ГлавнаяСтатьи

Виды и конструкции оболочек

Оболочками в фундаментостроении принято называть цилиндрические полые (трубчатые) элементы с тонкими стенками. Оболочки могут быть металлические и железобетонные. В настоящей книге рассмотрены только железобетонные оболочки, которые получили наибольшее распространение. Оболочки подразделяются на сваи, сваи-оболочки и колодцы-оболочки. К сваям относятся оболочки диаметром до 80 см включительно, к сваям-оболочкам — оболочки диаметром от 80 до 200 см. Эти оболочки применяют для устройства свайных фундаментов и погружают в грунт как вертикально, так и с наклоном. Оболочки диаметром более 200 см относятся к колодцам-оболочкам. Ко-лодцы-оболочки погружают только вертикально. По характеру работы они мало отличаются от массивных фундаментов — опускных колодцев. Это подразделение хотя и очень условно, но принято в практике. В 1958—1962 гг. сваи-оболочки и колодцы-оболочки нашли широкое применение. В строительстве опор мостов внедрены оболочки диаметрами 1,2; 1,6; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 м.

Железобетонные оболочки изготовляют отдельными секциями. Длину секции по условиям изготовления и транспортирования назначают от 6 до 12 ж.

Секцию оболочки армируют продольной и поперечной арматурой. Диаметр спиральной арматуры назначают не менее 8 мм, а продольной — не менее 16 мм. Количество арматуры определяют расчетом, учитывая работу оболочек как в эксплуатации, так и в процессе погружения. Часто для расчета арматуры решающим фактором является условие погружения оболочек, так как при погружении возникают большие динамические нагрузки от работы виброударных машин. Пересечения продольной и поперечной арматуры сваривают, чем обеспечивается совместная работа всего арматурного каркаса. На концевых участках секций спиральная арматура имеет меньший шаг, чем в среднем участке, так как там концентрируются большие напряжения во время погружения.

Изготовляют оболочки из обычного и предварительно напряженного железобетона. По размерам те и другие оболочки одинаковы и различаются только по армированию. Оболочки из обычного железобетона имеют продольную арматуру из стали периодического профиля марки Ст. 5, а оболочки из предварительно напряженного железобетона — предварительно напрягаемую продольную арматуру из стали 30ХГ2С. Армирование оболочек из обычного железобетона принимают равным 3 и 5%, а из предварительно напряженного железобетона — 3%.

Расстояние между осями рабочей арматуры назначают не более толщины стенок оболочки. Шаг спирали принимают на концевых участках секций 5 см, в середине секции 10 см. Арматура спирали — гладкая круглая сталь марки Ст. 3.

При равном проценте армирования предварительно напряженные оболочки выдерживают изгибающую нагрузку в 2 раза большую, чем оболочки из обычного железобетона.

Секции оболочки могут иметь на концах стальные фланцы или выпуски продольных арматурных стержней (рис. 1). При наличии фланцев продольные стержни надо приваривать к их наружной стороне и при этом стремиться, чтобы эксцентриситет прикрепления был минимальным. Увеличение эксцентриситета создает дополнительный момент, способствующий разрушению головы оболочек. По этим же соображениям диаметр арматуры рекомендуется назначать возможно меньший.

В практике проектирования и строительства имелись случаи, когда стержни продольной арматуры приваривали с внутренней стороны фланца.

Недостатком такого решения является то, что создаваемый вследствие эксцентриситета изгибающий момент направлен во внутреннюю сторону, а при этом хуже работает совместно продольная и спиральная арматура.

Одной из причин большого количества разрушений оболочек во время строительства ряда опор мостов является неудачное решение конструкций секций оболочек, где стержни продольной арматуры были приварены с внутренней стороны фланца.

Конструкции стыков, которые нашли применение в практике строительства, показаны на рис. 2.

Рис. 1. Секция оболочки диаметром 1,16 м с выпуском арматурных стержней

Недостатком его является большой расход стали и сложность изготовления фланцев. Фланцы могут быть сварные или литые.

Рис. 2. Конструкция стыков оболочек: а — фланцевый стык на болтах; б и и — сварной стык; г — сварной стык внахлестку продольных стержней арматуры

Стыки на сварке (рис. 2, б в) требуют меньшего расхода стали, чем фланцевые болтовые, но требуют сварки высокого качества. Сварные стыки иногда устраивают с накладками, чтобы увеличить прочность стыка (см. рис. 2, в).

Рис. 3. Общий вид сборки свай-оболочек длиной 30 м на стеллаже

Одним из существенных недостатков сварных стыков является трудность закрепления наголовника вибропогружателя. Для этого к фланцу нужно приваривать болты в точном соответствии с расположением отверстий в наголовнике. Эта трудная работа иногда выполняется недоброкачественно. При последующем наращивании секций оболочек по мере погружения эти стержни срезают.

Сварной стык из сваренных внахлестку продольных стержней арматуры, выпущенных за торцы оболочки, показан на рис. 2, г. После сварки продольных стержней швы омоноличи-вают расширяющимся цементным раствором в инвентарной форме. Такой стык не требует дополнительного расхода стали на устройство фланцев и упрощает изготовление секций оболочек.

Такой стык особенно удобен при сборке секций оболочек на полную длину в горизонтальном положении на стеллаже (рис. 3). Объединить секции на полную длину оболочки можно путем натяжения высокопрочных продольных арматурных стержней, пропускаемых через каналы, расположенные в стенках оболочки. Нижнее звено оболочки снабжают специальным стальным ножом, облегчающим преодоление лобового сопротивления.



Читать далее:
Выбор вида свай и оболочек
Проектирование фундаментов глубокого заложения
Конструкция винтовых сваи
Бурение скважин станками роторного бурения
Бурение скважин станками ударно-канатного бурения
Способы бурения скважин
Виды буровых свай
Примеры строительства фундаментов на железобетонных оболочках
Устройство уширенного основания оболочек
Бетонирование полости оболочек



Ваш отзыв


 



Главная