосное: 1 — щиты; 2 — стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры;

Способы и конструкции крепления откосов и вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от глубины и размеров выемок, физико-механических характеристик грунта, величины и характера нагрузок на поверхности грунта у краев выемки и принятых способов выполнения земляных и последующих работ. а) распорная, б) консольная,

в) консольные распорки, г) консольно-анкерные, д) откосные. Конструкции временных креплений вертикальных стен выемок и способы их выполнения могут быть различны. Наибольшее распространение получили крепления в виде подкосных и распорных систем, шпунтовые, анкерные и др. Подкосные крепи применяются при креплении стен широких котлованов, когда невозможно применять другие типы крепления. Подкосы устанавливают внутри котлована при небольшой глубине в один ряд, а при большой глубине в два и более рядов. Недостатком такого крепления является то, что подкосы затрудняют производство последующих работ в котловане. При подкосном креплении ограждение выполняется в виде забирки из досок толщиной 50 мм с прозорами на ширину доски при связных маловлажных грунтах и глубине котлована до 3 м. При большой глубине котлованов, а также независимо от глубины котлована в сыпучих грунтах и грунтах повышенной влажности забирку выполняют сплошной. В тех случаях, когда котлованы имеют большую ширину, а также когда крепления препятствуют выполнению работ, применяют анкерные крепления. Анкерное крепление состоит из тяг, стоек, свай (опор) и забирки Шпунтовое крепление применяют для закрепления стенок котлованов в неустойчивых грунтах. Погружение шпунта осуществляют до начала выполнения земляных работ. Распорные крепления преимущественно выполняют из дерева.

В качестве ограждающих элементов используют инвентарные щиты. Консольно-распорное крепление представляет собой сочетание двух видов крепления. Такое крепление воспринимает нагрузки распорками и ограждающими элементами. В качестве ограждающих элементов используют также стальной шпунт и двутавровые балки, между которыми закладывают щиты или доски.

25. Въезды в котлован. Размеры монтажной зоны.

Для въезда экскаватора в котлован отрывают специальные съезды с продольным уклоном 10 — 15°. Причем отрывка производится самим экскаватором, так как он может разрабатывать грунт ниже уровня стояния на 1,4 — 4 м.Для въезда в забой устраивают траншеи с уклоном 0,1. 0,15. Ширину въездных траншей по низу принимают при одностороннем движении равной 3. . 3,5 м. Ширину монтажной зоны со стороны стен зданий или сооружения выбирают в зависимости от их высоты. При высоте здания (сооружения) до 20 м ширина должна составлять не менее 7м, при высоте от 20 до 100 м — не менее 10 м, при большей высоте она должна определяться проектом производства работ. Ширина монтажной зоны со стороны крана зависит от габаритов крана и допустимых размеров проходов. В монтажную зону входят подкрановые пути, ширина которых обусловливается типом крана.При строительстве зданий или сооружений, расположенных вдоль улиц, проездов и проходов общего пользования, монтажную зону ограждают сплошным забором высотой не менее 2 м и устраивают защитный козырек вдоль пешеходных дорожек шириной не менее 2 м. Забор устанавливают на расстоянии не менее 10 м от стен строящегося здания. В монтажной зоне запрещается размещать материалы, оборудование, действующие механизмы и др. В нее имеет право входить только крановщик.

26. Построение плана котлована. Производство земляных работ разрешается после выполнения геодезических разбивочных работ по выносу в натуру проекта земляных сооружений и установки необходимых разбивочных знаков (столбов — вне рас­положения земляных сооружений, резервов или кавальеров и коль­ев — на месте работ).До начала производства земляных работ представители строи­тельной организации совместно с представителями заказчика про­веряют правильность разбивки сооружений в натуре и составля­ют соответствующий акт с приложением к нему разбивочных схем. В ходе земляных работ строительная организация должна обес­печить сохранность всех геодезических знаков. Разбивку котлована начинают с выноса и закрепления на мест­ности створными знаками основных разбивочных осей, в качестве которых обычно принимают взаимно перпендикулярные крайние или центральные оси сооружения. После выноса и закрепления разбивочных осей вокруг будущего котлована на расстоянии 2. 3 м от его уреза параллельно основным разбивочным осям уста­навливают обноску. После устройства котлована натягивают про­волоки по осям здания (сооружения) и их фундаментам, а также проволоки, отмечающие толщину стен и фундаментов, а затем оси и размеры переносят с натянутых проволок на дно котлована с помощью отвесов. Разбивка трасс подземных трубопроводов включает установку временных реперов и закрепление на местности оси трассы вешка­ми, устанавливаемыми через 10 м на прямых и 5 м на кривых участках, а также в характерных точках (углах поворота трассы, местах расположения колодцев). При разработке подводных выемок (траншей), например при прокладке трубопроводов через водные преграды (дюкеры), са­мотечных линий водозаборов и т. п., в составе геодезических раз­бивочных работ устанавливают: для симметричных выемок — про­дольную осевую линию, а для выемок несимметричных — одну из бровок и ее дополнительные оси (в зависимости от конфигурации выемки). При этом знаки, закрепляющие плановое и высотное по­ложение указанных осей и бровок, устанавливают на берегу, вне зоны строительных работ, складирования и транспортирования ма­териалов (труб) и обязательно в местах, не подверженных осад­кам, оползням, размыву и воздействию ледохода.

27. Определение объемов земляных работ. Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котло­ванов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют. Подсчет объемов земляных работ необходим для того, чтобы обос­нованно выбрать методы и средства их выполнения, установить не­обходимость отвозки или возможность распределения вынутого из котлованов или траншей грунта на прилегающей территории и по­следующего его использования для устройства обратных засыпок, определить стоимость производства земляных работ. Определение объемов котлованов. Уточнив размеры котлована понизу В_к, L_к, на­значив крутизну откосов т и зная глубину котлована H, опреде­ляют размеры котлована поверху В_к B , L_к B и затем вычисляют объ­ем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована. Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, т. е. по нескольку в одном котловане, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий пря­моугольный котлован с размерами В_к, L_к понизу и В_к B , L_к B повер­ху от отметки заложения их цилиндрических частей, а затем де­лают углубления для конических частей каждого сооружения. Со­ответственно и объемы земляных работ определяют в два этапа; вначале объем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с исполь­зованием формулы усеченного конуса. При подсчетах объемов земляных работ следует также учиты­вать объемы въездных и выездных траншей. Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, под­считывают объемы грунта для каждого из них и суммируют. Для определения объема траншей, предназначенных для сов­мещенной прокладки сетей, площадь их попереч­ного сечения вычисляют как сумму площадей траншеи полного се­чения для трубопровода глубокого заложения и дополнительной траншеи для трубопроводаменьшего заложения с основанием В_тр1 равным .В_тр1=Д_н+2-0,2 м. Объемы насыпей можно вычислять как и выемок, учитывая форму насыпи (призмато­ид, усеченный конус и т. п.). Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффици­ента остаточного разрыхления. При больших уклонах, значитель­ной неровности рельефа и особенно при устройстве насыпей на ко­согорах объемы земляных работ подсчитывают, разбивая насыпи на участки более простой геометрической формы.

28. Построение продольного профиля коллектора и подсчет объемов работ. Для определения объема разрабатываемого в траншее подстилающего грунта составляется продольный профиль трассы, на котором показывается поверхность грунта, толщины слоев растительного и подстилающих, уровень грунтовых вод, отметки дна траншеи и сооружений на сети (Error: Reference source not found). Чертеж продольного профиля состоит из двух частей. В верхней части показывается профиль местности, а в нижней части (под профилем) – приводится таблица. Чертеж вычерчивается слева направо по ходу движения воды независимо от того, по какому направлению проводились изыскания трассы. Таким образом, положение отдельных точек на трассе определяется по отношению к оси траншеи и по ходу движения воды. Водопроводные сети проектируются с уклоном не менее 0,001 (при плоском рельефе допускается уменьшать до 0,0005), по направлению к выпуску, располагаемому в пониженных точках.Водоотводящие сети проектируются с уклоном.В таблице приводится пикетаж по трассе; отметки поверхности подстилающего грунта в характерных точках с начала до конца участка трассы; изменения уклона поверхности и дна траншеи; ширина траншеи по дну; расстояние между характерными точками; площадь поперечного сечения в характерных точках; средняя площадь и объем грунта между характерными точками; общий объем подстилающего грунта по разработке траншеи. Объем грунта по разработке котлованов под сооружения проводится дополнительно, а затем суммируется. Объём котлована V_к с откосами определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды, призматоида и методом сечений:

-пирамида

-призматоида

Рис. 11.4 Схема для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей: а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые;г — траншея с откосами;д — насыпь

29. Баланс земляных масс. Баланс земляных масс предусматривает перемещение грунтов по кратчайшему расстоянию с учетом срока и последовательности производства работ, осадки оснований и насыпей, потерь грунта при перевозке (транспортировании) Условно баланс земляных работ делится: — активный (т.е объем выемок больше объема насыпей); — пассивный (объем полезных насыпей больше объема выемок) — нулевой (объем выемок = объему насыпей) При строительстве сетей водопровода и канализации баланс земляных масс практически всегда активный. При гидротехническом строительстве, когда устраиваются дамбы, перемычки земляной плотины – баланс пассивный. При вертикальной планировке рельефа – баланс нулевой. Баланс бывает: частный, районный, сводный (шахматный). Частный определяется соотношением объема выемок и насыпей в пределах одного объекта. Районный характеризует это соотношение в пределах нескольких объектов (сооружений) Свободный – в пределах строящегося всего комплекса.

30. Начальный водоотлив. Подбор и расположение насосов. Предварительное осушение часто осуществляют при устройстве котлованов и траншей, поскольку большинство соору­жений и сетей систем водоснабжения и водоотведения возводят ли­бо в непосредственной близости от водоемов, либо в условиях обводненных и неустойчивых грунтов. Выемки (котлованы и тран­шеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, а если приток значителен и тол­щина водонасыщенного слоя, подлежащая разработке, большая, то до начала производства работ уровень грунтовых вод (УГВ) искусственно понижают с использованием различных способов за­крытого, т. е. грунтового, водоотлива, называемого еще строитель­ным водопонижением. Работы по строительному водопонижению во многом зависят от принятого метода механизированной разработки котлованов и траншей. В водопроводном строительстве обычно применяют два метода производства земляных работ: 1) разработку грунта сухоройными машинами и механизмами с предварительным его осу­шением; 2) разработку грунта средствами гидромеханизации с по­следующим осушением котлованов и траншей. Соответственно устанавливают очередность работ как по монтажу водоотливных и водопонизительных установок, их эксплуатации, так и по разра­ботке котлованов и траншей. Например, если котлован размещен на берегу, в пределах поймы реки, то разработку его начинают только после монтажа водопонизительного оборудования, причем так, чтобы понижение уровня грунтовых вод опережало заглубле­ние котлована на 1. 1.5 м. Если котлован расположен непосред­ственно в русле реки (при строительстве, например, водозабора или насосной станции первого подъема), то до работ по водопони­жению котлован ограждают со стороны воды специальными дам­бами (перемычками). Работы по осушению при этом складываются из удаления воды из отгороженного котлована и последующей от­качки воды, фильтрующей в котлован. При углублении такого кот­лована необходимо организовать в нем глубинное понижение уровня грунтовых вод под всей его площадью. Начальное осушение котлованов требуется после ограждения их перемычками. При этом объем воды, подлежащей откачке, W=V+qt/ где W-‘Объем воды в котловане, м 3 ; q — приток воды в котло­ван, м 3 /ч; t -продолжительность осушения котлована, ч. По величине объема начального водоотлива подбирают тип и количество насосных агрегатов. Обычно для откачки воды из неглубоких котлованов, когда глубина воды в них не превышает высоты всасывания, применяют стационарные центробежные на­сосы, в том числе консольного типа К, размещаемые на перемыч­ке, а при больших глубинах используют плавучие или передвиж­ные насосные установки.Количество насосов: N=(Q+Q_ос/П_н)/n; n – коэф-т резерва мощности насоса; Q=ωс– приток воды;Q_ос=Fh_ос/24 – дополнительное поступление воды за счет осадков.

Крепление котлованов

Стены котлованов, особенно глубоких должны быть рассчитаны по устойчивости (первое предельное состояние). Откосы стен котлованов назначаются в зависимости от прочностных характеристик грунтов основания, прорезанных котлованом, и глубины котлована.

При отрыве котлованов в маловлажных глинистых грунтах глубиной до 1,5-2 м стены котлованов обычно не крепятся. Из условия сокращения земляных работ, а также при отрывке котлована в стесненных условиях на застроенной площадке стремятся создать котлованы с вертикальными стенами или с небольшими откосами.

Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве котлованов малопрочных водонасыщенных грунтах. Часто в этих условиях крепления не только предотвращают обрушение вертикальных откосов, но и препятствуют проникновению в котлован грунтовых вод.

Крепление траншей, открываемых для укладки ленточных фундаментов, обычно осуществляется при помощи закладных креплений с инвентарными металлическими распорками.

Для больших котлованов с вертикальными стенками, а также при грунтовых водах, имеющих уровень дна котлована (особенно в тех случаях, когда грунтовые воды движутся с большой скоростью), применяются шпунтовые ограждения котлованов. Шпунтовое ограждение для неглубоких котлованов (3-5м) выполняется из деревянного шпунта (дощатого и брусчатого), а для котлованов глубиной более 5м – из металлического или железобетонного.

Наиболее часто применяется металлический шпунт, который после окончания земляных работ извлекается и может быть использован несколько раз.

Металлический шпунт выпускается трех типов: плоский (ШП-I) – для ограждения неглубоких котлованов (до 5-6м), который (ШК-I) и Ларсен (Л-III, Л-IV, Л-V) – для ограждения глубоких котлованов.

Металлические шпунты имеют по своим краям замки различной конструкции: кулачково-обоймовый (ШП-I), двойной кулачково-обоймовый (ШК-I) и лапчатый (Ларсен), который обеспечивает практическую водонепроницаемость шпунтовой стенки и возможность поворота шпунтины относительно соседней на угол 10-24 градуса в зависимости от типа шпунта. Небольшие зазоры, которые имеются в замках, быстро заиливаютсяпроходящейчерез стенку грунтовой водой со взвешенными глинистыми частицами, и металлическая шпунтовая стенка становится полностью водонепроницаемой.

После устройства шпунтовой стенки поверху шпунтины соединяются горизонтальной шпунтиной или швеллером, которые крепятся на болтах.

Для неглубоких котлованов и при достаточно прочных грунтах, расположенных ниже дна котлована, устойчивость шпунтовых стенок обеспечивается погружением шпунтин ниже дна котлована на определенную глубину. В тех случаях, когда погружение шпунтин в дно котлована недостаточно для обеспечения устойчивости стен котлована, шпунтовую стенку соединяют тягами с анкерными сваями, плитами и заглубленными конструкциями (заанкеренный шпунт), а при узких котлованах вместо анкеров устанавливаются распорки.

Проектирование шпунтовых стенок включает расчеты по устойчивости и прочности шпунтовой стенки (глубину погружения и поперечное сечение), поперечное сечение анкерных тяг и устойчивости анкерных опор, а также проектирование пояса и соединения анкеров.

В отличие от незаанкеренной шпунтовой стенки у заанкеренной стенки верхний конец не перемещается. В зависимости от прочностных свойств грунтов ниже дна котлована, глубины забивки и горизонтального давления на стенку прочность шпунтовой стенки может быть рассчитана по двум схемам: как балка, лежащая на двух опорах, и как балка, один конец которой защемлен (в грунте), а другой лежит на опоре (в месте закрепления анкера). В большинстве случаев действительный характер работы шпунтовой стенки соответствует промежуточному состоянию между этими расчетными схемами.

При устройстве шпунтовых ограждений глубоких котлованов, ниже дна которых залегает малопрочные грунты (ил, торф, и т.п.), иногда устраивают два анкера к шпунтовой стенке (двуханкерное закрепление).

Шпунтовые ограждения рассчитываются как гибкие подпорные стенки.

Как укрепить стенки котлованов и траншей?

Грунт — нестабильная субстанция, она обрушивается всегда внезапно, и масштаб последствий можно только представить. Для того, чтобы стены котлованов и траншей оставались неподвижными, на строительстве применяют различные способы их укрепления. Речь идет об шпунтовом, анкерном, распорном, подкосном, нагельном, закладном, рамном и щитовом укреплении стен котлованов и траншей.

Как укрепить стенки (откосы) котлованов и траншей

Крепление стен котлованов и траншей с вертикальными стенками (откосами)

Крепление для вертикальных стенок не нужно при работе на такой глубине:

• не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;
• не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистых грунтах;
• не более 1,5 м — в глинистых грунтах;
• не более 2 м — в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за началом выкапывания траншей и котлованов.

При превышении данных показателей стены нужно укреплять, дабы избежать обвала и последствий.

В зависимости от глубины котлована или траншеи, а также категории грунта и его влажности, используются такие способы крепления:

• Крепление деревянными распорами: горизонтальное (сплошное и с просветами), с подкосами, забойное, сваями с деревянной заборкой между ними;
• Крепление траншей и котлованов шпунтовыми ограждениями.

Крепление котлованов и траншей при помощи шпунта (сваями)

Для этого используют шпунт Ларсена, трубошпунт и другие типы шпунтов. Данный тип крепления необходим при работе с грунтами, насыщенными водой, а также при разработке котлованов с наклонным стенками, когда велика вероятность оползней.

Стенка из шпунта образует водонепроницаемую конструкцию, она не пропускает воду в котлован или траншею, тем самым препятствуя его затоплению. Для погружения шпунта Ларсена (или другого) используют такие техники:

• Вибропогружение;
• Вбивание;
• Статическое вдавливание.

Тот или иной метод выбирают по ряду причин: стоимость, геолокация работ (центр города, окраина, вероятность оползней, наличие ветхих сооружений в округе и другие факторы), временной ресурс и прочее.

Распорное крепление откосов котлована

Данный тип крепления, подразумевающий установку поперечных балок, используют при проведении земляных работ в стесненных условиях, а также при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях.

В роли распорки чаще всего выступают металлические трубы широкого сечения. Количество ярусов распорок в котловане зависит от его глубины, жесткости свай, расстояния между сваями в продольном направлении и физико-механических свойств грунта. Так, одноярусное крепление используют для котлованов и траншей глубиной 10 м. Для глубины свыше 10 м используют многоярусную систему.

Анкерное крепление стенок котлованов

Когда распорное крепление траншей, котлованов невозможно реализовать, прибегают к анкерному способу. Анкерные крепления представляют собой анкерные тяги, передающие усилия от крепи на анкерные плиты.

• Буровые;
• Завинчиваемые;
• Вдавливаемые;
• Забивные;
• Комбинированные.

Для котлованов чаще всего используют анкеры бурового типа.

Само по себе крепление данного типа — это грунтовый анкер, состоящий из трех элементов: оголовка, анкерной тяги и корня. Оголовок передает нагрузку от грунта или закрепляемого элемента на анкерную тягу. Она передает нагрузку от оголовка на корень или заделку, а эта часть анкера передает нагрузку от тяги на грунт. Для монтажа такого крепления применяют пневматическое или гидравлическое оборудование.

Подкосное крепление стенок котлована

Данное крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, установленными на дно котлована и закрепленными подкосами и упорами, забитых у основания подкосов. Преимущество — максимально простая конструкция. Однако есть и весомый недостаток: подкосное крепление стесняет работы внутри котлована, поэтому его использование ограничено.

Нагельное крепление котлованов

Нагель — деревянный гвоздь или металлический штырь. Нагельное крепление представляет собой геотехническую конструкцию для обеспечения устойчивости вертикальных стенок и откосов котлованов, траншей и выемок путем укрепления прилегающего грунтового массива системой армирующих элементов (стальных стержней) или буроинъекционных микросвай — грунтовых нагелей. Один из самых экономичных способов: как минимум потому, что не требует устройства свайной, шпунтовой стенки, или какой-то другой ограждающей конструкции. Применяется для стен и откосов котлованов и выемок глубиной не более 15 м и при отсутствии водоносных и трудно осушаемых грунтов.

Закладное крепление котлованов

Простейшее крепление, применяется для маловлажных устойчивых грунтов при ширине выемки до 4 м. Состоит из стоек, распорок и горизонтальных досок (забирки), которые заводят за стойки снизу по мере углубления котлована или траншеи, а стойки постепенно заменяют на более длинные, тщательно закрепляя их распорками. Закладное крепление можно использовать только при отметке дна котлована выше уровня грунтовых вод или при незначительном их поступления в устойчивых грунтах.

Горизонтально-рамное крепление стен котлованов

Используется в сухих грунтах, данный тип крепления способен сохранять отвесные стены в недвижимом состоянии при глубине до 2 м. Конструкция максимально проста: стойки, горизонтальные доски или дощатые щиты и распорки, прижимающие доски или щиты к стенкам траншей. Преимущества: малый вес креплений, легкость установки и демонтажа. Недостаток: ограничивает и усложняет работу людей в траншее, котловане.

Крепление котлованов при помощи щитов

Укрепление инвентарными щитами считается одним из самых простых и дешевых. Сам щит может быть выполнен из:

• Водостойкой фанеры;
• Битумизированного картона;
• Волнистого листового металла.

Крепление же состоит из двух элементов — распорной винтовой рамы (из металла) и собственно щита. Как происходит монтаж крепления:

1. В котлован опускают две уже собранные распорные рамы;
2. В зазоры между их стойками и стенками выемки помещают щиты;
3. Раздвигаются упоры для фиксации ограждения.

Как заказать крепление котлованов

Для масштабного строительства лучше всего использовать крепление котлованов шпунтом Ларсена: надежно и герметично, стена из шпунта выдерживает огромные нагрузки. На сайте компании “Vector Shpunt” вы можете купить или взять в аренду шпунт Ларсена отечественного и зарубежного производства (новый или б/у), а также заказать его установку.

Чтобы узнать цену и купить крепления для котлованов, траншей свяжитесь с менеджером по номеру, указанном в меню слева, или оставьте онлайн-заявку на сайте.

Способы устройства креплений стенок котлованов

Поскольку разработка котлованов с естественным углом откоса в действующих предприятиях недопустима, и разработка выямок выполняется с вертикальными откосами, закрепленными в последующем технологическими способами, классификация которых приведена на рис.15.2.1. Ниже рассматриваются способы выполнения указанных креплений.

В зависимости от используемого материала крепления подразделяются: на деревянные, металлические, железобетонные и комбинированные.

1. Деревянные крепления – доски, бревна, шпунт. Доски для крепления стенок и бревна служат для создания каркаса обрамления и устройства распорок. Недостаток деревянных креплений – установка внутри котлована распорок, которые мешают производству работ в котловане.

2. Для устройства металлического крепления применяют различные типы шпунтовых свай. Наибольшее распространение получили шпунты «зетового» и «корытного» профилей. Достоинство этого крепления большая несущая способность и возможность применения в любых грунтовых условиях. Металлическая шпунтовая стена позволяет устраивать выямки без внутренних распорок, что обеспечивает удобство и безопасность работ в котловане.

3. Железобетонные крепления представляют собой разновидность подпорных стен и, помимо основного назначения выполняют еще функции будущей возводимой конструкции. Они могут быть как монолитными, так и сборными. Толщина этих стен от 0,3 до 1,5 м.

4. Комбинированные крепления, представляющие собой сочетание металла и железобетона, либо дерева с металлом, либо дерева, металла и бетона.

Варианты креплений выямок в стесненных условиях приведены на рис. 15.2.1, рис.15.2.2, рис.15.2.3 и рис. 15.2.4.

По способу крепления подпорные стены подразделяются на : консольные, распорные, распорно-консольные, анкерные.

Первые представляют собой шпунтовую стенку, жестко защемленную грунтом. Устойчивость её обеспечивается защемлением и собственной жесткостью. Такие крепления устраиваются из металлического шпунта. Наибольшее распространение они получили при ограждении неглубоких котлованов.

Основной конструкцией распорных креплений является распорка. Щиты крепления и шпунтовая стена выполняет при этом только ограждающую функцию. Распорки устанавливаются в один или несколько рядов в зависимости от величины нагрузок (глубины котлована). Распорки чаще всего выполняют деревянными.

Консольно–распорные крепления представляют собой сочетание первых двух. Здесь нагрузки от давления грунта, складированных материалов и механизмов у бровки котлована воспринимаются не только распорками, но и ограждающими элементами крепления.

В качестве последних используется деревянный или металлический шпунт, который заглубляется в грунт на величину, определяемую расчетом. При небольшой глубине котлована в качестве несущих элементов консольной части принимают двутавровые балки, между полками которых закладываются доски ограждения. Вверху балки раскрепляются распорками.

Анкерные или заанкерованные крепления представляют собой шпунтованную стенку, консольная часть которой удерживается с помощью системы анкеров. При этом последние являются несущими элементами этого вида крепления, которое позволяет беспрепятственно производить работы внутри огражденного им котлована.

Конструкция анкеров может быть различной. Наибольшее распространение получила система анкерного крепления с дополнительной шпунтовой стенкой из стальных тяжей (см. рис.13.2.2).

В зарубежной практике при реконструкции широко используется так называемый инъекцируемый анкер, предложенный фирмой «Карл Бауэр» (см. рис.13.2.3). Нагрузка на анкер в несвязных грунтах достигает 100Мпа, а в связных – 60 МПа, что позволяет применять его в следующих случаях:

− крепление стенок котлованов любого рода, глубиной до 20 м;

Рис. 15.2.1 Конструктивные схемы крепления земляных выемок в стесненных условиях с вертикальными откосами:

1) консольные (при Н меньше 3 м — деревянный шпунт; Н меньше 6 м — металлический шпунт; Н меньше 10 м — железобетонная подпорная стена); 2) анкерные; 3) распорные; 4) подкосные; 5) опускной колодец; 6)искусственное закрепление грунтов инъецированием различных композиций

1 — существующие конструкции; 2 — ограждающая конструкция; 3 -котлован; 4 -анкер; 5 -существующая коммуникация; 6 — траншея для установки анкера; 7 — распорные балки; 8 -существующая дорога; 9 — подкос; 10 -упор подкоса; 11 -опускной колодец; 12 — инъекторы для закрепляющих композиций; 13 — масссив закрепляемого грунта.

Рис. 15.2.2 Крепление вертикальных откосов котлована:

а) общий вид крепления;б) узлы крепления откосов;

1 — шпунт (деревянная или металлическая свая); 2 — ограждение выямки из досок 30мм; 3 – шпунтовая стенка; 4 — тяжи анкерного крепления; 5 — натяжное устройство анкера; 6 — шпунтовая стенка укрепленная стенка грунта; 7- закрепленный откос грунта.

Рис. 15.2.3 Схема монолитного инъецируемого анкера фирмы «Бауэр»:

1 — закрепленный откос грунта; 2 — «шпунт», ограждающий откос грунта; 3 -пластмассовая труба, размещаемая в пробуренную скважину; 4 — состав защитного покрытия анкерной тяги; 5 -анкерная тяга; 6 — инъецированный грунт; 7 — труба с рефленой поверхностью (якорь анкера), заинъецированная в грунт; 8 -устройство для натяжения анкера; 9 — массив грунта.

− крепление подпорных стенок и речных берегов;

− восприятие давления грунта на бассейны и очистные сооружения.

Сравнительная характеристика технико–экономических показателей способов крепления котлованов (по материалам фирмы «Карл – Бауэр) приводится ниже в таблице 15.2

Сопоставление способов защиты котлованов

( по материалам «Карл Бауэр»)

Рассмотренные варианты устройства заглубленных помещений (см. рис 15.2.1) приемлемы только для условий сухого производства земляных работ. В сложных гидрогеологических условиях площадки с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ) целесообразнее представляется технология «стена в грунте», позволяющая весь комплекс земляных работ осуществлять под защитой противофильтрационной завесы, устройство которой производится с использованием следующих конструктивных схем (см. рис. 15.2.4)

Рис. 15.2.4 Конструктивные схемы «заглубленных помещений», выполненных по технологии устройства «стена в грунте»:

|, ||) для круглых котлованов; ) для прямоугольных и квадратных помещений; V|) для помещений любого очертания в плане;

1 — существующая или «противофильтрационная» завеса-стена; 2 — днище сооружения; 3 -распорные устройства; 4 -анкерные устройства (типа «Бауэр»).

Анализ приведенных схем крепления вертикальных откосов земляных выемок свидетельствует о том, что наиболее эффективными являются схемы с использованием анкерных креплений. Они позволяют устраивать заглубленные помещения высотой более 6 м. Все остальные схемы, менее затратные, связаны с более сложной технологией как земляных, так и монтажных работ. Причем глубина этих «помещений» не превышает 4 м.

Выбор той или иной схемы производства работ обусловлен, а первую очередь, проектными габаритами и отметкой подошвы разрабатываемого котлована, условиями (степенью) стесненности и конструктивно-технологическими характеристиками заглубленного помещения.

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 7 | Нарушение авторских прав