Опускные сооружения , подземные сооружения разл. назначения, конструкции которых погружаются на проектную глубину под действием, как правило, их собственного веса и по мере выемки из оснований грунта ^[1] . Разновидности: колодцы, опускная (погружная) крепь, опускные секции, кессоны и тоннели-кессоны. Кессо?ны ( фр.   caisson  ? ящик) в международной терминологии подразделяются на открытые и закрытые. За открытым кессоном в России закрепилось название опускной колодец .

Открытый кессон [ править | править код ]

Открытый кессон , опускной колодец  ? пустотелая (полая) конструкция-оболочка, погружаемая в грунт . Такая конструкция применяется для строительства заглублённых в грунт сооружений (иногда называемых опускными), а также для устройства опор ( фундаментов ) глубокого заложения, которые передают давление на нижние слои грунта, обладающие большей прочностью. Также опускные колодцы могут являться фундаментами опор железнодорожных мостов в случае их возведения в дисперсных грунтах.

Изготавливаются преимущественно из бетона или железобетона (как монолитного, так и сборного), в редких случаях ? из стали .

Технология впервые была описана в американском штате Аризона в октябре 1908 года ^[2] .

В плане опускной колодец чаще всего круглый, но в некоторых случаях может быть эллиптическим или прямоугольным. Очертание наружной поверхности в большинстве случаев цилиндрическое, хотя возможны конический или ступенчатый варианты. С целью более лёгкого погружения опускного колодца в грунт его стены делают вертикальными гладкими или же уступчатыми, имеющими снизу изнутри скос. В нижней части колодца оборудовано заострение (так называемая ≪консоль≫), усиленное металлом (так называемый ≪нож≫), со стальной облицовкой его режущей кромки.

Существует два способа устройства стен опускных колодцев: их либо сразу возводят на полную высоту, либо наращивают по мере того, как колодец погружается в грунт. Саму оболочку изначально устанавливают на поверхности земли, после чего грунт подрабатывается в направлении от центра колодца к ≪ножу≫, который, теряя опору с внутренней стороны, под воздействием нагрузки, передаваемой расположенными выше конструкциями, выдавливает грунт внутрь, что приводит к погружению опускного колодца на глубину. Погружение может производиться как без, так и с откачкой воды из полости; выемка грунта происходит по мере погружения и осуществляется с помощью различных строительных машин (как правило, грейферов или гидроэлеваторов , в некоторых случаях экскаваторов ).

Как только опускным колодцем при погружении достигается проектная отметка глубины заложения фундамента, его внутренняя полость заполняется бетонной смесью. В зависимости от целей проекта заполнение может происходить как полностью ? в случае устройства опор, так и частично ? если подземному помещению, устраиваемому внутри колодца, требуется дополнительная защита от воды, ? в этом случае образуется опирающееся на грунт днище, выполняющее данную функцию. В верхней части колодца возможно (но не всегда обязательно) устройство распределительной плиты из железобетона для последующего возведения надфундаментной части опоры.

Опускной колодец применяется в том случае, если грунты, обладающие достаточной для реализации конкретного проекта несущей способностью, расположены на глубине более 5-8 метров; тем не менее, при глубине, превышающей 20-25 метров (особенно в случае водонасыщенных грунтов), их применение не рекомендуется. Как правило, диаметр опускного колодца не превышает 80 метров, в большинстве случаев он меньше. Иногда во внутренней полости крупных опускных колодцев возводятся специальные разделительные перегородки, создающие в ней своего рода отсеки, ? это делается с целью обеспечения жёсткости.

В зависимости от конкретного типа грунта технология возведения опускных колодцев имеет свои особенности. Например, в песках и малосвязных грунтах для их устройства применяются виброустановки , а в глинистых грунтах ? так называемые тиксотропные рубашки (нагнетание глинистого раствора между стенкой колодца и окружающим грунтом, выполняющего роль ≪смазки≫ и впоследствии, после добавления в него цемента , затвердевающего). Технология возведения опускного колодца в железнодорожном строительстве также имеет отличия от ≪традиционной≫.

Главным достоинством опускных колодцев в качестве фундаментов является отсутствие необходимости в каком-либо сложном оборудовании для их возведения. Тем не менее, подобный способ устройства фундаментов имеет и множество недостатков ? одним из главных является риск его отклонения от вертикальной оси при погружении, который устраняется дополнительной пригрузкой колодца сверху или же односторонним подмывом грунта снизу. К другим недостаткам относятся большой объём кладки и повышенная сложность (в ряде случаев невозможность) возведения подобных фундаментов в скальных и водонасыщенных грунтах: в первом случае из-за неровной поверхности, во втором ? из-за часто большого количества всевозможных препятствий при опускании, таких как валуны .

Закрытый кессон [ править | править код ]

Закрытый (подводный) кессон  ? конструкция для образования под водой или в водонасыщенном грунте рабочей камеры без воды . Поступление воды в рабочую камеру предотвращается нагнетанием в неё сжатого воздуха . Кессон обычно сооружается на поверхности и погружается в грунт под действием собственного веса и веса надкессонного строения по мере выемки грунта ^[3] . На кессонных основаниях обычно возводятся опоры мостов (быки).

Также кессоном называют устройство для частичного осушения подводной части судна с целью ремонта или осмотра, которое представляет собой прочный ящик, открытая сторона которого повторяет обводы осушаемого участка ^[4] . При откачке воды он прижимается давлением воды к борту корабля и герметизирует внутренний объём судна от окружающей воды ^[5] .

Кессоны широко использовались для устройства фундаментов мостов в XIX? начале XX века (впервые при строительстве Бруклинского моста ). На XXI век применение кессонов для подводного строительства ограничено ^[6] .

Примечания [ править | править код ]

Литература [ править | править код ]

• Большая советская энциклопедия  : [в 30 т.]  / гл. ред. А. М. Прохоров . ? 3-е изд. ? М.  : Советская энциклопедия, 1969?1978.
• § 5. Устройство опускных колодцев Архивная копия от 29 мая 2013 на Wayback Machine ? ≪ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА≫ Под ред. О. О. ЛИТВИНОВА и Ю. И. БЕЛЯКОВА. КИЕВ , ≪Высшая школа≫; 1985
• Гл. 8. Возведение фундаментов и подземной части зданий и сооружений глубокого заложения Архивная копия от 29 января 2013 на Wayback Machine ? ≪Технология возведения подземной части зданий и сооружений≫ М.: Стройиздат , 1990
• Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. Опускной колодец // Технический железнодорожный словарь. - Государственное транспортное железнодорожное издательство   (рус.) . ? М. , 1941. ? статья из Технического железнодорожного словаря. ? М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство; 1941.
• Опускной колодец