Технология устройства "стена в грунте" способами, разработанными в Японии. Защита стен котлована от обрушения

ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА "СТЕНА В ГРУНТЕ" СПОСОБАМИ, РАЗРАБОТАННЫМИ В ЯПОНИИ. ЗАЩИТА СТЕН КОТЛОВАНА ОТ ОБРУШЕНИЯ

1. Общие положения

Специализированный метод "стена в грунте" хорошо известен в строительном производстве России и успешно применяется в настоящее время. Этим методом возводятся вертикальные заглубленные на 30-50 и более метров сооружения особенно в стесненных местах застройки, для подземных многоэтажных гаражей, противофильтрационных завес и т.п. При устройстве несущих стен метод предусматривает укладку бетонной смеси в глубокие траншеи, предварительно заполненные бентонитовым глинистым раствором плотностью 1,05-1,30 г/см, отлагающимся в порах и на стенках грунта, чем и препятствует его обрушению. Подача бетонной смеси во избежание ее размыва подается через бетонолитную трубу с подвижным пыжом диаметром 200-300 мм.

При устройстве противофильтрационных завес предусматривается замещение в траншее бентонитового раствора цементно-глинистым раствором, асфальтобетонной смесью или комовой глиной.

Технология "стены в грунте" позволяет резко сократить объем земляных работ за счет отсутствия откосов котлованов, выполнять работы вблизи построенных зданий, исключить заражение подземных вод при прохождении через загрязненные грунты.

Для разработки траншеи применяют одноковшовые экскаваторы, оснащенные напорным гидравлическим грейфером "мокрым" способом и с применением сборного железобетона.

Существует практика разработки траншей буровыми установками с устройством секущихся свай и т.п.

Бетонирование стен производят захватками длиной до 6 м, между которыми устраивают поперечные перегородки. В необходимых случаях в траншею устанавливают металлические армокаркасы. Обычно применяют бетонные смеси с высокой подвижностью. Процесс бетонирования - непрерывный в пределах захватки. Его окончанием считается выход бетонной смеси на поверхность траншеи. Ослабленный верхний слой срубается, упрочняется армированием и устройством ростверка.

2. Шнекобуровой способ

Рабочий орган шнекобурового оборудования перемещается как в вертикальной плоскости так и по длине отрываемой траншеи с одновременным извлечением разрушенного грунта, или грунт перемешивается в скважине с вяжущими материалами и заполняется объем траншеи.

Двухшпиндельный буровой механизм способен переключаться с прямого на обратный режим вращения, что улучшает характеристики перемешивания смеси.

Создание стен одинаковой толщины становится возможным, поскольку экскавация грунта происходит как при вертикальном, так и при боковом перемещении шнекобурового механизма; следовательно, стены можно строить непрерывно, без каких-либо технологических перемычек, с последующим, при необходимости, монтажом арматурных элементов.

При экскавации грунта обеспечиваются высокие технические характеристики: шнеки при боковом резании грунта могут вращаться как в прямом, так и в обратном направлении, поэтому можно стабилизировать действующие нагрузки и возводить стены с высокой точностью.

Для резания грунта используется лишь часть внешней поверхности шнекобурового механизма, находящегося в непосредственном контакте с разрушаемым грунтом. Другая его часть охлаждается за счет удаляемого грунта, поэтому эффективность копания и срок службы режущих элементов увеличиваются.

Рассматриваемое оборудование эффективно работает также при дроблении каменистых грунтов.

Установка режущих блоков упрощена благодаря применению двух монтажных блокируемых узлов, облегчающих операции установки, фиксации и снятия режущих блоков (длина одного блока 3 м).

Такая конструкция позволяет производить работы по возведению "стены в грунте" на площадках, имеющих ограничение по высоте.

Специальное шнекобуровое оборудование японской фирмы "Хитачи" приведено на рис.1.

Рис.1. Специальное оборудование СХ550РТК-25М со шнекобуровым оборудованием при боковой проходке:

1 - противовес; 2 - гусеничное ходовое устройство; 3 - силовой отсек; 4 - кабина; 5 - подъемные узлы; 6 - подающий цилиндр; 7 - подающая рама; 8 - подвижная рама; 9 - шнекобуровой механизм; 10 - домкрат; 11 - режущий блок

Принцип работы шнекобурового оборудования следующий (рис.2).

Рис.2. Схема проведения работ:

а - исходное положение; б - резание грунта; в - установка режущего блока; г - удлинение режущего механизма; д - боковое перемещение механизма (резание грунта); е - отвод режущего механизма в центральную зону; 1 - кромка режущего блока; 2 - силовой привод "механической лопаты"; 3 - режущий блок; 4 - вспомогательный подъемный кран; 5 - арматурные стержни

Техническая характеристика модели СХ550РТР-25М при боковой проходке: