Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за Октябрь 2015

Типы конструкций

♦

Изготовление предварительно напряженных конструкций с на­тяжением арматуры на формы применяется преимущественно при поточно-агрегатной технологии производства. Арматура натяги­вается и закрепляется в натянутом состоянии на формах, после че­го последние переносятся к месту бетонирования и далее к месту вызревания бетона-

Отпуск натяжения арматуры с форм и обжатие бетона изделий производятся перед их распалубкой.

В этих условиях производства натяжение арматуры на формы характерно для изготовления относительно легких конструкций:

плит покрытий и перекрытий, различных балок небольшого про­лета и тому подобных элементов.

При работе полигона в зимнее время года поточно-агрегатное производство изделий следует осуществлять с натяжением арма­туры и бетонированием в отапливаемом формовочном помещении.

Наибольшее распространение натяжение арматуры на формы получило для плит покрытий производственных зданий размером 6X1,5 м (плиты ПКЖІ и для пустотелых плит междуэтажных перекрытий.

В качестве предварительно напряженной арматуры при натя­жении ее на формы широко’ применяется стержневая сталь перио­дического профиля. Заготовка и предварительное напряжение стер­жневой арматуры осуществляются весьма просто и экономично.

Наиболее эффективно применять высокопрочную стержневую арматуру периодического профиля из стали марки 30ХГ2С.

Для плит покрытий и перекрытий требуются малые диаметры арматуры из стали марки 30ХГ2С, производство которых являет­ся наиболее освоенным нашей металлургической промышлен­ностью. При отсутствии арматуры 30ХГ2С может быть применена стержневая арматура периодического профиля из стали 25Г2С и Ст. 5 с упрочнением вытяжкой.

На рис. 84 приведена конструкция плиты ПКЖ размером 6Х Х1,5 м для покрытий производственных зданий. Предварительно напряженная арматура дана в виде стержней, расположенных по одному в продольных ребрах плиты. Поперечная арматура ребер выполняется в виде сварных каркасов, устанавливаемых на край­них участках. Опорные закладные детали даны в двух вариантах. 1-й вариант предусматривает обычное решение в виде двух обрез­ков уголка, уложенных один на другой и соединенных сваркой. К горизонтальной полке уголка приварен предварительно напря­женный стержень. В вертикальных полках уголков дано отвер­стие с нарезкой, в которое ввертывается болт, используемый для натяжения арматуры и для закрепления ее на форме. Таким обра­зом, уголки, являясь опорной деталью плиты, служат в то же время для захвата при натяжении и анкеровке арматуры.

2-й вариант закладной опорной детали предусматривает само- заанкеривание стержней периодического профиля. Закладная де­таль состоит из уголка, к которому приварены вертикальный лист и торцовая планка с отверстием. Такая коробка охватывает реб­ро плиты с боков, с торца и снизу.

Арматурный стержень проходит между стенками этой коробки и выступает с торца плиты для захвата при натяжении и для за­крепления на форме при помощи специальных зажимов.

Устройство опорной закладной детали в виде сварной коробки улучшает заделку стержней в бетоне по концам ребер, так как препятствует их продольному раскалыванию с торцов.

Предварительно напряженная арматура пустотелой плиты для междуэтажных перекрытий дается в виде отдельных прямых стерж­ней периодического профиля, расположенных по низу конструк-

ти —

производственных зданий

а—1-й вариант опорной детали; б — 2й вариант опорной детали; / — предварительно напряженная стержневая арматура; 2 — сварной каркас продольных ребер; 3 — сварной каркас поперечных ребер; 4 — сварная сетка плиты; 5 — опорная закладная деталь из уголков; 6 — опорная закладная деталь в ви­де коробки

ции. Эти стержни выступают за торец плиты для захвата при на — тяжении и закрепления на форме при помощи специальных за­жимов. Стержни самозаанкериваются в бетоне без каких-либо дополнительных устройств. Достаточно развитое сечение бетона в зоне расположения предварительно напряженной арматуры обеспечивает ее надежную заделку.

Армирование пустотелой предварительно напряженной плиты весьма просто. Кроме продольных рабочих стержней, в нижней зоне поверху располагается сварная сетка, а в ребрах между пу­стотами устанавливаются отдельные сварные короткие каркасы на опорных участках.

Применение высокопрочной проволоки в качестве предваритель­но напряженной арматуры с натяжением на формы (на поддоны, борта, сердечники) рационально при непрерывном армировании. Этот способ широко распространен на наших заводах сборного железобетона, оборудованных для этой цели специальными маши­нами. В полигонных условиях производства непрерывное армиро­вание с натяжением на форму также может быть выполнено с| применением простых приспособлений* |

На рис. 85 приведено армирование ребер плиты покрытия про-? изводственного здания (плиты ПКЖ) высокопрочной проволокой и виде непрерывной намотки пучка, петлями вокруг штырей, прива-| ренных к опорным закладным уголкам. Штыри усилены ребрами для увеличения жесткости при натяжении. Сверху штыря прива^ рен упор, препятствующий соскакиванию петель проволочной ар-| матуры. Поперечная арматура ребер дана в виде сварного кар-г каса, который устанавливается без связи с предварительно напря-; женной проволокой. Опорные уголки снабжены отверстиями с на-f резкой для ввертывания болтов, необходимых для натяжения ар­матуры и закрепления ее на форме. Такой способ армирования непрерывными петлями из высокопрочной проволоки разработан строительным трестом №5 Минстроя БССР.

Армирование предварительно напряженных конструкций высо­копрочной проволокой в виде отдельных струн при натяжения на форму также находит применение, однако установка и закреп­ление такой арматуры более трудоемко.

Отпуск натяжения с упоров стенда производится при достиже­нии бетоном прочности, при которой обеспечивается достаточное сцепление его с арматурой и исключается возможность проскаль­зывания последней.

В табл. 2 приведены минимальные прочности тяжелого бетона при отпуске натяжения и соответствующие марки в зависимости от типа арматуры и ее диаметра. При изготовлении слоистых конструкций минимальная прочность бетона относится к бето­ну, в котором располагается предварительно напряженная ар­матура.

Отпуск натяжения арматуры следует производить плавно, по­степенно повышая обжатие бетона изделий. Это может быть вы­полнено при помощи натяжной машины или путем отвертывания гаек болтов, закрепляющих арматуру на упорах. После полного отпуска натяжения производятся разрезка арматуры между эле­ментами и освобождение анкеров. Для этой цели применяется преимущественно газорезка. Резка проволочной арматуры может производиться также переносными ножницами.

Не рекомендуется производить отпуск натяжения путем разрез­ки арматуры, так как при этом происходит ударное обжатие бетона со значительными эксцентрицитетами, что может повести к повреждению конструкций.

При отпуске натяжения арматуры и обжатии бетона имеет место продольная деформация, дающая при большой длине стенда значительное укорочение забетонированной линии изделий.

Если элементы не имеют никаких поперечных упоров по всей длине стенда, то они могут свободно. проскальзывать вдоль форм при отпуске натяжения.

Следует лишь освободить поперечные стяжки форм и дать сво­боду перемещения разделительным диафрагмам.

Если же имеются поперечные упоры или переменность сечений, препятствующие проскальзыванию элементов по опалубке при от­пуске натяжения, то необходимо принять соответствующие меры для предупреждения зажима изделий. В качестве таких мер могут служить полная или частичная распалубка изделий до отпуска на­тяжения, свобода перемещения форм вместе с элементами и дру­гие мероприятия.

Таблица 32

Марки бетона предварительно напряженных конструкций и прочность его при отпуске натяжения арматуры Тип предварительно напряженной арматуры и ее диаметр Марка бетона Минимальная прочность бетона при отпуске натя­жения в кг/смг Высокопрочная проволока периодического профи­ля: диаметром 2,5—5 мм. . 300 200 » 6 мм и выше 400 300 Высокопрочная проволока круглая (гладкая) с об­работкой поверхности карборундовым песком, травлением и т. п. диаметром 2,5 мм и выше. . 400 350 Высокопрочная проволока круглая (гладкая) сви­тая из двух, трех нитей диаметром 2,5—3 мм. . 400 250 Стержневая арматура периодического профиля: диаметром 20 мм и менее……… 200 140 » более 20 лш . 300 200 Примечание. Для конструкций с проволочной арматурой, подвергающих­ся многократно повторяющейся нагрузке (подкрановые балки, шпалы и пр.), указанные минимальные марки и прочности бетона должны быть увеличены на 20-25%.

При монтаже конструктивными элементами первые две • арки мнрепляют расчалками в проектном положении. По верху они 1»и крепляются прогонами используя і пениальные подмости.

На рис.4.2 показан монтаж нрки пролетом 58 м блоками из двух in>іічарок. На стенде собирался блок р. пмером 57×6 м массой около 20 т1′ краном МКТ-25БР блок нижним мищом заводился в опорный нырпир, а верхним опирался на типажную передвижную опору.

После установки второго і’мокного блока оба блока соединяли

нс жму собой и производили

раї кружаливание смонтированной ишнтрукции.

• По другой схеме. а.рамные на ПУСб полуарки на ip иктюртной тележке доставляются и типажную зону.

• За верхний конец кран Приподнимает полуарку, при этом

ті, юній конец (пята) полуарки Рис 4.2. Схема монтажа арок

…. „ил (по направляющим) в шарнир, болЬТ„ТГГ° катка

г /гг 1 _ Кран МКГ-20, 2 — временная

■Ічич. імента. опора; 3 — решетчатые прогоны;

4 — инвентаоные лестницы;

5 — подмости. 6 — стропы блока

•

Аналог ично второй кран поднимал вторую полуарку.

• Под узел подводится монтажная опора с домкратами, опорные части их выставляются с учетом проектного «строительного подъема».

• Монтажные краны опускают полуарки на домкраты монтажной опоры.

• После выверки выполняется рабочий стык полуарок Конструкция стыка зависит от материала арки (на болтах или на сварке)

• Арка раскрепляется расчалками.

• Выполняется процесс раскружаливания арки

• Механизмы перемещаются на позицию 2.

• Аналогично устанавливается и раскрепляется вторая арка

• Обе арки раскрепляются связями, создавая жесткую ячейку для innпедующих арок.

Другим видом эффективной арматуры является холодносплю — щенная арматура периодического профиля (ГОСТ 6234—52) и.’ мягкой стали (рис. 74), изготовляемая способом холодного про-

ката или сплющивания в двух взаимно перпендикулярных пло­скостях на станах конструкции инж. А. И. Авакова. Станы обо-

рудованы валками с подрезанными зубьями, позволяющими полу­чить за один проход стер­жень периодического про­филя со вмятинами в двух взаимно перпендикуляр­ных плоскостях.

Существуют две моде­ли станов конструкции А. И. Авакова: большая (БА-49) — для сплющива­ния стержней диаметром от 12 до 32 мм (рис. 75) и малая (МА-50) — для

сплющивания стержней диаметром 6—14 мм. Стаи ‘большой модели произво­дит сплющивание и правку прутьев. Производитель­ность его 8 г в смену.

Малая модель (стан — автомат) не только сплю­щивает стержень, но

и одновременно очищает его поверхности от ржав­чины, правит (после сплю­щивания) и автоматически режет на прутья задан­ной длины.

Большой стан является машиной непрерывного действия. Вращение от

электродвигателя через ре — Рис. 75. Волгой ^стан инструкции А. И. дуКТОр и муфту СЦЄПЛЄГІИЯ

а— общий вид; б — кинематическая схема; 7— Передается рабоЧИМ ВИЛ

сплющиваемая арматура; 2—рабочие валки; КаМ. ВерХИИЙ ВаЛОК При

натяжные винты; 4—редуктор; 5 — электродви — _____

гатель; 6—муфты сцепления ПОМОЩИ ВИНТОВ МОЖНО

приближать или отдалять от ни&него для сплющивания прутков •стали разных диаметров. Стержень, подлежащий обработке, по­дается вручную и захватывается валками, сжимающими его попе­ременно то в горизонтальной, то в вертикальной плоскости.

Для облегчения подачи стержней в проводку перед станом устанавливают роликовые столы. На выходе сплющенной стали устанавливают разрабо­танный Н. С. Замковым специальный металли­ческий лоток с откры­вающимся днищем (рис. 76).

Лоток состоит из плоского днища, подве­шенного на петлях, и двух стенок, приварен­ных к стойкам. Днище прижимается к стойкам при помощи противове­сов. По мере накопле­ния в лотке сплющен­ных стержней днище от­крывают ножной пе­далью с помощью троса и системы роликов. При открывании лот­ка находящиеся в нем стержни скатываются на наклонные козел­ки, а затем на расположенные вдоль лотка роликовые столы.

Малый стан конструкции А. И. Авакова (МА-50) устроен так же, как и большой; он может быть установлен с приспособ­лением для резки арматуры на стержни заданной длины (рис. 77).

Каждый стан обслуживается звеном рабочих из двух человек: моториста 4—5-го разряда и рабочего 3-го разряда.

При испытании в холодном состоянии сплющенные стержни должны выдерживать загиб на 90° вокруг оправки с диаметром, равным тройному диаметру стержня до сплющивания.

В соответствии с ГОСТ 6234—52 сплющиванию может подвер­гаться круглая сталь марок Ст. 0; Ст. 2; Ст. 3; Ст. 4 и Ст. 5. Тех­ническая характеристика станов приведена в табл. 14.

Таблица 14 Техническая характеристика станов для холодного сплющивания стали Тип стана Показатели МА-50 БА-49 Диаметр обрабатываемой стали в мм. . . 6-14 12-32 Число об/мин рабочих валков…… 28 15 Мощность электродвигателя в кет…. 10 24 Число об/мин электродвигателя………………………… 1500 750 Скорость прокатки в м/мин……………………………….. 18,6 19,3 Вес электродвигателя с фундаментной рамой в кг………………………………………………………………………… 1253 4700 Габаритные размеры стана в мм (с прием­ным приспособлением): длина…………………………………………………… 7065[2] 3200 ширина……………………………………………….. 1450 1800 высота………………………………………………….. 1075 2070 Техническая производительность в смену в т для арматуры диаметром; 6 мм 1,53 8 „ 2,10 __ Ю, 4,25 5,80 12 , 6,20 7,30 14 , 8,40 9,70 16 . — 12,20 18 , — 15,20 20 . — 18,30 ^2 „ — 23,60 25 , — 29,60 28 „ — 38,0 32 „ — —

В табл. 15 приведен сортамент холодносплющенной арматуры, изготовляемой на станах Авакова (в соответствии с ГОСТ 6234—52).

Сортамент холодносплющенной стали, изготовляемой на станах Авакова № профиля Размеры в мм Расчетная пло­щадь сечения в см2 Вес 1 пог. м в кг Н[3] 1* 6 4,5 0,28 0,20 6,5 4,8 0,33 0,24 7 5,2 0,38 0,27 8 6,0 30 0,50 0,36 9 6,7 0,64 0,45 10 7,5 0,79 0,56 11 8,2 0,95 0,67 12 9,0 30 1,13 0,81 12а 9,0 55 1,13 0,81 13 9,7 30 1,33 0,94 13а 9,7 55 1,33 0,94 14 10,5 30 1,54 1,09 14а 10,5 55 1,54 1,09 15 11,2 1,77 1,25 16 12,0 2,01 1,43 17 12,7 2,27 1,62 18 13,5 2,54 1,87 19 14,2 2,84 2,01 20 15,0 55 3,14 2,23 21 15,7 3,46 2,45 22 16,5 3,80 2,70 23 17,2 4,15 2,94 24 18,0 4,52 3,20 25 18,7 4,91 3,47 26 19,5 5,31 3,76 27 20,2 5,73 4,04 28 21,2 55 6,16 4,35 30 22,5 7,07 5,00 32 24,0 8,04 5,68

Номера профилей сортамента соответствуют диаметрам круг­лых стержней до сплющивания.

Применение для армирования холодносплющенной стали, по­мимо снижения расхода металла, снижает также трудоемкость арматурных работ, так как отпадают операции по выпрямлению арматуры, очистке ее и загибанию крюков.

Торкретирование или устройство набрызгбетона применяют при возведении с односторонней опалубкой тонкостенных железо­бетонных конструкций (резервуаров, сводов-оболочек) и для без­опалубочного закрепления туннельных выработок, образования плотного поверхностного слоя в сооружениях с повышенными тре­бованиями к водонепроницаемости, замоноличивания швов, устра­нения дефектов в бетоне при ремонтно-восстановительных рабо­тах.

Торкретирование заключается в нанесении на поверхность бе­тона, железобетона, скалы под давлением сжатого воздуха одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрета), устройство набрызгбетона — в нанесении бетонной смеси. Торкре­тирование и устройство набрызгбетона выполняют цементными смесями на плотных или пористых заполнителях по неармирован­ной или армированной поверхности.

В состав раствора входят цемент, песок или гравий предельной крупностью до 5 мм (в виде исключения допускается применять заполнитель крупностью до 8 мм), а также добавки, ускоряющие схватывание и твердение его, в состав бетонной смеси, помимо цемента и песка, — крупный заполнитель размером не более 20 мм. Растворы или бетонные смеси приготовляют на портландцементах любых видов марки не ниже 400, а также на расширяющемся и безусадочном цементах.

Из ускорителей схватывания и твердения цемента применяют хлористый кальций, жидкое стекло и другие добавки, вводимые в воду затворения.

Толщина слоев, одновременно наносимых при торкретировании, должна быть не более 15 мм при нанесении раствора на горизон­тальные потолочные (снизу вверх) или вертикальные неармиро­ванные поверхности, 25 мм — на вертикальные армированные по­верхности, а при набрызгбетоне 50 мм при нанесении бетонных смесей на горизонтальные потолочные поверхности (снизу вверх), 75 мм — на вертикальные поверхности. При нанесении растворных или бетонных смесей на горизонтальные поверхности сверху вниз толщина слоя не ограничивается.

Число и толщина слоев, характер смеси (раствор или бетонная смесь, вид и максимальная крупность заполнителя и др.), тип ар­мирования определяются проектами сооружения и производства работ.

Оборудование для торкретирования и устройства набрызгбето­на. Раствор наносят цемент-пушкой непрерывного действия СБ-117
(рис. 63) производительностью 2 м3/ч по сухой смеси. Дальность подачи сухой смеси по горизонтали — 45 м, по вертикали—10 м. Для нанесения бетонной смеси (безопалубочное бетонирование) применяют машину СБ-67А (рис. 64) производительностью 4 м3/ч сухой смеси. Дальность подачи сухой смеси по горизонтали до 200 м, по вертикали до 35 м.

Оборудование для торкретирования или устройства набрызг — бетона (рис. 65) состоит из машины для набрызга 4, компрессо­ра 1, воздухоочистителя 3, бака 8 для воды, шлангов 2, 5 и 7, соп­

Рис. 63. Цемент-пушка СБ-117

ла 6. Загруженная в машину 4 сухая смесь цемента и заполнителя под давлением сжатого воздуха от 0,15 до 0,35 МПа поступает по шлангу 5 к соплу 6 и смешивается с водой, образуя растворную (бетонную) смесь, а затем с большой скоростью вылетает из соп­ла наружу. Сжатый воздух поступает от компрессора.

Приготовляют сухую смесь в смесителях.

Вода подается к соплу шлангом 7 под давлением, превышаю­щим на 0,05—0,15 МПа давление воздуха в машине. Частицы раствора (бетонкой смеси), вылетая из сопла, ударяются о торк­ретируемую поверхность и остаются на ней, образуя плотный слой торкрета (набрызгбетона). Некоторая часть раствора (бетонной смеси), называемая отскоком и состоящая главным образом из песчинок и гравия, отскакивает от поверхности и падает.

Расход воды регулируют с таким расчетом, чтобы свежеприго­товленная смесь для набрызга не сползала с вертикальных поверх­ностей, а отскок частиц был минимальным. Уменьшение отскока достигается также регулированием давления воздуха в машине.

Для уменьшения отскока и улучшения смачивания сухой сме­си в сопле применяют поверхностно-активные добавки (например, мылонафт) в количествах, определяемых предварительными опы­тами.

Машины БМ-68 и БМ-70 предназначены не только для иабрыз — га, но и для подачи бетонной смеси за опалубку. Производитель­ность машин при набрызге достигает 6 м3/ч, а при укладке бетон­ной смеси за опалубку соответственно 14 и 12 м3/ч.

Машины БМ-68 и БМ-70 позволяют применять заполнители с максимальным размером зерен до 40 мм при укладке бетонной смеси за опалубку.

Рис. 65. Схема расположения оборудования для торкретирования: / — передвижной компрессор, 2—шланги для подачи воздуха. 3 — воздухоочи­ститель, 4 — машина для набрызга, 5 — шланг для подачи материала, 6 — сопло, 7 — шланг для подачи воды, 8 — бак для воды

Максимальная дальность подачи сухой смеси по горизонтали машиной БМ-68 составляет 300 м, машиной БМ-70 — 200 м, а по вертикали соответственно—100 и 50 м.

Сухая бетонная смесь транспортируется по шлангу под давле­нием сжатого воздуха до 0,5 МПа.

Машина БМ-70 оборудована поворотным гидравлическим грей­ферным устройством для загрузки сухой бетонной смеси в прием­ный бункер.

Производство работ. Для обеспечения хорошего сцепления раствора или бетонной смеси с торкретируемой поверхностью с последней удаляют крупные неровности, заполняют большие вы­валы породы в скальных выработках, насекают бетонную поверх­ность пневматическими отбойными молотками, очищают и промы­вают водой под давлением.

До начала работ устанавливают арматуру, закрепляя ее от смещений, и защитные щитки на прилежащих к торкретируемым площадям сооружениях. Регулируют подачу воды и величину дав­

ления воздуха в машине пробным нанесением смеси на перенос­ной щит.

При нанесении раствора сопло цемент-пушки держат на рас­стоянии 0,7—1 м от торкретируемой поверхности, а при нанесении бетонной смеси сопло машины СБ-67А — на расстоянии 1—1,2 м. Струю направляют перпендикулярно поверхности. Во время рабо­ты сопло непрерывно перемещают круговыми движениями.

На вертикальные, наклонные и криволинейные поверхности раствор или бетонную смесь наносят снизу вверх. Толщину нано­симого слоя контролируют по маякам. Пр и нанесении нескольких слоев каждый последующий слой наносят с таким интервалом, что­бы под действием свежей смеси не разрушался предыдущий слой. Максимально допускаемый перерыв не должен превышать време­ни схватывания цемента, чтобы обеспечить втапливание свежего слоя в предыдущий и хорошее сцепление между ними. Величины допускаемых перерывов перед нанесением очередных смежных слоев устанавливает строительная лаборатория. Если поверхность конструкции большая и необходимо устройство швов, то работы выполняют участками между швами послойно на всю проектную толщину, а стыки отдельных слоев располагают вразбежку (с не­большим смещением один относительно другого), образуя ступен­чатый рабочий шов.

Поверхность нанесенного слоя обрабатывают (выравнивают или затирают) после его затвердения.

Торкретирование и устройство набрызгбетона выполняют так­же способом «пневмобетон», основанным на транспортировании мелкозернистых бетонных смесей во взвешенном состоянии, уклад­ке и уплотнении смесей в бетонируемой конструкции.

Смесь, подлежащая транспортированию и укладке с помощью установки «пневмобетон», должна быть однородной, нерасслоив­шейся по структуре в момент использования, иметь требуемую под­вижность. Поскольку в процессе набрызга часть воды затворения из смеси удаляется вместе со сжатым воздухом, готовят смесь подвижностью примерно на 5 см выше требуемой. Максимальная крупность зерен заполнителя не должна превышать 8 мм. Зерно­вой состав смеси определяется расчетом в строительной лаборато­рии.

Установка «пневмобетон» включает в себя питатель (плунжер­ный растворонасос производительностью 2; 4 или б м3/ч), раство­росмеситель и компрессор. Питатель предназначен для равномер­ного шлюзования смеси в трубопровод, компрессор — для снаб­жения сжатым воздухом, с помощью которого смесь транспортиру­ется по трубопроводу во взвешенном состоянии, укладывается и уплотняется в конструкции.

Для качественного уплотнения смеси, наибольшего ее обезво­живания и получения минимального отскока частиц сопло в про­цессе работы держат на расстоянии 75—80 см от бетонируемой по­верхности.

Подводным бетонированием называют укладку бетонной смеси под водой без производства водоотливных работ. Его применяют при строительстве подводных частей опор мостов, фундаментов, опор линий электропередач, строительных и ремонтных работах на гидротехнических сооружениях.

Для подводного бетонирования применяют различные методы: верти­кально перемещающейся трубы (ВПТ), восходящего раствора (ВР), укладки бункерами, втрамбовывания бетонной смеси, укладки бетонной сме­си в мешках.

Метод ВПТ. Это наиболее совер­шенный метод подводного бетонирова­ния на глубинах от 1,5 до 50 м. Таким методом конструкции бетонируют в котловане, огражденном от проточной воды.

В качестве ограждения применяют либо специально изготовленную опа­лубку 2 (рис. 66, а) в виде пространст­венных блоков (ящиков) из дерева, железобетона или металла, либо кон­струкции сооружения (плиты-оболоч­ки, стены массивов-гигантов, опускных колодцев, свай-оболочек, оболочек большого диаметра, ряжей), либо шпунтовое ограждение. Конструкция опалубки должна быть непроницаемой для раствора и цементного теста.

Для подачи бетонной смеси в кот­лован устанавливают стальные бес­шовные трубы диаметром 200—300 мм, состоящие из отдельных звеньев дли­ной 1—3 м. Трубы подвешивают к кра­ну или к лебедкам, закрепленным за надстройку ограждения кот­лована. Сверху трубы заканчиваются воронкой, снизу во избежа­ние заполнения водой их закрывают металлическими клапанами, открываемыми с подмостей. Радиус действия трубы не более 6 м. Число труб, устанавливаемых в котловане, определяют с учетом обязательного перекрытия всей площади бетонирования круговыми зонами действия труб. Опущенные до дна трубы с закрытыми ниж­ними клапанами заполняют доверху бетонной смесью. При откры­тии клапанов бетонная смесь, выходя из труб, растекается по дну котлована и поднимается выше нижнего конца труб. Бетонная смесь, которую продолжают подавать, выходя из труб, выжимает кверху бетон, частично размытый водой.

Смесь подают бетононасосами, пневмонагнетателями либо не­посредственно из бетоносмесителей. Трубы должны быть все время погружены в бетон: не менее чем на 0,8 м при глубине бетонирова­ния до 10 м и не менее чем на 1,5 м при глубине до 20 м. По мере бетонирования трубы поднимают краном и верхние звенья снима­ют, следя за тем, чтобы вода не прорвалась в трубу. Когда слой подводного бетона достигает проектной толщины, трубы извлека­ют из него.

Бетонная смесь по методу ВПТ, укладываемая с вибрацией, должна иметь подвижность, измеряемую осадкой конуса 6—12 см, укладываемая без вибрации—16—20 см. Приготовляют ее на гравии или смеси гравия с 20—30% щебня, обязательно вводя пластифицирующие добавки.

При объеме бетонного массива более 200 м3, а для несущих конструкций независимо от объема бетонированию методом ВПТ должно предшествовать изготовление под водой опытных блоков объемом 3 м3, на которых проверяют технические характеристики бетонной смеси, принятые режимы бетонирования и качество бетона.

Метод ВР. В каменную наброску 5 (рис. 66, б) или щебеноч­ную отсыпку через установленные непосредственно в отсыпку трубы 4 диаметром 38—100 мм нагнетают под давлением цемент­но-песчаный раствор, цементный раствор без песка или цементный раствор с добавками. Раствор, поднимаясь снизу вверх, вытесняет из пустот в наброске воду и создает монолит (инъекционный метод напорного бетонирования).

Если бетонируют с установкой труб в ограждающих шахтах, то сначала в пространство, огражденное опалубкой 2, устанавли­вают вертикальные шахты 6 с решетчатыми стенками, которые мо­гут быть сварены из стальных рельсов или проката. Затем в опа­лубку засыпают крупный заполнитель. По окончании отсыпки в шахты опускают трубы для заливки раствора. В этом случае раствор в крупном заполнителе растекается под давлением столба раствора в шахте, а напор в трубах не используется (гравитацион­ный метод безнапорного бетонирования).

По мере заливки раствора трубы поднимают, не допуская про­рыва в них воды или воздуха. Это обеспечивается постоянным заглублением труб в укладываемый раствор во время бетонирова­ния не менее чем на 0,8 м. Радиус действия труб определяют бето­нированием опытных блоков. Практически при заливке каменной наброски радиус действия принимают не более 3 м, а при заливке щебеночного заполнителя — не более 2 м.

Метод ВР с заливкой наброски из крупного камня цементно­песчаным раствором применяется на глубинах не более 20 м для получения бетона, требования к которому не превышают требова­ний, предъявляемых к бутовой кладке.

Метод ВР с заливкой щебеночного заполнителя цементно-пес­чаным раствором используют на глубинах не более 20 м, когда к бетону предъявляются требования, соответствующие требовани­

ям к обычному монолитному бетону. Метод ВР с заливкой щебе­ночного заполнителя цементным раствором без песка или цемент­ного раствора с добавками применяют при глубинах бетонирования от 20 до 50 м и вне зависимости от глубины (но не более 50 м) при высоких требованиях к прочности и однородности бетона в ответ­ственных конструкциях (густоармированные и малогабаритные конструкции, водонепроницаемые подушки и оболочки, стыки омо- ноличивания).

Метод ВР имеет ряд преимуществ по сравнению с методом ВПТ: вместо бетонного завода пользуются растворосмесительной уста­новкой меньшей производительности; транспортирование бетонной смеси заменено раздельной подачей крупного заполнителя и раст­вора, что исключает возможность расслоения бетонной смеси.

К недостаткам метода ВР можно отнести необходимость тща­тельного подбора зернового состава песка, увеличенное число труб, недостаточно надежное заполнение пустот раствором.

Этот метод применяют, когда по условиям производства работ или по размерам бетонируемой конструкции невозможно или эко­номически нецелесообразно применять метод ВПТ: при ремонте сооружений в стесненных условиях, при бетонировании сооружений малого объема с густым армированием и сооружений, а также их частей из бутовой кладки.

Бетонированию методом ВР при объемах 200 м3, а для несущих конструкций при любых объемах должно предшествовать изготов­ление опытных блоков объемом 5 м3 для бетона с заливкой крупно­го камня и 3 м3 для бетона с заливкой щебеночного заполнителя.

Метод укладки бункерами. Бетонную смесь опускают под воду на основание бетонируемого элемента в бункерах (раскрывающих­ся ящиках, бадьях или грейферах) и разгружают через раскрытое дно или затвор. Обычно применяют бункера вместимостью от 0,2 до 3 м3, закрытые сверху и имеющие уплотнение по контуру рас­крывания, которые препятствуют вытеканию цементного теста и проникновению воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минимальном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая тем самым возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды.

Преимущество метода укладки бункерами заключается в воз­можности бетонирования на любой глубине, в производстве работ без подмостей, в возможности укладки бетонной смеси на неровное основание с большими углублениями и возвышениями.

Однако при бетонировании бункерами происходит частичный размыв смеси при разгрузке бункера и появляется некоторая сло­истость укладки.

Этот метод применяют, если марка укладываемого бетона не выше 200.

Метод втрамбовывания бетонной смеси (рис. 67). Из бетонной смеси создают островок с последующим распространением бетон­ной смеси в блоке втрамбовыванием или вибрацией. Применяют этот метод при глубине воды до 1,5 м для конструкций больших
площадей при марке бетона до 300. Конструкции бетонируют до от­метки, расположенной выше уровня воды, причем один из разме­ров блока в плане должен быть больше двойной глубины бетониро­вания.

Применяют бетонную смесь с осадкой конуса 5—7 см. Бетонный островок создают в одном из углов блока с помощью трубы из спе­циальной бадьи (бункера), выводя его не менее чем на 30 см выше поверхности воды. Подводный откос островка, с которого начина­ют втрамбовывание, должен образовать при этом под водой угол 35—45° к горизонтали. Новые порции бетонной смеси втрамбовы­

вают в островок равномерно с интенсивностью, не нарушающей процесса твердения уложенного бетона, не ближе 20—30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается зашита от соприкосно­вения с водой новых порций бетонной смеси.

Метод укладки бетонной смеси в мешках. Под воду опускают бетонную смесь в завязанных мешках объемом 10—15 л из редкой, но прочной ткани. Бетонная смесь должна иметь осадку конуса 1—5 см при максимальной крупности заполнителя 20 мм.

Этот метод применяют как вспомогательный для уплотнения щелей в местах примыкания опалубки к неровному дну, вместо опалубки для подводного бетонирования на глубину до 2 м и ог­раждения от волн и сильного течения, а также в случае аварии.

Натяжение арматуры на стенде осуществляется преимущест­венно натяжными гидравлическими машинами. Находят примене­ние также машины механического действия (винтовые). Однако винтовые машины применяются преимущественно при малых уси­лиях натяжения для проволочных пакетов с малым числом прово­лок.

В ряде случаев стендовое натяжение арматуры на полигонах выполняется при помощи грузовых натяжных станций.

На рис. 81 приведена натяжная машина гидравлического дей­ствия (гидравлический домкрат СМ-5131 конструкции Гипростром — маш[8]). Машина состоит из гидравлического домкрата, смонти­рованного на тележке вместе с насосом высокого давления, гид­равлическим подъемным механизмом и электродвигателем. Мак­симальное усилие домкрата 60 г.

Натяжная машина размещается с одной стороны стендов и передвигается по рельсовому пути в поперечном направлении. Подъемный механизм дает возможность поднимать и опускать домкрат на раме по вертикали. Таким образом, домкрат может быть установлен последовательно по оси всех натягиваемых стержней или проволочных пакетов на стенде. Ход плунжера дом­крата 800 мм. При таком ходе плунжера возможно натяжение высокопрочной проволоки за один прием без перехватов при боль­шой длине стендов (до 100 М),

Рис. 81. Натяжная стендовая машина с тяговым уси-
лием 60 т

/ — рабочий цилиндр; 2 — насосная установка; 3 — подъемная рама, 4 — гидравлический подъемник: 5 — тележка для передви­жения машины поперек стенда; 6 — траверса; 7 — анкерный болт; 8 — рама для захвата пакета проволок; 9 — пакет прово­лок; 10 — упорные балки стенда

Шток гидравлического домкрата заканчивается двумя щеками і с отверстиями, к которым подсоединяется болт, проходящий сквозь упорную конструкцию стенда и связанный с захватом натягиваемой арматуры. Усилие натяжения передается на упоры стенда через опорные части машины, выступающие в направлении стенда.

Натяжение арматуры домкратами рекомендуется производить на 5—10% выше заданного контролируемого напряжения и вы­держивать под этим напряжением в течение 3 мин — После такой выдержки следует снизить натяжение до требуемого контролиру­емого напряжения и в таком состоянии закрепить арматуру на упорах стенда. Это мероприятие снижает потерю предваритель­ного напряжения вследствие релаксации стали.

Если изготовление предварительно напряженных конструкций производится с пропаркой на стенде, то арматура, закрепленная в натянутом состоянии между упорами, нагревается и удлиняется, вследствие чего снижается данное при натяжении напряжение. Для компенсации потери напряжения от нагрева при пропарке из­делий натяжение арматуры на стенде должно быть соответственно увеличено, если оно дано проектом без учета этого фактора. Уве­личение контролируемого напряжения арматуры равйо 20Д/ кг/см2, где At—превышение температуры прогрева над температурой при натяжении.

Контроль напряжения арматуры при натяжении гидравлически­ми машинами производится по величине давления рабочей жидко­сти в цилиндре домкрата, измеряемого манометром.

Так как величина усилия натяжения зависит не только от ве­личины давления и площади поршня, а также от трения в домкра­те, маслопроводах и других частях машины, необходимо произ­водить тарирование последней с данным манометром. При тари­ровании составляется таблица или график для перехода от пока­заний манометра к величинам усилий.

Тарирование гидравлических машин рекомендуется произво­дить не реже одного раз в месяц.

Контроль напряжения арматуры при натяжении машинами ме­ханического действия (винтовыми домкратами) может произво­диться при помощи динамометров. Динамометр включается меж­ду натяжной машиной и захватом арматуры. При малых величи­нах усилий, что характерно для применения механических натяж­ных машин, использование динамометров не встречает затруд­нений. Для измерения удлинения арматуры может быть применен весьма простой прибор, приведенный на рис. 82. Прибор состоит из двух втулок с зажимами, при помощи которых он закрепляет­ся на арматуре так, что расстояние между точками закрепления равно 500 мм. На этой длине производится измерение удлинения индикатором, снабженным удлинительной штангой. Поскольку це­на деления индикатора равна 0,01 мм, точность измерения удли­нения таким прибором вполне удовлетворительна.

При контроле напряжения путем измерения удлинения рекомені

дуется производить предварительное испытание данной партии ар­матуры с определением фактического модуля упругости.

Измерение напряжения проволоки может быть произведено также после натяжения специальными приборами.

Эти приборы производят оттяжку натянутой проволоки на оп­ределенном участке с определенным усилием, обусловленным

Рис. 82. Прибор для измерения удлинения проволоки при натя­жении / — индикатор; 2 — втулки с прижимом для закрепления прибора на про­волоке; 3 — стопорный винт; 4 — винт для установки индикатора на О; 5 —> удлинительная штанга; б — проволока

пружиной, и по величине прогибов оценивают напряжение. При­бор снабжается данными тарировки, позволяющими перейти от прогиба проволоки к ее предварительному напряжению.

На рис. 83 приведен такой прибор, разработанный Институтом ВНИИЖелезобетон (проволочный динамометр ПД-500). Измере­ние прогиба производится на длине 500 мм между призматичес­кими упорами прибора в проволоку. Загружение осуществляется пружиной, которая при повороте рычага оттягивает проволоку при

Рис. 83. Прибор для измерения напряжения натянутой проволоки по ее прогибу 1 — индикатор; 2 — эксцентрик; 3 — пружина призмы; 4 — призма; 5 — ры­чаг; б — проволока; 7 — крючок; 8 —* корпус; 9 — силовая пружина

помощи крюка. Прогиб измеряется индикатором. Прибор дает устойчивые показания для проволоки диаметром до 6 мм.

При натяжении арматуры на стенде необходимо соблюдать )сторожность, чтобы обезопасить рабочих от несчастных случаев, могущих иметь место в случае обрыва проволоки. В период натя­жения арматуры на стенде не должно производиться других работ и не должны находиться рабочие. Рабочее место машиниста, ве­дущего натяжение арматуры, следует защищать соответствующим ограждением из деревянных щитов, металлической сеткой и т. п.

Персонал, производящий работы на стенде после натяжения арматуры, должен быть снабжен сетчатыми шлемами и брезен­товыми костюмами.

В зимних условиях производства работ натяжение арматуры может быть произведно при отрицательной температуре. При этом для гидравлических натяжных машин и домкратов следует при­менять не густеющее на морозе масло.

Необходимо также учитывать повышенные потери напряжения вследствие большой разности температуры натяжения и пропари­вания. При температуре ниже —10° натяжение арматуры произво­дить не следует.

Для получения неразъемных соединений деталей конструкций или со­оружений из металлов применяют сварку. По виду используемого источника энергии различают сварку газовую и электрическую. Работы по выполнению га­зовой или электрической сварки называются сварочными.

Этим методом вдавливают открытым концом стальные трубы диаметром от 529 до 1620 мм в грунты 1-ІЙ групп. Грунт, заполняющий при этом трубу, периодически или непрерывно удаляют

гидромеханизированным способом или вручную.

Если установить в лобовой части трубы стальную ножевую секцию, имеющую серповидную или цилиндрическую кромку, скошенную под углом 15-22°, то так можно укладывать и железобетонные трубы различного сечения. Диаметр секции должен быть больше диаметра прокладываемой трубы на 30-60 мм.

Для продавливания труб применяют нажимные насосно-домкратные установки из двух, четырех, восьми и более гидродомкратов усилием по 500-3000 кН каждый с ходом штока 1,1-2,1 м, работающие от насосов высокого давления. Количество домкратов в установке зависит от необходимого нажимного усилия для продавливания трубопровода.

Способ продавливания бывает с ручной разработкой грунта и меха­нической (рис. 3.29). С помощью установки СКВ Главмосстроя можно продавливать трубопроводы диаметром до 920 мм в грунтах 1-ПІ групп.

Ножевую секцию длиной 930 мм с диффузором приваривают к пе­реднему концу прокладываемой трубы. При вдавливании ножа в грунт он проходит через диффузор и поступает в телескопический ковш, который тросом извлекают из трубопровода через отверстие з траверсе и после отсоединения от троса удаляют из котлована. Опорожненный ковш затем снова укладывают в корпус рабочего органа и с помощью каната подают в забой.

Рис. 3.29. Установки для прокладки труб методом продавливания: а — продавливание с ручной разработкой грунта; б — продавливание установкой СКБ Главмосстроя с механизированной разработкой ірунта; 1- насосная станция; 2 — трубопровод; 3 — рабочий котлован; 4 — водоотводный лоток; 5 — трубопровод (футляр); 6 — лобовая обделка (нож); 7 — приемный котлован; 8 — приямок для сварки труб; 9 — направляющая рама; 10 — нажимной патрубок; 11 — нажимная заглушка; 12 — гидродомкраты; 13 — башмак; 14 — упорная стенка; 15, 18 — канаты; 16 — ролики; 17 — ковш; 19 — барабан-накопитель; 20 — уравнитель; 21 — нажимные штанги; 22 — траверса; 23 — поворотные фланцы; 24 — лебедка; 25 — шпалы направляющей рамы

Установкой У-12/60 конструкции Гипронефтеспецмонтажа (рис. 3.30, а) при усилии продавливания 3400 кН можно продавливать трубы диаметром до 1420 мм на длину 60 м. Головку установки приваривают к продавливаемому трубопроводу для восприятия лобового сопротивления грунта. Грунт удаляется челноком, находящимся внутри головки.

Работа установки заключается в периодическом вдавливании про­кладываемой трубы на длину хода домкрата (1000 мм) с последующим извлечением челнока из трубы и его разгрузкой в отвал или на транспорт.

Виброударной установкой УВГ-51 (рис. 3.30, б) можно продавливать трубы (кожухи) диаметром 530-1020 мм на длину до 50 м.

Внутрь трубы помещают виброударную желонку (рис. 3.30, в). При проходке труба (кожух) открытым концом внедряется в грунт на определенное расстояние (заходку), а затем желонка подается канатом к ее забойному концу, внедряется с помощью вибромолота в грунт, забирает его и с помощью каната перемещается к разгрузочным окнам, где под дейстзием ударов вибромолота грунт высыпается через окна желонки в разгрузочные окна кожуха на дно траншеи.

а Рис. 3.30. Установка У-12/60 для продавливания труб больших диаметров и виброударная установка УВГ-51:1- гидропривод; 2 — упорный башмак; 3 — гидродомкрат; 4 — нажимной патрубок; 5 — труба (футляр); 6 — головка; 7 — направляющая; 8 — лебедка; 9 — конусный наконечник; 10 — передвижная электростанция; 11- корпус установки с расположенным внутри него вибромолотом горизонтального действия; 12 — электродвигатель; 13 — портальная рама; 14 — неподвижный блок; 15 — стакан; 16 — вибромолот с электроприводом; 17- канаты для перемещения желонки внутри трубы (футляра); 18 — окно для разгрузки грунта

Процесс проходки состоит из отдельных периодически повторяю­щихся циклов, в которых каждое внедрение в грунт трубы на 1-5 диаметров чередуется с выбором грунтового керна виброударной желонкой.

Применяют также способы с разработкой грунта гидроразмывом и удалением его из забоя в виде пульпы. Возможна также разработка грунта в забое гидромонитором и удалением его с помощью шнека. С помощью такой установки можно прокладывать трубы диаметром 400-1220 мм на длину до 100 м при средней скорости 12-15 м в смену.

Этот способ состоит в одновременном бурении горизонтальной скважины и прокладки в ней трубы. Скважину создает буровая коронка, насаженная на вал шнекового конвейера, который предназначен для удаления грунта из трубы и вращается с частотой 5,1-31,9 об/мин. Труба подается в скважину полиспастом и лебедкой, приводимой в действие двигателем внутреннего сгорания. Все узлы такой установки, получившей общее название машины горизонтального бурения типа УТБ или ГБ, смонтированы на общей раме. Установка горизонтального бурения типа «Запорожье» показана (рис. 3.31). С помощью этой установки прокладывают трубы диаметром от 100 до 1000 мм на длину 20-45 м в песчаных грунтах и до 100 м — в глинистых.

Рис. 3.31. Схема установки «Запорожье»: 1 — режущая головка; 2 — совок; 3 — лебедка подачи трубы; 4 — упор лебедки; 5 — трехроликовая обойма блоков; 6 — захват; 7 — направляющие; 8 — скиповый подъемник; 9 — тяговая лебедка; 10 — кабина управления

В ходе прокладки непрерывное механическое бурение скважины осуществляется фрезерной головкой, а удаление разрыхленного г рунта — винтовым конвейером. На рис. 3.32, б показана установка УТБ, смонтированная на базе трактора Т-100М.

Применяют машины разных типов, отличающихся методом разработки грунта, способами его транспортированная внутри трубы и удаления из котлована, а также конструкцией буровой коронки. Грунт разрабатывают резанием или резанием и размывом водой под давлением.

Рис. 3.32. Бестраншейная прокладха труб способом горизонтального бурения установками типа УГБ и ГБ (а), УГЕ на тракторе (б) и ПМ-800-1400 (в): 1 — режущая головка; 2 — упорный якорь; 3 — полиспаст; 4 — шнек; 5 — рама; 6 — лебедка; 7- карданный вал; 8 — двигатель внутреннего сгорания; 9 — вал привода шнека; 10 — хомуты; 11 — прокладываемая труба; 12 — кран — трубоукладчик; 13 — тяговое устройство на тракторе; 14 — сварочный генератор; 15 — коробка отбора мощности; 16 — опорная плита; 17 — люнет; 18 — рабочий орган; 19 — совок; 20 — обойма блока; 21 — опорная стенка; 22 — направляющая рама; 23 — захват; 24 — лебедка подачи; 25 — разгрузочно­тяговое устройство; 26 — емкость; 27 — разгрузочный обратный клапан

Этот метод широко применяют для протяженной проходки значительного поперечного сечения на глубине от 6 до 25 м. Образуемые проходкой туннели используют под самотечные каналы и коллекторы, для прокладки трубопроводов и кабелей, а также как транспортные.

Щитовая проходка состоит в разработке грунта под прикрытием щита и закреплении туннеля сборными чугунными, железобетонными, керамическими блоками или монолитной обделкой.

Щитовой комплекс (КЩ) представляет собой цилиндрическую передвижную металлическую конструкцию диаметром 2; 2,56, 3 к 3,6 м из сварных и литых стальных элементов, собранных на болтах. Он состоит из режущей (Р), опорной (О) и хвостовой (X) частей (рис. 3.33, а). Режущая часть имеет выступающий козырек-нож, позволяющий ей легко врезаться в породу и предупреждать ее обвал внутрь щита. Продвижение щита осуществляется гидравлическими домкратами, расположенными в его средней опорной части (рис.3.33, в.) и упирающимися в блочную обделку выработки, которую выкладывают под прикрытием хвостовой части щита.

Рис. 3.33. Устройство транспортного тоннеля щитовым способом (размеры в м): а — схема механизированного щита с плоской планшайбой; 6 — общий вид головной части щита с планшайбой; в — общая схема щитового способа проходки тоннеля: 1- корпус щита; 2 — планшайба; 3 — упорные ролики; 4 — привод; 5 — подвижная станина; 6 — отвальный мост; 7- непод­вижная станина; 8 — домкрат подачи: 9 — транспортер; 10 — резцовые окна; 11 — корпус щита; 12 — блокоукладчики; 13 — транспортер; 14 — обделка стен тоннеля; 15- вагонетки; 16- электровоз; 17 — крепление шахтного отвала; 18 — металлическая рама

Щитопроходческие работы осуществляют в три стадии.

На первой стадии (подготовительной) устраивают монтажную шахту для опускания щита в забой; подводят электроэнергию, сжатый воздух, пар; устраивают вентиляцию; укладывают пути для откатки вагонеток с фунтом; монтируют морозильные и другие станции. Из забоя щит выводят и поднимают на поверхность через демонтажную, или конечную шахту. Кроме того, устраивают еще промежуточные шахты для подачи материалов, выдачи грунта и вентиляции забоя. Их совмещают с местами расположения смотровых и других колодцев возводимого сооружения (обычно через каждые 100 — 200 м).

Шахты раскрепляют бревенчатыми рамами с дощатыми стенками- забирками, а при переоборудовании их под смотровые колодцы — облицовывают бетонными и железобетонными блоками.

Завершают работы первой стадии подготовкой в шахте песчаной постели и свайного упора для установки вводимого в забой щита на проектной отметке.

На второй стадии осуществляют проводку-передвижку щита. Процесс щитовой проходки включает разработку грунта в забое, транспорт грунта на поверхность, продвижение щита, сборку блочной обделки тоннеля и замоноличивание — нагнетание раствора за блочную обделку.

Разработку грунта в забое ведут специальным рабочим механизмом, оснащенным режущей головкой — ротором, расположенным в ножевой части щита. В слабых фунтах (I фуппы) для предупреждения обвалов лоб забоя крепят щитами из досок толщиной 50-60 мм и забойными домкратами. Удаляют фунт из забоя ленточным конвейером с последующей откаткой за пределы тоннеля узкоколейным транспортом. На дневную поверхность фунт поднимают подъемниками в бадьях или вагонетках.

Щитовой комплекс (КЩ) передвигают на длину кольца обделки, после укладки которого производят новую передвижку щита. Положение щита проверяют нивелиром и уровнем и выправляют домкратами.

В твердых фунтах, когда невозможно использовать комплексы (КЩ), проходка ведется с ручной разработкой грунта (рис. 3.34, б) при помощи отбойных молотков либо взрывной технологией.

В слабых водонасыщенных грунтах, когда водопонижение невозможно или неэффективно, грунт замораживают или химически закрепляют, а в ряде случаев проходку ведут щитом с офаждением ковшо­вого или грейферного типа — «закрытой фудью». При работе в таких условиях в тоннеле за пределами щита примерно в 20 м устанавливают спасательный экран, а в 40 м — передвижную металлическую перегородку с аварийным шлюзом. Это предохраняет тоннели от внезапных прорывов породы.

Рис. 3.34. Схемы организации площадки при щитовой проходке тоннеля
(коллектора) и щитопроходнеских работах:
а — организация стройплощадки; б — проходка немеханизированным щитом
с ручной разработкой грунта; в — проходка коллектора диаметром 4,1 м
механизированным щитовым комплексом с обделкой из монолитного пресс-
бетона; г — монтаж обделки коллектора; д — трапециевидные блоки; е — железо-
бетонные тюбинги; 1 — отвал грунта; 2 — складирование тюбингов; 3 — растворо-
смеситель; 4 — бак для воды; 5 — емкость для цемента; 6 — рабочее место кранов-
щика; 7 — кран; 8 — место сигнальщика; 9 — табличка с перечнем сигналов;

10 — компрессор; 11 — доска замера газа; 12 — пункт электропитания; 13 — венти-
ляционная установка; 14 — немеханизированный щит; 15 — вагонетка с бадьями;
16 — электровоз; 17 — рельсовый путь; 18 — насосная установка для откачки
воды; 19 — шахта; 20 — приямок; 21 — камера; 22 — механизированный щит;

23 — секция опалубки; 24 — механизм перемещения опалубки; 25 — цистерна;
26 — транспортер выдачи грунта; 27 — вагонетки бункерного типа для загрузки
с транспортера; 28 — бетонопровод; 29 — механизм передвижения платформы;

30 — транспортерный мост; 31 — блоки обделки; 32 — замковый блок

Сборные железобетонные блоки обделки (крепи) укладывают на цементном растворе (1:1; 1:2) специальным блокоукладчиком. Предвари­тельно блоки подбирают, нумеруют; очищают хвостовую часть щита и поверхность ранее уложенных блоков от грязи. Сначала укладывают нижний блок лотка тоннеля, а затем поочерёдно — боковые. Последним укладывают замковый, т. е. верхний блок.

Чугунные фасонные блоки (тюбинги) соединяются на болтах.

Сразу после сборки очередного кольца, не допуская осадки породы (но после устранения всех неплотностей между блоками), в заблочное пространство через нижние контрольные отверстия, оставляемые в обделке тоннеля, нагнетают сначала цементно-песчаный раствор под давлением 0,2-0,3 МН/м2. (2-3 атм.) до появления раствора из верхних отверстий, потом под давлением 0,5-0,6 МН/м2 (5-6 атм.) цементный раствор.

На третьей стадии работ, если тоннель используется как трубо­провод (канализационный коллектор), внутри него устраивают лоток, а поверх сборной крепи — железобетонную монолитную обделку толщиной 10-15 см.

Вместо монолитной обделки применяют и сборную — из отдельных железобетонных колец. Свободное пространство между обделкой тоннеля и кольцами (3-4 см) замоноличивают, нагнетая цементный раствор или бетон (1:2:3) с мелким щебнем.

Применяют также обделку тоннелей монолитным прессованным железобетоном. Бетонная смесь, приготовляемая в этом случае на бетонном узле, размещаемом во вспомогательной шахте, выгружается из бункера в прессовочное устройство, а затем сжатым воздухом подается в опалубку. Здесь в течение трех минут она прессуется щитовыми домкратами одновременно с перемещением щита. После повторного прессованная уложенной смеси в течение 20 мин устанавливают новую секцию опалубки, и цикл бетонирования повторяется. Общая длительность цикла — 2-2,5 ч. Снижение трудоемкости работ (по сравнению со сборной крепью) — 20-22 %, стоимости — до 28 %.

Если тоннель предназначен для других прокладок, в нем монтируют соответствующие трубопроводы (например, водоводы).

Щитопроходческие работы весьма трудоемки. Средняя скорость проходки щитом диаметром 2,56 м в зависимости от грунтовых условий и принятого метода устройства обделки составляет 1,5-6 м в смену.

Туннельные обделки чаще всего бетонируют параллельно в проходкой туннеля При этом скорость возведения обделки при­мерно равна скорости проходки туннеля.

Параллельное ведение проходче­ских и бетонных работ сокращает об­щий срок строительства туннеля, но при небольших размерах поперечного сечения туннеля вызывает значитель­ные затруднения и неудобства, особен­но при транспортировании породы от забоя к порталам и перевозке бетон­ной смеси и других материалов от пор­талов к забою. По этой причине в тун­нелях малой площади поперечного сечения с однопутным движением, строящихся в прочных породах, об­делку возводят по окончании проход­ки всего туннеля или его участка меж­ду промежуточными дополнительными забоями.

Туннельную обделку бетонируют или непрерывно по всему поперечному сечению выработки, или в определен­ной последовательности по отдельным частям контура. В последнем случае возможны два решения: сначала бето­нируют лоток туннеля или, наоборот, свод и стены.

Своды туннелей бетонируют одно­временно с двух сторон — от пят к зам­ку радиальными слоями. Замок бето­нируют наклонными слоями вдоль свода, а опалубку закладывают по ме­ре бетонирования короткими участка­ми от кружала до кружала. Замковые рабочие швы делают радиальными.

Бетонную смесь для обделки тун­нелей, как правило, приготовляют вне туннеля на бетонном заводе, распола­гаемом вблизи портала. В коротких туннелях у портала устанавливают бе­тононасос (или пневмонагнетатель), подающий бетонную смесь по бетоно­воду непосредственно за опалубку.

При большой длине туннеля бетон­ную смесь можно доставлять от пор­тала в автосамосвалах или вагонетках 9 (рис. 62) к пневмонагнетателю 5, ко­торый подает смесь за опалубку /—IV.

В связи с тем, что смесь в пути рас­слаивается, предпочитают приготов­лять ее в самом туннеле, если позволя­

ют его размеры. В этом случае в туннеле располагают бетонопоезд, состоящий из бетононасоса или пневмонагнетателя, бетоносмесите­ля и передвижного конвейера. Заполнители и цемент, отмеренные в необходимых количествах, подвозят к бетоносмесителю в ваго­нетках. Применение передвижного бетонопоезда позволяет при бе — тонировани обделки туннеля пользоваться бетоноводом небольшой длины и упростить процесс бетонирования.

За опалубку бетонную смесь подают с торца или через люки в опалубке с помощью бетононасоса или пневмонагнетателя. В бо­ковые стены туннеля и лоток бетонную смесь можно также пода­вать опрокидными вагонетками с применением распределительных желобов.

Уплотняют бетонную смесь послойно глубинными вибраторами через окна, предусматриваемые в каждой опалубочной секции, или наружными вибраторами, прикрепляемыми к опалубке. По окон­чании бетонирования и достижении бетоном необходимой прочно­сти на одном участке секцию катучей опалубки передвигают на следующий участок, и все операции повторяют.

Если стены обделки туннеля бетонируют после возведения сво­да, то перед бетонированием опалубку с нижней поверхности пят свода удаляют и поверхность тщательно очищают. Бетонируют стены горизонтальными слоями с одновременным наращиванием опалубки до высоты, не доходящей до пяты свода на 40 см. Про­странство между пятой свода и примыкающей стеной заполняют жесткой бетонной смесью и тщательно ее уплотняют. Предвари­тельно на участке примыкания закладывают трубки для последую­щего нагнетания цементного раствора, обеспечивающего плотность шва примыкания.

Иногда при бетонировании туннельных обделок, кроме обычно­го метода укладки готовой бетонной смеси за опалубку, применя­ют раздельное бетонирование, заключающееся в последовательной укладке в обделку сначала крупного заполнителя, а затем цемент­но-песчаного раствора. Этот способ встречается при строительстве гидротехнических туннелей, например в двухслойных конструкци­ях обделок, при укладке наружного слоя обделки небольшой тол­щины за первый (внутренний) слой ее, возведенный из сборного железобетона или стальной оболочки.

Крупный заполнитель (чаще всего гравий) до нагнетания в не­го раствора должен быть хорошо уплотнен вибрированием или ук­ладкой его под давлением гравиенагнетателями. Затем под дав­лением нагнетают раствор высокой подвижности, достаточной, что­бы заполнить все мельчайшие зазоры между зернами крупного заполнителя. Нагнетание начинают с нижней части обделки.

Раздельное бетонирование особенно эффективно в тех случа­ях, когда подача бетонной смеси бетоноводом в узкий зазор за — трубного пространства затруднена даже на длину одной секции внутренней оболочки, дополнительная обработка глубинным виб­ратором уложенной смеси неосуществима, а наружные вибраторы могут не дать необходимого уплотнения. При нагнетании раствора им одновременно заполняют мелкие поры и трещины в по­роде.

При возведении наружного слоя обделки методом раздельного бетонирования отпадает необходимость в последующем нагнета­нии раствора за обделку.

Отклонение от соосности расположения оконных блоков в проеме не допус­кается. Отклонение установленных оконных и дверных блоков от вертикально­сти в плоскости и из плоскости проема должно быть не более 3,0 мм на 1 м длины и не более 6,0 мм на всю высоту изделия.

Антисептирование, антипирирование и укрепление древесины — это три на­правления защиты и повышения долговечности деревянных зданий и памят­ников.

Работая с химикатами при защите конструкций, необходимо помнить про бе­зопасность: на руках должны быть перчатки, глаза защищены очками. Нельзя курить, пить. Антисептирование проводят только на специально предназначен­ных площадках. Рабочие после обработки должны тщательно вымыть открытые части тела теплой водой с мылом.

Для обеспечения противопожарной защиты курение разрешается только в специально отведенных местах, где устанавливают бочки с водой и урны. На тер­ритории строительства запрещается разводить костры.

Штабеля лесных материалов должны быть удалены от зданий и сооружений, в том числе и временных, на расстояние не менее 15 м^ пиленых — 30 м.

Вопросы для самопроверки

1. Какие работы по устройству деревянных конструкций относятся к плот­ничным?

2. Какие работы по устройству деревянных конструкций относятся к столярным?

3. Где производят срубы ручной работы и сборные элементы каркасных домов?

4. Как обеспечивают хранение деревянных конструкций и столярных изделии?

5. Какие мероприятия проводят для предотвращения процесса гниения дре­весины?

6. Как производят установку деревянных трехшарнирных арок большого про­лета?

7. Как производят монтаж деревянных балок и прогонов перекрытий и по­крытий?

8. Как производят установку столярных изделий?

9. Как производят установку оконных и дверных блоков?

10. Как производят установку подоконных досок?

Тест

1. Изготовление и монтаж основных конструкций, например элементов стен из бревен и брусьев, дощатых полов относятся к:

а) проектным работам;

б) изыскательским работам;

в) плотничным работам;

г) столярным работам.

2. Устройство отдельных конструктивных элементов и деталей с тщательно обработанной поверхностью, например оконных и дверных блоков, встроенной мебели, отделочных деталей и др., относится к:

а) проектным работам;

б) изыскательским работам;

в) плотничным работам;

г) столярным работам.

3. Срубы ручной работы и сборные элементы каркасных домов производят:

а) на строительной площадке;

б) на бетонно-растворном узле завода сборных железобетонных изделий;

в) в административных зданиях;

г) на специально оборудованных площадках или в заводских условиях.

4. Чтобы предотвратить процесс гниения древесины, ее:

а) пропитывают специальными составами и тщательно просушивают;

б) периодически орошают водой;

в) обрабатывают открытым огнем;

г) тщательно закрывают пароизоляционным материалом.

5. Чтобы каркасное здание сохраняло устойчивость под действием ветровой нагрузки:

а) устраивают дополнительную изоляцию;

б) укрепляют перекрытие;

в) в стойки каркаса врезают диагональные раскосы;

г) укрепляют фундамент.

6. При перевозке составные деревянные балки, фермы, арки, не имеющие достаточной поперечной жесткости:

а) предварительно укрепляют временными схватками, распорками или на­кладками;

б) укладывают на специальные подкладки;

в) разбирают на отдельные элементы;

г) перевозят на специальном транспорте.

7. Опирание несущих конструкций каркасных зданий при хранении их на складе в вертикальном положении во избежание деформирования должно соот­ветствовать:

а) требованиям службы охраны;

б) условиям их опирання в сооружении;

в) требованиям авторского надзора;

г) климатическим условиям.

8. Под внутреннюю деревянную обшивку каркасных зданий кладут:

а) гидроизоляцию;

б) плотную бумагу;

в) пароизоляиию;

г) звукоизоляцию.

9. Под наружную деревянную обшивку каркасных зданий кладут:

а) гидроизоляцию;

б) плотную бумагу; *

в) пароизоляцию;

г) звукоизоляцию.

10. Сборку стен каркасного здания начинают:

а) от середины наружной стены;

б) от углов;

в) от середины внутренней стены;

г) с устройства перекрытия.

Ключ I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 в г г а в а б в а б