9. Механизация возведения сооружений методом "стена в грунте"

В последнее десятилетие получила развитие технология воз­ведения подземных сооружений способом "стена в грунте" и ме­тодом устройства опускных колодцев.

Сущность технологии возведения подземных сооружений способом ’'стена в грунте" заключается в том, что стены возводи­мого сооружения устраиваются в узких и глубоких траншеях. Траншеи для будущих стен и фундаментов отрываются на полную глубину специальным землеройным оборудованием под слоем глинистого раствора, гидростатическое давление которого предот­вращает обрушение грунта и проникновение грунтовых вод в траншею. Устройство фундаментов и стен может осуществляться в сборном, монолитном и комбинированном вариантах.

Способ "стена в грунте" наиболее эффективен в сложных геологических условиях, при высоком уровне грунтовых вод, строительстве на густозастроенной территории и вблизи зданий и сооружений.

При сравнении этого способа с традиционными становится очевидным его преимущество в отношении экономии материалов, достигаемой благодаря исключению конструкций крепления кот­лована и уменьшению сечения стен, а также исключению дорого­стоящих способов водопонижения и замораживания, сокращению трудоемкости и возможности прерывать эксплуатацию наземных участков на более короткие сроки, что иногда является решаю­щим фактором в выборе данного способа. Кроме того, сокращает­ся в два-три раза продолжительность строительства и намного снижается стоимость работ.

В зависимости от технологии наибольшее распространение получили две разновидности фундаментов "стена в грунте" — свайные, образуемые буронабивными сваями, и траншейные.

Свайная "стена в грунте" состоит из сплошного ряда вер­тикальных буронабивных свай.

Траншейный способ сооружения стен является развитием свайного; он заключается в том, что с помощью специального штангового или грейферного оборудования к экскаваторам с ков­шом вместимостью 1 м³ и более разрабатывают траншею шириной

1. 3...1 и глубиной 18 м и более. Для предотвращения обрушения ее вертикальных стенок используют глинистый тиксотропный раствор, обеспечивающий необходимое гидростатическое давле­ние.

После отрывки траншеи-захватки на полную глубину экска­ватор передвигают на новую стоянку, а в траншее возводят моно­литную железобетонную стенку. После установки арматурного каркаса бетонную смесь укладывают под глинистую суспензию.

Для повышения степени индустриализации строительства в последние годы применяют технологию "сборная стена в грунте”. При такой технологии но мере отрывки траншеи (под глинистым тиксотропным раствором) в нее опускают железобетонные панели. Вертикальные зазоры между панелями и стенами траншей,

а также под днищем панелей заполняют путем нагнетания це­ментного раствора.

Применение сборных железобетонных панелей позволяет исключить трудоемкие процессы по укладке бетонной смеси, ус­корить темпы строительства при высоком качестве подземных конструкций; однако при этом возникают трудности в осуществ­лении плотного примыкания панелей, их наращивания» заполне­ния всех пустот и т.п. После возведения стен подземных соору­жений внутри ограждения вынимается грунт.

О пыт показал, что способ "стена в грунте" может быть ус­пешно использован при строительстве: гражданских подземных нежилых помещений (гаражей, торговых центров, складов, кино­театров и т.д.); промышленных подземных помещений; водоза­борных сооружений (насосных станций, очистных сооружений); подземных улиц и проездов, транспортных тоннелей мелкого за­ложения; фундаментов зданий и ограждений котлованов для уст­ройства подземных помещений вблизи зданий.

Выбор землеройной техники для разработки траншей зависит от формы "стены в грунте", места расположения сооружения, глуби­ны траншей, а также от вида и категории грунтов. Его обычно производят в два этапа: на первом отбирают по техническим харак­теристикам землеройные машины с учетом требуемой ширины и глу­бины траншей, формы и размеров сооружения в плане, а также гео­логических условий; на втором производят на основании технико­экономических расчетов (по при­веденным затратам) выбор рацио­нального оборудования.

На рис. 3.31 представлен штан­говый экскаватор конструкции НИИИСПа для разработки тран­шей при глубинах до 30 м в грун­тах I-IV групп.

Т

Рис.З.ЗХ. Штанговый экскаватор:1 — базовая машина; 2 — подъемный канат; 3 — копровая стойка; 4 — тяговый канат; 5 — ковш; 6 — днище ковша

раншеи, близкие по форме к кольцевым, лучше всего разраба­тывать штанговыми экскаватора­ми или грейферами с захватом не­большой длины. Для проходки траншеи с вертикальными или

наклонными забоями удобны землеройные машины, которые не­прерывно или циклично разрабатывают траншею на всю высоту. К таким машинам относятся серийные общестроительные обрат­ные лопаты для траншей глубиной до 7,4 м и драглайны для траншей глубиной до 16,3 м, а также бурофрезерные машины СВД-500Р и гидромеханизированный траншеекопатель ГМТ для траншей глубиной соответственно до 40 и 20 м. На плотных грун­тах (III и IV групп) наиболее эффективно работают грейферные установки с жесткой подвеской к стреле крана.

Контрольные вопросы

1. Классификация машин для земляных работ.

2. Какие виды рабочих органов машин, реализующих меха­нический способ разрушения грунтов, элементы и параметры ре­жущей части землеройного рабочего органа?

3. Опишите взаимодействие режущей части землеройного рабочего органа с грунтом, понятия "резания" и "копания.