Все о работе со специальными цементами.

Классификация, свойства, виды специальных цементов

Archive for the ‘Подземные способы разработки грунта в городском строительстве’ Category

Пневмопробойники для устройства скважин

Пневмопробойники применяют для устройства горизонтальных скважин диаметром 135 мм без расширителя и 150, 200, 250, 300 и 400 мм с расширителем. Имеются специальные пневмопробойники для устройства набивных свай и уплотнения грунта. Предельная длина пробиваемой скважины 50 м. Реверсивный пневмопробой-ник ударного действия ИП-4603 представляет гладкий цилиндр с заостренным передним концом. Длина пневмопробойни-ка 1500 мм, его масса без расширителей и шлангов 90 кг. Сжатый воздух до 0,6 МПа от компрессора подается по резинотканевому шлангу к хвостовой части пневмопробойника. Внутри его корпуса сжатый воздух приводит в движение поршень-ударник, который ударяет по наковальне, расположенной в передней части корпуса. Под воздействием направленных ударов корпус уплотняет грунт, передвигается вперед, оставляя за собой круглую скважину с гладкими уплотненными стенками.
Воздухораспределительная система пневмопробойников (ИП-4603, ИП-4605 и СО-134) обеспечивает не только надежную работу и безотказный их запуск, но и реверсирование хода, т. е. возврат машины в исходную точку.

Горизонтальное бурение

Горизонтальное бурение осуществляют для прокладки в глинистых грунтах стальных трубопроводов диаметром 820... 1020 мм на длину 80...100 м (при работе из одного шурфа). Бурение выполняют с применением бурильного устройства и вращающегося ножа, расположенного впереди прокладываемой трубы. Для бестраншейной прокладки труб методом горизонтального бурения используют эксцентрично-сверлильные машины ЭСМ «Запорожье». ЭСМ состоит из устройства, режущего грунт, совка (вагонетки) для удаления разрыхленного грунта и двух лебедок с полиспастами для проталкивания трубы в готовом отверстии. В режущее устройство входит пропеллерный нож, эксцентрично расположенный относительно продольной оси трубы, малогабаритный редуктор и электродвигатель. Длина пропеллерного ножа несколько больше наружного диаметра трубы. Благодаря этому диаметр высверленного отверстия получается немного больше диаметра трубы, что позволяет значительно уменьшить сопротивление при ее прокладке.
По трассе прокладываемого трубопровода устраивают шурфы шириной 3...4 м, длиной 10... 19 м, что зависит от размера прокладываемых труб и способа установки тяговых лебедок (в котловане или на поверхности земли). Дно шурфа должно находиться на 200...300 мм ниже трубопровода.

Бестраншейная прокладка трубопроводов способом прокола, вибропрокола и лидирующего прокола

При бестраншейной прокладке стальных труб или футляров диаметром до 400 мм на длину 30...50 м применяют способ прокола, вибропрокола или лидирующего прокола.
При способе прокола в исходной точке на линии трассы устраивают рабочий котлован с креплением вертикальных стенок.
Глубина котлована зависит от расположения трубы и конструкции направляющих устройств, а размеры его в плане определяют, как и размеры при продавливании труб. Упорную стенку для гидравлического домкрата устраивают из брусьев, железобетонных плит или в виде стального упора. Прокол чаще всего осуществляют с помощью нажимных патрубков длиной 1; 2 и 3 м, изготовленных из отрезков труб. К первому звену трубы приваривают стальной конусный наконечник. Для уменьшения силы трения трубы о грунт диаметр конусного наконечника делают больше диаметра трубы. Продвижение трубы происходит за счет уплотнения грунта конусным наконечником.

Способ продавливания

Способ продавливания применяют при бестраншейной прокладке стальных труб или футляров диаметром 0,3... 1,4 м или железобетонной обделки коллекторных тоннелей диаметром 2,5...3,5 м на участках длиной до 150...200 м.
Безнапорные канализационные и водосточные коллекторы, сооружаемые закрытым способом, имеют обделку из мелкоштучных керамических или железобетонных блоков. Для большей жесткости и водонепроницаемости мелкоблочной обделки внутри коллектора устраивают железобетонную футеровку (рубашку). В пространство между грунтом и обделкой, а также между обделкой и футеровкой нагнетают цементно-песчаный раствор. Такая многослойная крепь общей толщиной 300...350 мм является весьма трудоемкой, дорогой и значительно снижает темп строительства. Для устранения этих недостатков институтом ЦНИИПодземшахтострой разработан способ устройства однослойной обделки с применением сталепластбетонных колец,проталкиваемых специальной гидросиловой установкой. Однослойная обделка имеет в два раза меньше толщину, чем многослойная. Сталепластбетонные кольца диаметром 2 м, длиной 1 м, толщиной 0,145 м изготовляют из бесцементного и безводного материала на базе синтетических вяжущих. Сталепластбетон имеет прочность на сжатие 60...70 МПа, водонепроницаемость — до 2,5 МПа. Этот материал обладает хорошей сопротивляемостью при воздействии на него кислот, щелочей и солей. Он трещиноустойчив, хорошо формуется при изготовлении тонкостенных конструкций и быстро твердеет в естественных условиях. Однослойная обделка из сталепластбетона в два раза легче многослойной, имеет меньший
коэффициент трения о грунт (0,22) по сравнению с бетонной обделкой (0,38), что позволяет значительно уменьшить мощность гидросиловой установки.

Щитовая проходка

Щитовую проходку применяют для устройства тоннелей различного назначения. До начала основных работ намечают трассу подземного тоннеля и производят усиление фундаментов зданий, под которыми проходит трасса (если это предусмотрено проектом). Кроме того, устраивают вертикальный ствол шахты для спуска и подъема проходческих щитов, рабочих, подъема грунта из тоннеля, подачи в тоннель материала обделки, обеспечения вентиляции и водоотлива.
Расстояние между стволами шахты по трассе определяют с учетом размещения смотровых колодцев и камер. Диаметр ствола шахты зависит от диаметра щита, если диаметр щита 2 м, то диаметр ствола шахты 4 м; если =2,56...3,6 м,то = 5,5...7,5 м. В Ленинграде размеры шахтного ствола унифицированы и наружный диаметр ствола составляет 3,9; 5,5 и 8,5 м. Шахтный ствол в плане имеет круглую или прямоугольную форму. Устойчивость вертикальных стенок ствола обеспечивают устройством крепи: деревянной, деревометаллической, из сборных железобетонных тюбингов, монолитного железобетона и бетона.
Общий вид шахтного ствола с применением комплекса «Темп-2» для механизированной проходки ствола диаметром 4,5 м и глубиной до 10 м. Деревометаллическое крепление состоит из металлических колец, устраиваемых из швеллеров № 20 и досок толщиной 40...50 мм. Кольца собирают из отдельных сегментов, сопрягаемых друг с другом соединительной вставкой со штырями. В зависимости от вида грунта и глубины ствола кольца располагают друг от друга через 0,7...1 м.

Общие сведения о подземных способах разработки грунта в городском строительстве

В благоустройстве современного города большой удельный вес имеют подземные коммуникации: водопровод, канализация, водостоки, газопровод, теплосети, кабели связи (телефон, телеграф, радио), кабели электротранспорта (метро, траллейбус, трамвай), наружное освещения улиц и сигнализация.
В существующих городах возникает необходимость прокладки новых или смены старых подземных сетей. При прокладке подземных коммуникаций открытым способом в городских условиях дезорганизуется движение транспорта и пешеходов; снижается скорость движения транспорта и пропускная способность улиц; ухудшаются санитарно-гигиенические условия на улице и безопасность движения; разрушается проезжая часть, уничтожаются зеленые насаждения. Открытый способ прокладки подземных сетей невозможен под железнодорожными и трамвайными путями, под городскими улицами и площадями с интенсивным движением транспорта, под существующими зданиями и сооружениями.
Подземный способ разработки грунта не только устраняет все недостатки, присущие открытому способу, но и позволяет: уменьшить объем земляных работ на 60...80 % (при глубине траншей более 6 м); производить разработку грунта без применения громоздких землеройных машин, создающих большой шум на городских улицах; вести строительство круглогодично без удорожания работ в зимних условиях; исключить осадку вышележащего грунтового массива.
В связи с быстрым увеличением всех видов городского транспорта, подземных магистралей метрополитена и численности населения больших городов намечается освоение подземного пространства.
Закрытым способом грунт можно разрабатывать и прокладывать коммуникации с помощью: щитовой проходки, продавливания, прокола, вибропрокола, лидирующего прокола, горизонтального бурения, пневмопробойников и др.

Стабилизация грунтов

Искусственное закрепление грунта может быть постоянным и временным. Постоянное закрепление грунта и трещиноватых скальных пород производят для повышения их несущей способности, устойчивости или придания им водонепроницаемости. Такие работы выполняют при устройстве и укреплении оснований как существующих, так и возводимых зданий и сооружений.
В соответствии с рекомендациями СНиП III-9 — 74 постоянное и временное закрепление мелких пылеватых песков и лёссов можно производить следующими способами: силикатизации, смолизации, цементации, битумизации, глинизации и термического закрепления.
Способ двухрастворной силикатизации применяют для закрепления песчаных сухих и водонасыщенных песков с коэффициентом фильтрации 2...50 м/сут. Сначала в грунт под давлением до 1,5 МПа нагнетают через инъекторы жидкое стекло — силикат натрия, а затем отвердитель — раствор хлористого кальция заданной концентрации. В зависимости от размера площади закрепления грунта инъекторы располагают (в плане) в шахматном порядке в несколько рядов. Расстояние между рядами инъекторов определяется из выражения d=\,5 ч, а между инъекторами в ряду 1,73 r, где r— радиус закрепления от одного инъектора (в зависимости от коэффициента фильтрации грунта 0,3...1 м).