Двутавровый стаканный фундамент дс

Обновлено: 17.05.2024

4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны (ч. 2)

Группа1 Устройство бетонной подготовки и фундаментов общего назначения

Измеритель: 100 м3 бетона и железобетона в деле

6-1-1 Устройство бетонной подготовки

Устройство бетонных фундаментов общего назначения под колонны, объем:

Устройство железобетонных фундаментов общего назначения под колонны, объем:

6-1-9 более 25 м3

Устройство железобетонных фундаментов общего назначения с подколонниками при высоте подколонника:

6-1-10 от 2 до 4 м, периметром до 5 м

6-1-11 от 4 до 10 м, периметром до 5 м

6-1-12 от 4 до 10 м, периметром до 10 м

6-1-15 Устройство фундаментных плит бетонных плоских

Устройство фундаментных плит железобетонных:

6-1-17 с пазами, стаканами и подколонниками высотой до 2 м при толщине плиты до 1000 мм

6-1-18 с пазами, стаканами и подколонниками высотой до 2 м при толщине плиты более 1000 мм

6-1-19 Устройство фундаментных плит железобетонных с ребрами вверх

Устройство ленточных фундаментов:

6-1-22 железобетонных, при ширине сверху до 1000 мм

6-1-23 железобетонных, при ширине сверху более 1000 мм

Таблица 4 – Группа 1 Нормы с 1 по 6

Шифр ресурса	Наименование ресурса	Единица измер.	6-1	6-1	6-1	6-1	6-1	6-1
Затраты труда рабочих-строителей	чел-ч	195,75	639,45	508,95	384,25	919,3	688,75
Средний разряд работ
Затраты труда машинистов	чел-ч	17,66	26,29	57,05	48,58	44,69	92,78
Машины и механизмы
200-0002	Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т	маш-ч	0,09	0,8	0,63	0,48	3,36	2,57
202-0128	Краны башенные, грузоподъемность 5 т	маш-ч	6,97	10,16	22,51	19,21	16,91	36,97
202-1141	Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 10т	маш-ч	10,6	15,24	33,8	28,85	24,32	53,17
203-0101	Автопогрузчики, грузоподъемность 5 т	маш-ч	–	0,09	0,11	0,04	0,1	0,07
204-0502	Установка для сварки ручной дуговой [постоянного тока]	маш-ч	–	–	–	–	19,20	14,40
211-0101	Бадьи, емкость 2 м3	маш-ч	9,79	19,5	33,79	27,85	30,47	29,68
270-0050	Вибраторы для всех видов строительства, кроме гидротехнического	маш-ч	9,79	19,5	33,79	27,85	30,47	29,68
Материалы
111-0179	Гвозди строительные с плоской головкой 1,6 х50 мм	т	–	0,005	0,004	0,003	0,005	0,004
111-0253	Известь строительная негашеная комовая, сорт 1	т	–	0,027	0,025	0,022	0,027	0,025
111-0816	Проволока стальная низкоуглеродистая разного назначения светлая, диаметр 1,1 мм	т	–	–	–	–	0,014	0,011
111-1530	Электроды, диаметр 6 мм, марка Э42А	т	–	–	–	–	0,024	0,018
111-1757	Рогожа	м2
112-0061	Доски обрезные из хвойных пород, длина 4-6,5 м, ширина 75-150 мм, толщина 44 мм и более, III сорт	м3	–	0,68	0,59	0,41	0,74	0,62

Технические особенности устройства такого основания

Такие фундаменты должны полностью соответствовать строительным нормам и ГОСТам. Их назначение – передача общей массы конструкции здания через железобетонные опоры на основание, а затем — воздействие на почву. Соответственно, все фундаменты можно условно разделить на следующие группы:

Основание под опоры с допустимым сечением до 300х300 мм;
Фундаменты под колонны с сечением 400х400 мм.

Существует и другие варианты железобетонных фундаментов, но их толщина, размеры и глубина погружения рассчитывается индивидуально. Также нужно учесть, что колонны используются при строительстве массивных промышленных зданий, при реставрации памятников архитектуры, а также зданий на плывунах и карстовых отложениях.

В некоторых случаях для определения типа и устройства конкретного фундамента для здания общего назначения приходится проводить расчеты каждой опоры индивидуально, так как такие основания в большинстве случаев между собой не соединяются армированием и бетонным раствором.

Как выбрать оптимальное устройство фундамента под опоры

Столбчатый фундамент целесообразно использовать, когда допустимые нагрузки на почву незначительны;
На одну стойку расчетная нагрузка составляет до 100 тонн;
При выборе допустимого сечения стойки, отклонения от нормы не допускаются;
Можно также использовать отдельно стоящее основание под каждую колонну отдельно, но такую конструкцию часто используют при реставрационных работах.

Ленточный фундамент можно использовать при строительстве промышленных и частных зданий общего назначения. Причем высота здания будет зависеть от нагрузок на основании и особенностей почвы. Также стоит учесть, что свайный фундамент передает нагрузку на конкретную его часть, которая расположена над землей.

Что нужно помнить при расчете такого основания:

Особенности почвы, под которое подбирается устройство основания;
Вероятность и уровень сезонных подвижек;
Высота будущей стойки и наличие по соседству других зданий;
Тип будущего строения общего назначения, его габаритные размеры;
Толщина стенок основания;
Полезную площадь подошвы основания, наличие и количество стаканов.

Столбчатые (свайные) фундаменты

Тема эта не большая. Смысл построения столбчатых фундаментов абсолютно схож со всеми остальными типами фундаментов.

Вот, что пишет по этому поводу Большая Советская Энциклопедия.

Свайный фундамент, фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи. Состоит из свай и объединяющего их ростверка. Выбор между С. ф. и обычным фундаментом на естественном основании производится на основе их технико-экономического сравнения в данных инженерно-геологических условиях строительной площадки, с учётом особенностей проектируемого здания или сооружения. С. ф. особенно рациональны при строительстве зданий и сооружений на водо-насыщенных слабых грунтах.

Во многих случаях при С. ф. существенно сокращаются объём земляных работ и расход бетона. В зависимости от вида и величины нагрузок, действующих на С. ф., сваи располагают: по одной — под отдельные опоры, рядами — под стеновые конструкции, кустами — под колонны, свайными полями — под здания и сооружения малой площади со значительными вертикальными нагрузками. При действии на фундамент значительных горизонтальных сил используют наклонные сваи.

Длину свай выбирают, исходя из грунтовых условий строительной площадки: необходимо, чтобы нижние концы свай были заглублены в малосжимаемые грунты. В зависимости от свойств грунтов, залегающих под нижними концами свай, последние подразделяются на сваи-стойки, опирающиеся на практически несжимаемые грунты, и висячие сваи, погруженные в сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунт как нижней, так и боковой поверхностью.

Основой для проектирования надёжного и экономичного С. ф. является правильное определение несущей способности сваи, т. е. допустимой для неё нагрузки. Несущую способность свай устанавливают на основании инженерно-геологических изысканий, по данным статического зондирования грунтов и результатам испытаний свай статическими и динамическими нагрузками. Наиболее достоверно испытание свай статической нагрузкой, но вследствие большой трудоёмкости этого метода (особенно в случае буронабивных свай) его применение ограничивается главным образом зданиями и сооружениями с тяжёлыми нагрузками, при неблагоприятных геологических условиях.

Лит.: Грутман М. С., Свайные фундаменты, К., 1969; Трофименков Ю. Г., Ободовский А. А., Свайные фундаменты для жилых и промышленных зданий, 2 изд., М., 1970. Мне кажется, что приведенная статья вполне понятна. Порассуждаю о том же самом на житейском уровне.

Мне кажется, что можно сделать большую ошибку, решив, что на столбчатых фундаментах можно здорово сэкономить, вкопав столбики на такую же глубину, что и, скажем, ленточный фундамент. Действительно, Грунт обычно трамбуется (сжимается) своим собственным весом. Чем глубже мы погружаемся, тем плотнее должен становиться грунт. В один прекрасный момент мы уже не можем копать простыми инструментами — лопата не входит в грунт. Будем считать, что мы достигли нужной степени несжимаемости. Можно ставить столб, закапывать его, потом заливать цементом или бетоном и строить на нем дом. А что будет, если мы не докопаемся до грунта с нужной жесткостью? Получится, как если бы мы поставили груз на четыре иголки, воткнутые в ватную подушечку. Понимаете мою мысль? Дом на таких иголках может легко уйти в землю. А если грунт насыщен водами? Как тогда копать на значительную глубину? Насос ставить?

Именно по-этому в профессиональном строительстве сваи именно забивают. Вы когда-нибудь видели, как забивают сваи? Это такая машина, которая ставит сваю и долбит по ней здоровенным грузом, который предварительно поднимает на тросах. Свая сначала идет легко, потом тяжелее, потом перестает погружаться. Это значит, что жесткость грунта под ней уравновешена грузом, который по ней долбит. Поскольку мы знаем величину груза мы вполне можем рассчитать, сколько веса здания на такую сваю будет приходиться. Из этих же расчетов выводится и количество свай на стену или все здание целиком. В этом случае нас действительно не волнует, какая почва под сваей, на сколько она пропитана водой и тому подобное. Перестала свая забиваться? ну и хорошо. Значит все в порядке. Можно ее укоротить до нужной высоты над поверхностью земли и строить на ней дом.

Можете вы повторить такую процедуру для постройки и расчета фундамента под частный дом? Боюсь, что это будет тяжеловато, а, значит, и риск осадки остается.

Какой же вывод? Не делать столбчатые фундаменты? Думаю, что не стоит. Однако с оговоркой. Если у вас дом на болоте, или на насыщенных водой грунтах, есть смысл заказать машину, которая делает в земле скважины крупного диаметра и вкопать сваи, чаще всего металлические или асбестоцементные трубы на значительную глубину. Не могу точно сказать на какую — все зависит от веса дома, количества труб, или свай, и состояния грунта. Грунт можно идентифицировать при его сверлении.

В любом случае вы получаете следующие минусы.

Дороговизна строительства: машина, подъемный кран, специалист-прораб, рабочие, трубы, бетон для их заполнения.

Дом, построенный на сваях, будет находиться высоко от земли, и под него будет задувать ветер.

И, наконец, устройство цоколя может представлять проблему. О кирпичах придется забыть. Скорее всего, придется зашивать каким-нибудь материалом типа плоского шифера, а он хрупкий, и легко трескается.

Короче говоря, строить дом на сваях нужно на очень влажной почве, а по моему опыту строить дом на плохой (влажной) почве не рекомендуется.

Изготовление фундаментов стаканного типа и основные требования к ним

При установке таких оснований нужно помнить, что прочность изделия может быть достигнута только за счет использования качественных строительных материалов и хорошего армирования. Поэтому железобетонный фундамент и отличается длительным сроком эксплуатации.

Установка колонны в стакан фундамента.

Этот тип основания редко используется в общем частном строительстве, потому что отличается высокой стоимостью и необходимостью использовать механизированную технику. Основание запрещено ставить на пучинистых и просадочных почвах. Технология предусматривает установку железобетонных опор и стоек в готовый стакан, в котором затем происходит фиксация.

Требования к фундаменту:

Бетон должен соответствовать М200 и обладать степенью водонепроницаемости В2;
Транспортировку стоек следует осуществлять на место строительства только после того, как основание наберет необходимый запас прочности;
Следует обязательно выполнить армирование основания. Толщина слоя бетона вокруг армирования должна составлять не менее 30 мм;
Обнаженная арматура – заводской брак, в строительстве использовать такие изделия категорически запрещено;
Если в бетоне есть трещины с толщиной более 0,1 мм, то это также брак;
Все производственные петли в блоках нужно аккуратно демонтировать, забивать их в бетон категорически запрещено.

Когда нужно обязательно использовать стаканный фундамент

При строительстве промышленных и частных зданий общего назначения, в несущей конструкции которых используются бетонные опоры и стойки;
При возведении электростанций, а также в атомной промышленности, при монтаже армированных стоек для машинных и конденсационных отделений;
При проведении реставрационно-востановительных работ на стойках и колоннах в административных зданиях;
Если проектом предусмотрено использование стоек как единственно возможной несущей конструкции здания.

Преимущества стаканных фундаментов

Высокая прочность и качество заводских блоков, т.к. при их производстве осуществляется контроль качества и проверка на прочность и разрыв всех несущих элементов;
Это оптимальное основание для строительства промышленных зданий, где присутствуют локальные нагрузки на единицу площади фундамента;
Простая технология монтажа;
Экономия сил и времени на возведении фундамента.

Среди недостатков можно отметить необходимость использования механизированной техники, а поэтому стаканный фундамент, в конечном итоге, выйдет дороже, чем другие типы фундаментов.

Также нужно учитывать необходимость транспортировки отдельных стоек и колонн непосредственно от производителя, а, учитывая их размеры, иногда приходится продумывать специальные маршруты следования.

Монтаж стаканного фундамента

Учитывая ключевые особенности рассматриваемых фундаментов, монтаж проводится только под непосредственным наблюдением специалистов. Только они способны контролировать весь процесс установки опор и правильность их армирования. В процессе монтажа, железобетонные изделия проходят несколько этапов:

Подготовка поверхности. Ее тщательно выравнивают, т.к. смещение железобетонных балок в фундаментах стаканного типа крайне нежелательно;
Подготовка углублений. Выкапываются на конкретную глубину, затем выполняется их укрепление гравием, тщательно трамбуются;
Устройство железобетонного фундамента. На этом этапе также используется трамбовка грунта, а также происходит установка блоков.

Осевое расположение и горизонтальное расположение контролируется сложными геодезическими инструментами.

Ключевая задача, которая стоит перед фундаментами стаканного типа – это обеспечение равномерного распределения нагрузок по всей поверхности почвы. Соответственно, использовать стаканные основания можно только на такой почве, которая способна выдержать большие нагрузки и не проседать со временем.

Устройство фундамента стаканного типа

Фундамент стаканного типа представляет собой сборную конструкцию из железобетонных блоков заводского производства. Такое блоки состоят из двух частей – базовой опорной плиты и выходящего из нее подколонника (башмака) пирамидальной формы с полостью в центральной части, в котором фиксируется ЖБ колона.
Рис 1.1: Железобетонные блоки для стаканного фундамента
Важно

! Стаканные блоки, в зависимости от места монтажа колонны, могут иметь центральную и боковую нагрузку. Опорная плита в блоках, предназначенных для центральной нагрузки, имеет квадратное сечение, для боковой нагрузки используются прямоугольные плиты, обладающие соотношением сторон не меньше 0.6.

Сечение башмака зависит от размеров устанавливаемой в него колонны. Стандартные изделия выпускаются под колонны сечением 300 и 400 мм, их габариты увеличиваются с шагом в 100 мм. Минимальная толщина нижней стенки башмака составляет 20 сантиметров.
Рис 1.2: Блоки с квадратными и прямоугольными плитами
Изготовление фундаментов стаканного типа регулируется требованиями ГОСТ № 24476-80 “Сборные фундаменты из железобетона”. Данный нормативный документ выдвигает к стаканным основаниям следующие требования:

Все элементы сборной конструкции должны изготавливаться из бетона марки М200, который соответствует группе водонепроницаемости В2 (впитывание влаги не более 5% от собственного объема);
Подошва и подколонник подлежат обязательному армированию. Для укрепления плиты используется арматурная сетка серии 1.410-3, для укрепления подколонников – горячекатаная арматура класса А2 и А3.

! В дополнение к стержневому армированию подколонники также укрепляются арматурной сеткой, из которой формируется объемный каркас, расположенный по четырем стенкам башмака на всю их высоту. Армокаркас при укреплении стаканного фундамента утапливается вглубь бетона минимум на 5 сантиметров.
Рис 1.3: Схема армирования стаканного фундамента

Фундамент под колонны

Все здания без исключения делятся на каркасные и бескаркасные. Промышленные сооружения чаще всего строятся каркасным методом, жилые бескаркасным. В качестве несущих элементов в каркасных зданиях выступают ригели и колонны, на которые в дальнейшем укладываются плиты перекрытия и стеновые панели.

Если в вашем строительстве используются колонны, то в зависимости от их вида выбирается тип фундамента. Колонны могут быть металлическими и железобетонными, и сегодня мы рассмотрим какой фундамент под колонны использовать в каждом случае.

Фундамент под железобетонные колонны

При установке железобетонных колонн выбирают фундамент стаканного типа, который может быть монолитным или состоять из сборных частей. Возводить ступенчатый фундамент можно только в том случае, если высота основы составляет выше 35 см. Также стоит учитывать, что сборный фундамент может иметь горизонтальную монолитную поверхность или наклонную.

Для строительства фундамента вырывается котлован, а далее по поперечным и продольным осям закрепляется кольями проектное положение самого фундамента. Застройщикам нужно помнить, что смонтировать сборный фундамент можно только в пределах закрепленного треугольника. Фиксирующие оси устанавливаются в плановые короба по отвесам, и опускаются с проволок.

Обязательно перед укладкой сборного фундамента нужно фиксировать положение осей на блоки. Если строительные блоки небольшого размера, тогда укладку осуществляют от оси, закрепленной струнами. Основание устанавливают в плановое положение с помощью отвеса. На финальном этапе строительства фундамента стаканного типа наносят четыре осевых риски по всем краям стакана, и измеряется величина отклонения от плановых меток.

Фундамент под колонны металлические

В процесс строительства фундамента под металлическую колонну входит: подготовка основания с полостью, расчет расположения фундамента по геодезическим особенностям, проектировка размещения, подбор заполняющего полость материала.

Монтаж металлических колонн состоит из целого ряда операций:

Захват;
Подъем;
Наводки колонны на основания или встык;
Выверка;
Закрепление.

Для подъема применяется строповка металлических колонн или захват полуавтоматическими приспособлениями. Для предотвращения проскальзывания строп, при подъеме между стропами и колонной закладывают деревянные подкладки или распущенные пополам отрезки стальных труб.

Лучшим методом установки металлических труб называют безвыверочный метод монтажа. Принцип его состоит в том, что на фундамент под колонны устанавливают опорную плиту, а сами колонны устанавливаются по осям или на выверочные болты.

При строительстве фундамента необходимо особое внимание обратить на рихтовку, так как именно от этого зависит степень усадки колонн и всего здания. Рихтовку можно провести, как в процессе строительства основания, так и после. Чтобы провести данную процедуру, изначально проводится нивелировка конусных фундаментов, а далее рихтовка отдельных элементов.

При рихтовке всего каркаса просевшего здания, фундамент целиком не откапывается, поскольку давление пульпы позволяет преодолеть не только массу здания, но и грунта возле пазухи фундамента. В этом случае следует откапать лишь патрубок. Пространственную рихтовку собранной конструкции можно производить только после того, как установлена опалубка и ее соединения с внутренней конусной оболочкой и конусоподобным каркасом.

Когда пазух фундамента засыпан, кондуктор и опалубка демонтированы, а бетон затвердел, можно произвести безвыверочный монтаж колонны. Фундамент под колонны металлической на практике работает таким образом: сжимающая сила передается сверху вниз, а сила сжатия изначально воздействует на внешнюю оболочку, через торец фланга, а затем на внутреннюю оболочку.

Не стоит лишний раз упоминать, что монтаж фундамента под колонны является ответственным процессом, который лучше всего проводить специалистам. Только знающие свое дело мастера могут произвести грамотный расчет по установке колоны и устройству фундамента.

Где применяется фундамент стаканного типа

Стаканный фундамент классифицируется как основание неглубокого заложения, при его возведении нет необходимости производить большой объем земляных работ. За счет того, что вся конструкция поставляется с завода в уже готовом к монтажу виде, установить сам фундамент и возвести перекрытия и стены здания можно в минимальные сроки. После монтажа стаканного фундамента не требуется выжидать паузу в строительных работах, как в случае с монолитными фундаментами, которые требуют месячного простоя для отвердевания бетона.

Вышеуказанные преимущества являются ключевыми факторами, обуславливающими востребованность стаканных фундаментов в производственном строительстве. Такие основания незаменимы при обустройстве сельскохозяйственных помещений – свинарников, стойл для крупного рогатого скота, курятников, хранилищ для продукции растениеводства.
Рис 1.4: Использование стаканного фундамента при строительстве двухэтажного промышленного здания
Также стаканные фундаменты задействуются при строительстве инфраструктурных промышленных объектов – складов и ангаров, гаражей, канализационных станций.

В автодорожном строительстве стаканный фундамент используется при возведении мостов, также он нередко применяется при обустройстве подвальных конденсационных этажей на атомных электростанциях.

Важно! В индивидуальном строительстве стаканный фундамент, из-за высокой стоимости, используется крайне редко. На нем могут возводится некоторые виды каркасных домов, однако для частной застройки применение свайного фундамента предпочтительнее по всем параметрам.

Характеристики и область применения стаканного фундамента

Принципиальное отличие, которое имеет монолитный фундамент стаканного типа по сравнению с ленточными и другими основаниями, заключается в его конструкции, и по чертежам это сразу видно. Бетонный фундамент стаканного типа представляет собой прерывистое основание, принимающее на себя нагрузки на локальных точечных участках конструкции, и распределяющее эту точечную нагрузку по площадям с наибольшим давлением на грунт.

Монолитный стаканный фундамент

Промышленный монтаж фундаментов стаканного типа под колонны (столбы) используется для сооружения широкомасштабных промышленных, но низких зданий. Основания ступенчатых сборных конструкций располагаются в заранее рассчитанных местах, испытывающих наибольшие нагрузки, и устанавливаются друг на друга в виде сужающихся к верху ступеней, внутрь которых помещаются железобетонные колонны.

В индивидуальном строительстве такие разновидности фундаментов не используются – согласно требований гост, малоэтажные дома и хозяйственные постройки должны возводиться на ленточных или монолитных основаниях, а в случаях со слабыми грунтами – на свайных или столбчатых. Точечный стаканный столбовой возводится для следующих объектов:

Промышленные сооружения;
Объекты социального назначения;
Специализированные помещения и строения на ТЭС и других электростанциях;
Склады и ангары;
Одноуровневые комплексы с небольшим весом – торговые или спортивные объекты.

Монтаж колонн для стаканного фундамента
Чаще всего столбовой фундамент – это стаканное ж/б основание, выполненное в строгом соответствии с требованиями гост и ТУ. Свойства и параметры строительных материалов такого фундамента, места его обустройства отражены в соответствующей документации, разработанной проектными институтами. Также для распределения свойств оснований стаканного типа используется серия схожих по характеристикам конструкций фундаментов. Технически и документально серия содержит необходимые нормативные требования к основанию.

Закрепление железобетонных и металлических опор

Действующие на опору контактной сети нагрузки передаются на грунт. При этом напряжения в грунте должны быть такими, чтобы не приводили к разрушению его и к наклону опоры, иначе невозможна нормальная эксплуатация контактной сети.

Все типы и виды устройств, обеспечивающие устойчивость опоры, называют закреплениями опор в грунте. Если такое устройство состоит из нескольких отдельных частей, то под закреплением опоры понимают совокупность всех этих частей.

Опоры контактной сети могут быть закреплены непосредственной заделкой их нижней (фундаментной) части в грунт или с использованием различных фундаментов — массивных элементов, заглубляемых в землю примерно на 2 м и более.

Часть грунта, воспринимающую давление фундамента, называют основанием. Основания, грунт которых используется в естественном состоянии, называют естественными. Если для повышения несущей способности уплотняют или упрочняют основание, то его называют искусственным (например, свайным). Основаниями фундаментов опор контактной сети служат грунты в естественном состоянии.

Расстояние от подошвы фундамента до поверхности грунта в месте его установки называют глубиной заложения фундамента (глубиной заделки опор — при непосредственной установке ее в грунт). Глубину заложения фундамента определяют расчетом; наименьшее ее значение ограничивают экономическими соображениями, а также условиями промерзания грунта.

За расчетную поверхность грунта при расчете одиночного фундамента принимают горизонтальную плоскость, проходящую через точку пересечения вертикальной оси фундамента с поверхностью грунта, а при наличии насыпного неуплотненного слоя (песчаный балласт, шлак и пр.) — с нижней поверхностью этого слоя.

Проектированию закреплений опор контактной сети в грунте предшествуют геологические и гидрогеологические изыскания, на основании которых определяют физические и механические характеристики грунтов.

Существующие способы закрепления опор контактной сети в грунте можно разделить на две основные группы: закрепления, при которых подземная часть опоры или фундамент работают на выворачивание (рис. 12.1, а), и закрепления, при которых часть фундаментов работает на выдергивание из грунта, а другие — на вдавливание в грунт (рис. 12.1, б, в, г).

Закрепления опор по схемам рис. 12.1, а в основном применяют для консольных опор и опор жестких поперечин, несущих сравнительно небольшие нагрузки и передающих небольшие усилия на грунт. Закрепления по схемам рис. 12.1, б, в, г используют для консольных, анкерных и опор гибких поперечин.

Рис. 12.1. Схемы различных способов закрепления опор:

а — непосредственное и на одиночных фундаментах; б — с помощь анкера; в — на двух фундаментах; г — на сваях

Консольные железобетонные опоры устанавливают непосредственно в грунт в заранее отрытые или пробуренные котлованы, а в условиях сульфатной агрессивности грунтов — на одиночные фундаменты.

Схемы установки опор длиной 13,6 м на насыпях и в выемках при ширине земляного полотна 5,8 м показаны на рис. 12.2. На этом рисунке ВГР — верх головки рельса; УОФ — условный обрез фундамента; РПГ — расчетная поверхность грунта; ВЛ — верх лежней; ДК — дно котлована. При установке опор на насыпях с габаритом 3,4 м грунт присыпают. Для усиления закрепления опор применяют лежни — железобетонные плиты шириной 500 мм и длиной 1000 мм (тип I) или 1800 мм (тип II), устанавливаемые вертикально по отношению к опорам. Лежни крепят к опоре мягкой проволокой диаметром 6 мм.

Струнобетонные центрифугированные опоры контактной сети могут быть соединены с фундаментом только телескопическим (стаканным) стыком. Такое соединение после омоноличивания стыка делает конструкцию неразъемной, что является ее недостатком, так как значительно затрудняет замену опоры при ее повреждении.

Рис. 12.2. Схемы установки опор длиной 13,6 м на насыпи (а) ив выемке (б)

Для установки центрифугированных железобетонных консольных опор и опор жестких поперечин применяют трехлучевые ТС (рис. 12.3, а, б) и двутавровые ДС стаканные фундаменты, а также сваи со стаканным оголовком.

Рис. 12.3. Трехлучевой стаканный фундамент

Фундаменты ТС разработаны взамен фундаментов ДС. По сравнению с двутавровыми трехлучевые фундаменты при одной и той же длине и несущей способности по грунту дают значительное снижение (в среднем на 23 %) расхода бетона фундаментов.

Фундаменты ТС и ДС состоят из двух основных конструктивных частей: верхней — стакана и нижней — фундаментной части. Верхняя часть фундаментов представляет собой железобетонный стакан прямоугольного сечения. Размеры фундамента 0,67×0,67 м приняты исходя из условия работы гидрозахвата вибропогружателя агрегата АВСЭ. Нижняя фундаментная часть у фундаментов ТС имеет трехлучевое сечение с расположением лучей в плане через 120° один относительно другого. Лучи имеют толщину стенки в крайней внешней части луча 80 мм и 90 мм — в месте схождения лучей в центральной части сечения. Один луч на конце имеет уширение для ориентации при установке фундамента: уширенным лучом фундамент устанавливают «от пути». Сопряжение верха фундамента (стакана) с нижней трехлучевой частью выполнено в виде пирамидального конуса.

Схемы установки опор длиной 10,8 м на фундаментах ТС на насыпях и в выемках при ширине земляного полотна 5,8 м показаны на рис. 12.4. На этом рисунке L — длина фундамента; h_р — глубина его заложения; ОП — опорная плита, устанавливаемая под анкерными опорами (другие обозначения см. рис. 12.2). При установке опор на насыпях с габаритом 3,4 м грунт присыпают.

Рис. 12.4 Схемы установки опор длиной 10,8 м с фундаментами типа ТС на насыпи (а) и в выемке (б)

Рис. 12.5. Сваи типов С-8И и С-10И

Свайные фундаменты состоят из двух основных конструктивных элементов: железобетонной сваи (рис. 12.5) сечением 350x350 мм длиной 8 или 10 м (соответственно марки сваи С-8И или С-10И; буквенный индекс С означает свая, цифровой индекс — длину сваи в метрах, второй буквенный индекс И — в конструкции сваи есть какие-то изменения) и двухблочного железобетонного оголовка стаканного типа из блоков СТ-1. Один блок оголовка закрепляют на свае после ее забивки, а другой — на опоре посредством омоноличивания бетоном. Объединены блоки оголовка монтажными элементами с последующим омоноличиванием стыков.

Свайные фундаменты для установки центрифугированных железобетонных опор используют в тех случаях, когда доля постоянной нагрузки на опору в суммарной превышает 35 % и устройство присыпки к насыпи невозможно или технически нецелесообразно, а также при сложных геологических условиях (сильно обводненные грунты, сильно пучинистые грунты — при ежегодном пучении грунта на 100 мм и более).

Устанавливают опоры длиной 10,8 м на сваях со стаканным оголовком в соответствии с рис. 12.6. На этом рисунке 1 — стойка опоры; 2— стаканный оголовок; 3 — свая; НС — низ стойки опоры; ВС — верх сваи; ВГР — верх головки рельса; УГВ — уровень грунтовых вод.

Рис. 12.6 Схемы установки опор длиной 10,8 м на сваях С-8И и С-10И со стаканным оголовком на насыпи

Трехлучевые и свайные фундаменты изготавливают из бетона марки 400 или из сталеполимербетона.

Для закрепления оттяжек анкерных железобетонных опор в грунте (см. рис. 12.7) используют трехлучевые анкеры ТА (Т — трехлучевой, А — анкер), двутавровые ДА (Д — двутавровый), стоечные СА с плитой в основании (С — стоечный) и свайный СА (С — свайный).

В качестве основного типа принят трехлучевой анкер ТА (рис. 12.7). Анкер изготовляют таких же размеров, как фундамент ТС, но без стаканной части. Для закрепления оттяжек в верхнюю часть анкера перед бетонированием закладывают проушины из полосовой стали. Верхняя часть анкера представляет собой железобетонный оголовок прямоугольного сечения 0,67 х 0,67 м. Выпускают анкеры длиной L 4 и 4,5 м, их соответственно обозначают ТА-4 и ТА-4,5. Длину анкера выбирают в зависимости от нормативного усилия в оттяжках анкерной опоры, условного расчетного сопротивления грунта, ширины земляного полотна и места установки опоры.

Рис. 12.7. Анкеры для оттяжек железобетонных опор типа ТА

По сравнению с применявшимися ранее двутавровыми анкерами ДА анкеры ТА при одной и той же несущей способности по грунту дают значительное снижение расхода бетона.

Стоечные анкеры типов СА-4,5-1 и СА-4,5-2 состоят из стойки и плиты. Стойки и плиты изготавливают раздельно, а при установке соединяют сваркой.

Стоечные анкеры устанавливают на условно благоприятных (II тип) и неблагоприятных (III тип) участках земляного полотна при уровне грунтовых вод выше 2,8 м.

Свайный анкер СА-10 с поперечным сечением 0,35 х 0,35 м и длиной 10 м (расход бетона М-300 составляет 1,25 м 3 , стали — 399 кг, масса сваи 3,13 т) применяют в случаях, когда устройство присыпки грунта к насыпи невозможно или технически нецелесообразно, а также при сложных геологических условиях. Глубина забивки свайного анкера по условиям устойчивости на выпучивание должна быть не менее 9 м.

Опоры гибких поперечин с нормативными изгибающими моментами 450 кН·м и более устанавливают на свайно-ростверковые фундаменты. Такие фундаменты состоят из железобетонной плиты-ростверка (рис. 12.8) и четырех — восьми свай сечением 0,3 х 0,3 м и длиной 5, 6, 8 или 10 м.

Рис. 12.8. Железобетонный ростверк

Имеется семь типов свай. В их обозначении, например С5-1, С19-2, буквы С — свая, первая цифра — длина сваи в метрах, вторая — условный тип армирования (прочность) сваи. В обозначении ростверков, например , буква П указывает, что ростверк предназначен для промежуточных опор гибких поперечин, ПА — для анкерных; цифры в числителе — нормативный изгибающий момент в килоньютон-метрах (кН·м), в знаменателе — высота опор в метрах.

Сваи погружают в грунт, пропуская их через отверстия в ростверке, и соединяют с ним сваркой. Металлическую опору на ростверке закрепляют анкерными болтами. Применение свайно-ростверковых фундаментов позволяет значительно сократить затраты труда и расход материалов на установку металлических опор на станциях.

В тех случаях, когда отсутствует возможность сооружения свайно-ростверковых фундаментов (наличие сложных подземных коммуникаций, грунты с большим количеством включений валунов и т.п.), для установки опор гибких поперечин и опор используют блочные закапываемые фундаменты РФ, состоящие из двух различных блоков (рис. 12.9). Блоки фундаментов РФ выпускают семи типов, В обозначении фундаментов, например РФ1-1, РФ4-2, буквы Р—раздельный, Ф — фундамент, первая цифра указывает условно размеры фундамента, вторая — диаметр, количество и расположение анкерных болтов.

Рис. 12.9. Фундамент типа РФ для металлических опор гибких поперечин

Металлические опоры и устанавливают на типовые закапываемые призматические фундаменты П2-2.

Заделка в грунт железобетонных (одиночных и спаренных) стоек жестких поперечин должна обеспечивать устойчивость их поперек и вдоль пути. В случае необходимости установки по изгибающему моменту вдоль пути лежней их устанавливают перпендикулярно к оси пути, располагая симметрично с обеих сторон стоек.

Закрепление опор в грунте в особых условиях.

К особым условиям закрепления опор относят следующие схемы и условия установки опор контактной сети: в пучинистых грунтах и в районах вечной мерзлоты, на свежеотсыпанных насыпях и в слабых грунтах с условным расчетным сопротивлением менее 0,1 МПа, в скальных грунтах, в болотистых грунтах, на насыпях нестандартного очертания, с откосом круче 1:1,5.

Рис. 12.10. Способы закрепления опор контактной сети в слабых грунтах:

а — блочный фундамент с уширенной полкой; б — свая-стойка со сборным стаканным оголовком; в — двухсвайный фундамент с ростверком и висячими сваями; 1 — присыпка; 2 — торф; 3 — корка; 4 — глина

Установка опор и анкеров в пучинистых грунтах и в районах вечной мерзлоты.

При расположении уровня грунтовых вод на глубине 2,3 м ниже бровки земляного полотна опоры устанавливают в котлованы, огражденные деревянными коробами, с засыпкой пазух дренирующим грунтом. Во время работ изготовленные щиты пропитывают антисептиками или обмазывают битумом, собирают короба таким образом, чтобы между щитами не было щелей, перед опусканием короба в котлован имеющиеся в коробах отверстия заделывают битумом, для засыпки коробов используют гравий или щебень с примесью частиц размером менее 0,1 мм не более 3 % и с наибольшими фракциями не более 50 мм.

В сильно обводненных грунтах, когда установка опор с деревянными коробами затруднена, опоры устанавливают с противопучинной или полиэтиленовой обмоткой, чередующейся с несмерзающейся смазкой. Противопучинную обмотку устраивают на глубину активной зоны пучения, но не менее 2 м; пазухи котлована засыпают непучинистым грунтом.

При уровне грунтовых вод на глубине 2,8 м и ниже применяют анкеры ТА, выше 2,8 м — стоечные анкеры СА-4,1-1 или СА-4,5-2 в зависимости от сил морозного пучения.

Закрепление опор в слабых грунтах.

Фундаменты опор контактной сети в слабых грунтах располагают так, чтобы они находились в слое обычных грунтов. Допускается использование фундаментов, низ которых располагается в слое торфа.

Для закрепления консольных опор и стоек жестких поперечин в слабых грунтах применяют следующие конструктивные решения:

блочные фундаменты с уширенной полкой (1,3 м) и опорной плитой (рис. 132, а); для повышения несущей способности таких фундаментов и уменьшения глубины промерзания с полевой стороны устраивают присыпку шириной 1м;

свайные фундаменты из одиночных свай-стоек сечением 0,25х 0,35 м длиной от 6 до 10 м, которые опираются на плотный грунт, расположенный ниже слабого (рис. 132, б);

двухсвайные фундаменты с ростверком и висячими сваями сечением 0,3×0,3 м, длиной не менее 6 м (рис. 132, в); нижняя поверхность ростверка должна опираться на непучинистые грунты (тело земляного полотна) и иметь расстояние от верха слабого грунта не менее 0,5 м. Такие фундаменты применяют при расположении нижнего горизонта слабых грунтов на глубине 10 м от верха головки рельсов.

Читайте также: