Опускные колодцы. Открытые железобетонные конструкции

Опускные колодцы

Опускные колодцы — это открытые сверху и снизу железобетонные конструкции в форме цилиндрической или призматической оболочки, стены которые имеют, как правило, в нижней части выступающие наружу консоли, называемые ножом. Консоли имеют заостренную к низу коническую форму и обычно усилены металлом. Опускные колодцы погружаются в грунт под усилием собственного веса в процессе разработки и удаления грунта, который располагается внутри колодца и ниже его ножа.

Стены колодца либо сооружаются на нулевой отметке на полную высоту, либо наращиваются по мере погружения колодца в грунт. Погружение опускного колодца на отметки ниже уровня грунтовых вод осуществляется, как правило, с организацией местного водопонижения или с применением технологий замораживания водонасыщенных слоев грунта.

Неглубокие колодцы могут опускаться ниже уровня грунтовых вод без водопонижения с разработкой грунта в колодце под водой. Наличие выступающих за наружную поверхность стен опускного колодца консолей в его нижней части уменьшает сопротивление грунта погружению колодца в грунт. При этом по высоте колодца между его стенами и окружающим грунтом образуется свободное пространство в форме щели или узкой траншеи. Стены такой траншеи при большой глубине опускания, а также в слабых грунтах могут терять устойчивость. Следствием последнего является формирование по боковым поверхностям стенопускного колодца сил активного давления грунта, риводящих к увеличению сил трения, препятствующих опусканию конструкции в грунт. Для уменьшения сил трения по боковым поверхностям стен пространство между ними и окружающим грунтом, образующееся по мере погружения опускного колодца, заполняется тиксотропным раствором.

Для изготовления таких растворов (водных суспензий) используются тонкодисперсные бентонитовые глины. Тиксотропия – это свойство тонкодисперсных систем удерживать воду (не расслаиваться) за счет сил электростатического притяжения между минеральными частицами. Ниже уровня грунтовых вод устойчивость вертикальной выработки в грунте, окружающей опускной колодец, может обеспечиваться также давлением в грунтовой воде. После достижения опускным колодцем проектной отметки заложения фундамента его внутренняя полость целиком или частично заполняется бетоном. При высоком уровне грунтовых вод возможны варианты бетонирования с временным водопонижением или подводного бетонирования. Бетонированию подлежит также пространство между стенами опускного колодца и окружающим грунтом. При заполнении этого пространства тиксотропным раствором бетонирование производится под тиксотропным раствором с его вытеснением. В верхней части опускного колодца сооружается распределительная железобетонная плита, на которойразмещается верхнее строение. По технологии опускного колодца могут возводиться подземные сооружения, такие как насосные станции, технологические подвалы, подземные гаражи и т. п. В этом случае в основании опускного колодца после его погружения устраивается железобетонная плита, рассчитанная на избыточное давление в грунтовой воде. Конструкция опускного колодца проверяется на всплытие. Опускные колодцы – сооружения имеют размеры в плане от 6 м до 100 – 150 м и погружаются на глубину от 5 м до 50 м. Вкачестве примера подземного сооружения, возведенного по технологии опускного колодца, можно привести подземный многоэтажный гараж на тысячу автомобилей в Женеве (Швейцария).