Жұмсақ топырақ жанында немесе су астында бетон қабырға салудың тиімді әдісі – slurry қабырғалары. Төңкерістер, қазбалар мен қоршаған ортаны қорғауда қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Азаматтық инженерлік техника
Civil engineering technique
Шөгінді қабырға – ашық суға жақын немесе жер асты суының деңгейі жоғары жұмсақ топырақты аумақтарда темір бетон қабырғаларын салуға қолданылатын азаматтық инженерлік техника. Бұл техника көбінесе туннельдер мен ашық қазбаларды қоршап тұратын диафрагмалық (су өткізбейтін) қабырғаларды салу және негіздерді құру үшін пайдаланылады. Суперфонд учаскелерінде қалдықтарды немесе ластануды ұстап тұру және қалдық құрауыштардың болашақта таралу мүмкіндігін азайту үшін, көбінесе басқа қалдықтарды өңдеу әдістерімен бірге шөгінді қабырғалар қолданылады. Шөгінді қабырғалар – "жақсы бекітілген" технология, бірақ нақты жоба үшін шөгінді қабырғаларды қолдану туралы шешім, сол жердің қажеттіліктеріне сай келетін жоспарды жасау үшін геофизикалық және басқа инженерлік зерттеулерді талап етеді. Жоба мақсаттарына қол жеткізу үшін шөгінді қабырғаларды басқа әдістермен бірге қолдану қажет болуы мүмкін.
A slurry wall is a civil engineering technique used to build reinforced concrete walls in areas of soft earth close to open water, or with a high groundwater table. This technique is typically used to build diaphragm (water blocking) walls surrounding tunnels and open cuts, and to lay foundations. Slurry walls are used at Superfund sites to contain the waste or contamination and reduce potential future migration of waste constituents, often with other waste treatment methods. Slurry walls are a "well established" technology but the decision to use slurry walls for a certain project requires geophysical and other engineering studies to develop a plan appropriate for the needs of that specific location. Slurry walls may need to be used in conjunction with other methods to meet project objectives.
Құрылыс
Қабырға пішінін жасау үшін траншея қазылғанда, ол бірден шламымен (әдетте бентонит пен су қоспасы) толтырылады. Тығыз, бірақ сұйық шламы траншеяның құлауын болдырмайды, себебі ол ішкі гидравликалық күштерді тепе-теңдейді және траншеяға су ағынын баяулатады. Шламы қоспасының тығыздығын мұқият бақылап, траншея қабырғаларының құлауын болдырмау үшін дұрыс сыртқы қысымды жасау үшін реттеу қажет. Шламы қабырғалары әдетте терең және жуан бетондық бағыттау қабырғалары жиынтығынан басталады. Бағыттау қабырғалары жер бетіне жақын орналастырылып, қалаған шламы траншеясының контурларын белгілеу және қазба машиналарын басқару үшін салынады. Қазба жұмыстары краннан ілінген арнайы қабық тәрізді қазғыш немесе гидромель траншея кескіші арқылы жүргізіледі. Экскаватор бірінші қабырға сегментін жобалық тереңдікке (немесе тасқа) дейін қазады. Экскаватор содан кейін көтеріліп, қажеттілікке қарай кезең-кезеңмен кесулер жасап, траншеяның бағыттау қабырғалары бойымен жылжытылады. Траншеяның құлауын болдырмау үшін қазынды үнемі шламымен толтырады, бірақ сұйықтық толтыру қазба машиналары мен қазылған топырақты кедергісіз жылжытуға мүмкіндік береді. Траншеяның белгілі бір тереңдігіне жеткеннен кейін, арматуралық тор шламы толтырылған шұңқырға түсіріледі және шұңқыр төменнен жоғарыға қарай треми трубалары арқылы бетонмен толтырылады. Ауыр бетон бентонит шламын ығыстырып шығарады, ол сорғыланып, сүзіліп, келесі қабырға сегментінде пайдалану үшін резервуарларда сақталады немесе қайта өңделеді. Шламы қабырғалары су мен жұмсалған топырақтың ағып кетуін болдырмай, аумақты кезең-кезеңмен қоршауға арналған. Бетон қатып қалғаннан кейін, бетон қабырғамен қоршалған аумақта қазу жұмыстарын жалғастыруға болады. Бетон қабырғаның жаңа қазылған аумаққа құлауын болдырмау үшін, уақытша тіректер, мысалы, анкерлер немесе ішкі қиылыс арқалары орнатылады. Құрылыс аяқталғаннан кейін, қабырғалы аумақта салынған құрылым әдетте қабырғаны қолдайды, сондықтан анкерлер немесе басқа уақытша бекітпелер қажет болмауы мүмкін.
While a trench is being excavated to create a form for a wall, it is simultaneously filled with slurry (usually a mixture of bentonite and water). The dense but liquid slurry prevents the trench from collapsing by providing outward pressure, which balances the inward hydraulic forces and also retards water flow into the trench. The density of the slurry mix must be carefully monitored and adjusted to produce the correct outward pressure to prevent the trench walls from collapsing. Slurry walls are typically constructed by starting with a set of concrete guide walls, typically deep and thick. The guide walls are constructed near the ground surface to outline the desired slurry trench, and to guide the excavation machinery. Excavation is done using a special clamshell shaped digger or a hydromill trench cutter, suspended from a crane. The excavator digs down to design depth (or bedrock) for the first wall segment. The excavator is then lifted and moved along the trench guide walls to continue the trench with successive cuts as needed. The trench is at all times kept filled with slurry to prevent its collapse, but the fluid filling allows the excavation machinery and excavation spoil to be moved without hindrance. Once a particular depth of trench is reached, a reinforcing cage is lowered into the slurry filled pit and the pit is filled with concrete from the bottom up using tremie pipes. The heavier concrete displaces the bentonite slurry, which is pumped out, filtered, and stored in tanks for use in the next wall segment, or it is recycled. Slurry walls are successively extended to enclose an area, blocking water and softened earth from flowing into it. Once the concrete has hardened, excavation within the now concrete wall enclosed area can proceed. To prevent the concrete wall from collapsing into the newly excavated area, temporary supports such as tiebacks or internal crossbeams are installed. When completed, the structure built within the walled off area usually supports the wall, so that tiebacks or other temporary bracing may be optionally removed.
Тарих
Шламовый қабырға техникасы алғаш рет 1950 жылдары Италиядағы Милан метрополитенінің Қызыл желісін қазу кезінде ICOS (Impresa Costruzioni Opere Specializzate) компаниясымен енгізілді. Бұл жаңа технология жоғарыдан төменге қарай туннель салу әдісінің маңызды бөлігіне айналды, ол "Милан әдісі" (Metodo Milano) деп те аталады. 1967-1968 жылдары Нью-Йорктегі Әлемдік сауда орталығының негізін қоршап тұрған "ванна" құрылысында шламовый қабырға қолданылды. 1980 жылдары Бостондағы Red Line Northwest Extension жобасы АҚШ-та гидромель траншеялық кескіштерді және "Милан әдісін" қолданған технологияның заманауи түрін пайдаланған алғашқы жобалардың бірі болды. Шламовый қабырғалар Бостонның 1990 жылдардағы Big Dig туннель жобасында да кеңінен қолданылды.
The slurry wall technique was first introduced in the 1950s during the excavations of the Red Line of the Milan Metro in Italy by the company ICOS (Impresa Costruzioni Opere Specializzate). This new technology became an important component of the top down tunnelling method also known as Metodo Milano ("Milan method"). Slurry wall construction was used in 1967–1968 to construct the "bathtub" that surrounded the foundations of most of the World Trade Center site in New York City. In the 1980s, the Red Line Northwest Extension project in Boston was one of the first projects in the US to use the modern form of the technology, with hydromill trench cutters and the "Milan method". Slurry walls were also used extensively in Boston's 1990s Big Dig tunnel project.
Дизайн
Слюррилік қабырғаның (диафрагмалық қабырғаның) жобалауы қабырға қалыңдығы мен күшейткіш элементтерді жобалауды қамтиды. Алдын ала жобалау кезінде слюррилік қабырғаның қалыңдығы әдетте қазба тереңдігінің 4-8%-ына белгіленеді. Слюррилік қабырғаның жобалауы кернеу талдауынан алынған иілу моменті мен сығу кесіміне негізделеді. Мұндай жер асты қабырғаларын жобалауда бірлік ені бір метр деп есептеледі және қабырға жазықтық деформация жағдайында талданады. Қазбалардың ұзындығы мен енінің қатынасы көбінесе үлкен болғандықтан, жазықтық деформация жағдайларын қарастыруға болады. Бір фазалық диафрагмалық қабырға, сондай-ақ "қырқу қабырғасы" деп те аталады, тіреу сұйықтығына байланыстырғыш зат (әдетте цемент) қосылады, осылайша тіреу сұйықтығы алмастырылмай қатаяды. Бұл құрылыс түрінің бір қолданылуы – кейін жаңартылатын қоқыс полигонының герметикалық жабылуы.
The design of a slurry wall (diaphragm wall) includes the design of wall thickness and reinforcements. Thickness of a slurry wall in preliminary design is generally set to about 4 8% of the excavation depth. Slurry wall design is undertaken based on bending moment and shear envelope obtained from the stress analysis. In the design of such underground walls, width of the unit is considered as one meter, and the wall is analyzed under plane strain condition. Since the length to width ratio of excavations is generally large, plane strain conditions can be assumed. In a single phase diaphragm wall, also known as a "cut off wall", a binder (usually cement) is added to the supporting fluid so that the supporting fluid hardens without exchange. One application for this type of construction is a landfill seal that is to be retrofitted later.