3.6. Опыт строительства крупных опускных сооружений

Уникальный сборно-монолитный опускной колодец из пустотных блоков для корпуса первичного дробления руды Михайловского горно-обогатительного комбината КМА был построен в сложных инженерно-геологических условиях.

Схема поземной части корпуса дробления руды и инженерно-геологические условия площадки строительства приведены на рис.3.25.

По примеру колодца блоки устанавливали без перевязки швов с зазорами для устройства монолитных стыков. В зазорах сваривали между собой горизонтальные арматурные выпуски смежных блоков и устанавливали вертикальную арматуру, которую нижними концами приваривали к арматурным выпускам из ножевой части. После установки арматуры зазоры заполняли бетоном. По верху каждого яруса опускного колодца было предусмотрено устройство горизонтальных поясов из монолитного железобетона.

Конструктивное решение опускного сооружения и его внешний вид в стадии строительства приведены на рис.3.26

Рис. 3.25. Корпус крупного дробления руды и инженерно-геологические условия площадки строительства:1-галереи для транспортеров; 2-ножевая часть колодца;

3-стена опускного колодца из сборных железобетонных блоков; 4-монолитные железобетонные пояса; 5-тиксотропная рубашка; 6-железнодорожные вагоны; 7-мостовой кран грузоподъемностью 200 т; 8-дробилки крупного дробления руды; 9-перекрытия; 10-конусные дробилки; 11-днище колодца; 12-галереи для натяжной станции; 13-пески мелкозернистые; 14-глины алевролитовые; 15-крепкие мергели; 16-суглинки; 17-лессы; 18-суглинки лессовидные; 19-водопонижающие скважины.

Для водоснабжения района Кавказских Минеральных Вод в БГТУ им. В.Г.Шухова совместно с трестом «Гидроспецфундаментстрой» был запроектирован и построен опускной колодец насосной станции 1-го подъема с внутренним диаметром 24,0 и глубиной 26,6 м.

Рис. 3.26. Конструктивное решение (а) и внешний вид опускного сооружения корпуса крупного дробления Михайловского ГОКа в строительный период(б): 1-ножева часть; 2-ярусы опускания; 3-монолитные пояса; 4, 5-панели и ферма.

Высота блоков была принята 4,35 м; толщина-1,2 м; длина 2,04 м, масса 17,0 т. Оболочка колодца из сборных блоков представляет собой в плане правильный многоугольник. Раскладку блоков осуществляли без перевязки швов. Ножевую часть выполнили из сборных железобетонных блоков сплошного сечения высотой 3,35 м. Блоки ножа, а также стеновые блоки стыковали между собой в плане и по высоте с помощью стальных полосовых накладок, привариваемых к соответствующим закладным деталям в блоках. Элементы конструкций этого опускного колодца приведены на рис 3.27.

Рис. 3.27. Элементы конструкций опускного колодца: а - элемент плана; б - арматурный каркас блока; 1- сборный блок; 2-стальная накладка; 3-мелкозернистый бетон стыка

Опускание колодца производили в тиксотропной рубашке. Применение сборного варианта оболочки по сравнению с монолитным позволило снизить расход бетона на 1927 . Расход стали, однако, увеличился на 109 т. Сборность колодца составила 98%.

Внешний вид опускного колодца в период строительства показан на рис.3.28.

Рис. 3.28. Внешний вид опускного колодца насосной станции 1-го подъема Кавказских Минеральных Вод из сборных блоков в период опускания

При строительстве подземной части бункерной эстакады доменной печи Новолипецкого металлургического завода был реализован метод сборного опускного колодца с вертикальной разрезкой на всю высоту. Строительство осуществлялось в условиях действующего завода.

Наружный диаметр колодца составлял 60 м, глубина опускания 18,8 м. Колодец собирался в два яруса. Высота панелей первого яруса составила 11,0 м, верхнего-9,5 м при ширине панели 2,0 м и толщине 80 см. Панели с внутренней стороны при изготовлении были облицованы стальным листом толщиной 10 мм. Панели между собой соединялись стыком Передерия.

Рис. 3.29. Конструкции оболочки колодца бункерной эстакады: а - поперечный разрез стены; б - разрез панели в плане; в - узел соединений смежных панелей;

1- панель нижнего яруса; 2 - панель верхнего яруса; 3 - закладная деталь; 4 - арматурный выпуск; 5 - стальные накладки (не сплошные); 6 - три слоя транспортерной ленты (резиновый манжет).

С двух сторон каждой панели предусмотрены петлевые выпуски арматуры, и в процессе сборки стык армируется вертикальными стержнями. Конструкции сборной оболочки колодца бункерной эстакады приведены на рис. 3.29.

Стыки замоноличивались бетоном на мелком щебне. Грунт в колодце разрабатывали гидромеханизированным способом с применением гидромониторов ГМН-250с, смонтированных на салазках. Пульпу через трубопроводы перекачивали в гидроотвал. Вблизи ножа грунт разрабатывали двумя бульдозерами и перемещали к гидромониторной землесосной установке. Внешний вид опускного колодца из плоских панелей показан на рис. 3.30.

Рис 3.30. Опускной колодец из плоских панелей Новолипецкого металлургического завода в период строительства.

Рис. 3.31. Тонкостенные пустотные сегментообразные железобетонные блоки перед монтажом оболочки колодца.

При возведении опускного колодца корпуса крупного дробления №2 на Лебединском ГОКе, была разработана оболочка из сборных ж.б. тонкостенных пустотных блоков сегментообразного очертания. При этом блоки имели длину 10,44 м, толщину 1,2 м и массу 27,4 т. Контуры блоков в плане были очерчены дугами радиусами 16 и 17 м .

Ножевую часть колодца высотой 4,0 м выполнили из монолитного железобетона. На ножевой части смонтировали блоки на цементном растворе с перевязкой швов. Смежные блоки между собой соединяли сваркой закладных деталей через полосовые металлические накладки. Равномерно по периметру колодца в 12 пустотах блоков по всей высоте стен были расположены колонны из монолитного железобетона. Колонны воспринимали усилия разрыва и горизонтальные сдвигающие усилия, придавая общую пространственную жесткость оболочке колодца.

По высоте колодца были запроектированы два горизонтальных пояса из монолитного железобетона, для придания оболочке большей жесткости и опирания перекрытий внутренних конструкций корпуса дробления руды.

Снижение сил трения грунта о стены колодца при опускании обеспечивали применением антифрикционных покрытий: на основе лака этиноль по ножевой части колодца и обмазкой на основе отходов химического производства-кубовых остатков синтетических жирных кислот (КО СЖК) выше уступа ножа.

С целью обеспечения вертикальности погружения колодца, особенно в начальный период опускания, использовали разбираемые буронабивные сваи (см рис 3.16).В процессе опускания грунт внутри колодца разрабатывали и грузили в бадьи эксковатором с емкостью ковша 1,0 . У ножа грунт разрабатывали бульдозером. Для быстрой разгрузки бадей за пределами колодца установили металлическую эстакаду с помощью которой разгружали грунт из бадей в автосамосвалы (рис. 3.32).

Рис. 3.32. Металлическая эстакада для разгрузки бадей в кузов автосамосвалов

Внешний вид колодца корпуса крупного дробления 2-ой очереди Лебединского ГОКа в период строительства показан на рис.3.33.

Рис. 3.33. Опускной колодец корпуса крупного дробления 2-ой очереди

Лебединского ГОКа в период строительства

Несколько опускных колодцев различных конструктивных решений: монолитный, сборно-монолитный и сборный из панелей, описаны в §3.1.