Кіріспе

Су астындағы жұмысшыларға құрғақ жұмыс ортасын қамтамасыз ету үшін қатаң құрылым. Геотехникалық инженерияда кассион ( /k/eɪ/s/ən/, /s/ɒ/n/; қарыз сөз, көбейтуші) – мысалы, көпір тірегінің негізін қазу, бетон тоған салу немесе кемелерді жөндеу үшін қолданылатын су өткізбейтін, тіреу қызметін атқаратын құрылым. Кассиондар суды сығып шығару арқылы жұмыс ортасын құрғақ ұстауға мүмкіндік беретіндей етіп жасалады. Ашық кассионды пайдаланып тіректер салынып жатқанда және қолайлы топыраққа жете алмайтын жағдайда, қосымша негіз жасау үшін үйкеліс қазықтар (фрикциялық қазықтар) орнатылуы мүмкін. Бұл қазықтар тіректердің орнатылатын негіз тақтасымен жалғастырылады. Кассиондық инженерия кем дегенде 19 ғасырдан бері қолданылып келеді, оның үш көрнекті мысалы – Корольдік Альберт көпірі (1859 жылы аяқталды), Эдс көпірі (1874 жылы аяқталды) және Бруклин көпірі (1883 жылы аяқталды).

Түрлері

Қаптаманы орнату үшін оны жұмсақ саздың арасынан төмен түсіреді, дейін берік негізді материалға жетеді. Ең жақсысы тас негіз болғанымен, тас тым терең болған жағдайда тұрақты, қатты саз да қолданылуы мүмкін. Кассирдің төрт негізгі түрі бар: қораптық кассир, ашық кассир, пневматикалық кассир және монолиттік кассир.

Қойынды

Қорапша тәрізді кассион – алдын ала дайындалған бетоннан жасалған қорап (жақтары мен түбі бар), ол дайындалған негіздерге орнатылады. Ол орналастырылғаннан кейін бетонмен толтырылып, тұрақты құрылымдардың бір бөлігіне айналады, мысалы, көпір тірегінің іргетасы. Қуыс бетондық құрылымдар әдетте судан жеңіл болғандықтан, қорапша тәрізді кассионды бетонмен толтырылғанша балластпен немесе бекіткіштермен сақтап тұру қажет, олай болмаса ол су бетіне шығып кетуі мүмкін. Күрделі бекіткіш жүйелері кейде қажет болуы мүмкін, әсіресе тасқынды аймақтарда. Реттелетін бекіткіш жүйелері GPS-пен үйлесімде қолданылғанда инженерлерге қорапша тәрізді кассионды өте дәл орналастыруға мүмкіндік береді.

Ашық

Ашық кассион қорапша тәрізді кассионға ұқсас, бірақ оның төменгі жағы жоқ. Ол жұмсақ сазды топырақтарда қолдануға ыңғайлы (мысалы, кейбір өзен төсектерінде), бірақ жер астында үлкен кедергілер болатын жерлерге жарамсыз. Ашық траншея қазу мүмкін болмайтын жұмсақ топырақтарда немесе жоғары жер асты суы деңгейінде қолданылатын ашық кассионды, сондай-ақ микротоннельдеу, құбыр прокладкалау және басқа да операциялар үшін терең құдықтар, сорғы станциялары және қабылдау/іске қосу шұңқырларын орнатуға да пайдалануға болады. Кассион өз салмағымен, бетон немесе су балластысымен жоғарыдан немесе гидравликалық домкраттармен батырылады. Кассионның алдыңғы жиегі (немесе кескіш бөлігі) тік батуға көмектесу үшін өткір бұрышпен сыртқа қарай созылады; ол әдетте болаттан жасалады. Бөлік әдетте, үйкелісті азайту үшін кассионнан кеңірек болады, ал алдыңғы жиегі су ішінде ісінетін және шұңқырлар мен қуыстарды толтыру арқылы тұрақтандыратын қысымды бентонит суспензиясымен жабдықталуы мүмкін. Ашық кассион бату кезінде сумен толуы мүмкін. Материал кранмен басқарылатын қабықшалы экскаватормен қазылады. Негізгі топырақ қазба жұмыстарына немесе көтергіштік қабілетіне жарамсыз болуы мүмкін. Кассиондағы су (жоғары жер асты суы деңгейіне байланысты) төмендегі жұмсақ топырақтың итеру күштерін теңестіреді. Суды сорғанда, негізі "қуыс" немесе "қайнау" құбылысын көрсетуі мүмкін, бұл кассионның батуына әкеледі. Бұл мәселені шешу үшін, үйінділер беттен жүк көтергіш қабырғалар ретінде, олар жүктемені тереңірек топыраққа жеткізеді, немесе анкерлер ретінде, олар беттері мен айналасындағы топырақ арасындағы үйкеліс күші арқасында жүзуге қарсы тұрады, деп жүргізіледі. Барлық осьтерде иілуге төзімділігі үшін стандартты тіреу бөлімдері болып табылатын H-төсемдерді тау жынысына немесе басқа да берік топыраққа "еңіспен" орнатуға болады; H-төсемдер негізден жоғары созылып тұрады. Су астына темір бетоннан жасалған тығындарды орналастыруға болады, бұл процеске треми бетон құю деп аталады. Кассион судан босатылғанда, бұл тығын негіздің жоғары қарай итеру күштеріне қарсы тұратын үйінді қақпағы ретінде қызмет етеді.

Монолитті

Монолитті кассион (немесе просто монолит) басқа кассион түрлерінен ірілеу, бірақ ашық кассиондарға ұқсас. Мұндай кассиондар көбінесе портовый қабырғаларда кездеседі, онда кемелердің соқтығысына төзімділік қажет.

Пневматикалық

Жасыратыны жоқ кассиндар ауаға ашық болуы мүмкін, ал пневматикалық кассиндар (кейде қысымды кассиндар деп аталады), жұмсақ сазға еніп, үстіне герметикалық жабылып, тереңдікте су мен саздың кірмеуі үшін қысылған ауамен толтырылған түпсіз қораптар болып табылады. Ауа шлюзі камераға кіруге мүмкіндік береді. Құмқұрттар деп аталатын жұмысшылар жұмыс орнының шетінен саз бен тас сынықтарын (құм) сумен толтырылған шұңқырға тасымалдайды, ол құбыр арқылы (құм түтігі деп аталады) жер бетімен байланыстырылады. Жер бетіндегі кран шұңқырлы қапшықпен топырақты шығарып алады. Құбырдағы су қысымы ауа қысымын теңестіреді, ал артық ауа құм түтігі арқылы шығады. Жұмысшылардың қалыпты ауа алмасуын қамтамасыз ету және кассионның түбінде саз немесе судың көп мөлшерде кірмеуін болдырмау үшін қысымды ауа ағыны тұрақты болуы керек. Кассион тасқа тигенде, құмқұрттар ауа шлюзі арқылы шығып, қорапты бетонмен толтырып, берік іргетас құрайды. Пневматикалық (қысылған ауа) кассинның артықшылығы – құрғақ жұмыс жағдайларын қамтамасыз ету, бұл бетон құю үшін қолайлы. Бұл әдіс басқа әдістердің көршілес құрылыстардың шөгуіне әкелуі мүмкін іргетастар үшін де өте ыңғайлы. Қысымды ортадан шыққан құрылыс жұмысшылары, дене тіндерінде еріген инертті газдардың симптомсыз шығуына мүмкіндік беретін жылдамдықпен декомпрессия жасауы керек, әйтпесе декомпрессиялық ауруға шалдығуы мүмкін – бұл жағдай алғаш рет кассин жұмысшыларында анықталған және бастапқыда осы кәсіби қауіпті ескере отырып, «кассин ауруы» деп аталған. Қысымды кассиндардың көмегімен салынған Бруклин көпірінің құрылысы кезінде көптеген жұмысшылар қаза тапқан немесе кассин ауруынан мүгедек болған. Құлақтың, қуыстардың және өкпелердің баротраумасы, сондай-ақ дисбариялық остеонекроз – басқа да қауіптер.

Басқа қолданыстар

Кассиндар гидравликалық лифттерді орнатуда да қолданылды, мұнда бір сатылы поршень жер бетінен төмен орнатылды. "Феникс" кодолық аты бар кассиндар, Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Нормандияға ортақ әскерлердің шабуылында қолданылған "Малбери" портының маңызды бөлігі болды.

Басқа мағыналары

Қайық көтергіш кассиндер: «Кассин» сөзі кассин құлыптарының, канал көтергіштерінің және көлбеулердің жылжымалы бөлігін синоним ретінде де қолданылады, онда қайықтар мен кемелер бір канал биіктігінен екіншісіне көтерілген кезде орналасады; су кассиннің ішінде сақталады немесе тиісті жұмыс принципіне сәйкес кассиннен шығарылады. Құрылымдық кассиндер: «Кассин» сөзі кейде темір бетон құрылымды белгілеу үшін қолданылады, ол қуыс цилиндрлік формаға бетон құю арқылы жасалады, әдетте, ашық қазбада кассин қалыпын жер бетінен төмен орналастырып, артқа толтырғаннан кейін немесе жер бетінде бұрғылап бетон құю арқылы. Бірақ терең кассиндерде бұл қиындық тудыруы мүмкін, өйткені тіреусіз қазбалар кассин қалыбы орнатылар алдында құлайды. Осылайша, бос кассин қалыбының айналына орналастырылған топырақ тұрақтылықты және беріктікті қамтамасыз етеді, бұл бетонды аз қиындықтармен және қалыптың жарылу қаупін азайта құюға мүмкіндік береді. Техникалық тұрғыдан алғанда, тек қалыптың өзі ғана нағыз кассин болса да, кез келген жер астындағы бетон бағананы жай ғана кассин деп атау қалыпты жағдай. Желдету сүзгі жүйелері: «Кассин» сөзі қауіпті материалдармен жұмыс істейтін объектілердегі желдету сүзгілеріне арналған герметикалық корпус ретінде де қолданылады. Корпуста әдетте алдын ала сүзгі элементі үшін жоғары жағындағы бөлік және жоғары тиімділіктегі сүзгі элементі үшін төменгі жағындағы бөлік болады. Ол бірнеше бөлімдерден тұруы мүмкін. Корпуста сүзгі элементтерін ауыстыруға арналған тығыздалған кіру есіктері орналасқан. Корпус әдетте сүзгілердің тиімділігін тексеру және сүзгі материалдарындағы қысымның өзгеруін бақылау үшін қолданылатын қосылыс нүктелерімен жабдықталған.