Опускной колодец Советский патент 1991 года по МПК E02D27/18 

4 J

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве опускных колодцев в обводненных грунтах. Цель изобретения - повышение эффективности предотвращения всплытия ко(Т У р. г р. Вод лодца Опускной колодец включает днище 1, ножевую часть 2 с наружным выступом 3 для образования щели для тиксотропной рубашки 4. которая после погружения замещается тампонажным материалом 5, стены б с участками 7 наружной поверхности высотой h, начиная от верхнего торца, выполненной с уклоном от вертикальной оси колодца или с расположенными ярусами по высоте участка h выступами треугольной формы в продольном сечении, образующими при воздействии на днище 1 подъемной силы грунтовой воды в окружающем колодец грунте 9, препятствующую всплытию колодца массу выпора 10с расчетным углом поверхности скольжения 0 . Причем величина уклона верхних граней выступов составляет 3-5%, нижних граней 45°, а высота их может составлять 5-10 см. Высота h определяется по приведенной зависимости. 4 ил. / 1 //S///// ю Os 00 OJ о ел ч

fЩиг.1

Изобретение относится к строительству и может использоваться при строительстве опускных колодцев в обводненных грунтах.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения всплытия колодца.

На фиг.1 показан колодец, общий вид; на фиг.2 - фрагмент стены колодца с треугольными выступами, не уменьшающими толщину стены колодца; на фиг.З - то же с треугольными выступами, образованными в пределах толщины стены колодца; на фиг.4 - то же, с наклонным участком, образованным путем изменения толщины стены колодца.

Опускной колодец включает днище 1, ножевую часть 2 с наружным выступом 3 для образования щели для тиксотропной рубашки 4, которая после погружения замещается тампонажным материалом 5, стены 6 с участком 7 наружной поверхности высотой h, начиная от верхнего торца, выполненным с уклоном от вертикальной оси колодца или с расположенными ярусами по высоте участка h выступами 8 треугольной формы в продольном сечении, образующими при воздействии на днище 1 подъемной силы грунтовой воды в окружающем колодец грунте 9, препятствующую всплытию колодца массу выпора 10с расчетным углом поверхности скольжения в , причем величина уклона верхних граней выступов составляет 3-5%, нижних 45°, а высота выступов 8 треугольной формы может составлять 5-10 см.

Высота h (м) определена зависимостью

1

J/ 6V

КЗ К U + a где V - объем расчетной массы выпора грунта, соответствующий расчетной удерживающей от всплытия силе, зависящей от плотности грунта у и его расчетного угла внутреннего трения р , м3;

K-tg расчетного угла поверхности скольжения 0 , рад;

U - периметр наружной поверхности стен колодца на расчетной глубине h, м;

а - коэффициент, учитывающий форму колодца в плане, равный 2л- для круглых и овальных колодцев; 8 - для квадратных и прямоугольных колодцев.

Выбор вариантов производится в зависимости от толщины стен колодца, грунтовых условий.

Уклон 3 % для участка 7 и граней выступов 6 принят для плотных грунтов, уклон 5% -для слабых, что при проявлении допустимого крена (1 %) обеспечивает надежное заанке- ривание колодца при контролируемом замещении тиксотропной рубашки тампонажным материалом.

Уклон нижних граней выступов 8 принят 45° из условия гарантированного заполнения бетоном опалубки стен 6 и щели 4 там- понажным материалом 5. Высота треугольных выступов 8 принята 5 см для плотных грунтов и 10 см для слабых, что позволяет назначать высоту ярусов в пределах 1,5-2 м.

В обоих случаях зазор между выступами и поверхностью грунта (ширина щели) составляет не менее 100 мм для обеспечения удобств при производстве работ по погружению колодца и тампонаже щели.

В зависимости от толщины стеновой части 6 наклонные участки 7 и выступы 8 могут образовываться как в пределах толщины стенки, так и выступающими за ее поверхность (последнее предпочтительно для сборных плоских элементов стен при не вызывающем существенного усложнения опалубке для их изготовления).

Изобретение применимо для колодцев

круглой, овальной, квадратной, прямоугольной форм, погружаемых в тиксотропной рубашке с водоотливом и без него, и не меняет известных способов погружения колодцев. Возможна также замена тампонажного

цементного или цементно-песчаного раствора грунтовым тампонажным материалом (например, мелким гравием или крупнозернистым песком), после замещения тиксот- ропного раствора водой, обладающим

физико-механическими характеристиками, не меньшими, чем окружающий колодец грунт. Это обстоятельство весьма важно в случае наличия агрессивных по отношению к бетону вод.

Расположение наклонных участков в

верхней, менее нагруженной части стен колодца позволяет снизить расход ресурсов на возведение колодца.о

При сопротивлении всплытию колодца

в стенах не меняется характер напряженного состояния, как это происходит при устройстве консольного воротника, когда в стенах возникаютзнакопеременные моменты и поперечные силы на ограниченных участках стены, колодец формой своих стен сам

создает массу выпора в грунте.

Изобретение позволяет принимать толщину стен и площадь арматуры в них строго по результатам расчета за исключением слу- чаев, когда они принимаются по конструктивным соображениям.

Для повышения удерживающей способности колодца, погруженного в слабый грунт, возможна замена его в пределах высот h более тяжелым грунтом или уплотнение.

По мере естественного уплотнения верхних слоев грунта вокруг колодца удерживающая способность колодца возрастает.

Производство работ по погружению колодца с наклонным участком верхней части стен осуществляется по общепринятой технологии без превышения предусмотренных нормами и правилами производства работ отклонений от проектного положения.

Использование изобретения позволит повысить эффективность предотвращения всплытия колодца за счет использования самой конструкции колодца, без применения дополнительных анкеруюа(их устройств {воротников, свай, глубинных анкеров, при- грузки сверху), а также замены тампонажно- го цементного раствора грунтовым материалом.

Формула изобретения

Опускной колодец, включающий стены с ножевой, имеющей наружный выступ, частью и днище, отличающи и с я тем, что, с целью повышения эффективности предот5...WCM

6

Шиг2

вращения всплытия колодца, наружная поверхность стен на участке высотой h, начиная от верхнего торца, выполнена с уклоном от вертикальной оси колодца или с расположенными ярусами по высоте участка h выступами треугольной формы в продольном сечении, причем величина уклона стен или верхних граней выступов составляет 3-5%, а высота h определена зависимостью 61/

43 К U

+

где V - объем расчетной мэссы выпора грунта, удерживающей колодец от всплытия, зависящей от осредненных значений плотности у и углов внутреннего трения р грунтов в пределах высоты h. м

U - периметр наружной поверхности стен на расчетной глубине Ь.м:

К - тангенс осредненного расчетного угла поверхности скольжения В грунтов, образующих массу выпора в пределах высоты h;

а - коэффициент, учитывающий форму колодца в плане, равный 2 я для круглых и овальных колодцев, равный 8 - для квадратных и прямоугольных колодцев.

Шиг.З

ФигЬ