Особенности строительства методом опускных колодцев

Введение в конструкцию и разновидности опускных колодцев

Фундаменты принято классифицировать по глубине закладки на мелкозаглубленные и глубокие варианты. Несмотря на отсутствие единого мнения по поводу разграничения по глубине, обычно к глубоко заложенным относятся фундаменты с подошвой, уходящей более чем на 4 метра в толщу грунта. Опускные колодцы представляют собой подземные структуры, служащие несущей основой для различных инженерных сооружений и зданий.

Такие сооружения могут выполнять роль как части подземных комплексов, так и поддерживающих элементов для надземных объектов: мостов, эстакад, путепроводных и инженерных конструкций. 

Для сооружения стен опускных колодцев применяют два основных метода. В первом случае вертикальные ограждающие конструкции возводят сразу во весь требуемый рост, после чего весь объект опускают вглубь почвы. Вторая технология подразумевает сварку или сборку новых элементов по мере заглубления предыдущих секций — так колодец наращивается до проектной отметки.

В конструктивном отношении опускные колодцы состоят из соединённых между собой колец; нижняя часть системы снабжена острым металлическим или бетонным ножом, который утопает в грунте при заглублении. Различают сборные, монолитные и смешанные (сборно-монолитные) варианты, однако заводские сборные железобетонные компоненты встречаются наиболее часто. Как основной строительный материал широко используется железобетон, однако встречаются и металлические, и деревянные разновидности, назначение которых определяется типом сооружения и геологическими условиями участка строительства.

Внутренняя ширина (диаметр) опускного колодца способна достигать внушительных 60 метров — настолько крупные объекты позволяют осуществлять внутри них даже работу тяжёлой строительной техники. Глубина опускания конструкции варьируется в пределах от 4 до 80 метров. Для удаления разрабатываемого грунта используются грейферы, башенные и стреловые краны, обеспечивающие эффективную и безопасную работу внутри ограниченного пространства.

Метод погружения опускных колодцев выбирается исходя из уровня грунтовых вод: возможно опускание с предварительным водоотливом (осушением) рабочего пространства или без него. При понижении водяного горизонта земляные работы выполняются в сухих условиях котлована, а если такую операцию осуществить невозможно либо нецелесообразно, разрыхление и удаление почвы ведётся под слоем воды. Помимо различий по способу возведения, такие колодцы классифицируются по форме поперечного сечения (цилиндрические или ступенчатые) и по конструкции стен (масивные и тонкостенные типы). Массивные применяют для устройств фундаментов с большим заглублением, которые воспринимают значительные нагрузки; тонкостенные колодцы чаще используются как элемент подземных хозяйственных сооружений.

Технологический цикл и порядок выполнения работ

Строительство опускного колодца начинается с подготовительного комплекса операций на строительной площадке. С помощью точной геодезической разбивки в натуре обозначают месторасположение конструкции и устанавливают специальные временные ориентиры — обноски.

Типовой порядок работ следующий:

• Разработка предварительного выемочного котлована для установки первого элемента.
• Монтаж стартовой секции на проектную отметку с помощью подъёмных механизмов.
• Пошаговая выемка почвы внутри опускного колодца, двигаясь от центра к периферии.
• Погружение рабочего блока под воздействием собственного веса, при этом удаление почвы из-под ножа позволяет конструкции постепенно опускаться глубже. Если веса не хватает, применяют гидродомкраты или балласт, чтобы создать дополнительную нагрузку и ускорить процесс. Необходимо обеспечивать равномерное опускание — перекосы недопустимы.
• По мере продвижения вниз добавляются очередные кольца или секции, увеличивая высоту стенок.
• После достижения условленной глубины выполняется тщательное бетонирование дна, чтобы обеспечить надёжное замыкание и устойчивость фундамента.

Технология применения опускных колодцев востребована как на промышленных объектах, так и при возведении гражданских зданий, позволяя работать с большинством почвенных типов. Исключением являются только скальные породы, чья плотность такова, что не требует устройства глубоких фундаментов — подобные условия требуют иных инженерных решений. Кроме того, данный метод широко используется в гидротехническом строительстве, где успешно конкурирует с применением кессонных конструкций.