Лекции и пособия / Технология строительного производства

менять легкие иглофильтровые установки нецелесообразно. При ра-

й

боте вакуумных водопонизительных установок вакуум возникает

в зоне эжекторного иглофильтра (рис. 3.6).

Б

Фильтровое звено эжекторного глоф льтра устроено по принци-

р

пу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной

самым обеспеч вае ся подсос грунтовой воды. Грунтовая вода сме-

з

направляется в циркуляционный бак. Из цир-

шивается с рабочей

о

быток воды (за счет поступления грунтовой)

куляционного бака

откачивается ни к напорным насосом или сливается самотеком.

п

е

3.4. Искусственное закрепление грунтов.

Временное крепление стенок выемок

наличии крупных пустот применяют цементно-песчаные растворыУ.

Состав цементных растворов принимают в зависимости от удельно-

го водопоглощения грунта.

Т

Замораживание грунтов применяют в сильно водонасыщенных

грунтах (плывунах) при разработке глубоких выемок. Для этого по

Н

периметру котлована погружают замораживающие колонки из труб,

соединенных между собой трубопроводом, поБкоторому нагнетают

специальную жидкость — рассол (растворы солей с низкой тем-

пературой замерзания), охлажденный холодильной установкой до

й

–20…–25 °С (рис. 3.7). Рассол в холод льной установке охлаждают

так называемыми хладоагентами и— аммиак, реже — углекислота

(диоксид углерода).

р

Охлаждающие иглы с с

ят из наружных труб, закрытых и заост-

ренных снизу, и вну ренних, вставленных в них коаксиально и от-

о

крытых снизу. Рассол пос упает во внутреннюю трубу, а в нижней

части колонки переходтв наружную трубу, по которой поднимается

вверх, после чего направляется к следующей колонке. Окружающий

и

грунт замер ает к нцентрическими цилиндрами с постепенно увели-

з

чивающимися диаметрами, Эти цилиндры смерзаются в сплошную

мерзл

грунта, которая выполняет функцию конструкции

го

огражд ния временной выемки. Расстояние между колонками зави-

сит отпгидрогеологических и температурных условий производства

работ, глубины выемки и назначается в среднем от 1,5 до 3 м.

стенку

Эффективным способом укрепления основания являются раст-

воры на основе расширяющегося цемента. В грунте бурят скважины

Рдиаметром 10 см. Скважины размещают друг от друга на 3–4 диа-

У

Т

Н

Б

Рис. 3.7. Схема искусственного замораж ван я грунтов (размеры в м):

замораж

1 – охлаждающая колонка; 2 –

вающаяйтруба; 3 – питающая труба;

4 – патрубок для подсоединен я к холод льной установке;

о

иунт; 6 – талый грунт

5 – замороженный г

т

Для глубинного упл нения в д насыщенных грунтов эффектив-

и

но применять извес ковые сваи. Особенность известковых свай за-

ключается в трехкра ном увеличении объема извести при ее гаше-

з

нии в скважине. Ра в вающееся при этом давление уплотняет стен-

о

ки скважин.

грунта составляет 0,3–0,6 МПа.

Н

У

Растворы при химическом закреплении

основания нагнетают

в грунт через стальные перфорированные в рабочей частиТтрубы —

инъекторы (рис. 3.8).

Электросиликатизация грунтов основана на введении в грунт под

й

давлением раствора жидкого стекла с одновременным воздействием

электрического тока. Электросиликатизация предназначенаБ

для за-

крепления переувлажненных мелкозерн стых песков и супесей с ко-

эффициентом фильтрации 0,005–0,2 м/сут. Она основана на сочета-

нии двух методов воздействия на г унт — с ликатизации и электри-

во

ческой обработки. Для элект осиликатизациии

грунтов в грунт заби-

вают электроды-инъект ры. К айние инъекторы являются катодами,

т

центральный инъек ор — нейральный, остальные два служат ано-

и

дами. Раствор нагне ае ся все инъекторы, кроме крайних, что уве-

личивает нагнетан е рас вора в грунт в 4–25 раз. При этом прочность

з

грунта возрастает до 0,5–1,5 МПа. Электросиликатизацию рекомен-

боткой

счаного грунта углекислым газом.

По первому варианту

дуется применять для акрепления слабых грунтов.

этого с

с ба — без предварительного и с предварительной обра-

закр

ние грунтов ведется по схеме:

пл

е

грунт + раствор силиката натрия + С02;

Рпо второму:

Н

небольшим давлением (0,05–0,2 МПа) углекислый газ в количествеУ

2–3 кг/м3. С помощью углекислого газа осуществляется перемеще-

ние неотвержденной части силикатного раствора в незакрепленныйТ

а

бБ

грунт, что позволяет при обычных расходах силикатного раствора

увеличить объем закрепленного грунта почти в 2 раза.

й

и

р

о

т

и

з

Рисо. 3.8. Схема установки для химического закрепления грунтов:

а – установка; б – инъектор; 1 – распределительный напорный коллектор; 2 – насос;

3 – мкостьпдляраствора; 4 – инъектор; 5 – массивзакрепленногогрунта; 6 – слабый

грунт; 7 – прочный подстилающий грунт; 8 – наголовник; 9 – глухие звенья;

е10 – перфорированное звено (с отверстиями диаметром 1…3 мм; 11 – наконечник

РТермическое закрепление применяют для лёссовых грунтов.

Н

являющуюся катодом и служащую инъектором, растворы химичеУ-

ских добавок, увеличивающие проводимости тока (силикат натрия,

хлористый кальций, хлористое железо и др.). БлагодаряТэтому ин-

тенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

При разработке выемок в водонасыщенных грунтах или в стес-

й

ненных условиях, когда при этом невозможно обеспечить требуе-

мое заложение откосов, вертикальные стенкиБзакрепляют специаль-

ными временными креплениями. Временная крепь может быть вы-

р

полнена в виде деревянного или металл ческого шпунта, деревян-

ных щитов с опорными стойками, щ тов с распорными рамками

и других конструкций.

о

и

Временное крепление стен к выемок. При разработке выемок

т

в стесненных условиях, вер икальные стенки закрепляют специаль-

и

ными временными креплениями. Временная крепь выполняется в виде

шпунта, деревянных щ ов, закрепленных на опорные стойки и дру-

з

гих конструктивных решений.

что

Шпунтовое креплен е представляет собой сплошное ограждение

из стальных или деревянных элементов, жестко защемленных грун-

паз

том. Наиб льшее распространение получили стальные шпунты. За

счет

с дной стороны поперечного сечения шпунт имеет

того,

паз, с другой — гребень, при забивке его гребень одной шпунтины

заходит в

другой, и в грунте создается сплошная без зазоров

ст на, пр дохраняющая откосы глубоких котлованов от обрушения.

Погружение стального шпунта в грунт выполняют вибропогружа-

телями ВПП-2М и В-401. После завершения работ по устройству

Рподземной части металлический шпунт извлекают для последую-

ского типа состоит из наружной и внутренней труб, поворотной

й

муфты и опорных частей. В зависимости от ширины траншеи рас-

стояние между стойками устанавливают путемБвыдвижения внут-

ренней трубы из наружной и фикс руют болтом, вставляемым в от-

р

верстия труб. Полное прижатие щ тов к стенкам выемки осуществ-

ляют поворотом муфты с винтовой на езкой.

котловано

При отрывке широких

ив может применяться подкосное

крепление вертикальных

к. Оно состоит из щитов или досок,

косы и упоры, расположенные в котловане, усложняют производ-

ство работ.

з

стен

о

а

б

в

г

д

У

Т

е

Н

Б

й

Рис. 3.9. Схемы временного крепления ве тикальных стенок выемок (размеры в м):

а – шпунтовое ограждение; б – к нс льн е; в – консольно-распорное; г – распорное

(горизонтально-рамное); д – п дк сн е; е – инвентарная трубчатая распорная рама;

р

1 – анкерная свая; 2 – от яжка; 3 – маячная свая (опорная стойка); 4 –направляющая;

5 – шпунтовоеограждение; 6 – щи ы(

); 7 – стойкараспорнойрамы; 8 – распорка;

доски

9 – наружнаятруба; 10 – вну ренняя

руба; 11 – поворотнаямуфта; 12 – опорнаячасть

т

Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ, ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

и

з

И УКЛАДКИ ГРУНТА

4.1. Разработка грунтов экскаваторами

о

Экскаваторып

относятся к землеройным машинам. Принята сле-

дующая классификация экскаваторов: одноковшовые экскаваторы

е

цикличного и непрерывного действия.

Наибольшее применение имеют одноковшовые строительные

Рэкскаваторы (ЭО), которыми выполняется около 45 % всего объема

оси к месту выгрузки, выгрузка грунта из ковша, обратный поворот

Н

экскаватора, опускание ковша и подача еговисходное положение.

Использование сменного рабочего оборудованияБдает возможность

механизировать такие процессы, как зач стка дна выемок, дробле-

ние и удаление негабаритов и валунов, отделка поверхности отко-

й

сов земляного сооружения, дна выемок, послойное уплотнение грунта

в стесненных условиях при уст ойствеиобратных засыпок, рыхление

мерзлого и трудноразрабатываем го г унта.

р

Наиболее распрос раненными видами рабочего оборудования

являются прямая, обра ная л паты, драглайн и грейфер (рис. 4.1).

Предельные размеры выемок, которые могут быть выполнены

т

одноковшовым экскаватором с одной стоянки, зависят от его рабо-

чих параметров. Основными рабочими параметрами одноковшовых

экскават р в при ра работке выемок являются: максимально воз-

з

можная глубина к пания (резания), наибольший и наименьший ра-

диусы к ания на уровне стоянки экскаватора; радиус выгрузки,

о

высота выгрузки.

Разработкуп

грунта одноковшовыми экскаваторами ведут пози-

ционно.

е

Зону, в которой действует экскаватор на данной позиции, назы-

вают забоем. В нее входят площадка, на которой находится экска-

Рватор, часть массива грунта, разрабатываемого с одной стоянки,

а

б

У

Т

Н

Б

й

и

в

р

о

г

т

и

з

о

Рис. 4.1. Схемы раб чих параметров одноковшового экскаватора и профили забоев:

а– рямаял

атасгидравлическимприводом; б– обратнаялопатасгидравлическим

приводом; в – грейфер; г – драглайн

Экскаваторп и транспортные средства должны быть расположены

взабоетаким образом, чтобы средняя величина угла поворота экс-

каватора от места заполнения ковша до места его выгрузки была

минимальной, так как на время поворота стрелы может расходо-

Рваться до 70 % рабочего времени цикла экскаватора.