Способ возведения бетонных и железобетонных гидротехнических сооружений Советский патент 1935 года по МПК E02B7/10 E02D15/02 

При возведении гидротехнических сооружений с массивными бетонными и железобетонными элементами на слабых, легко сжимаемых грунтах большое значение приобретает вопрос об устройстве швов раздельного бетонирования.

Значение швов в борьбе за возведение на слабых грунтах безупречно прочных и устойчивых сооружений далеко выходят за пределы экономическом сторойЪ вопроса. Очень часто увеличение жесткости сооружения за счет увеличения в конструкции арматурного железа не может компенсировать отсутствия швов раздельного бетонирования. Приходится сталкиваться и с таким положением, когда это железо не может спасти конструкцию от расстройств, разрывов, появления трещин и т. д. При таких обстоятельствах использование швов раздельного бетонирования является единственным средством, обеспечивающим возможность возведения сооружения на слабых, легко сжимаемых грунтах. Практическое же использование этих швов при возведении сооружений оказывается сопряженным с целым рядом исключительных трудностей и неудобств.

Швы раздельного бетонирования обычно представляют собой достаточно широкие, свободные от бетона полостикоридоры, расчленяющие всю бетонную конструкцию на ряд отдельных отсеков

(180)

или секций. Бетонировка секций регулируется теми или иными причинами и в пределах каждой секции ведется отдельными блоками под защитой опалубки. В продолжение более или менее длительного периода времени укладка бетона производится лишь в пределах контура отдельных секций. Таким образом в это время шов раздельного бетонирования получает все более значительную глубину в зависимости от чиспа ярусов бетона, уложенных в примыкающих к шву зонах. При медленном нарастании осадок щвы обычно приходится выдерживать открытыми очень долго. Поэтому швы раздельного бетонирования в подобных условиях представляют собой глубокие, относительно узкие, темные и трудно доступные участки. Выпуск арматуры еще в большей мере затрудняет проникновение в эти места сооружения, доставляющие непосредственным строителям много неприятностей и часто огромных трудностей. Замыкание шва производится укладкой в шов бетона самым обычным образом. Такой способ бетонирования швов обладает следующими недостатками. Укладка бетона в обычные швы раздельного бетонирования является в большинстве случаев весьма сложной операцией. Трудности при замыкании этих швов увеличи1заются с глубиной шва. Особенно

СЛОЖНЫМ этот процесс становится при наличии в шве нескольких рядов достаточно частой арматуры. Эффективная работа бетонщиков и арматурщиков в такой глубокой щели сопряжена с необходимостью иметь для людей и оборудования соответствующее место. В связи со всеми этими обстоятельствами приходится щву раздельного бетонирования придавать значительную щирину. При значительной глубине швов чрезвычайно усложняется неизбежная работа по очистке швов от всякого мусора перед бетонированием; это обстоятельство вызывает также необходимость увеличивать ширину шва выше некоторого предела. При значительных размерах швов для их замыкания в швы должны быть уложены значительные иассы бетона. Большой вес этого бетона может вызвать уже новые осадки сооружения и его новые местные деформации. Необходимость уложить иногда в швы раздельного бетонирования значительные массы бетона обычно заставляет для этой цели задерживать на участках необходимое оборудование и механизмы. Это условие становится особенно затруднительным, когда шов должен быть замкнут уже после окончания основных бетонных работ на данном участке. Время бетонирования швов обычно обусловливается ходом течения осадок, то-есть по существу дела является неопределенным. Такая неопределенность при необходимости укладки в шов больших масс бетона нарушает твердый план бетонных работ и вносит в него неясность. Необходимость выдерживать строительное оборудование и нарушение ясного хода плана работ обычно вызывает стремление у производителей работ замыкать швы раздельного бетонирования возможно ранее. Так как при использовании швов раздельного бетонирования между отдельными секциями оставляют на долгое время свободные участки поверхности грунта без погрузки, то это обстоятельство может оказаться невыгодным с точки зрения несущей способности грунтов основания, а именно в этом случае можно столкнуться с возможностью выдавливания грунтовых масс из-под подощвы отдельных секций в шов, Совершенно понятно, к каким тяжелым последствиям может повести это явление.

Описываемый способ возведения бетонных и железобетонных сооружений на слабых грунтах, относящийся к вопросу замыкания швов, имеет целью исключить отмеченные выше недостатки известных способов и заключается в том, что по окончанмй бетонирования каждого яруса щвы заполняют каменистым материалом (камнем, щебнем или гравием), а по возведении сооружения на всю высоту каменную засыпку швов цементируют через заранее установленные в этих швах дверчатые трубы.

На чертеже фиг. 1 изображает поперечный разрез шва сооружения при возведении его предложенным способом; фиг. 2 - продольный разрез паза и фиг. 3-шов в плане.

При бетонировке ярусов отдельных секций по предложенному способу между секциями оставляется возможно более узкий промежуток. Ширина этого промежутка определяется возможностью, в пределах одного яруса бетонирования, снять с секции боковую опалубку. Арматура свободно пропускается из одной секции 3 другую в шве. Разрезать арматуру и стыковать ее не обязательно. Шов на всю свою высоту может быть осуществлен прямоугольного сеченця, без уширения и без ступенек. Однако, если это понадобится, в щов могут быть внесены .и ступени и стыки арматуры. В этом случае шов необходимо будет несколько уширить, однако сущность предлагаемого способа остается без изменения.

После окончания бетонирования текущего яруса снимается бокова.. опалубка секций и в шов вставляются решетчатые трубы /, которые крепятся соответствующим образом. Для это.о могут быть использованы старые трубы большого диаметра, в которых делаются отверстия, или специально заготовлены из арматурного железа, остатков рельсов и т. д. Трубы эти устанавливаются по оси шва на расстоянии 5-8 м одна от другой. Более точно это расстояние можно будет фиксировать лишь после специальных опытов. После этого торцевые грани швов, свободные от бетона, зашиваются брусьями или специальной опалубкой. Брусья продеваются в специальные железные скобы, заделываемые при бетонировке в обе смежные секции по грани шва. Отрезки брусьев, несколько превышающие по своей длине ширину шва, укладываются горизонтально, следуя по высоте один за другим. Таким образом торцевая стенка шва как-бы последовательно набирается. При использовании опалубочных щитов они крепятся нормальным образом.

После того, как торцевые стенки швов тем или иным путем будут зашиты, в шов на всю его высоту, определяемую высотой бетона текущего яруса, укладывается в наброску камень 2 твердых пород или щебень, или гравий. Камень в шве укладывается только вокруг решетчатых труб. Внутри труб камня нет-они должны оставаться пустыми. После укладки камня, во избежание его засорения, шов сверху покрывается рогожами, брезентом и т. д., хотя надо отметить, что и без этого покрытия каменная засыпка сама для себя будет служить достаточной защитой от засорения. При бетонировке последующего яруса все операции повторяются в той же самой последовательности. КоНйчно, при укладке в шов нового яруса защитная одежда (рогожа и т. д.) должна быть снята и поверхность камня должна быть очищена. По мере необходимости решетчатые трубы наращиваются по высоте. При унладке последнего яруса батона поверхность камня снова защищается каким-нибудь покровом от возможного засорения. Принимая во внимание, что в таком состоянии шов будет пгоять длительное время, это поKpbiT.ne желательно произвести более ак уратным образом. В таком состоянии шов оставляется на весь период, вплоть до своего замыкания. Он представляет собой, следовательно, узкую щель между секциями, зашитую с торцев на всю высоту опалубкой, полностью заполненную каменистым материалом со вставленными решетчатыми трубами и защищенную сверху (с поверхности) тем или иным покровом от засорения. Такая конструкция шва допускает необходимую свободу относительных деформаций двух соседних секций.

Замыкание шва производится цементацией каменистого заполнителя шва при посредстве специальных трубок по шведскому способу, используемому при подводном бетонировании. Операция цементирования производится следующим образом. В решетчатые трубы /, оставленные в швах, через одну по порядку вставляются трубы 3 меньшего диаметра, с клапаном на нижнем конце. Эти трубы и служат уже непосредственно для цементации. Трубы опускаются почти до самого низа. Через них в решетчатую трубу постепенно подается цементный раствор соответствующей консистенции. Раствор идет самотеком. По мере заполнения решетчатой трубы раствор, проходя через отверстия в этой трубе, начинает снизу затапливать промежутки (поры) в каменистом материале, заполняющем шов. В тех решетчатых трубах, в которые не подается раствор, ставятся контрольные наблюдения за распространением раствора в шве. Для измерения высоты стояния раствора в контрольных трубах используются самые обычные лотовые устройства. Для построения более полной картины заполнения раствором пор в каменистом материале такие же наблюдения, одновременно с первыми контрольными, «желательно производить и в тех решетчатых трубах, в которые подается раствор. Однако, раствор может подаваться во все установленные трубы. Поверхность раствора на фиг. 2 показана линией а -а. Подачей раствора в .цементируемую массу через специальные трубы 3 достигается возможность осмотра этих труб и замена их в случае засорения. Извлечение этих труб из решетчатых может быть осуществлено саМЬ1М простым образом, так как зажиматься они будут только столбом раствора на весьма небольшую величину. Клапан внизу труб 3 устраивается для того, чтобы можно было в трубе, при ее установке, удерживать раствор и тем избежать попадания в уже уложенный раствор воздуха. Это же приспособление является необходимым в том же отношении и при всякого рода перерывах в работе по цементации шва. Таким образом шов постепенно снизу замыкается. По мере подъема раствора в шве, о чем можно судить по контрольным наблюдениям в решетчатых трубах, внутренние трубки вытаскиваются вверх и постепенно укорачиваются. Для этого они должны быть составлены из отдельных свинчивающихся звеньев. Операция по замыканию шва считается законченной, когда по всей поверхности шва выступит снизу цементный раствор. Решетчатые трубы остаются в кладке.

В ряде случаев предложенный способ позволит производить замыкание шва после затопления котлованов. В этом случае работа производится также в описанном порядке.

Описанным способом предполагается получить следующие преимущества возведения сооружений. При замыкании шва никаких людей для работы s самом шве не требуется. Специальной очистки шва перед его замыканием не требуется. Заполняющий шов каменистый материал является защитой шва от засорения. Ярматура шва не может явиться препятствием для замыкания шва. При замыкании шва в него укладываются незначительные массы-только цементный раствор, заполняющий поры в камне. При незначительной ширине шва вес этого раствора не может вызвать сколько-нибудь ощутительных местных деформаций сооружения. Камень укладывается в шов вскоре после бетонировки секций, следовательно, вес этого камня участвует в общей нагрузке от сооружения на грунт и является ответственным за некоторую часть осадки сооружения. Для замыкания шва не требуется задерживать на участие строительное оборудование и механизмы по укладке бетона. Немедленно вслед за окончанием бетонировки секций все механизмы данного участка могут быть сняты и переправлены на другой фронт. Шов, будучи заполненным каменистым материалом на всю свою высоту, не будет фактически разделять сооружение на отдельные участки пустыми коридорами. Транспорт по сооружению, разделенному еще

даже не зацементированными швами может осуществляться вполне беспрепятственно. При заполнении шва каменистым материалом не имеется не загруженных поверхностей грунта в шве, этим обстоятельством исключается возможность выпирания груза из-под сооружения в шов.

Об экономическом эффекте предлагаемого способа судить трудно - для этого требуются специальные подсчеты, однако, предполагается, что при применении этого шва можно будет достичь значительной экономии.

Предмет изобретения.

Способ возведения бетонных и железобетонных гидротехнических сооружений на слабых грунтах с применением швов раздельного бетонирования, отличающийся тем, что, с целью упрощения процессов бетонирования швов и всего сооружения, а также с целью предупреждения выпирания грунта основания в швы во время производства работ, по окончании бетонирования каждого яруса швы заполняют каменистым материалом (камнем, щебнем или гравием), а по возведении сооружения на всю высоту каменную засыпку швов цементируют через заранее установленные в этиу швах дырчатые трубы.

Лиги igggs - ///////// Y1 ;13