GLAVA 14 - FUNDIRAWE SO KESONIPNEVMATSKO FUNDIRAWE 14.1. Primena i na~in na izveduvawe Pri fundirawe vo otvoreni vodi ili vo sredini so visoki podzemni vodi ako gornite slabonosivi sloevi se takvi {to niz niv ne mo`at da se spu{tat bunari, pobijat ili izbu{at kolovi, ili pak, objektot e od takov tip {to voobi~aenite metodi na dlabinsko fundirawe bi bile nesoodvetni, toga{ se primenuva pnevmatskoto fundirawe ili kako {to se narekuva fundirawe so zatvoreni kesoni. Pnevmatskoto fundirawe se zasnova na principot na otstranuvawe na vodata od sad otvoren od dolnata strana i potopen pod nivoto na vodata, {to mo`e da se izvr{i edinstveno ako vo sadot se vnese vozdu{en pritisok ednakov so hidrostatskiot pritisok na dlabo~inata na koja dostignala dolniot rab od sadot.
Сл. 14.1 Keson spu{ten na dno od povr{inska voda
pl = γ w ⋅ hw Se razbira deka za sadot da stoi na odredena kota pod nivoto na vodata toj treba da ima svoja (ili dodadena) te`ina ednakva ili pogolema na silata od vodeniot potisok {to destvuva na taa kota. Ako sadot po dodavaweto na te`ina po~ne da se probiva niz po~venata sredina za vo nego da ne navleze voda treba vozdu{niot pritisok vo sadot postepeno da se zgolemuva, t.e. vo sekoj moment da e ispolnet uslovot daden vo gornata ravenka.
Ako na nekoj na~in bez ispu{tawe na vozduhot se obezbedi vo sadot (kesonot) da se spu{taat rabotnici, tie }e mo`at da izvr{uvaat iskop na materijalot i toa vo suvo (bez prisustvo na voda, iako se nao|aat na dlabo~ina hw pod nivoto na vodata), me|utoa se razbira deka vo toj slu~aj tie rabotat vo sredina so zgolemen vozdu{en pritisok koj e ednakov na hidrostati~kiot γ w hw Za prv pat komprimiran vozduh e primenet vo 1851 godina vo Anglija, no izrabotka na keson so koj se opfatila celata povr{ina na fundamentot e prv pat primenet vo 1859 godina vo Francija. Ovoj na~in na fundirawe se primenuva za fundirawe na dlabo~ini od maksimum 30-35 m pod povr{inata na vodata. Na pogolemi dlabo~ini ne mo`e da se primeni bidej}i ve}e pri dlabo~ina od 35 m vozdu{niot pritisok vo komorata (kesonot) mo`e da iznesuva 350 kPa, {to e pribli`no na kriti~niot pritisok {to mo`e da go izdr`i ~ove~kiot organizam. Dobri strani na ovoj na~in na fundirawe se tie {to mo`e i pri golemi dlabo~ini pod vodenoto nivo da se kopa bez prisustvo na voda, pri {to direktno se nabquduva iskopaniot materijal, a isto taka mo`at da se otstranuvaat samci ili ostatoci od objekti koi bi se popre~ile na patot na spu{taweto na kesonot niz po~venata sredina. Potoa kesonite da se izrabotuvaat vo temeli so golemi povr{ini (poznati povr{ini vo svetot do 1484 m2). Nedostatoci na ovoj na~in na fundirawe se: golemoto ~inewe, gubitoci na vreme pri vleguvaweto i izleguvaweto na rabotnicite od komorata, transportot na iskopaniot materijal, kakoi transportot na materijalot za ispolnuvawe na kesonot, a kako najgolem nedostatok e nehumanosta na ovoj na~in na fundirawe, bidej}i pri rabota pod zgolemen pritisok, toj mo`e da predizvika pojava na bolesta poznata pod imeto kesonska bolest, koja za `al ponekoga{ mo`e da bide i katastrofalna, odnosno da predizvika smrt. Poradi toa, ovoj na~in na fundirawe treba da se primenuva samo vo najisklu~itelni slu~ai, pa i toga{ mora da se prevzemaat nastrogi merki i da se obezbedat takvi uslovi za rabota {to }e ovozmo`at maksimalno izbegnuvawe na nesakanite slu~ai, {to ovoj na~in na fundirawe mo`e da gi donese ako ne se primenuvaat najstrogo site za{titni merki koi se propi{uvaat pri izvr{uvaweto na takvata rabota. Za izvr{uvawe na pnevmatskoto fundirawe potrebno e na gradili{teto da se obezbedi kompresorska stanica za proizvodstvo na vozduh, ~ij kapacitet }e bide dovolen za nespre~eno rabotewe vo rabotnata komora na kesonot. Proizvodstvoto na vozduh mora da se obezbeduva od dve nezavisni energii za rabota na kompresorite (na primer dizel i elektri~na). Pokraj kompresorskata stanica na gradili{teto mora da se napravi kesonot, koj obezbeduva prostorna rabota komora kako i dovolni nadyidoci za po~nuvawe na nadyiduvaweto na kesonot, potoa vertikalna
{ahta za transport na rabotnicite i materijalot od komorata do preodnita komora i obratno, isto taka treba da se obezbedi i preodna komora koja vsu{nost ja pbezbeduva vrskata pome”u nadvore{nosta (atmosverskiot pritisok) i vnatre{nosta(komprimiraniot pritisok), kako i razli~ni cevki za dovod i odvod na vozduh, manometri, elektri~na instalacija vo komorata, sanitetska kola, de`uren lekar i dr.
Сл. 14.2 [ema za pneumatsko fundurawe Rabotnata komora vo osnova treba da ima dimenzii koi }e bidat dovolni da, po ispolnuvaweto na kesonot so beton, gi prenese tovarite od objektot, zaedno so sopstvenata te`ina na kesonot i te`inata od nadyiduvaweto, kako i na po~venata sredina, a da pritoa taa ne bide tovarena so specifi~en tovar pogolem od dozvolenata nosivost na po~vata, kako i da toj specifi~en tovar ne predizvika takva napregnata sostojba vo po~venata osnova koja bi predizvikala nedozvoleni deformacii vo nea, pa spored toa i na objektot koj se gradi. Visinata na rabotnata komora treba da bide dovolna da mo`e vo nea rabotnicite slobodno da rabotat, a po potreba i da se smestat mehani~ki sredstva i so niv slobodno da se raboti. Obi~no taa dovolna visina iznesuva 2.20 m, a poretko do 2.50 m. Pogolemi visini od 2.50 m ne treba da se usvojuvaat. Rabotnata komora vo osnova se izrabotuva vo vid na pravoagolnik, krug, mnoguagolnik i vo drugi formi, vo zavisnost od formata na osnovata na objektot koj se fundira. Istata se izrabotuva skoro isklu~ivo od armiran beton, a za pogolemi dimenzii vo osnova na kesonot, od ~elik. Porano se upotrebuvalo i drvoto kako materijal za izrabotka na kesonot, no denes negovata upotreba vo ovaa oblast e isklu~ena.
Сл. 14.3 Kesonski komori; a) od armiran beton; b) od ~elik Rabotnata komora se sostoi od: vertikalni yidovi 1(slika 14.3) i tavan 2. Bez razlika od kakov materijal e izrabotena rabotnata komora, nejzinite yidovi zadol`itelno sekoga{ po~nuvaat so no` 3, koj slu`i za polesno prodirawe na komorata niz slabonosivite sloevi, kako {to be{e ka`ano i pri fundiraweto na bunari. Konstruktivnite oblici za izrabotka na kesonskiot no` se isti kako i kaj bunarskiot no`. Rabotnata komora se izrabotuva po mo`nost na mestoto na postavuvawe na kesonot i toa obi~no vrz ve{ta~ki ostrov, ako e fundiraweto vo otvorena voda (Сл. 14.4-a). Me|utoa komorata mo`e da se izraboti na bregot i po postignuvawe na odredena jakost na betonot (ako e od beton) komorata da se transportira niz vodata so plivawe, pri {to transportot od mestoto na betonirawe do vodata bi se izvr{il so iskop na dovolno {irok kanal vo koj bi navlegla vodata so {to kesonot so plivawe bi se doteral do mestoto na spu{taweto, kade bi bil doteran i spu{ten so pomo{ na plovni sredstva (Сл. 14.4-b).
Сл. 14.4 Izrabotka na kesonska komora vo otvoreni vodi; a) na mestoto na fundirawe; b) na bregot od vodata Otkako komorata }e se postavi na mestoto na spu{taweto vrz nea se montira vertikalnata {ahta i preodnata komora i site instalacii so elektri~nata i kompresorskata stanica. Spu{taweto na komorata se vr{i so pomo{ na iskopuvawe na materijalot od vnatre{nosta na komorata pri {to pod dejstvo na negovata te`ina i potrebnata dodadena te`ina od nadyiduvaweto se sovladuva trieweto me|u yidovite od komorata i nadyidocite so po~venata sredina. Nadyiduvaweto spored toa se vr{i sekoga{ na suvo, t.e. nad nivoto na vodata {to ovozmo`uva lesno
izvr{uvawe na rabotite. Pri toa pritisokot vo rabotnata komora treba sekoga{ da bide ednakov na hidrostati~kiot pritisok na kotata na no`ot od nadvore{nata strana od komorata. Taka so zgolemuvawe na te`inata od nadyiduvaweto t.e. nad betoniraweto, i so iskop na materijalot od vnatre{nosta na komorata se vr{i spu{tawe na rabotnata komora do proektiranata kota, t.e. do nosiviot po~ven sloj vrz koj treba da se izvr{i fundiraweto.
Сл. 14.5 Spu{tawe na kesonskata komora; a) po~etna i “sredna”; kone~na faya Po spu{taweto na kesonot do kotata na fundirawe, rabotnata komora se ispolnuva so beton i so nejzinato isplonuvawe poleka rabotnicite ja napu{taat komorata i po potrebnoto stvrdnuvawe na betonot kesonot e spremen da po~ne da gi prima tovarite od objektot nad nego, koj po~nuva da se gradi. Kako {to be{e predhodno re~eno rabotata pri zgolemen vozdu{en pritisok mo`e mnogu {tetno da vlijae vrz ~ove~kiot organizam, pa zatoa pri pnevmatskoto fundirawe potrebno e strogo da se po~ituvaat posebnite merki koi se propi{uvaat za takvite uslovi na rabota. Rabotnicite pri vleguvaweto treba da pominat izvesno vreme vo preodnata komora vo koja postepeno se pu{ta da raste pritisokot od nula (atmosferski) pa do potrebniot pritisok (koj {to e vo rabotnata komora). Potoa rabotnicite se spu{taat vo rabotnata komora kade rabotat pod zgolemen pritisok. Vremeto na rabotewe zavisi od visinata na pritisokot. Potoa smenata se vra}a vo preodnata komora, kade rabotnicite treba da se zadr`at dovolno vreme, za koe vreme postepeno treba da se namaluva pritisokot do nula (atmosferskiot pritisok). Potoa vo preodnata komora vleguva slednata smena, pri {to po zgolemuvaweto na pritisokot vo preodnata komora i
nivno adaptirawe na potrebniot pritisok se spu{taat vo rabotnata komora kade po~nuvaat so rabota. Na ovoj na~in se vr{i smena na rabotnicite i nivna adaptacija od nadvore{ni uslovi na uslovi so zgolemen pritisok i obratno. Vremeto na raboteweto i prilagoduvaweto na pritisocite se dadeni vo Табела 14.1. Табела 14.1 Pritisok vo komorata [кPa] do 50 50÷100 100÷130 130÷150 150÷180 180÷200 200÷220 220÷250 250÷275 275÷300 300÷325 325÷350
Prilagoduvawe kon povisok pritisok [min] 5 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35
Pabotewe vo komorata [min] 465 455 325 315 305 300 285 275 260 130 115 105
Prilagoduvawe kon atmosverski pritisok [min] 10 15 20 30 35 40 50 60 70 80 90 100
Za pomali pritisoci na gradili{teto treba da ima samo sanitet, a za pogolemi pritisoci mora na samoto gradili{te da ima i de`urstvo na lekar-specijalist. Ovie merki na zdravstvena za{tita jasno govorat deka fundiraweto so pomo{ na komprimiran vozduh treba da se izbegnuva, odnosno da se primenuva samo vo navistina isklu~itelni situacii.
