18. Расчёт шпунтового ограждения котлована опоры на суходоле.
Расчет шпунтового ограждения котлована производится на устойчивость положения шпунтовой стенки и прочность по материалу конструкции на всех стадиях работы ограждения. Кроме того, шпунтовые ограждения рассчитывают на невымывание грунта основания при откачке воды из котлована, а также на фильтрационный выпор грунта котлована (в песчаных и супесчаных грунтах).
Условие обеспечения устойчивости стенки против опрокидывания:
где Ми – расчетный момент опрокидывающих сил;
Mz – расчетный момент удерживающих сил;
т – коэффициент условий работы, для слабых грунтов принимаемый равным 0,7;
γп – коэффициент надежности по назначению, принимаемый для местности, покрытой водой, равным 1,1.
Для одноярусного (многоярусного) крепления ограждения при проверке устойчивости положения стенки за точку поворота принимают место закрепления распорки (нижней распорки) т. О (т. O1) на рис. 2.11, а.
Глубина забивки шпунта определяется методом попыток из условия обеспечения устойчивости стенки против опрокидывания.
Рис. 2.11 – Схемы расчета шпунтового ограждения опоры в несвязных и малосвязных грунтах: a – эпюры давления грунта на ограждение; б – расчетная схема стенки при двухъярусном ограждении; в – расчетная схема обвязки
В расчете шпунта на прочность проверяют стенку, балки обвязки и распорки. Стенку рассматривают как разрезную (при одноярусном креплении, т. е. одной распорке) или неразрезную (при двух- и более ярусном креплении) балку на жестких опорах. Нижняя опора шпунта находится посредине расчетной глубины t погружения шпунта, определенной из расчета на устойчивость положения стенки. Нагрузку на шпунт ниже условной опоры не учитывают (рис. 2.11, б).
Прочность шпунтовой стенки проверяют по формуле
где Мр – момент в сечении шпунтовой стенки от расчетных нагрузок, отнесенный к 1 пог. м шпунтовой стенки; определяется при расчете стенки в соответствии с расчетной схемой (рис. 2.12, б);
Rу – расчетное сопротивление материала обвязки;
Wcm – момент сопротивления 1 пог. м шпунтовой стенки; определяется по справочникам для конкретного типа шпунта (табл. 2.2);
т – коэффициент условий работы; принимается равным 0,8 для слабых грунтов.
-
Инвентарные конструкции, применяемые в мостостроении.
Значительные затраты на строительство мостов связаны с монтажом конструкций. Для возведения основных конструкций широко применяются специальные вспомогательные сооружения и устройства (СВСиУ). Это подмости, временные опоры для монтажа пролетных строений, плавучие опоры, пирсы для выкатки пролетных строений, ограждения котлована, кружала для сборки арочных пс и др.
Прежде при строительстве СВСиУ использовали в основном дерево и лишь для прогонов подмостей металл.
У такого подхода есть недостатки:
- большой расход лесоматериала
- значительная трудоемкость работ
Поэтому в конце 30-х были разработаны первые инвентарные металлические конструкции, что позволило сократить трудозатраты и расход леса, повысить темпы строительства мостов.
Требования к инвентарным конструкциям:
- простота монтажа и демонтажа
- небольшая масса монтажных элементов
- небольшое количество типоразмерных элементов
Раньше широко использовались:
- рамные подмости мостотреста
- универсальные инвентарные конструкции УИКМ
- инвентарное мостовое имущество ИМИ-60
- инвентарные арочные конструкции ИАК-60
Сейчас часто применяют инвентарные конструкции МИК, сплошностенчатые подмости ССП, металлический шпунт и понтоны
Инвентарные конструкции МИК
Для сооружения подмостей, временных пор, разных надстроек, пирсов и других СВСиУ широко используют инвентарные конструкции МИК (МИК-С и МИК-П) из стали 15ХСНД.
МИК-С сконструированы с учетом работы в качестве стоечных конструкций. Это стальные трубы, диаметр 203 мм, толщина стенок 9 мм, диаметр 159(5мм); длина стоек 2 и 4 м; диаметр распорок 95 мм (5 мм). Стыки стоек фланцевые, элементы решетки крепятся к ним внахлестку высокопрочными болтами d=24 мм.
Для работы на изгиб в МИК-П применены двутавровые балки. Они представляют собой сварные балки высотой 1040 мм, длиной 8 и 12 м, которые можно объединить в пакеты длиной 16, 20 и 24 м.
Инвентарные кружала ИАК-60
Раньше широко использовались для строительства жб арочных мостов пролетом 40-200 метров. Сейчас строят редко, но представление иметь надо.
Основной элемент ИАК-60 – плоская трапецеидальная рама. Их соединение образует арку, объединенную связями.
Металлический шпунт
Для ограждения котлована используют корытный или плоский шпунт (ШП-1, ШП-2, ШК-1, ШК-2, Ларсен-4, Ларсен-5 и др.)
Если проектом не предусмотрено иное, шпунтовые сваи необходимо извлекать и грунта.
Инвентарные понтоны КС
Металлические сварные коробки 1,8х3,6х7,2м. Их конструкцию составляет жесткий каркас, листовая обшивка 4-6мм и бортовые соединительные коробки.
Из понтонов образуют плашкоуты, соединяя болтами диаметром 27мм.
Инвентарные подмости для бетонирования пролетных строений
Для бетонирования пролетных строений используются сплошные стоечные подмости (ССП). Они состоят из легких (до 35 кг) инвентарных элементов, которые собираются и разбираются вручную.
ССП устраивают на жб плитах, укладываемых на грунтовом основании. Высота подмостей 12 м.
Основной элемент ССП – модульная стойка из тонкостенной трубы диаметром 76 мм с толщиной стенки 4 мм под расчетную нагрузку 5-6 тс. Шаг стоек в плане 1,25м. Стыки –фланцевые или штыревые.
Для регулировки высоты и раскружаливания стойки снабжаются винтовыми домкратами по концам опор.
Для ПС от 12 до 18 метров применяют башенные подмости (БП), в которые входят балки длиной до 18 м на башенных опорах. Их собирают средствами малой механизации на ростверках постоянных и временных опор.
Pиc. 4.4 – Подмости балочных пролетных строений: а – стоечные; б – башенные; в – подвесные; ПР – приборы раскружаливания