Техника - молодёжи 1952-07, страница 6

Инженер Ж. ЧУЙКО

Рис. А. ПОБЕДИНСКОГО и Н. СМОЛЬЯНИНОВА

Бетон, этот искусственный камень, долговечен и прочен, как природный гранит. На него опираются дома, маяки, мосты. Из него возводят сооружения, высоко поднимающиеся над землей и глубоко уходящие под воду. Условия бетонирования на суше и под водой резко различны. На суше бетон просто отливается в формы, где он твердеет. А отливку бетонных оснований в воде раньше производили лишь с помощью кессонов, что было связано с немалыми трудностями и не позволяло создавать большие подводные сооружения из бетона.

Строительство величайших в мире гидроэлектростанций требует сейчас возведения под водой огромных бетонных массивов. Выполнить их кессонным способом нельзя. Но и укладывать бетонную смесь непосредственно в воду недопустимо. Ее составные части будут оседать неравномерно: песок и цемент - медленнее, щебень или гравий — быстрее. В результате вяжущее вещество — цемент — останется во взвешенном состоянии, в то время как крупные заполнители, образующие каркас бетона, осядут. Поэтому бетон, уложенный в подводную конструкцию непосредственно через слой воды, оказывается рыхлым, непрочным.

Чтобы бетонирование под водой шло успешно, необходимо было найти такой способ работы, при котором свежий бетон не мог бы соприкасаться с водой.

Но как это сделать? Задача на первый взгляд кажется невыполнимой. Но советские инженеры решили ее.

Сейчас на наших стройках применяют два способа подводного бетонирования. Бетонные работы на глубине до 20 м производят с помощью вертикально-перемещающейся трубы. Вторым способом, называющимся «восходящая заливка», можно укладывать бетон на глубине втрое большей.

БЕТОН ТРАНСПОРТИРУЕТСЯ НАСОСОМ

У каждого бетонного сооружения при его возведении имеется своя деревянная «рубашка» — опалубка. В нее, как в форму, заливается бетон.

Для бетонирования под водой опалубка возводится на всю высоту подводной части сооружения и выводится на поверхность водоема.

Когда с помощью водолазов опалубка опущена и установлена на дне, в нее можно подавать бетон. Но здесь-то и начинаются трудности. Бетон нужно опустить через многометровый слой воды к нижней части сооружения, предохранив его от соприкосновения с водой. Для этого выступающая над водой часть опалубки оборудуется площадкой, где из звеньев длиною 1—2 м и диаметром 25—40 см собирается труба необходимой длины. Подъем и опускание этого металлического хобота осуществляется с помощью лебедки. По нему специальный насос гонит бетон в подводное сооружение. Через такую трубу можно бетонировать под водой площадь до 30 кв. м, укладывая 15—20 кубометров бетона в час.

В надводной части трубы имеется приемная воронка, снабженная клапаном, регулирующим скорость подачи бетонной смеси. В горловине воронки устанавливается шарнирная заслонка, закрывающая вход в трубу. Перед началом бетонирования в трубу укла

под водой

дывается пробка из мешочной ткани. Затем труба опускается в воду до дна котлована. При закрытой горловине трубы производится загрузка воронки бетонной смесью. После открытия заслонки бетон устремляется в трубу, заполняет ее целиком, и пробкой из мешковины, как поршнем, он вытесняет воду. В это время воронка доверху загружается новой порцией бетона. Трубу осторожно приподнимают, а затем, как только уровень бетона в воронке начнет повышаться, быстро опускают вниз. Вокруг устья образуется куча бетона. Теперь погруженная в бетон труба готова к работе. Нужно только следить, чтобы уровень бетона в ней все время был выше уровня горизонта воды.

Бетонная смесь, укладываемая в подводную конструкцию, должна обладать хорошей подвижностью, легко растекаться и равномерно заполнять всю площадь бетонируемой конструкции. Подача бетонной смеси в подводный массив не должна прекращаться ни на минуту. Перебои могут вызвать расслаивание бетона и ослабление конструкции. Выходя из трубы, бетон легко растекается по дну опалубки. Этому способствует вибрация трубы, вызываемая работой насоса. С ростом подводного сооружения труба постепенно поднимается, но с таким расчетом, чтобы ее нижнее отверстие было постоянно погружено в бетонную массу на глубину не меньшую, чем один метр.

Особое значение при подводном бетонировании имеет транспортировка бетона от места его приготовления к месту укладки. Она должна быть организована так, чтобы бетонная смесь, во-первых, не расслаивалась в пути, а во-вторых, чтобы скорость ее вытекания из трубы была согласована со скоростью перемещения трубы в вертикальном направлении. Для транспортирования бетонной смеси при подводном бетонировании применяется поршневой насос.

Из бетономешалки смесь подается сначала в воронку, а затем попадает в цилиндр насоса, откуда поршень гонит ее уже в бетоновод.

По трубам бетон движется равномерными толчками. Вследствие трения струи потока имеют различные скорости, в результате чего происходит дополнительное перемешивание бетона.

После того как бетонная кладка поднимется над горизонтом воды, труба извлекается и бетонирование надводной части ведется обычным способом, но перед этим верхний слой бетона, находившийся в процессе бетонирования в соприкосновении с водой, удаляется.

Бетонная смесь, в отличие от других строительных материалов, способна твердеть, приобретать прочность под водой, поэтому, очутившись в подводной части возводимого сооружения, она через две-три недели превращается в прочный каменный монолит. При этом верхний слой бетона играет роль покрова, предохраняющего свежеуложенный бетон от размывания.

КАМНИ СКЛЕИВАЮТСЯ ПОД ВОДОЙ

В практике современного строительства нередко приходится возводить подводные сооружения на глубинах более чем 20 м. В таких случаях слишком

Через горную реку, стремительно несущую свои воды, строится мост. Устои этого моста делаются из бетонной смеси, укладываемой по способу подводного бетонирования, без кессонов. На рисунке показаны последовательные этапы процесса нового способа. Слева, у берега. мы видим забивку металлического шпунта. Здесь будет первый бык будущего моста. На месте второго быка устанавливается опалубка. Водолазы уплотняют соединительные швы. В опалубку третьего быка производится заливка бетонной смеси по методу вертикально-перемещающейся трубы. Четвертый бык, справа, уже готов. На рисунке не показан процесс рытья котлована под устои моста. Оно производится землечерпательными снарядами или взрывным способом.

В и и з у — схема подводного бетонирования с помощью вертикально-перемещающейся трубы.