Узнайте все о методе опускного колодца опалубка: особенности, преимущества и этапы строительства

Метод опускного колодца опалубка — это строительный способ, при котором для заливки желаемой конструкции используется специальная опалубка, помещенная в колодец или шахту. Этот метод позволяет ускорить процесс строительства, обеспечивает возможность более точной и качественной заливки бетона.

Опускной колодец с опалубкой широко применяется при возведении фундаментов, подвалов, колодцев, скважин и других неполных зданий. Он облегчает работу строителей, позволяет экономить время и силы на строительстве, при этом обеспечивая необходимую прочность и надежность конструкции.

Возведение фундаментов и подземных сооружений методом опускного колодца

Для строительства глубоких фундаментов и различных заглубленных сооружений (например, насосных станций, гаражей, вагоноопрокидывателей, опор мостов и т. д.) часто применяют опускные колодцы.

Они бывают разных форм: круглые, эллиптические, прямоугольные. По вертикали — цилиндрические, призматические, конические, ступенчатые. В нижней части колодца устанавливают нож, который облицован стальными уголками или листами.

Суть опускного колодца заключается в том, что его конструкцию вначале создают на поверхности земли, а затем разрабатывают грунт внутри от центра к ножу. Под действием собственного веса оболочка колодца опускается, выталкивая грунт из-под ножа внутрь колодца.

Проникновение канализационного люка в почву происходит за счет преодоления сил трения между стенками и почвой с силой собственного веса люка или с применением дополнительной нагрузки. Возможно использование дополнительного усилия, передаваемого на люк. Для успешного погружения необходимо соблюдение определенных условий:

(3)

где G — масса колодца; — дополнительная нагрузка или усилие, передаваемое на колодец;— силы трения стенок по грунту;— коэффициент условий работы при погружении, равный 1,15.

Колодцы, предназначенные для опускания, бывают различных типов — массивные и тонкостенные. Массивные колодцы чаще всего используются для строительства глубоких фундаментов, в то время как тонкостенные применяются для построек, часть которых находится под землей и используется для хозяйственных нужд.

Массивные колодцы обычно являются гравитационными и оседают благодаря собственному весу. Тонкостенные колодцы опускают в тиксотропных рубашках или с применением задавливания.

Опускные колодцы могут быть изготовлены из монолитного, композитного или сборно-монолитного железобетона.

Процесс строительства опускных колодцев включает в себя несколько этапов:

— Подготовка строительной площадки и инструментов для погружения;

— Постройка стен колодца;

— Выемка грунта и опускание колодца;

— Заливка колодца бетоном или установка днища.

Перед тем как опускать скважину, необходимо провести подготовительные работы, включающие в себя создание пионерского котлована. Дно котлована должно находиться на высоте от 0,5 до 1 м выше уровня грунтовых вод.

Основные оси опускных колодцев должны быть закреплены на местности с помощью обносок — по две обноски с каждой из четырех сторон сооружения. Обноски должны быть установлены за пределами возможных движений грунта.

Чтобы снизить и равномерно распределить давление от первого уровня опускного колодца до начала бетонирования или установки под ножевую часть колодца, необходимо подготовить временное основание в виде песчано-щебеночных призм, деревянных или железобетонных подкладок, железобетонных монолитных или сборных колец (рис.7).

Рисунок 7. Варианты установки ножа опускного колодца на временные основания

а — на дне отверстия, обсыпанном песком и уложенным на деревянные подкладки; б — на призме из насыпных грунтов или щебня; в — на дне отверстия, обсыпанном песком и уложенном на деревянные опоры; г — в раскопанной траншее; д — на опорном кольце, состоящем из сборных элементов из железобетона; 1 — сам нож колодца, 2 — деревянная подкладка, 3 — песчаная подушка, 4 — грунтовая призма, 5 — деревянная опора, 6 — траншея, 7 — деревянная опалубка или железобетонные плиты, 8 — форшахт, 9 — опорная стойка, 10 — песчаная засыпка, 11 — опорное кольцо из сборных элементов из железобетона, 12 — уплотненный щебень, 13 — разделительные доски

В зависимости от толщины стен опускного колодца, длина подкладок подбирается соответствующим образом

(4)

На песчаной подушке размещается железобетонное опорное кольцо, которое должно быть разрезано на участке длиной не превышающей 1,5 м. Ширина такого кольца должна составлять от 0,8 до 1,2 м.

Для устройства монолитных опускных колодцев можно использовать различные опалубки: разборно-переставную, тонкостенные плиты-оболочки из железобетона, переставную металлическую или стационарную деревянную.

Для возведения колодцев рекомендуется использовать бетон класса В20 с водоцементным отношением от 0,4 до 0,45 и водонепроницаемостью W4 и W6. Желательно бетонировать колодцы малоподвижными смесями с осадкой конуса от 40 до 60 мм и добавлением пластифицирующих веществ.

Арматура для колодцев должна быть изготовлена в виде укрупненных элементов, таких как армокаркасы, армосетки или армоблоки.

Для начала устанавливают армокаркас ножа на подготовленное временное основание (рис.8). После этого к армокаркасу крепится опалубка. Иногда под ножем создается песчаная подушка, которую тщательно уплотняют, чтобы поддерживать наклонную грань ножа. Широкое распространение получил метод бетонирования ножа колодца непосредственно в траншее. При этом форма траншеи соответствует форме ножа.

Стены колодца при бетонировании разделяют на ярусы, а ярусы — на блоки. Высота каждого яруса определяется исходя из расчетного сопротивления грунта под ножом, конструкции временного основания и производительности кранов. Обычно высота ярусов составляет 68 м. Бетонирование следующего яруса разрешается только после достижения бетоном прочности 1,2-1,5 МПа.

Для оптимального бетонирования стен колодца необходимо разбивать ярусы на блоки в зависимости от интенсивности подачи бетонной смеси и структуры колодца. При больших размерах колодцев можно разрезать стены на блоки с вертикальными швами. Бетонирование стен опускных колодцев может проводиться по всему периметру как отдельными блоками, так и последовательно. Толщина слоев бетона должна быть от 25 до 50 см и зависит от интенсивности бетонирования и своевременного перекрытия слоев.

Бетонную смесь подают в стены бадьями вместимостью от 1 до 2,5 м при помощи различных кранов: башенных, стреловых, козловых. В ряде случаев бетонную смесь транспортируют бетононасосами.

Схема возведения стены опускного колодца:

1 — опалубка стены колодца; 2 — воронка для заливки бетона; 3 — гибкий шланг; 4 — арматурная сетка; 5 — щебеночная подушка; 6 — бетонные плиты; 7 — нож колодца

Для заливки бетонной смеси в стены опускных колодцев используют различные методы. При толщине стен до 0,5 м смесь подается на лесах и затем доставляется к месту укладки. В этом случае опалубка постепенно увеличивается в размерах по мере бетонирования.

Для предотвращения проникновения воды стенам колодцев необходимо выполнить гидроизоляцию до их опускания.

Сборные опускные колодцы из тонких стенок и пустотелых блоков получили широкое распространение. Если глубина опускания составляет 20-25 метров, наиболее эффективно использовать плоские железобетонные панели. При больших глубинах рекомендуется применение пустотелых железобетонных блоков.

В процессе строительства сборных колодцев используются сборные железобетонные панели длиной до 12 метров, шириной от 1,4 до 2 метров и толщиной от 0,4 до 0,8 метров (рис.9).

Рис.9. Конструкция железобетонных панелей для стен опускных колодцев и схемы их сопряжения

а — панель, б — горизонтальный соединительный элемент между панелями, в — вертикальный соединительный элемент между панелями, 1 — стандартная железобетонная панель, 2 — отверстия для установки панелей, 3 — петли, 4 — врезные пластины на всю высоту панели, 5 — металлическая пластина размером 20012 мм, 6 — верхний ярус панели, 7 — арматурная сетка, 8 — пластина размером 15012 мм, 9 — металлическая гидроизоляция; 10 — плиты, 11 — стрептин, 12 — крепежная анкера врезной пластины

Установка сборных бетонных колодцев должна выполняться с применением подвижных, стационарных или консольно-поворотных кондукторов (см. рис. 10). Монтаж производится с использованием кранов на предварительно подготовленном временном бетонном основании, имеющем установленные монтажные отметки.

Используемый подвижной проводник (см. рис. 10, а) состоит из трех основных компонентов: подвижной трубчатой балки с подвижным тележкой, неподвижной и подвижной трубчатых балок. Основой для всех балок является металлическая труба, один конец которой жестко закреплен в неподвижной бетонной опоре, а на другом конце трубы надеты три отрезка трубы.

Рис.10. Различные виды кондукторов для установки сборных панелей опускных колодцев

а — подвижный; б — стационарный; в — консольный; 1 — панель; 2 — неподвижная трубчатая распорка; 3 — подвижные опоры; 4 — отрезки грубы; 5 — патрубок; 6 — бетонная опора, 7 — ферма; 8 — растяжки, 9 — основание кондуктора; 10 — стойка кондуктора; 11 — консоль кондуктора; 12 — обойма; 13 — опорное кольцо

Установка панелей выполняется следующим образом: сначала подвижную распорку устанавливают в положение для установки первой панели и крепят к ней. Затем на определенной высоте от земли жестко закрепляют неподвижную распорку на первой панели. После этого подвижную распорку освобождают от первой панели и устанавливают в положение для установки второй панели.

На внешней стороне колодца вертикальные стыки крепятся отдельными металлическими пластинами через каждые 200 мм, а на внутренней стороне приваривается сплошная металлическая пластина, занимающая всю высоту панели. Пластины привариваются к закладным частям панелей. Между пластинами на внешней стороне сваривается металлическая сетка с мелкими ячейками, которая служит опалубкой. Иногда для соединения панелей используется стык Передерия. В этом случае панели имеют дугообразные выступы горизонтальной арматуры, которые при монтаже вводятся один в другой, а в плоскости стыка дополнительно устанавливается вертикальная арматура на всю высоту панелей, после чего стык заливается бетоном.

При строительстве колодцев, глубина которых превышает 11 метров, стены увеличиваются путем добавления одинаковых панелей без ножевой части. Горизонтальный соединитель между этажами панелей состоит из двух горизонтальных полос, сваренных швом с внешней стороны к закладным пластинам и с внутренней стороны к металлической гидроизоляции.

Для построения стен колодцев используют полые блоки, размеры которых зависят от размеров подземного сооружения и грузоподъемности кранов. Ножевые блоки делают сплошными. Вертикальные металлические пластины соединяются со сваркой с закладными частями соседних блоков. Горизонтальные пластины блоков соединяются сваркой с закладными горизонтальными пластинами двух смежных блоков по высоте.

При возведении сборно-монолитных колодцев из пустотелых блоков осуществляется монолитное выполнение ножевой части (см. рисунок 11). Перед началом укладки блоков на горизонтальной поверхности производится разметка расположения сборных блоков с использованием масляной краски, сборные элементы устанавливаются с помощью кондукторов, выставляется арматура, привариваются накладки и производится заливка бетоном стыков.

По завершению укладки второго ряда блоков их полости заполняются бетоном на высоте 400-500 мм. Дальнейшая укладка блоков выполняется на цементно-песчаном растворе марки 100. После завершения укладки блоков яруса производится установка арматуры стыков и горизонтальных монолитных поясов, а также их бетонирование.

Опускание колодца следует производить только после достижения проектной прочности бетона стыков и монолитных поясов.
Рисунок 11. Установка колодца из пустотелых блоков

Начало погружения опускных колодцев начинается с демонтажа временных оснований под ножевой частью. Разработка песчано-щебеночных призм осуществляется вдоль всего периметра банкетки ножа, за исключением расчетных зон опирания, размеры которых определены проектом. Деревянные подкладки удаляются участками в диаметрально противоположных местах банкетки ножа.

Удаление подкладок осуществляется путем выкапывания их из блоков снизу и тяги внутрь строения. После удаления каждой подкладки банкетка ножа сразу же должна быть заполнена песком как снаружи, так и изнутри. Демонтаж временного железобетонного опорного кольца выполняется поэлементно тем же способом.

Грейферы также могут заменить бади при проведении работ. Иногда для разрыхления грунта используют взрывные работы. Выбор техники и оборудования для земляных работ зависит от способа установки колодца, его размеров и характера грунта.

Рис.12. План добычи грунта с применением экскаватора и башенного крана

1 — колодец для опускания; 2 — контейнер; 3 — башенный кран; 4 — грейфер, 5 — экскаватор

При спуске колодцев на сухую землю использование нескольких схем разработки и добычи грунта возможно. По первой схеме грунт извлекается экскаваторами или бульдозерами и выносится на поверхность с помощью кранов и контейнеров. Вторая схема включает в себя извлечение грунта грейферами. Этот метод можно использовать при небольшом диаметре колодца. Третий вариант предусматривает использование гидромеханизированного способа.

При спуске колодцев без водоотлива грунт извлекается и выносится на поверхность грейфером. Применение грейферов наиболее целесообразно для извлечения легких грунтов, таких как песок, легкий ил и другие.

Для того чтобы предотвратить наплывы из-под земли, опускание колодцев осуществляется с открытым водоотливом. Для этого делается выемка траншей вокруг колодца и также для сбора воды в специальный резервуар, который находится на глубине 1-2 метра ниже уровня земли в колодце. Вода из этого резервуара откачивается центробежными насосами.

В случае значительного наплыва воды, опускание колодцев проводится с использованием глубинного водопонижения. Для этого пробуриваются специальные скважины вокруг колодца, которые уходят на большую глубину. Вода из этих скважин откачивается глубинными насосами на протяжении всего процесса опускания колодца и заливки дна бетоном. Порой для водопонижения также используют иглофильтровые установки.

При погружении колодца необходимо учитывать деформационные свойства грунта, исходя из этого определять толщину слоев разработки по периметру ножевой части.

Рекомендуется проводить разработку грунта в опускном колодце следующим образом: равномерно разрабатывать грунт по всей площади, оставляя расчетные зоны опирания. Сначала разрабатывается грунт в средней части на глубину 1,5-2 м (в некоторых случаях до 4 м). Оставляют берму шириной 1-3 м со стороны ножа, которую разрабатывают в последнюю очередь.

Разработка бермы ведется слоями толщиной 10-15 см и шириной 20-30 см по всему периметру колодца. Разработку грунта под ножом ведут одновременно между всеми фиксированными зонами или на двух противоположных участках, начиная от середины по направлению к фиксированным зонам.

Если после полной разработки бермы между фиксированными зонами до уровня банкетки ножа колодец не опускается, то начинают разрабатывать фиксированные зоны, которые одновременно разрабатываются от краев к середине. По мере погружения колодца размеры фиксированных зон уменьшаются, и на последних метрах опускания они исключаются полностью. Грунт под ножевой частью колодца разрабатывают в основном вручную. В некоторых случаях разработка грунта бермы и осадка колодца осуществляется постепенным размывом грунта гидромониторами.

Для уменьшения трения стен колодца о грунт на их внешней поверхности возможно сделать один или несколько уступов. Если колодец имеет большие размеры, то это может быть недостаточно, и поэтому используются другие методы, такие как подмывка грунта, погружение колодцев в тиксотропных рубашках и применение электроосмоса.

Суть погружения колодцев в тиксотропных рубашках заключается в том, что полость под наружным выступом нижней части заполняют глинистым раствором с тиксотропными свойствами. Этот глинистый раствор (тиксотропная рубашка) предотвращает обрушение грунта, таким образом, стены колодца не контактируют с грунтом. Силы трения существуют только в пределах поверхности ножа, которая составляет около 10% от всей поверхности опускного колодца, контактирующей с грунтом.

Чтобы избежать проникновения глинистого раствора в колодец, используют уплотнитель из листовой резины толщиной 10-15 мм и шириной 40-50 см. Уплотнитель крепят вдоль периметра уступа колодца (рис.13, а). Для предотвращения обрушения грунта в верхней части прорези по периметру колодца применяют форшахт из листовой стали или дерева высотой 1-1,5 м, установленный на бетонном основании (рис.13, б). Чтобы обеспечить поступление глинистой суспензии в полость между грунтовой стенкой и опускным колодцем, необходимо иметь резервные емкости с готовой глинистой суспензией.

Фигура 13. Сведения о колодце, который погружается в тиксотропной оболочке

а — уплотнительное кольцо на выступе ножа; б — дизайн форшахты; 1 — боковая стена колодца; 2 — анкерный болт; 3 — выступ; 4 — уголок; 5 — резиновый лист; 6 — глинистый раствор; 7 — грунтовая засыпка; 8 — форшахта; 9 — железобетонные кольца

Установка колодцев в тиксотропной оболочке сокращает толщину их стен и устраняет их застревание в грунте. Это позволяет снизить трудозатраты на 30-35% и стоимость работ — на 15-20% по сравнению с традиционными методами.

Для уменьшения сопротивления в глинистых грунтах с низким коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут эффективно использовать технологию электроосмоса. Суть электроосмоса заключается в периодическом притяжении воды, находящейся в грунтовом массиве в свободном или связанном состоянии, к внешней поверхности колодца. При наложении постоянного электрического поля вода передвигается от анода к катоду. Для этого колодцы оснащаются системой электродов: один из них в виде металлических поясов (катодов) прикрепляется к внешней поверхности колодца, а другие в виде металлических труб забиваются на определенном расстоянии вокруг колодца.

При погружении больших колодцев рационально сочетать электроосмос с использованием тиксотропной рубашки.

В определенных ситуациях опускные колодцы могут быть установлены при помощи задавливания. Устройства для установки опускных колодцев задавливанием должны обеспечивать возможность их многократного использования. Для уменьшения сил трения по внешней поверхности иногда используются специальные антифрикционные покрытия. Способ установки опускных колодцев задавливанием может использоваться как при строительстве стен из сборных элементов, так и при использовании монолитного железобетона на глубине более 20 метров. Не рекомендуется применять этот метод на скальных или полускальных грунтах, а В грунтах с большим количеством камней.

По мере погружения колодца в грунт бетонируют верхние части. Скорость погружения в этом случае должна соответствовать скорости строительства колодца и достижению необходимой прочности бетона.

При спуске колодца необходимо непрерывно контролировать его вертикальность и скорость погружения с помощью геодезических наблюдений. Если в верхней части колодца обнаруживается застой, необходимо выбрать грунт под отстающей стороной ножа или размыть его водой, подаваемой через трубы, установленные снаружи. Иногда для увеличения веса зависшей стороны колодца используют предвесные железобетонные блоки. В нестандартных ситуациях для опускания застрявшего колодца создают искусственные динамические колебания почвы с помощью направленного взрыва ВВ в стороне от сооружения.

Колодцы, погруженные до проектной отметки, в зависимости от применения полностью или частично заполняют бетоном. Обычно бетонируют днище. При небольшом потоке грунтовых вод его засыпают в осушенном колодце.

Перед началом работ по устройству днища колодца необходимо выполнить его очистку и выравнивание, удалить глинистые и пылеватые частицы, уложить щебеночное основание и обеспечить полный сток воды из дренажного слоя. При толщине днища более 1,5 м следует использовать двухуровневую систему заливки бетона. Каждый уровень заливки бетона следует разделить на несколько блоков. При разделении на блоки необходимо обеспечить перекрытие швов заливки бетона блоков по плану и по высоте. Начинать заливку бетона следует с блоков, примыкающих к внутреннему периметру донной части колодца.

Если погружение колодца производилось без стока воды, то днище заливают под водой. При этом используется метод ВПТ или восходящего раствора. После достижения бетоном днища проектной прочности воду откачивают и в осушенном колодце заливают обычным способом внутренние конструкции.

Для предотвращения всплытия колодцев при их погружении ниже уровня подземных вод необходимо обеспечить их устойчивость. Это особенно важно после устройства днища. Проверка колодца на всплытие должна проводиться с учетом наиболее высокого уровня подземных вод, когда колодец погружен на проектную отметку и днище забетонировано, используя формулу для круглого колодца:

(8.5)

где — r — наружный радиус колодца; k — коэффициент условий работы по всплытию, равный 1,25.

Поскольку подземная часть колодцев используется в хозяйственных целях, стены и днище колодца должны быть гидроизолированы. Основными типами гидроизоляции являются: торкрет, металлическая, битумная, оклеечная и литая асфальтовая.

Объемно-планировочное и конструктивное решения опускных колодцев

В зависимости от плана, опускные колодцы могут иметь различные формы: круглые, эллиптические, прямоугольные со сторонами до 50-60 метров. Толщина стенок составляет от 0,4 до 1,2 метра. В нижней части колодца установлен нож, режущая кромка которого облицована стальными уголками и листами. Они могут иметь глубину погружения от 20 до 25 метров и быть тонкостенными, либо быть массивными, достигая глубины до 40 метров и более. Опускные колодцы бывают как сборные, так и монолитные.

Рисунок. Формы сечений опускных колодцев: а — круглые; б — квадратные; в — прямоугольные; г — с закругленными боковыми стенками; 1 — стена; 2 — днище; 3 — поперечная стенка

Основные шаги строительства:

1. Подготовка места для строительства

2. Создание временного фундамента

3. Строительство стен колодца: монолитных и сборных

4. Отчистка земельного ядра и установка колодца

5. Закладка днища или заливка колодца бетоном, бутобетоном

Для подготовительных работ на строительной площадке требуется выполнить несколько этапов: 1) удаление растительного покрова; 2) очистка территории; 3) закрепление основных осей сооружения с помощью обносок, установленных с учетом СГП за пределами зоны возможных подвижек грунта; 4) Рытье пионерного котлована или траншеи вдоль контура сооружения. Глубина выемки может варьироваться от 0,6 до 3м, но дно должно находиться на высоте 0,5-1м выше уровня грунтовых вод. 5) Понижение уровня грунтовых вод (У.Г.В.). Для небольших колодцев с небольшим напором в центре устраивается скважина, а для больших колодцев со значительным напором вокруг колодца устанавливаются специальные установки или водопонижающие скважины, чтобы откачивать воду.

Метод опускного монолитного колодца

Как в настоящее время производится обустройство колодцев? Большинство дачников либо копают колодец с использованием бетонных колец, либо бурят скважину. Обе эти методы имеют свои преимущества и недостатки!

Скважина. Плюсы и минусы.

Основные преимущества: — Обеспечивает большие объёмы воды. — Не требует участия владельца, всё делается под ключ. — Работы выполняются в течение нескольких дней.

Недостатки шахтного колодца:

1) Очень трудоемкий процесс копки;

2) Нет гарантии, что вода будет чистой, это зависит от множества факторов;

3) Требуется электричество для работы насоса;

4) Ремонт насоса может обойтись дорого.

Преимущества и недостатки шахтного колодца.

Преимущества:

1) Относительно низкая цена;

2) Возможность получить чистую воду, но не гарантировано;

Метод опускного колодца

Для тех, кто не хочет тратить много денег на строительство колодца с использованием колец или на бурение скважины, есть другой способ. Шахту колодца можно изготовить из бетона с помощью опускного метода. Суть этого метода заключается в том, что строится монолитная конструкция прямоугольного или круглого сечения, затем снимается опалубка, и под ней выкапывается грунт до тех пор, пока конструкция не опустится под собственным весом.

В дальнейшем, конструкция продолжает расти сверху и опускаться после извлечения нового участка почвы. Весь процесс повторяется несколько раз, пока колодец не достигнет нужной глубины.

Этот метод имеет множество преимуществ для садоводов: — Вы можете выкопать колодец своими руками, поскольку нет надобности в тяжеловесных элементах, таких как колодезные кольца. — Это экономично! Нет необходимости тратиться на кольца и их дорогостоящую доставку и разгрузку. Затраты на строительство минимальны — в основном нужен цемент, песок и щебень для бетонного раствора, несколько досок для опалубки, немного арматуры или арматурной сетки, и пленка для опалубки. Это обходится примерно в 10 раз дешевле! (при условии, что вы роете своими руками). — И главное преимущество этой технологии заключается в том, что шахта колодца будет монолитной, поскольку отливаемые части армированы и связаны арматурой! Грязная вода с поверхности больше не будет угрожать и не сможет проникнуть в колодец через щели.

Следует отметить, что у этой технологии имеются и недостатки, в том числе и длительность строительства. Невозможно построить колодец с использованием данной технологии за 3-5 дней. В первую очередь, требуется больше времени на застывание бетона. Например, один элемент (высотой ? 1 м) требует как минимум двух суток для застывания.

Этот способ применяется в основном для создания правильных подземных сооружений, чаще всего прямоугольной или круглой формы. Колодец представляет собой закрытую по периметру конструкцию, которая может быть сборной, монолитной или сборно-монолитной, и открытую сверху и снизу.

Отверстие в земле имеет размеры ожидаемой ямы и, в целом, может иметь любую форму по плану, внутри отверстия могут быть установлены перегородки. Остальные размеры отверстия определяются проектом и зависят от несущей способности грунта. При этом более целесообразной считается круглая форма по плану.

Стены отверстия строятся либо на всю высоту проекта, либо, при разработке глубоких ям, их строят по мере погружения в грунт. Нижняя кромка стены отверстия имеет острый край. Погружение в грунт происходит либо под действием силы собственного веса (для массивных отверстий), либо под действием дополнительной внешней нагрузки при постепенном выемке грунта изнутри. По достижении проектной глубины укладывается плита основания, формируются перекрытия и плита нулевого уровня.

Конструкция колодца

• Технологически колодцы бывают нескольких типов:
• Монолитные. Они строятся прямо на месте из монолитного железобетона класса В35-В40. Важно соблюдать правильный класс прочности и водонепроницаемости бетона, так как колодцы часто находятся под уровнем грунтовых вод.
• Сборные. Изготавливаются из железобетонных панелей на заводе.
• Сборно-монолитные. В этом случае ножевая часть выполняется из монолитного материала, а стены состоят из железобетонных блоков сборного изготовления.

Вне важно, какой метод используется, колодец всегда состоит из следующих элементов:

• Ножевая часть (консоль) — это монолитный нож с металлической кромкой.
• Обычно стены, как самая важная структура, выполняются из монолита с заранее выполненными закладными и консолями для монтажа перекрытий на разных уровнях, манжет и т. д. Возможно использование заводских железобетонных блоков для создания стенок.

Геометрия в плане

Геометрия фундаментной плиты определяет форму колодца. Рационально использовать только круглые и прямоугольные формы с закругленными углами для обеспечения равномерности погружения в грунт. Прямоугольные колодцы без закруглений могут быть использованы только в случаях, когда необходимо проникнуть сквозь слой легкопроходимого грунта на глубину до 10 метров.

Монолитный опускной колодец

Подготовка к заливке монолитных железобетонных колодцев происходит прямо на строительной площадке, начиная с ножа. Стены формируются на полную высоту, либо, в случае глубоких колодцев, по мере погружения их в грунт. Ширина режущей кромки учитывает массо-габаритные параметры колодца и свойства проходимых грунтов (как правило, не менее 150-400 мм). Уклон консоли обычно составляет 1:100, а режущую часть оформляют стальным уголком.

Толщина стенок монолитных колодцев определяется не только условиями прочности, но также необходимым весом для преодоления сил трения во время погружения. В случае крупных по размерам колодцев, которые погружаются без тиксотропной рубашки (см. ниже), толщина стен может достигать 2,5 м и даже больше.

Сборный опускной колодец

Произведение панелей заводского изготовления с толщиной стенки от 0,4 до 0,8 м, длиной 12 м и шириной от 1,4 до 2,0 м. В нижней части заводской панели уже установлен нож (консоль). На строительной площадке панели объединяются с помощью закладных и стальных тяжей. Эта технология подходит для изготовления опускных колодцев диаметром от 8 до 24 м и глубиной 25 м и более, но не рекомендуется для использования в водонасыщенных грунтах.

Сборно-монолитный опускной колодец

Ножом колодца в этом варианте выполняется монолитно, а стены наращиваются постепенно в процессе его погружения. В качестве материала для стен используются пустотные блоки, которые скрепляются между собой и заполняются бетоном. Использование пустотных блоков позволяет регулировать вес колодца, включая неравномерное заполнение пустот, которое может потребоваться для вертикального выравнивания колодца при его перекосах, а также для предотвращения всплытия колодца.

Согласно имеющейся информации, применение таких колодцев-оболочек значительно сокращает объемы работ, обеспечивает снижение стоимости ограждающей конструкции на 10–25% при хорошо разработанной технологии и уменьшает трудоемкость в 1,5–3 раза по сравнению с полностью монолитным колодцем.

Методика

Порядок выполнения работ при использовании монолитного опускного колодца:

1. Создание форшахты. При этом нижняя отметка пионерного котлована должна находиться на 0,5–1 м выше уровня грунтовых вод, для этого может потребоваться временное основание – насыпь.
2. Закрепление основных осей колодца с помощью обносок.
3. Создание консоли. Для выравнивания давления на грунт устраивается временное основание для отливаемого ножа в виде песчано-щебеночных призм, деревянных или железобетонных подкладок, железобетонных, монолитных или сборных колец.
4. Создание нижней секции стены.
5. Опускание колодца. Сначала временное основание разбирается последовательно, затем начинается удаление грунта от центра к нижнему концу. Опускание может быть выполнено как с дренажом, так и без него; выемка грунта происходит в процессе опускания с использованием различных строительных машин. Вертикальное перемещение колодца контролируется инструментами.
6. Итерационное формирование последующих секций колодца и его опускание до проектной глубины. При проектировании необходимо учитывать, что нижний конец должен опираться на слой грунта с достаточной несущей способностью; чтобы обеспечить водонепроницаемость ограждения и уменьшить вертикальные перемещения во время дальнейшей эксплуатации, нижний конец должен быть заглублен на 1–2 метра ниже дна котлована.
7. Осуществление работ по созданию фундаментной плиты. При достижении необходимой глубины колодца обычно формируется монолитное днище. Процесс заливки бетона может производиться как в сухом колодце, так и без предварительного удаления воды, в зависимости от условий. В данном случае важно соблюдать выбранную технологию заливки бетона.

Для уменьшения трения колодца о грунтовую стенку используется несколько методов:

1. Колодец выполняется с меньшим размером в поперечнике, чем консольная часть. Это достигается созданием уступов или формированием внешней образующей стены колодца с уклоном внутрь. Таким образом, колодец контактирует с грунтом только в пределах ножевой части и на небольшой площади.
2. При погружении больших колодцев и легких колодцев применяются тиксотропные рубашки, а в глинистых грунтах используется электроосмос. Тиксотропные рубашки предотвращают обрушение грунтовых стен и обеспечивают надежное погружение колодца. Применение такой технологии позволяет уменьшить толщину стен колодцев до 0,4–0,6 м.

Извлечение грунта

Выбор метода извлечения грунта зависит от его характеристик, гидрогеологии, а также способа погружения и размеров колодца. Толщина извлекаемого грунта определяется его деформационными свойствами и обычно составляет 1,5-2 метра. Обычно применяются три варианта извлечения грунта:

• Использование экскаваторов или бульдозеров внутри с последующим извлечением кранами и бадьями (при извлечении рыхлых песков, легких суглинков, галечника).
• Извлечение грейфером с поверхности (при малых размерах колодцев и под водой).
• Гидромеханическое или гидравлическое извлечение в легко размываемых грунтах (пески, суглинки, мелкие глины).

На территории с высоким уровнем подземных вод или в грунтах с повышенной влажностью предварительно производится водопонижение или откачка воды.

Задавливание

При довольно большом весе, колодец может самостоятельно погружаться при выборке грунта. Использование принудительного погружения обычно необходимо, если колодец имеет небольшой вес. Для этого используют различные опорные конструкции и гидравлические домкраты. Погружение колодцев задавливанием может быть выполнено как с использованием водоотлива, так и в осушенных грунтах.

Этот метод рекомендуется применять при строительстве сооружений, которые углублены на 20 метров и более, когда необходимо обеспечить их строгую вертикальность, и когда работы ведутся рядом с существующими зданиями и коммуникациями. В этом случае целесообразно использовать антифрикционные покрытия.

Оценка метода

Широко используемый метод опускного колодца применяется для создания глубоких инженерных сооружений (более 5–8 м) на грунтах с достаточной несущей способностью. Если невозможно или нецелесообразно крепление стен другими способами, следует обратить внимание на этот метод, и рассматривать его как альтернативу ограждениям на сваях, принимая решение на основе технико-экономического анализа.

Избегайте использования опускных колодцев в черте города, чтобы избежать возможного движения грунтов на территориях с застройкой, прилегающих к строительной площадке.

Монолитные колодцы легко изготавливаются, но требуют продолжительного времени на производство на строительной площадке, а Времени для приобретения прочности бетоном (особенно это заметно при методике с наращиванием стенок).

Собираемые колодцы не подвержены временным ограничениям, но они слишком легки для погружения без применения давления. Поэтому необходимо закрепить колодец в водонасыщенных грунтах, чтобы он не всплыл.

Конструкции из сборного бетона чаще всего используются при строительстве больших погружаемых колодцев с глубиной погружения от 30 до 40 м и диаметром более 20 м.

Основные сложности

Неполная геологическая разведка может привести к тому, что колодец столкнется с твердыми породами. Это может вызвать неравномерное опускание колодца, что в свою очередь может привести к его деформации и даже разрушению конструкции. Особенно это опасно при работе в водонасыщенных грунтах, так как для удаления препятствий потребуется осушение.

Преимущество опускных колодцев в их возможности погружения без применения сложного технического оборудования. Выбор типа колодцев зависит от сравнения затрат и стоимости работ. В случае небольших объемов работ чаще всего применяют монолитные, бетонируемые на месте колодцы, так как доставка готовых конструкций или их изготовление на месте часто требует дополнительных затрат времени и денег.

Оперативная консультация по вашему проекту

Как мы можем быть полезны? Пожалуйста, опишите свою проблему или задайте вопрос, заполнив следующие поля. Наш эксперт свяжется с вами и ответит на все ваши вопросы.

Разработка проектов жилых, общественных, спортивных и промышленных зданий и сооружений

Возведение сооружения способом опускного колодца

В зависимости от глубины заложения, можно выделить два типа фундаментов: мелкие и глубокие. По-прежнему существует дискуссия о критериях их глубины. Однако обычно глубокими считают фундаменты, у которых подошва располагается ниже 4 метров.

Опускные колодцы устанавливают в земле в качестве опор для зданий и других сооружений. Чаще всего они имеют круглую форму, поскольку такие колодцы наилучшим образом справляются с компрессионными силами от окружающего грунта.

Опускной колодец может быть как частью подземной конструкции, так и служить опорой для наземных сооружений, например мостов, виадуков или путепроводов.

Устройство стен колодца осуществляется двумя технологиями:

• Согласно первой, стены сразу возводятся на всю высоту, после чего конструкция погружается в грунт;
• При спуске второй стенки колодца добавляются при погружении предыдущих частей.

Опускной колодец состоит из нескольких частей — колец, которые соединены между собой. Нижняя часть колодца имеет острый край, который похож на нож и врезается в грунт, позволяя структуре опускаться все глубже от одной части к другой.

Типы опускного колодца включают сборный, монолитный или сборно-монолитный, однако чаще всего используются сборные элементы, произведенные на заводах. В большинстве случаев материалом для колодца служит железобетон, но Встречаются металлические и деревянные колодцы.

Зависимо от уровня грунтовых вод, опускной колодец может опускаться насухо или с водоотливом, без водоотлива. При наличии водоотлива уровень грунтовых вод снижается, что облегчает разработку грунта. Если водоотлив не используется, грунт разрабатывают под водой.

Диаметр подземного колодца может достигать 60 метров, это крупные сооружения, внутри которых могут работать строительные машины весом несколько тонн.

Глубина, на которую опускаются колодцы, варьируется от 4 до 80 метров. Для удаления вырытого грунта используются краны или грейферы.

«Возведение сооружения методом опускного колодца»

Получите помощь от эксперта по данной теме

Быстрое решение задач с помощью искусственного интеллекта

Поддержка при написании реферата от нейросети

Форма опускного колодца может быть как цилиндрической, так и ступенчатой.

Конструкция колодца может быть массивной или тонкостенной. Массивные колодцы используются для глубоких фундаментов, которые несут большие нагрузки от различных конструкций. Тонкостенные колодцы применяются в подземных помещениях и для хозяйственных нужд.

Для каркаса в монолитных колодцах используются крупные арматурные элементы, такие как армоблоки или армосетки. Сначала собирается армокаркас для колодца, затем на него устанавливается опалубка и производится заливка бетона. Для удобства работы стены разбиваются на этажи, их высота зависит от грунтовых условий и возможностей используемой техники. Каждый следующий этаж заливают после завершения предыдущего. Бетон заливается слоями толщиной от двадцати пяти до пятидесяти сантиметров.

Рисунок 1. Опускной колодец из сборных железобетонных элементов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Начало работ по устройству опускного колодца связано с подготовкой территории. С учетом геодезической разбивки определяется место для начала земляных работ и устанавливаются обноски.

Определение 1

Обноска – это временное деревянное ограждение, которое используется для определения положения будущих осей здания.

Далее следует выполнение следующих операций:

• подготовка пионерного котлована;
• установка конструкции фундамента в проектное положение с помощью крана;
• разработка грунта внутри опускного колодца по направлению от центральной части к краям;
• При погружении конструкции в грунт под собственным весом происходит выдавливание грунта из-под нее. В случае недостаточности собственного веса используются гидродомкраты или балластные блоки. Необходимо обеспечить равномерность погружения.
• Последующие части конструкции добавляются по мере погружения в грунт.
• После достижения проектной отметки опускной фундамент бетонируется.

Рисунок 2. Порядок выполнения работ при устройстве опускного колодца. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Отлично справляются с задачей опускного колодца в промышленном и гражданском строительстве. Применимы для большинства типов грунтов за исключением скальных, в которых вовсе не нуждаются. Важное применение технологии в строительстве гидротехнических сооружений, вместе с кессонным колодцем.

Бетонная подготовка

Когда яма для погреба будет вырыта на необходимую глубину, необходимо выбрать грунт на 100 мм ниже верхней части "ложа" и заливать бетонное дно. Профессионалы рекомендуют использовать портландцемент М500, который достигает примерно 50% прочности уже через три дня. Ещё лучше использовать быстротвердеющий (БТЦ) портландцемент М500 — он достигает такой прочности уже через сутки, что позволяет продолжать работу без лишних задержек — заливать бетонное дно двумя слоями гидроизоляции (снова с перекрытием внутренних выпусков).

После устройства гидроизоляции заливают бетонное дно погреба толщиной 80 мм. При этом арматурная сетка соединяется с выпусками арматуры стен (см. рис. 6).

Все вышесказанное относится к ситуации, когда грунт временно ушел. Только в таких условиях возможно провести гидроизоляцию и заливку дна в "сухих" условиях.

На изображении 6 показано устройство днища погреба

При возведении подпольной комнаты в сырых грунтах, где вода постоянно или периодически проникает сверху или поднимается изнутри, необходимо учесть особенности технологии гидроизоляции и устройства пола.

При таких условиях необходимо сделать бетонную подготовку днища с дренажным отверстием для откачивания воды. После откачивания воды дождаться полного застывания бетонной подготовки и нанести гидроизоляцию из нескольких слоев гидроизола с перекрытием и герметизацией швов. По завершении работ по устройству гидроизоляции следует залить железобетонное днище, пр продолжая откачивать воду из дренажного отверстия.

Для того чтобы можно было ходить по нему, необходимо выкачать воду из приямка, затем засыпать его и уложить бетонную подготовку. После этого следует немедленно провести гидроизоляцию этого участка, затем обжечь паяльной лампой стыки с предварительно уложенной гидроизоляцией и сразу же забетонировать оставшийся участок железобетонного днища. В результате погреб будет находиться в надежной гидроизоляционной оболочке, обеспечивающей качественную защиту от грунтовых вод.

Автор текста: Анатолий Андреев Иллюстрации: Евгений Ефанкин

Возможно, это будет полезно:

• Необходимо ли подстригать малину над насыпным погребом?
• Как сделать гидроизоляцию внутри погреба своими силами?
• Как избавиться от плесени в погребе

Статья размещена в категориях: погреба, строительство, железобетон, статьи

16 комментариев благодаров 1 в избранном 14506 просмотров

В Москве, 18 октября 2021 года, в 17:12

Вывести благодарность! 407 человек уже выразили благодарность

Добавлено в избранное

Добавить в избранное

Комментарии ( 16 )

18 октября 2021 года, в 21:36

Да, я согласен, что пора начать копать бункер, лучше всего жилую землянку со всеми удобствами. Такой бункер будет продвинутым погребом для самоизоляции.

Подполье на участке

Ого, я совсем не понимаю, зачем столько бетона на дно лить. Честно говоря, я вообще не вникаю в эту технологию. Нужна пояснительная бригада

Кажется, чем больше бетона, тем меньше шансов, что убежище устоит Сосед залил что-то похожее на два с половиной метра в глубину — гидроизолировал Теперь каждую весну приходится выкачивать воду. Воды по пояс стоит. Так что никакой бетон не удержит воду.

Теперь ждем, когда убежище начнет плавать.

Мне не очень разбираюсь в таких вопросах, но мне кажется, чтобы бетон не пропускал воду, нужно выкопать большую яму и обработать бетонную конструкцию снаружи, где он контактирует с землей, и только после этого засыпать всё обратно. Мы так делали, по крайней мере, с нашим септиком (из бетонных колец). Мы заделывали швы, дыры и щели, затем покрывали горячим битумом. Особенно это было важно для первого "колодца", но для последнего уже не стали делать, у него были другие задачи.

Конечно, существует специальный бетон, из которого строят дамбы, но я сомневаюсь, что его просто так можно купить и использовать на даче.

Подробнее, пожалуйста, Павел, если можно, простите меня, автор поста. Я тоже хочу септик из колец, но я думала, что их доставят и установят за меня. В фирме ничего не сказано про гудрон и битум ((

Я бы не стал утверждать, что это совершенно обязательно, но особенно первую, глубокую банку (у нас их четыре кольца), в принципе можно покрасить снаружи битумом, чтобы предотвратить просачивание грунтовой воды внутрь и наоборот.

Мы опускали кольца по одному, подкапывая яму на месте так, чтобы кольцо сползало ниже и ниже (как обычно делают с колодцами). В самом низу, когда кольцо еще не опустилось до конца и по краям была глина, мы использовали канатики (у нас не было крана) и быстро убрали землю, затем на дно было уложено десять слоев старого рубероида, и только после этого мы поставили на кольцо дно ямы из армированного бетона (хотя у нас не было арматурной сетки, мы использовали рабицу, предварительно подготовив нужный кусок). Кольца этой первой банки (и второй тоже) были покрашены снаружи некой "смолой", но я уже не помню точно, что это было, кажется, какой-то вид вара, черный и вонючий. Мы делали это, чтобы грязная вода из банки не просачивалась в грунт, так как банка была глубокой и существовал риск загрязнения колодезной воды. Это необязательный этап, но у нас был вар, была грубая кисть с длинной ручкой, был костер, который мы разогрели, и в итоге покрасили и зашлифовали банку)

Итак, проводится труба из четырехкольцовой банки, которая герметично изолирована, причем труба должна идти ближе к верхней части банки, а не к низу, чтобы сначала заполнить банку, а затем начать течь. Затем эта труба подается в другую банку, кажется, что там уже три кольца, также изолированной по тому же принципу. А вот третья банка уже не изолируется, у нее просто два кольца, и внизу нет бетонного дна, а только рубероид, мелкий булыжник и гравий.

Из третьей банки идет труба в траншею, заполненную сначала булыжником, затем гравием или щебнем (обычные камешки небольшого размера), а после кирпичной трухой и песком. Вся траншея заполнена жирной коричневой глиной снизу, сбоку и сверху, разве только сверху растет земля и трава. От этой фильтрационной траншеи вода идет прямо в канаву, обычно уже прозрачная и практически без запаха. Однако эта сама траншея имеет длину около 17 метров и является фильтрационной.

В общем, у нас есть две банки, обе гидроизолированные, а вторая, меньшая, вообще без дна. Чтобы из неё вода не утекала, мы соорудили специальную траншею-фильтр, через которую вода стекает в канаву. На это ушло десять бетонных колец, которые мы приобрели у разных людей, продававших их по недорогой цене. Не хотели брать пластиковый септик, который стоил вдвое дороже, ибо нам нужен был небольшой и требовал более сложного бетонирования.

Вот такая у нас жизнь с этими «сантехническими сооружениями», их приходится очищать примерно раз в пять лет, а иногда и раз в десять. Основной отходы, конечно, находятся в первой, самой глубокой и хорошо изолированной емкости, а затем во второй. А в третьей вот находится очень грязная вода, которая постепенно рассасывается в грунт через бетонные кольца и уходит дальше через фильтрационную траншею. Иногда в сам септик добавляют бактерии, чтобы они устраняли запахи и перерабатывали отходы. Также сверху на кольцах устанавливают бетонные крышки, в которые встроены обычные канализационные люки из чугуна.

Всё это было сделано достаточно наскоро, без специальной техники и профессионалов, больше на интуиции, и я совсем не уверен, было ли это сделано правильно. Но с другой стороны — что еще я мог сделать? В те времена, когда это строилось, насосы были большой редкостью, и нанимать их постоянно не выгодно — это ведь вообще не бесплатно, а здесь справились да и хватит.

Упс, моя ошибка, не две, а ТРИ Банки, две с гидроизоляцией, а третья простая, с гравийным дном. Две глубокие, а третья мелкая (относительно).