Металлических шпунтин. Виды металлических шпунтин. Нарисовать схему.

Шпунт – специальная арматура, которая используется для возведения шпунтовых ограждений.

Между внутренним и наружным направляющими кольцами образуют кольцевой просвет шириной 250…300 мм, в котором устанавливают строго по отвесу металлические шпунты. Перед установкой шпунтов их замки тщательно очищают скребками и металлическими щетками, а затем смазывают. Шпунты обмазывают смоляными или битумными составами или Кузбасслаком.

Металлические шпунты можно забивать в породы двумя способами:

- последовательной забивкой всех шпунтов по замкнутому контуру— вначале на глубину 1 м, затем на 2, 3 м и т. д.

- забивкой каждого шпунта сразу на полную глубину без установки по контуру всех шпунтов.

При первом способе, т. е. когда шпунты забивают по замкнутому контуру, в замках шпунтов возникают большие напряжения; вследствие большого трения в замках шпунты продвигаются с трудом, часто совсем останавливаются или от ударов молота сильно деформируются их концы. Напряжения, возникающие в замках, иногда оказываются настолько большими, что происходит разрыв замков.

При втором способе шпунты забиваются легче, так как у шпунта имеется направляющая в виде уже забитого шпунта только с одной стороны. Однако забивка одиночных шпунтов имеет и серьезные недостатки: возможность отклонения шпунтов от вертикального положения и невозможность замкнуть контур; приходится изготовлять специальный шпунт по полученному просвету или забивать шпунты внахлестку одного края ограждения на другой. Поэтому в практике чаще применяют первый способ забивки шпунтового ограждения. В этом случае шпунты забивают последовательно один за другим на глубину 1

м— вначале в одном направлении по контуру, а затем на глубину 1 м в обратном направлении и т. д. При прямоугольной форме ствола первыми забивают угловые и смежные с ними шпунты. Для уменьшения трения между шпунтами замки их заливают горячим асфальтом.

Для предохранения шпунтов от расплющивания на верхние концы их надевают специальные металлические оголовники.

В грунт металлические шпунты забивают паровыми или воздушными молотами, вибропогружателями и вибромолотами.

При забивке металлических шпунтов ударами молота шпунты часто деформируются, вследствие чего надежность шпунтового ограждения значительно снижается. По этой причине шпунты предпочитают забивать вибропогружателями.Принцип вибрирования основан на ослаблении сил трения и сцепления, действующих между смежными частицами несвязных водоносных грунтов. Это достигается тем, что частицам породы сообщаются непрерывные толчки, следующие часто один за другим. Колебательное движение частиц грунта вызывают специальные механизмы — вибраторы.

Работа вибратора основана на использовании центробежных сил неуравновешенных вращающихся масс. Если на механизм действуют периодически изменяющиеся силы, то под действием их механизм начинает колебаться (вибрировать). Силу, вызывающую колебания, называют возмущающей силой. Частицы грунта под действием вибрации, выведенные из устойчивого равновесия, поддерживаемого силами трения и сцепления, имеют возможность свободно перемещаться в различных направлениях. Благодаря этому, водоносный грунт приобретает свойства вязкой жидкости, а сопротивления внедрению шпунта в породу уменьшаются.

В результате вибрации вокруг режущего края шпунта образуется зона разжиженной горной породы, в которой шпунты погружаются.

Металлические шпунты при забивке их в породу встречают следующие сопротивления: лобовое, оказываемое грунтом нижнему концу шпунта; от трения боковой поверхности шпунта о грунт; от трения между соседними шпунтами, т. е. от трения в замках.

При отклонениях и изгибах шпунтов к указанным сопротивлениям добавляются упругие силы, возникающие в шпунтах и заклинивающие усилия в замковых соединениях шпунтов.

К выемке горной породы в пределах шпунтового ограждения, как правило, приступают после забивки всех шпунтов через все водоносные грунты и внедрения их на 1…2 м в плотную породу (глину), залегающую под ними. При несоблюдении этого условия возможны прорывы водоносных грунтов из-под основания шпунтового ограждения. В случае прорыва плывуна в ствол шахты необходимо немедленно прекратить водоотлив, а ствол шахты на участке водоносных горных пород засыпать породой или заполнить мешками с песком.

Породу в пределах шпунтового ограждения вынимают участками высотой до 1 м. Пройденный участок тщательно раскрепляют кольцами временной крепи во избежание выгибания ограждения в ствол шахты, так как выемка грунта внутри ограждения нарушает установившееся равновесие грунта. Шпунтовое ограждение особенно тщательно необходимо раскреплять при прямоугольной форме шахтных стволов.

В качестве постоянной крепи шпунтовое ограждение может оставаться только при небольшой мощности неустойчивых водоносных грунтов. Во всех других случаях внутри шпунтового ограждения необходимо возвести бетонную или железобетонную крепь с оставлением шпунтов за постоянной крепью.

Для образования металлических ограждений применяют шпунты плоские, ячейковые, корытные и трубчатые.

В практике строительства наиболее часто применяют шпунты плоской формы. Эти шпунты в поперечном сечении симметричны относительно вертикальной оси. Замки их допускают отклонение одного шпунта относительно другого в горизонтальной плоскости до 15°, что упрощает работу шпунтов при встрече ими небольших валунов или каких-либо других препятствий. Толщина стенки шпунтов равна 10…12 мм; масса 1 м шпунта 55…65 кг; площадь поперечного сечения 70…80 см2; расстояние между центрами замков 324…400 мм. Шпунты этого типа при забивке на большую глубину вследствие малой сопротивляемости могут прогибаться в ствол шахты, сужая его сечение.

Если водоносные грунты залегают на некоторой глубине от поверхности земли, при проходке устьев стволов с применением металлических шпунтов устраивают форшахту – расширенную верхнюю часть устья ствола. По всей высоте стенок форшахты укрепляют деревянные направляющие брусья на расстоянии 0, 7…1, 0 м один от другого. Для сохранения вертикального положения шпунтов 1 на дне форшахты устанавливают два направляющих кольца 2, 3 из профильного железа (см.рис.2).

Полки профильного железа обращены к шпунтам. Такие же пары направляющих рам устанавливают в форшахте на всю высоту металлического шпунта; расстояние между парами рам принимают 1, 5…3 м.

Чтобы предупредить выгибание шпунтов, необходимо внутри направляющих колец устанавливать дополнительные деревянные расстрелы.

Рис. 1 Проходка устья ствола с ограждением металлическими шпунтами: I — состояние устья ствола перед забивкой шпунтов; II — состояние устья ствола после проходки и крепления в огражденной зоне: 1—кран-экскаватор; 2—вибропог-ружатель типа ВПП-2; 3—наружные направляющие кольца; 4 — внутренние направляющие кольца; 5 — забитый металлический шпунт

Рис.2 Установка металлических шпунтов в форшахте: 1 — металлические шпунты; 2 — внутренние направляющее кольцо; 3 — наружное направляющее кольцо; 4 – деревянный брус; 5 — стенка форшахты; 6 — деревянный станок; 7 — распорные стойки

Проектирование горнотехнических зданий и сооружений

2. Бетонные и железобетонные конструкции (общие положения).

Бетон - искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например в асфальтобетоне).

Железобетон - искусственный строительный материал, представляющий собой рациональное соотношение бетона и арматуры.

1. Бетонные и железобетонные конструкции всех типов должны удовлетворять требованиям:

- по безопасности;

- по эксплуатационной пригодности;

- по долговечности, а также дополнительным требованиям, указанным в задании на проектирование.

2. Для удовлетворения требованиям по безопасности конструкции должны иметь такие начальные характеристики, чтобы с надлежащей степенью надежности при различных расчетных воздействиях в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений были исключены разрушения любого характера или нарушения эксплуатационной пригодности, связанные с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу и окружающей среде.

3. Для удовлетворения требованиям по эксплуатационной пригодности конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы с надлежащей степенью надежности при различных расчетных воздействиях не происходило образование или чрезмерное раскрытие трещин, а также не возникали чрезмерные перемещения, колебания и другие повреждения, затрудняющие нормальную эксплуатацию (нарушение требований к внешнему виду конструкции, технологических требований по нормальной работе оборудования, механизмов, конструктивных требований по совместной работе элементов и других требований, установленных при проектировании).

В необходимых случаях конструкции должны иметь характеристики, обеспечивающие требования по теплоизоляции, звукоизоляции, биологической защите и др.

Требования по отсутствию трещин предъявляют к железобетонным конструкциям, у которых при полностью растянутом сечении должна быть обеспечена непроницаемость (находящихся под давлением жидкости или газов, испытывающих воздействие радиации и т.п.), к уникальным конструкциям, к которым предъявляют повышенные требования по долговечности, а также к конструкциям, эксплуатируемым при воздействии сильно агрессивной среды.

В остальных железобетонных конструкциях образование трещин допускается и к ним предъявляют требования по ограничению ширины раскрытия трещин.

4. Для удовлетворения требованиям долговечности конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы в течение установленного длительного времени она удовлетворяла бы требованиям по безопасности и эксплуатационной пригодности с учетом влияния на геометрические характеристики конструкций и механические характеристики материалов различных расчетных воздействий (длительное действие нагрузки, неблагоприятные климатические, технологические, температурные и влажностные воздействия, попеременное замораживание и оттаивание, агрессивные воздействия и др.).

5. Безопасность, эксплуатационную пригодность, долговечность бетонных и железобетонных конструкций и другие устанавливаемые заданием на проектирование требования должны быть обеспечены выполнением:

- требований к бетону и его составляющим;

- требований к арматуре;

- требований к расчетам конструкций;

- конструктивных требований;

- технологических требований;

- требований по эксплуатации.

Требования по нагрузкам и воздействиям, по пределу огнестойкости, по непроницаемости, по морозостойкости, по предельным показателям деформаций (прогибам, перемещениям, амплитуде колебаний), по расчетным значениям температуры наружного воздуха и относительной влажности окружающей среды, по защите строительных конструкций от воздействия агрессивных сред и др. устанавливаются соответствующими нормативными документами.

6. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций надежность конструкций устанавливают согласно ГОСТ 27751 полувероятностным методом расчета путем использования расчетных значений нагрузок и воздействий, расчетных характеристик бетона и арматуры (или конструкционной стали), определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик, с учетом уровня ответственности зданий и сооружений.

Нормативные значения нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности по нагрузке, а также коэффициентов надежности по назначению конструкций устанавливают соответствующими нормативными документами для строительных конструкций.

Расчетные значения нагрузок и воздействий принимают в зависимости от вида расчетного предельного состояния и расчетной ситуации.

Уровень надежности расчетных значений характеристик материалов устанавливают в зависимости от расчетной ситуации и от опасности достижения соответствующего предельного состояния и регулируют значением коэффициентов надежности по бетону и арматуре (или конструкционной стали).

Расчет бетонных и железобетонных конструкций можно производить по заданному значению надежности на основе полного вероятностного расчета при наличии достаточных данных об изменчивости основных факторов, входящих в расчетные зависимости.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: