КЕССОННЫЕ РАБОТЫ (проф. вредности и проф. заболевания). Гигиена труда в кессоне. Кессоны представляют устройство, состоящее из рабочей камеры, идущей от нее вверх шахтной трубы, оканчивающейся наверху аппаратной камерой, и шлюза, соединенного с аппаратной камерой. Рабочая камера представляет собой ту часть кессона, в к-рой производятся собственно кессонные работы, т. е. выкапывание и выемка грунта. Обычно она делается из железобетона, но может быть железной и даже деревянной. Шахтная труба предназначена для спуска в камеру людей и материалов и для поднятия из нее выкопанного грунта. Она состоит из отдельных звеньев, наращиваемых одно на другое по мере опускания кессона, и имеет строго вертикальную лестницу для людей. Аппаратная камера заключает в себе несложные механизмы, служащие для подъема из рабочей камеры грунта и спуска в нее материалов и обслуживаемые обычно двумя рабочими внутри ее. Шлюз имеет специальное назначение как медицинского, так и производственного характера, представляя камеру (или камеры), в к-рой может быть создано любое давление воздуха, промежуточное между наружным давлением и давлением в кессоне, без изменения давления в самом кессоне. Создание таких промежуточных давлений необходимо в целях предохране- тшя людей от опасности повреждений и заболеваний, связанных с изменением давления, а также в целях сохранения необходимого давления в рабочей камере в моменты выхода людей наружу или выдачи грунта и подачи материалов. В рабочей камере обычно работает от 6 до 14 человек. Когда кессон дошел до грунта необходимой устойчивости, дальнейшие работы по выемке земли заканчиваются, рабочая камера заполняется бетоном, как и первое звено шахтной трубы; вся же остальная часть кессона снимается, и образовавшееся т. о. незаполненное пространство в каменной кладке заполняется также бетоном, после чего устой готов. Назначение К. р. заключается в том, что при недостаточной для данного сооружения прочности грунта (когда под ним находится водоносный слой) или при необходимости производства работ на дне рек и т. п. под возводимое сооружение (мост, здание и т. п.) подводятся устои и опоры, доводимые до прочного грунта, вследствие чего приходится проходить через воду. Для этой цели в соответствующем слое вода оттесняется воздухом, нагнетаемым под давлением в специальное устройство, называемое кессоном. Величина давления воздуха соответствует глубине нахождения кессона; при этом исходят из расчета, что на каждые 10 м глубины опускания кессона давление подаваемого в него воздуха должно повышаться на 1 атмосферу. Воздух в кессон нагнетается компрессорами из компрессорной станции по воздухопроводам. Т. к. при сжатии воздух сильно нагревается, то, если не принимаются специальные меры для охлаждения, он попадает в кессон значительно нагретым, вследствие чего в таких случаях t° в кессоне оказывается чрезмерно высокой. Это происходит также и в том случае, когда воздухопроводная сеть не изолирована и подвергается нагреванию солнцем. В зимнее время неизолирование воздухопроводной сети ведет к обратным результатам: воздух в кессон может приходить охлажденным, и t° в кессоне может оказаться чрезмерно низкой. Т. к. воздух для компрессоров может забираться в неудачном (в смысле его запыленности) месте и так как при прохождении его через компрессоры, смазываемые маслами, он может загрязняться последними, то иногда воздух в кессоне может оказаться и сильно загрязненным. Влажность в кессоне всегда по неизбежности очень высока, превышает 90% и нередко доходит до полного насыщения. Особенно высока она в шлюзах в период вышлюзовывания, т. к. в связи с понижением давления, все время происходящим в шлюзе, наступает образование тумана в нем и конденсация паров в воду. То же явление имеет место и в рабочей камере в периоды посадки кессона, осуществляемой понижением давления в нем. Вентиляция в кессоне зависит от количества подаваемого в него воздуха, а также от качества грунта; при грунтах, легко проницаемых для воздуха (песчаные), вентиляция кессона и в частности рабочей камеры осуществляется удовлетворительно; в случае же грунта, плохо проницаемого для воздуха (глини- стый, илистый), вентилирование кессона может значительно страдать, если оно не обеспечивается специальными мерами. Для обеспечения необходимой чистоты воздуха (освобождение его от примесей масел, конденсата и пыли) в воздухопроводную сеть включаются резервуары, к-рые в случае надобности могут" быть снабжены и фильтрами. Действующее в СССР законодательство требует в наст, время подачи такого количества воздуха, к-рое обеспечивало бы не менее трехкратного обмена его в 1 час в рабочей и аппаратной камерах. При существующих условиях эта норма обеспечивает около 50 м 3 воздуха на человека. Недостаточность вентилирования кессона имеет тем большее значение, что вследствие весьма высокой влажности в кессоне легче создаются неблагоприятные для терморегуляции организма условия и скорее наступают т. о. расстройства в последней, что оказывает прямое влияние на возникновение кессонных заболеваний. Кроме того в деле профилактики кессонных заболеваний имеет большое значение температурный режим в кессоне. Наиболее подходящей является температура в пределах 17-22°, узаконенная постановлением НКТ СССР от 5/II 1930 г., причем при высших пределах было бы весьма полезно дать соответствующую скорость движению воздуха в рабочей камере (до 0,6"м в 1 сек.) для обеспечения необходимой теплоотдачи организма. Кессонные б-ни, их патогенез, симптоматология, лечение и п р о -филактика. Переход организма из нормального давления в повышенное влечет за собой изменение в его тканях и органах, постепенно приобретающих давление окружающей среды. Если этот переход совершается постепенно и в течение времени, достаточного для приспособления организма к изменившимся условиям давления, и если в организме отсутствуют пат. изменения, препятствующие этому приспособлению, то организм благополучно переносит переход в высокое давление и пребывание в нем. Если же одно из этих условий нарушено, то неизбежны соответствующие повреждения в организме. Практически при К. р. это сводится к тому, что в периоде прямого шлюзования («компрессии»),когда в шлюзе слишком быстро поднимается давление или когда находящееся в шлюзе лицо страдает каким-либо пат. процессом в слуховом аппарате или носоглоточном пространстве, легко могут наступить явления перфорации барабанной перепонки вследствие неуравнявшегося давления в cavum tympani с внешним давлением. Поэтому законодательство всех стран предписывает повышение давления в шлюзе в соответствии со специальной таблицей времени. В частности законодательство СССР требует постепенного повышения давления от нормального до одной добавочной атмосферы в течение 5 мин.; от одной добавочной атмосферы до двух атмосфер- 3 мин., а всего от нормального давления- 8 мин.; от двух до трех атмосфер-2 мин. (от нормы 10 мин.); от трех до четырех атмосфер-2 мин. (от нормы 12 мин.). С другой стороны требуется, чтобы люди, спуска- «41 «42 ющиеся в кессон, не страдали никакими пат. изменениями или процессами в слуховом аппарате или носоглоточном пространстве. Все же и при соблюдении всех предосторожностей у находящегося в шлюзе, особенно «ще мало тренированного человека, может появиться неприятное ощущение и даже острая боль в ушах вследствие ненаступив-шего еще уравнения давлений на барабанную перепонку изнутри и извне. В этом случае пропускание воздуха через Евстахиеву трубу (методом Вальсальвы или глотанием) открывает ее, благодаря чему давление в барабанной полости быстро выравнивается и неприятные ощущения и боль быстро исчезают. Т. о. могущие наступить в компрессионном периоде поражения барабанной перепонки носят чисте механический характер и не относятся собственно к кессонным заболеваниям.-Когда давление в шлюзе достигает уровня рабочего давления в кессоне, открывается дверь в среднюю, аппаратную камеру (до того момента это невозможно,т.к. все двери в кессоне открываются в сторону большего давления), и прошедшие шлюзование люди через эту камеру переходят в шахтную трубу, по лестнице к-рой спускаются в рабочую камеру, где и остаются все время своей смены. Это время находится в зависимости от величины давления в кессоне, и по новым правилам 1930 г. при давлениях до 1,75 добавочной атмосферы оно не должно превышать 7 час. в сутки, от 1,75 до 2,5 добавочной атм.- 6 часов, от 2,5 до 3 атм. - 5 часов, от 3 до 3,5 атм.-4 час. и свыше 3,5 атм.-2 час, причем во всех этих случаях устанавливаются обязательные две смены для человека в сутки (за исключением давлений свыше 3,5 атмосфер, для которых устанавливается одна смена), т. ч. указанное время он проводит в кессоне в два приема. При этом в указанное время включается также время шлюзования, вышлюзовывания, спуска в рабочую камеру и подъема из нее. Во время пребывания в сжатом воздухе обычно человек не испытывает никаких заметных расстройств. По окончании работы в кессоне люди переходят снова в шлюз для обратного шлюзования («декомпрессии»); дверь из шлюза в аппаратную камеру закрывается, и в шлюзе начинается медленное понижение давления, пока оно не будет редуцировано до нормального. Обычно редукцию давления проводит дежурный мед. персонал. Понижение давления производится в соответствии со специальными правилами и по законодательству СССР оно должно отвечать след. нормам: при переводе человека из давления в 1 доб. атм. в нормальное давление редукция давления должна продолжаться 5 мин., от Р/з доб. атм. до норм.- 10 мин., от 1"/» доб. атм. до норм.--20 мин., от 2 доб. атм. до норм.-30 мин., от 3 доб. атм. до норм.-45 мин., от 4 доб. атм.до норм.-1 час. Наиболее серьезные и опасные для жизни расстройства в организме наступают в последе омпрессионном периоде. Если декомпрессия ведется быстро, с нарушением установленных норм, то и в этом периоде возможны случаи перфорации барабанной перепонки с кровотечениями из ушей, но уже вследствие превышения внутреннего давления над внешним. Однако такие случаи редки, т. к. нарушения норм редукции давления должны быть для этого слишком грубыми. Кессонные заболевания зависят от того, что ткани и органы, насытившиеся воздухом (гл. обр. азотом) во время пребывания организма под давлением, не успевают освободиться от него во время декомпрессии и организм переходит в нормальное давление с избыточным газом в тканях. Насыщение организма воздухом (сатурация) происходит через кровь, передающую его от легочной ткани путем диффузии всем тканям и органам. При переходе в нормальное давление происходит обратный процесс- десатурация тканей и жидкостей организма от избыточного газа. Скорость ее находится в зависимости от степени насыщения организма воздухом (а это последнее зависит от величины давления, продолжительности его действия и сатурационных способностей отдельных тканей), сущность же заключается в стремлении избыточного газа (азота) перейти из насыщенных им тканей в кровь и через нее попасть в выдыхаемый воздух и с ним покинуть организм. Если степень насыщения организма азотом значительна, то естественно попадание в кровеносные сосуды значительных количеств азота, эмболы которого, закупоривая различные сосуды, могут обусловить соответствующие расстройства в организме. Т. о. кессонные заболевания являются последствием газовых эмболии различных локализаций.-В зависимости от последних все кессонные заболевания могут быть разделены схематически на 3 группы. К 1-й группе относятся местные поражения кожи в форме кожной эмфиземы, объясняемой частью газовой эмболией кожных сосудов, частью выделением газа непосредственно в клетчатке; явления эмфиземы объясняют кожный зуд, хотя нек-рые считают причиной зуда раздражение задних корешков спинного мозга пузырьками газа, находящимися в спинномозговой жидкости. Поражение кожи характеризуется крапчатостыо или мрамор-ностью ее, зависящей от эмболии поверхностных кожных вен. К этой же группе относятся наиболее частые у кессонщиков поражения суставов, костей и мышц (кессонные ревматизмы, «заломай» русских кессонщиков). Наиболее часты случаи кессонного суставного ревматизма, особенно-заболевания коленного сустава. Эти случаи нередки и при сравнительно невысоких давлениях (до 2 атм.). Механизм происхождения этих поражений не вполне ясен. Можно полагать, что он сводится к давлению на нервные окончания скоплений газа под фасциями, под надкостницей, в желтом мозгу трубчатых костей, а также в полостях суставов. Симптомы этих заболеваний: повышение сухожильных рефлексов, чувствительность нервных стволов, опухание пораженной конечности, шум трения, выпот и хруст в суставе. Ко 2-й группе относятся поражения центральной нервной системы от эмболии ее сосудов и от скопления пузырь- ков газа в ней. Эти поражения могут касаться как спинного мозга, так и головного. Церебро-спинальные поражения проявляются в форме параплегии (чаще спастической), моноплегии, паралича мочевого пузыря и прямой кишки, расстройства чувствительности и координации и т. д. Явления эти могут быть преходящими, если произойдет рассасывание газовых скоплений и эмболов. Если же наступают разрушения нервной ткани (гл. обр. в задних столбах и задних отделах боковых столбов грудной части спинного мозга) или кровоизлияния в нее (гематомиелия), то явления эти остаются стойкими и нередко, спустя несколько недель, заканчиваются летально. Церебральные симптомы сводятся к головокружению, головным болям, расстройствам речи, помрачению сознания, ступорозному состоянию. В результате газовой эмболии мозговых сосудов могут наступить коляпс и смерть. Гемипле-гия и судороги, являющиеся следствием очаговых размягчений мозга, нередко присоединяются к вышеуказанным мозговым явлениям. Скопления газа в лабиринте могут обусловить наступление глухоты и Меньеровского симптомокомплекса.-Наконец к 3-й группе относятся явления, зависящие либо от проскакивания крупных эмболов в правое сердце или от эмболии коронарных сосудов с остановкой сердечной деятельности и смертью per syncopen либо от закупорки легочных сосудов с наступлением смерти per asphyxiam. Последний случай характеризуется резкой одышкой с интенсивными припадками астмы на почве развивающегося отека легких. В то время как 1-я группа кессонных б-ней наступает и при давлениях сравнительно невысоких и характеризуется локализованными и преходящими поражениями, 3-я группа представляет собой поражения генерализированного характера всегда с быстрым и бурным летальным исходом и наступает после перехода из наиболее высоких давлений (4-3 атм.); 2-я группа занимает промежуточное положение, развивается после пребывания под давлением значительных степеней (2,5-3,5 добавочной атм.) и может либо ограничиваться локализованными преходящими или стойкими поражениями либо характеризоваться общими поражениями с летальным исходом. Все заболевания от сжатого воздуха объединяются под общими синонимами: аэро-патия, аэремия, пневматемия и т. п. При экспериментах на животных и при вскрытиях на людях, быстро погибших в деком-прессионном периоде, правое сердце находили растянутым большим количеством газа, а венозную систему-заполненной газовыми пузырьками. Вследствие этого кровь при вскрытии пенится. В коронарных сосудах находили множественные газовые эмбо-лы. В спинном мозгу в случаях параличей при аутопсии были находимы геморагии и очаговые размягчения с локализацией преимущественно в нижней грудной и верхней поясничной частях, что объясняется более слабой васкуляризацией их. Со стороны легких при вскрытиях были обнаруживаемы отек и интерстициальная эмфизема. Печень, селезенка и почки также оказываются на вскрытиях пораженными, хотя прижизненно» они и не давали никаких симптомов. Отмечены были случаи нахождения огромных газовых скоплений под слизистой jejuni.-■ Скорость сатурации тканей газом, resp. азотом, зависит от их свойств. Так, насыщение крови происходит в течение 55 сек., жировая же ткань насыщается медленно и вместе с тем она поглощает азота в 5 раз больше, чем кровь и др. ткани. Т. о. эта ткань, составляющая до 20% веса тела и слабо васку-ляризованная, будет и медленно освобождаться от газа в декомпрессионном стадии, представляя собой в этот период резервуар-для поглощенного под давлением азота. Поэтому нервная ткань, подкожная клетчатка, костный мозг, суставы (особенно коленные) поражаются чаще всего. Для борьбы с кессонными, resp. декомпрессионными б-н я м и важен прежде-всего соответствующий проф. подбор рабочих. Это должны быть люди с хорошей сердечно-сосудистой системой, способной справиться с транспортированием порций газа от тканей к легким, с незначительным развитием жировой ткани, с устойчивой нервной системой и т. д. Условия труда (температурные и т. д.) не должны создавать препятствий к нормальному функционированию-организма, особо важному в декомпрессион-ном периоде; все, что может понизить резистентность организма в этот период (охла-^ ждение, простуда и т. п.), может явиться прямой причиной кессонного заболевания и должно быть тщательно устраняемо. Крайне важно соблюдение норм пребывания под давлением, а особенно норм вышлюзовыва-ния. Последнее играет кардинальную роль в профилактике кессонных заболеваний. Помимо точного соблюдения правил вышлюзо-вывания и соответствующих условий в шлюзе (надлежащая t°, чистый воздух, достаточная вентиляция) важно после выхода человека из кессона возбудить его сердечную-деятельность, для чего целесообразно давать рабочим тотчас же горячий чай или кофе, предоставлять им тут же (в специальном помещении) короткий отдых для приведения терморегулирующего аппарата в устойчивое состояние, переодевания и обсыхания во избежание простуды.-Кессонные заболевания могут возникнуть и не тотчас по выходе из кессона, но и через несколько (до 24) часов. Поэтому необходимо соблюдение соответствующих мер предосторожности и нек-рое время по выходе из кессона. Специальное и особое врачебное наблюдение при К. р. неизбежно и необходимо.-У слови я труда при К. р. регулируются в СССР правилами НКТ СССР за № 38 от 5/П 1930 г., которые нормируют вопросы устройства, оборудования и содер-ятания кессонов, вспомогательных помещений и устройств при них, предписывают все необходимые меры безопасности и гигиены при работах в кессоне, мероприятия по предупреждению кессонных заболеваний, устанавливают правила организации врачебной службы, излагают противопоказания к допущению к К. р. и предписывают обязательные способы лечения кессонных болезней. По постановлению НКТ СССР за № 156 от 30 апреля 1929 года (раздел XI, п. 5) для кессонщиков устанавливается по особой вредности работ дополнительный двухнедельный отпуск. Наиболее действительный способ лечения кессонного заболевания-рекомпрес-сия, возвращение в давление, при к-ром человек работал. Для этого кессонные работы должны быть всегда обеспечены лечебным шлюзом с соответствующим оборудованием, куда могут быть вносимы заболевшие. Даже в случае параличей, если поражения нестойкие, человек легко и быстро полностью восстанавливает свое здоровье в леч. шлюзе. Леч. шлюз должен быть оборудован койками, электрическим освещением, обогревательными приборами, снабжен специальным окном для наблюдения извне за состоянием б-ного и иметь камеру для передачи б-ному медикаментов л пр. без изменения давления в шлюзе. Метод рекомпрессии основан на том, что под давлением газовые эмболы уменьшаются в размерах и рассасываются, переходя вновь в растворенном состоянии в ткани. После рекомпрессии, когда человек почувствует себя вполне здоровым, начинают медленно и осторожно редуцировать давление. Помещение в леч. шлюз заболевшего должно произойти возможно быстрее и во всяком случае не позже чем через 12 час. после наступления симптомов заболевания. Из паллиативных мер нужно указать на болеутоляющие медикаменты, высокую темп. (расширение сосудов и ускорение циркуляции крови), успокаивающие мази, массаж, ванны. Эти меры могут быть применены лишь в легких случаях (происшедших от небольших давлений до 2 атмосфер). Лит.: Бобров Н. и Б р е н е р В., Количественное и морфологическое исследование крови у кессонных рабочих, Гигиенатруда, 1927, Л"»7; Гуща А., К вопросу о влиянии повышенного атмосферного давления на состав крови, Арх. бис логических наук,т. XIX, вып. 1, 1915 (лит.); Л п б о в Б., О влиянии подподных работ на человека. Врач, 1901, Л г » 20-21 (лит.); Р и в о ш О., Кессонные работы с точки зрения охраны труда, Гиг. труда, 1924, Л"° 6; Соловцова А., К вопросу о влиянии на кровь кессонных работ, Русский врач, 1914, .№ 13-14, 17, 22-23; Heller R.., Die Caissonkrankheit, Dissertation, Zurich, 1912. См. также иностранную литературу к статье Декомпрессихтные заболевания. М. Якобсон.

КЕССОННЫЕ РАБОТЫ (проф. вредности и проф. заболевания). Гигиена труда в кессоне. Кессоны представляют устройство, состоящее из рабочей камеры, идущей от нее вверх шахтной трубы, оканчивающейся наверху аппаратной камерой, и шлюза, соединенного с аппаратной камерой. Рабочая камера представляет собой ту часть кессона, в к-рой производятся собственно кессонные работы, т. е. выкапывание и выемка грунта. Обычно она делается из железобетона, но может быть железной и даже деревянной. Шахтная труба предназначена для спуска в камеру людей и материалов и для поднятия из нее выкопанного грунта. Она состоит из отдельных звеньев, наращиваемых одно на другое по мере опускания кессона, и имеет строго вертикальную лестницу для людей. Аппаратная камера заключает в себе несложные механизмы, служащие для подъема из рабочей камеры грунта и спуска в нее материалов и обслуживаемые обычно двумя рабочими внутри ее. Шлюз имеет специальное назначение как медицинского, так и производственного характера, представляя камеру (или камеры), в к-рой может быть создано любое давление воздуха, промежуточное между наружным давлением и давлением в кессоне, без изменения давления в самом кессоне. Создание таких промежуточных давлений необходимо в целях предохране – тшя людей от опасности повреждений и заболеваний, связанных с изменением давления, а также в целях сохранения необходимого давления в рабочей камере в моменты выхода людей наружу или выдачи грунта и подачи материалов. В рабочей камере обычно работает от 6 до 14 человек. Когда кессон дошел до грунта необходимой устойчивости, дальнейшие работы по выемке земли заканчиваются, рабочая камера заполняется бетоном, как и первое звено шахтной трубы; вся же остальная часть кессона снимается, и образовавшееся т. о. незаполненное пространство в каменной кладке заполняется также бетоном, после чего устой готов. Назначение К. р. заключается в том, что при недостаточной для данного сооружения прочности грунта (когда под ним находится водоносный слой) или при необходимости производства работ на дне рек и т. п. под возводимое сооружение (мост, здание и т. п.) подводятся устои и опоры, доводимые до прочного грунта, вследствие чего приходится проходить через воду. Для этой цели в соответствующем слое вода оттесняется воздухом, нагнетаемым под давлением в специальное устройство, называемое кессоном. Величина давления воздуха соответствует глубине нахождения кессона; при этом исходят из расчета, что на каждые 10 м глубины опускания кессона давление подаваемого в него воздуха должно повышаться на 1 атмосферу. Воздух в кессон нагнетается компрессорами из компрессорной станции по воздухопроводам. Т. к. при сжатии воздух сильно нагревается, то, если не принимаются специальные меры для охлаждения, он попадает в кессон значительно нагретым, вследствие чего в таких случаях t° в кессоне оказывается чрезмерно высокой. Это происходит также и в том случае, когда воздухопроводная сеть не изолирована и подвергается нагреванию солнцем. В зимнее время неизолирование воздухопроводной сети ведет к обратным результатам: воздух в кессон может приходить охлажденным, и t° в кессоне может оказаться чрезмерно низкой. Т. к. воздух для компрессоров может забираться в неудачном (в смысле его запыленности) месте и так как при прохождении его через компрессоры, смазываемые маслами, он может загрязняться последними, то иногда воздух в кессоне может оказаться и сильно загрязненным. Влажность в кессоне всегда по неизбежности очень высока, превышает 90% и нередко доходит до полного насыщения. Особенно высока она в шлюзах в период вышлюзовывания, т. к. в связи с понижением давления, все время происходящим в шлюзе, наступает образование тумана в нем и конденсация паров в воду. То же явление имеет место и в рабочей камере в периоды посадки кессона, осуществляемой понижением давления в нем. Вентиляция в кессоне зависит от количества подаваемого в него воздуха, а также от качества грунта; при грунтах, легко проницаемых для воздуха (песчаные), вентиляция кессона и в частности рабочей камеры осуществляется удовлетворительно; в случае же грунта, плохо проницаемого для воздуха (глини – стый, илистый), вентилирование кессона может значительно страдать, если оно не обеспечивается специальными мерами. Для обеспечения необходимой чистоты воздуха (освобождение его от примесей масел, конденсата и пыли) в воздухопроводную сеть включаются резервуары, к-рые в случае надобности могут’ быть снабжены и фильтрами. Дейс

Кессоны и кессонные работы

Прежде это название (франц. Caisson) применялось к открытым сверху, плавучим ящикам, в которых возводится каменная кладка, так что ящик постепенно погружается и наконец садится на дно, причем кладку можно продолжать, как на суше (см. Понтонный ящик). В настоящее время строительная практика под словом К. понимает только сверху закрытый ящик, из которого, после погружения его на дно, вода вытесняется сгущенным воздухом, так что рабочие могут в нем свободно двигаться. Подкапывая дно под краями ящика, они постепенно его углубляют до достижения твердого слоя, который может служить надежной подошвой для сооружения. Такой способ устройства оснований называется вообще пневматическим. Способ этот испытан был в первый раз в 1839 г. французским инженером Триже (Triger) при заложении каменноугольной шахты в водоносном слое в Шалонских копях близ реки Луары и затем применен был в 1850 г. в Англии инженером Юзом (Hughes) для устройства оснований Рочестерского моста через реку Мидвей. Быки этого моста выведены были на чугунных колоннах, 2,15 м в диаметре, наполненных бетоном. Для возможности производства работ в колонне, внутреннее пространство ее с помощью воздуходувных машин наполнено было сгущенным воздухом, который вытеснил из нее воду через нижнее, открытое отверстие. Над колонной установлены были две камеры - воздушные шлюзы , которые сообщались посредством плотно закрываемых дверец как с наружным воздухом, так и с рабочим пространством в колонне. Рабочие входили в шлюзную камеру через наружную дверь и, закрыв ее за собой, при помощи крана сообщали камеру со сгущенным воздухом в рабочем пространстве колонны. После полного уравнения давлений можно было открыть дверь, ведущую из шлюзной камеры внутрь колоны, и спуститься вниз. Подобным же образом, только в обратном порядке, совершался выпуск рабочих, причем раньше, чем открыть дверь, ведущую из шлюза наружу, выпускали из него с помощью крана сжатый воздух. Через эти же шлюзы выносился извлекаемый со дна грунт и вводились материалы для заполнения колонн бетоном. Этим способом подошва оснований моста опущена была на глубину 18 м. Когда оказалось, что сжатый воздух дает возможность работать с успехом и беспрерывно как на больших, так и на малых глубинах, независимо от разных препятствий, как наступление паводков и проч., способ этот начал входить во всеобщее употребление при сооружении мостов. Наступившая после этого эпоха постройки больших железнодорожных линий вызвала быстрое усовершенствование пневматического способа устройства оснований. На фиг. 1 представлен разрез быка моста С.-Петербурго-Варшавской дороги через Неман, у города Ковно, построенного инженером Сезанном (Cézanne 1859 г.), по образцу построенного им же раньше Чегединского моста через реку Тейссу.

Бык состоит из пары чугунных колонн (на разрезе видна одна колонна), шириной вверху 3,22 м, а внизу 3,50 м. Колонна составлена из отдельных, сболченных между собой чугунных звеньев. Нижняя часть колонны отделена потолком от остальной части, и от образованной таким образом камеры проведены две опускные или шахтные трубы к установленному наверху колоколу с воздушными шлюзами. Части колонн кругом шахт, над потолком рабочей камеры, оставались сверху открытыми и наполнены были водой для погружения колонн на дно. По мере опускания наращивались новые звенья колонн и удлинялись шахты, в верху которых снова надставлялся колокол со шлюзами. Работы эти производились с постоянных подмостей. Грунт подымался через шахтные трубы бадьями, с помощью рукоятки и зубчатых колес, установленных внутри колокола, причем одновременно одна бадья подымалась, а другая опускалась. После погружения колонн до потребной глубины рабочая камера заполнена была бетоном, который образовал достаточно прочный слой для противодействия напору воды снизу. После того откачали воду из верхних частей колонн, сняли шахтные трубы и потолок рабочей камеры и заполнили бетоном также все остальное пространство внутри колонн. Заполняемые бетоном трубчатые опоры, опущенные пневматическим способом, составляют переходную ступень к кессонным основаниям в современном виде, в которых К. небольшой высоты поддерживает столб каменной кладки, образующий опору моста. Верхняя часть колонны в них заменена металлической обшивкой небольшой толщины, а иногда опора оставляется без всякой обшивки, так как весь груз поддерживается кладкой. В некоторых же случаях, для еще большого сбережения металла, делают и самый К., т. е. рабочую камеру, из каменной кладки, в виде свода из клинкерного кирпича, употребляя металл лишь на шахты и шлюзы, которые притом по окончании работ снимаются и годятся для дальнейшего употребления. В Америке с успехом применены были также и деревянные К. Металлический К., наиболее употребительный, состоит из нижней рабочей камеры, обыкновенно из котельного железа, соединенной с помощью вертикальных труб (шахт) со шлюзными камерами (фиг. 2).

Иногда одна и та же шахта служит как для спуска рабочих в камеру, так и для подъема грунта, иногда же устраиваются отдельные шахты для входа и выхода рабочих (средняя шахта на фиг. 2) и для выемки грунта (обе крайние шахты на том же фиг.). В стенки шлюза вделаны краны, на которые с наружной стороны шлюза надевается резиновая трубка от воздуходувной машины для нагнетания воздуха в рабочую камеру. Наружное очертание рабочей камеры соответствует предполагаемому очертанию опоры. Она бывает овальная, прямоугольная или многоугольная. Высота рабочей камеры была: в К. моста через Дунай в Пеште - 2 м, в новейших К. во Франции - 2,2 м, через Эльбу у Стендаля - 2,6м, через Миссисипи у Сент-Луиса - 2,75 м, через Ист-Ривер в Нью-Йорке (деревянные К.) - 2,9 м. Потолок камеры должен быть устроен весьма прочно, так как во время погружения К. он поддерживает весь массив каменной надстройки. Поэтому он составляется из ряда поперечных и продольных балок двутаврового сечения, между которыми выводятся сводики из кирпича. Снизу потолок обшивается котельным железом, в нем оставляются отверстия для шахтных труб круглого или эллиптического сечения. Во избежание выпучивания боковых стенок рабочей камеры, под каждой поперечиной потолка помещается ряд консолей или кронштейнов из листов котельного железа. Кронштейны эти прикрепляются как к потолку, так и к стенкам камеры. Вместе с тем они служат теми ребрами, к которым прикрепляются снаружи железные листы, составляющие стенки камеры. Консоли связаны между собой в двух или трех местах по высоте легкими балочками. Иногда промежутки между кронштейнами заполняются кирпичной кладкой (фиг. 3.).

Нож камеры, т. е. нижнее ребро К., устраивается настолько прочно, чтобы он не мог повреждаться, если при погружении в грунт К. попадет на камень или другое твердое тело. Нож усиливается обыкновенно железным угольником и двумя или более узкими полосами котельного железа. Стенки рабочей камеры усиливаются угольниками также в нескольких других местах по высоте (фиг. 2 и 3). Допускаемое напряжение котельного железа в К., при обыкновенных условиях, принимается до 1500 кг на кв. см. Вес кессона (в кг) можно при предварительных расчетах принять в 280А +130В , где А - обвод (в метрах), B - площадь камеры (в кв. м). При устройстве рабочей камеры из каменной кладки, нож К. делается металлическим, причем поверх его располагается металлическое плоское кольцо, служащее основанием для каменной кладки камеры, а в вершине свода заделывается металлический потолок, от которого идут вверх шахтные трубы (мосты через Одер в Штеттине и через Эльбу у Лауенбурга, Марманский виадук на разливе Гаронны, путепровод на Бессарабской ветви Юго-Западных железных дорог). Гигантский пример К. с деревянной рабочей камерой представляет сооружение моста через Ист-Ривер в Нью-Йорке, где для береговых устоев построены были два деревянных К. с площадью основания 1594 и 1632 кв. м. Для предотвращения пожарной опасности, стены и потолок второго, позже построенного К. обшиты были внутри котельным железом. Воздушные шлюзы составляют весьма существенную принадлежность К., от рационального устройства и исправного действия которых зависит успешность работ, а иногда и безопасность занятых в К. рабочих. Для избежания устройства шахтных труб, шлюзы иногда помещаются в самой камере К., непосредственно под потолком. Это расположение представляет большие удобства для удаления выкапываемого в К. грунта, но при этом шлюзы легко могут быть повреждены при случающихся внезапных осадках К., и потому расположение шлюзов внутри рабочей камеры небезопасно. При помещении шлюзов вне рабочей камеры над самим потолком необходимо оставить для них место в кладке. Возвышение шлюзов над поверхностью воды требует устройства шахтных труб, которые приходится наращивать по мере опускания К. и при этом снимать и переставлять шлюзы. Кроме того, это значительно затрудняет вынимание грунта, а также спуск и выход рабочих. Зато расположение шлюзов над горизонтом воды наиболее безопасно, а потому это расположение чаще всего применяется. Шлюзы бывают однокамерные, двух- и трехкамерные. Первые употребляются лишь тогда, когда они назначаются исключительно для передвижения рабочих, причем выемка грунта производится через другие трубы. Если производить выноску грунта через ту же трубу, по которой передвигается рабочий, то для возможности беспрерывного вынимания грунта необходимо дать шлюзу такие размеры, чтобы в нем можно было складывать некоторое количество грунта, который временами выбрасывают наружу, закрыв на это время сообщение шлюза с шахтной трубой. При этом вытаскивание грунта на некоторое время прерывается. После каждого выбрасывания грунта необходимо снова нагнетать в шлюз сжатый воздух (мост через Оку на Ряжско-Вяземской железной дороге). В двух камерных шлюзах при выбрасывании грунта из одной камеры подъем его во вторую камеру не прекращается (Ковровский мост через Клязьму на Нижегородской железной дороге). Трехкамерный шлюз имеет то преимущество, что вынимание грунта производится непрерывно; пока опоражнивается одна боковая камера, вынимаемый грунт складывается во вторую боковую камеру (мосты через Днепр у Кременчуга, Литейный мост через Неву). На фиг. 4 и 5 представлен трехкамерный шлюз системы Гертнера.

Средняя камера B служит для входа и выхода рабочих, а две боковые C , не сообщающиеся с камерою B , - для подъемки и складывания грунта. Главная камера A находится в постоянном сообщении с шахтной трубой, а следовательно, и с рабочей камерой. Подъем грунта производится с помощью помещенной в шахтной трубе нории, причем содержимое черпаков вываливается в лоток d , который можно передвигать с помощью рукоятки так, что грунтом наполняется попеременно то правая, то левая боковая камера. Для вываливания грунта из камеры открывают на дне ее клапан p , которым можно управлять извне. Рабочие могут спускаться в шахту через люк b в дне камеры B , не препятствуя подъемке грунта. Кроме того, эта камера имеет две двери, из которых одна наружная, а другая служит для сообщения с главной камерой шлюза A. Через такой шлюз можно вынуть из К. до 40 куб. м грунта в сутки. Существенную принадлежность шлюзов составляют затворные двери и краны. Для открывания и закрывания их устроены особые механизмы. Кранами управляет рабочий, помещающийся в шлюзе (крановщик). Одним из этих кранов шлюз сообщается с наружным воздухом и, после закрытия двери, ведущей из рабочей камеры в шлюз, пользуются этим краном для выпуска сжатого воздуха из шлюза. Второй кран соединяет шлюз с воздуходувной машиной и служит для наполнения шлюза сжатым воздухом после входа рабочих в шлюз и затвора наружной двери. Шахтные трубы делаются круглого или овального сечения, причем под шлюз помещается одна широкая труба или две трубы малого диаметра. Если грунт добывается нориями, то размеры шахтных труб бывают довольно значительны, в зависимости от диаметра шкивов и размера черпаков. Воздухопроводные трубы бывают медные или чугунные. Ввиду того, что К. постоянно опускается, а воздуходувная машина часто помещается на барках, металлический воздухопровод соединяется с К. и с воздушным резервуаром машины каучуковыми трубами со спиральной проволокой внутри. Трубка, соединенная со шлюзом, снабжена открывающимся внутрь клапаном, так что воздух, которым наполнен К., не может выйти обратно при повреждении воздуходувных труб и машины. Вообще необходимо принимать всевозможные меры, чтобы давление воздуха внутри К. не могло опуститься ниже определенного предела, так как в таком случае рабочая камера может быть моментально затоплена, причем погибают находящиеся в ней рабочие. Вынимание грунта производится иногда с помощью нории в открытой трубе, опущенной нижним концом в вырытую в рабочей камере яму, так что труба всегда наполнена водой и сжатый воздух не имеет к ней доступа (Кельнский мост через Рейн). Неудобство этого способа состоит в том, что при разрыве нории приходится исправлять ее с помощью водолаза, прекращая работы на значительное время. Поэтому обыкновенно предпочитают шлюзовать грунт, устанавливая норию в шахтной трубе (Аржантейльский мост через Сену, мост через Днепр у Кременчуга), или вынимая грунт ведрами, поднимаемыми рабочими с помощью лебедки, установленной внутри шлюза (мосты через Оку на Ряжско-Вяземской железной дороге, через Клязьму у Коврова на Нижегородской железной дороге), или мешками (мост через Волгу у Сызрани). Сыпучий и жидкий грунты можно также удалять из К. механически, действием сжатого воздуха, при помощи песочного насоса. Он состоит из заложенной в кладке вертикально газовой трубки (диаметром 4-9 см), верхний конец которой выведен наружу и загнут вниз, чтобы сыплющийся из него песок мог быть спущен в воду или в подставленный сосуд. В рабочей камере трубка оканчивается краном, не доходя на 0,5 м до дна. Для удаления грунта открывают кран, и тогда сжатый воздух, устремляясь в трубу, увлекает с собой подбрасываемый лопатами песок, а иногда под трубкой подставляется воронка, в которую сыплют песок (мост через Ист-Ривер у Нью-Йорка). Для этой же цели в некоторых случаях употребляют струйные насосы, в которых размельченный грунт увлекается быстрым током водяной струи под действием высокого давления (мост через Миссисипи у Сент-Луиса). Спуск К. на воду при небольшой глубине, до 4 м, производится с постоянных подмостей (фиг. 6), при более же значительной глубине устанавливают К. на барже или на плашкоуте, судно затопляют посредством нагрузки его камнями и всплывший К. подводят между двумя баржами к назначенному для погружения его месту.

Иногда же для спуска К. пользуются плавучими подмостями (набережные Антверпенского порта) или понтонами (Тейский мост в Шотландии). Во всех этих случаях движение К. направляется цепями, с помощью которых он подвешен к постоянным или плавучим подмостям. После спуска К. на воду начинают возводить над потолком его каменную кладку, и по мере ее возвышения К. опускается, причем движение его направляется все время поддерживающими его цепями. Достигнув дна, К., вместе с находящейся на потолке его кладкой, оседает на более или менее значительную глубину. Заблаговременно устанавливают на шахтных трубах шлюзы и соединяют воздухопровод с воздуходувной машиной, которая может быть установлена или на берегу, или на судне, поставленном на якорях возле кессонных подмостей, и немедленно приступают к накачиванию воздуха (фиг. 7).

Сжатый воздух вытесняет воду из рабочей камеры, так что дно в ней обнажается. Тогда в К. входят рабочие и подкапываются под нижнюю кромку К., который вследствие этого садится глубже. Вынутый из-под К. и по всей поверхности дна, занятого К., грунт поднимается наверх в шлюз, оттуда выбрасывается наружу, на баржи или в воду. В то же время над потолком К. каменщики продолжают кладку. По мере углубления К. кладка растет, шахтовые трубы наращиваются, и когда наконец К. погрузится до нужной глубины, закладывают камнем всю рабочую камеру, а также и шахтовые трубы - и основание сооружения готово.

В прежнее время к применению К. решались прибегать лишь при необходимости устройства оснований на глубинах от 9 до 10 м под водой, в настоящее время этот способ применяется уже для глубин от 3 до 4 м. Пределом, при котором употребление К. становится уже выгодным, считают глубину от 4 до 5 м. Наиболее значительные кессонные работы в России исполнены были при постройке Киевского железнодорожного моста (первые кессонные работы в России, в 1867 г., строитель инженер-генерал-майор А. Е. Струве), Кременчугского моста через Днепр и моста Императора Александра II (Литейного) через Неву, в СПб. Затем следуют Александровский мост через Волгу у Сызрани и многие другие железнодорожные мосты. Сгущенный иногда до 3 и более атмосфер, воздух К. оказывает на человеческий организм известное влияние, которое вызывает необходимость принятия некоторых мер осторожности для сбережения здоровья работающих в К. людей. К работам этим должны допускаться лишь вполне здоровые и крепкие люди, причем над ними должен быть установлен врачебный надзор. Рабочая смена должна продолжаться не более 6 часов. С возрастанием давления продолжительность смены должна быть соответственно уменьшена. Выпускать рабочих из К. следует осторожно. Для точного контроля давления в рабочей камере К. должны быть установлены манометры.

Подземная или подводная часть сооружения, которая передает его грунтовому основанию статическую нагрузку, создаваемую весом сооружения, и дополнительные динамические нагрузки, создаваемые ветром либо движением воды, людей, оборудования или… … Энциклопедия Кольера

Кессон представляет собой открытую снизу железобетонную или стальную конструкцию (рис. 1,а), состоящую из потолка и боковых стен. Толщина стен кессона книзу уменьшается, и они заканчиваются консолью со стальным ножом. Полость в нижней части кессона называют рабочей камерой. В ней производят разработку грунта, по мере которой кессон опускается под действием собственного веса, а также веса надкессонной кладки, возводимой из бетона над потолком в процессе погружения кессона в грунт. Подачей в рабочую камеру сжатого воздуха обеспечивают отжатие из нее воды, что позволяет вести разработку грунта насухо.

Рисунок 1. Кессон: а - погружение кессона; б - кессонный фундамент; 1 - консоль; 2 - надкессонная кладка; 3 - трубы для сжатого воздуха; 4 - компрессорная станция; 5 - центральная шлюзовая камера; 6

Прикамерки; 7 - шахтные трубы; 8 - потолок кессона; 9 - нож; 10 - рабочая камера кессона; 11 - кладка надфундаментной части опоры; 12-бетон заполнения шахты; 13 - бетон заполнения рабочей камеры; 14 - прочный грунт; 15 - слабый грунт.

Сжатый воздух вырабатывается компрессорной станцией и подается по трубам, как в рабочую камеру кессона, так и в шлюзовой аппарат. Последний состоит из центральной шлюзовой камеры и двух прикамерков - один для рабочих, второй для материалов. Шлюзовой аппарат устанавливают на две шахтные трубы, которые собирают из отдельных металлических звеньев и используют для подъема и спуска рабочих, а также вертикального транспорта материалов и грунта. Спуск рабочих в камеру кессона производят в следующем порядке. Из пассажирского прикамерка выпускают сжатый воздух, что позволяет открыть вовнутрь наружную дверь прикамерка, в которую входят рабочие. Дверь закрывают и в прикамерок из центральной шлюзовой камеры подают сжатый воздух. Когда давление воздуха в прикамерке станет равным давлению воздуха в центральной шлюзовой камере, открывают дверь между ними и рабочие переходят в эту камеру, а потом по металлической лестнице, установленной в шахтной трубе, спускаются в камеру кессона. Подъем рабочих в центральную шлюзовую камеру и выход их наружу осуществляют в обратном порядке.

Изменение давления от нормального к повышенному (процесс шлюзования) и от повышенного к нормальному (процесс вышлюзовывания) в пассажирском прикамерке необходимо производить так, чтобы рабочие могли постепенно приспособиться к новым условиям. Время, потребное для шлюзования и вышлюзовывания, тем больше, чем выше давление воздуха в кессоне.

Для возможности отжатия воды из рабочей камеры кессона избыточное (сверх нормального) давление воздуха в ней должно несколько превышать гидростатическое давление на уровне низа ножа кессона. Наибольшее избыточное давление, при котором

разрешается работать людям в кессоне, равно 400 кПа. Это определяет максимальную глубину погружения кессона от уровня воды в 40 м.

После достижения проектной глубины заложения фундамента камеру кессона заполняют бетонной смесью (рис. 1,б). Затем демонтируют шлюзовой аппарат и шахтные трубы; вертикальную шахту заполняют бетонной смесью. В результате получается массивный фундамент глубокого заложения, на котором возводят кладку надфундаментной части опоры.

Кессоны изготовляют на месте опускания (на естественной поверхности или поверхности искусственного островка) либо в стороне от него. В первом случае кессоны шириной b, не превышающей 15 м, выполняют массивной конструкцией (рис. 2,а); при большей ширине боковые стены (консоли) делают массивными, а потолок - пустотелым, состоящим из балок (ребер), расположенных в одном (поперечном) направлении (рис. 2,б) или в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 2,в), и плит. Толщину плит и балок обычно принимают от 50 до 100 см. К устройству пустот прибегают с целью уменьшения веса кессона в период его изготовления и снятия с подкладок. При изготовлении кессона в стороне доставку его к месту погружения осуществляют наплаву. Для придания кессону плавучести максимально облегчают конструкцию. С этой целью пустотелыми делают не только потолок кессона, но и его консоли (рис. 2,г), толщину балок (ребер) принимают от 20 до 40 см, а плит - около 15 см.

По санитарным нормам высота рабочей камеры кессона должна быть не менее 2,2 м. Консоли, имеющие в месте примыкания к потолку сечение толщиной 1,0-1,8 м, книзу заостряют путем придания их внутренним поверхностям наклонов; наклон нижнего участка на высоту около 50 см принимают равным 1:1. Консоль заканчивают банкеткой шириной около 25 см, которую усиливают ножом из листовой или профильной стали. Армируют кессоны в соответствии с расчетом на усилия, возникающие в поперечных сечениях их элементов при возведении фундаментов.

Рисунок 2. Типы кессонов: а - массивной конструкции; б, в - с пустотелым потолком; г - с пустотелыми потолком и консолями.

Преимущество кессонов по сравнению с другими типами фундаментов заключается в том, что они позволяют возводить фундамент глубокого заложения в любых гидрогеологических условиях. В рабочей камере кессона возможно освидетельствование и даже испытание грунта основания, что весьма ценно.

Кессоны имеют и существенные недостатки, к которым в первую очередь следует отнести вредное воздействие избыточного давления на организм рабочих, большой объем бетонной кладки в массивной конструкции фундамента и высокую стоимость кессонных

работ. Если под избыточным давлением до 175 кПа разрешается находиться не свыше 7 ч в сутки, то под давлением в 350-400 кПа максимальное время пребывания составляет только 2 ч, из которых 1 ч затрачивается на процессы шлюзования и вышлюзовывания и только 1 ч используется на полезную работу. В связи с этим стоимость кессонных работ резко возрастает с увеличением глубины погружения кессона в грунт.

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА СООРУЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОПУСКНЫХ КОЛОДЦЕВ И КЕССОНОВ

МОНТАЖ КЕССОНОВ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на монтаж кессонов.

Общие сведения

Погружение кессонов

Кессонный метод возведения фундаментов глубокого заложения применяют в тех случаях, когда наблюдается значительный приток воды и осложняются работы по осушению, а также когда грунты содержат крупные включения твердых пород. Кессоны применяют в непосредственной близости от сооружений, когда есть опасность выпора грунта из-под их подошвы.

Кессон состоит из кессонной камеры , подкессонного строения и шлюзового устройства (рис.1). Кессонную камеру обычно делают из железобетона. Стенки камеры заканчиваются ножом. Высота камеры от банкетки до потолка принимается не менее 2,2 м. В потолке камеры предусмотрено отверстие для установки шахтной трубы. Надкессонное строение чаще всего выполняют в виде сплошного массива из монолитного бетона или железобетона. Для опускания и подъема людей и выполнения грузоподъемных операций предусматривается шлюзовой аппарат, который соединен с кессонной камерой шахтными трубами. Сверху кессон оснащен подъемным механизмом. Для подачи сжатого воздуха монтируются трубопроводы из двух ниток: рабочей и резервной. Для обеспечения сжатым воздухом монтируется компрессорная.

Рис.1. Общий вид кессона

1 - подмости; 2 - шлюзовой аппарат; 3 - материальный шлюзовой прикамерок; 4 - людской шлюзовой прикамерок; 5 - шахтные трубы; 6 - трубопровод сжатого воздуха; 7 - бадья с грунтом; 8 - надкессонная кладка; 9 - надкессонная обшивка; 10 - потолок кессона; 11 - кессонная камера; 12 - стены кессона; 13 - лестница; 14 - тельфер; 15 - вагонетка с грунтом

Сущность метода заключается в том , что во время погружения кессона в кессонную камеру нагнетается сжатый воздух, предотвращающий поступление в камеру подземных вод и наплывов грунта. Разработку грунта ведут в осушенном пространстве камеры. Чтобы открыть наружную дверь, когда кессон находится под давлением, нужно закрыть люк в шахту и снизить давление в шлюзовом аппарате. Когда внешнее и внутреннее давления уравновешиваются, дверь можно открывать. При этом давление воздуха в шахте и кессоне сохранится. Войдя в шлюзовую камеру, наружную дверь закрывают. Затем поднимают давление воздуха внутри камеры до уровня давления в кессоне. Только после этого можно открывать люк шахты для входа рабочих или транспортировки грунта. Шахту монтируют из звеньев труб на фланцах. Не можно наращивать при опускании, не снижая давления в кессоне. Для этого закрывают люк на потолке кессона, снижают давление в шахте и выполняют работы по наращиванию.

При сооружении кессонной камеры и надкессонного строения предъявляют такие же требования, что и при сооружении опускных колодцев. Технология производства бетонных, арматурных и других работ аналогична технологии этих работ по сооружению опускных колодцев.

Кессоны, как и опускные колодцы, погружаются в грунт под действием собственной массы. Но погружению здесь препятствует не только сопротивление грунта, но и давление воздуха в кессонной камере. Сначала кессон погружают без подачи сжатого воздуха в камеру, но как только появляются подземные воды, кессон переводят на режим воздушного давления. Воздух отжимает воду из кессонной камеры, благодаря чему в ней можно разрабатывать грунт.

Воздушное давление в камере кессона должно удовлетворять требованию

где - избыточное воздушное давление в кессонной камере, Па; - гидростатический напор на уровне банкетки ножа, м; - плотность воды, т/м.

Эффективность погружения определяется следующим соотношением активных и реактивных сил:

, (2)

где - вес кессонной камеры, кН, - вес надкессонного массива, кН; - сила бокового трения кессона о грунт, кН; - давление грунта под ножом кессона, кПа; - избыточное давление воздуха в кессоне, кПа; - площадь внутренней поверхности ножевой части кессона, м; - площадь кессона по наружному очертанию, м.

Регулируя в определенных пределах избыточное давление воздуха, можно управлять процессом погружения и уровнем воды в кессоне.

Сооружение фундаментов глубокого заложения кессонным методом включает следующие процессы: подготовительные работы, изготовление кессона, погружение кессона до проектной отметки, заполнение кессонной камеры.

В течение подготовительного периода должна быть смонтирована компрессорная станция с резервными агрегатами и разводящая сеть.

Для погружения наплавным способом кессонную камеру частично обстраивают стеной оболочки с таким расчетом, чтобы при закрытом потолочном люке камеры пустая оболочка придавала сооружению надежную плавучесть во время транспортировки. Отбуксированный к месту погружения кессон расчаливают к анкерным сваям. Обеспечив точность посадки кессона, его затопляют, нарастив предварительно шахту так, чтобы после погружения она возвышалась над поверхностью воды. Затем на шахте монтируют шлюзовую камеру, подают сжатый воздух в кессонную камеру, осушают ее и приступают к погружению.

В процессе погружения кессона стены наращивают до верха стыка звеньев шахты. В момент погружения ниже уровня воды давление воздуха в кессоне поднимают и по мере углубления увеличивают его так, чтобы несколько превысить гидростатическое давление на уровне ножа. Только в этом случае обеспечивается полное осушение кессонной камеры.

Грунт в кессонной камере разрабатывают методами гидромеханизации: размывают гидромониторами и удаляют пульпу эжекторами или гидроэлеваторами. Вначале устраивают зумпфы в центральной части кессонной камеры. В зумпфе устанавливают всасывающее устройство гидроэлеватора. Управление стволами гидромонитора может быть ручным или дистанционным, когда оператор находится в специальной надкессонной камере, где сохраняется нормальное давление воздуха. В последнем случае за ходом работ наблюдение ведут в перископы. Гидромеханизированную разработку плотных грунтов ведут от ножа к середине, в слабых грунтах - только в средней части камеры. Слабый грунт из-под ножа выдавливается под действием веса сооружения и сползает в центральную воронку, где подвергается размыву струей гидромонитора и удаляется гидроэлеватором.

По мере опускания кессона возрастают силы бокового трения и давление сжатого воздуха на потолок камеры, вследствие чего погружение кессона замедляется, а при равновесии сил может совсем прекратиться. В этом случае для дальнейшего погружения применяют форсированный способ посадки кессона . Для этого по периметру ножа разрабатывают траншею глубиной до 0,5 м, затем рабочие покидают кессонную камеру и избыточное давление в ней снижают, но не более чем наполовину. В результате нарушения равновесия активных и реактивных сил кессон погружается до упора ножа в дно траншеи. После этого давление воздуха опять поднимают и разрабатывают грунт в центре камеры. Если грунты не поддаются гидромеханизации, то их разрабатывают пневматическими инструментами и мелкими взрывами. Плотные грунты вначале разрабатывают вдоль периметра ножа в виде траншеи глубиной до 0,5 м, начиная от фиксированных точек, и так, чтобы грунт между ними был вынут в последнюю очередь. Затем расширяют траншею, вырабатывая грунт в сторону ножа. В результате опорная площадь под ножом уменьшается, и кессон погружается до упора ножа в дно траншеи. При проходке скальных пород выработку траншеи расширяют за пределы ножа наружу на 10-15 см, чтобы предотвратить заклинивание кессона осколками грунта и неровностями и избежать перекоса.

Работать в кессоне можно при давлении не более 0,4 MПa, что соответствует глубине 40 м. Наибольшая глубина погружения кессона составляет 38 м, так как давление в кессоне должно быть на 10% выше давления столба воды. Погружение кессонов на большую глубину возможно при автоматической разработке грунтов или дистанционным управлением механизмами.

Кессонные камеры после погружения на проектную отметку должны заполняться материалом, предусмотренным в проекте, с плотной подбивкой материала под потолок кессона. Оставшиеся пустоты заполняются цементно-песчаным раствором, нагнетаемым через закладные трубки под давлением не менее 0,1 MПa. В некоторых случаях допускается посадка потолка кессона непосредственно на грунт. Материалами заполнения кессонной камеры являются бетон, бутобетон и песок. Заполнение камеры начинается с укладки по всей площади кессона слоя бетона или песка такой толщины, чтобы оставшаяся высота камеры допускала дальнейшее выполнение работ по устройству забутовки. Толщину предварительно укладываемого слоя принимают 0,5 м. Вначале производят подбивку под скошенную часть ножа (консоли), затем заполняют среднюю часть рабочей камеры кессона. В некоторых случаях кессонную камеру заполняют местными грунтовыми материалами (глинами или суглинками).

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Основные оси опускных колодцев или кессонов должны быть закреплены на местности посредством обносок (рис.2). Положение каждой основной оси колодца или кессона следует нанести на четырех обносках - по две обноски с каждой из четырех сторон сооружения, чтобы обеспечить возможность постоянного контроля реек, укрепленных на наружной боковой поверхности сооружения (по его основным осям). Контроль положения каждой рейки осуществляется визированием по меткам двух обносок.

Рис.2. Схема закрепления основных осей опускного колодца или кессона на местности

1 - колодец или кессон; 2 - обноски; 3 - рейки, закрепленные на колодце; 4 - границы призмы обрушения

Обноски должны быть установлены на площадках, расположенных вне зоны возможных подвижек грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях (за пределами призм обрушения), а на акваториях - вне мест приливно-отливных колебаний и волновых воздействий.

Устройство фундаментов капитальных сооружений, подводящих и отводящих коллекторов, а также монтаж трубопроводов и других коммуникаций в пределах призмы обрушения допускается только после завершения опускания кессона бетонирования днища, полного закрепления колодца на проектной отметке, отключения системы осушения и восстановления естественного состояния окружающего грунтового массива (восстановления естественного уровня грунтовых вод, оттаивания грунта после замораживания и т.п.).

Размещение в пределах призмы обрушения временных сооружений и оборудования для строительства кессонов (бетонорастворный и глинорастворный узлы, компрессорная станция, краны и т.п.) допускается при условии принятия мер по обеспечению их нормальной работы в случае возможного перемещения грунта.

В связи с тем что при опускании кессонов не исключена возможность подвижек и оползания грунта в пределах их призм обрушения, не допускается в указанной зоне строительство капитальных сооружений в период опускания и до окончания устройства днища и отключения водопонижения, а в колодцах, погружаемых в тиксотропных рубашках, - до завершения работ по тампонажу полости тиксотропной рубашки.

При эксплуатации башенных кранов на рельсовом ходу, используемых при опускании кессонов, ежедневно должна производиться нивелировка рельсовых путей с соответствующей рихтовкой.

Для уменьшения и равномерной передачи на поверхность грунта давления от первого яруса опускного кессона до начала работ по его бетонированию (монтажу) под ножевую часть сооружения должно быть подготовлено специальное временное основание в виде песчано-щебеночных призм, деревянных или железобетонных подкладок, бетонных или железобетонных монолитных или сборных колец или других опорных конструкций.

При опускании кессонов схема воздухопроводов должна обеспечивать возможность подключения в сеть или отключения от сети каждого компрессорного агрегата.

На компрессорной станции должен быть предусмотрен резервный компрессор, производительность которого должна быть равна или больше самого мощного из работающих. Резервный компрессор в период выполнения кессонных работ должен постоянно находиться в состоянии , готовом для немедленного пуска и подключения в сеть.

Компрессорная станция должна иметь питание от двух независимых источников электроэнергии.

Сжатый воздух должен поступать из коллектора компрессорной станции в наружный воздуховод не менее чем через два последовательно поставленных воздухосборника, общий объем которых определяется в зависимости от количества всасываемого компрессорами воздуха, согласно табл.2.1.
Таблица 2.1

N п.п.	Количество всасываемого воздуха, м/мин	Минимальный объем воздухосборников, м
1	5	3
2	10	5
3	20	7
4	30	9
5	50	11
6	70	13
7	90	15
8	100	16
9	120	18
10	140	19
11	160	20
12	180	21
13	200	22
14	220	23
15	240	24
16	250	25

Наружный воздухопровод следует укладывать не меньше, чем в две нитки и защищать от воздействия наружной температуры. Воздухоподающие трубы должны быть равномерно распределены по площади кессона. Число воздухоподающих труб, идущих от сборного воздухопровода к кессону, назначается из расчета одной трубы на 100 мплощади кессона в плане, но должно быть не менее двух.

Воздух в шлюзовые аппараты следует подавать по отдельным трубам.

Число и размеры сифонных труб для обмена воздуха и удаления его излишков следует определять из условия, чтобы их площадь сечения составляла не менее 20% суммарной площади воздухоподающих труб (но не менее двух сифонных труб).

При опускании кессона потребность в сжатом воздухе увеличивается, поэтому типы и число компрессоров на компрессорной станции необходимо подбирать так, чтобы питание кессона сжатым воздухом было равномерно возрастающим - от минимума, соответствующего начальному периоду опускания, до максимума, соответствующего проектному положению кессона.

В связи с этим комплект компрессоров на компрессорной станции подбирается из компрессоров различной производительности.

В то же время производительность самого мощного компрессора должна быть не более 50% общей производительности компрессорной станции.

Количество сжатого воздуха, подаваемого в кессон, должно обеспечивать воздушное давление, при котором создаются оптимальные условия для производства работ. На каждого работающего в кессоне следует подавать не менее 25 м сжатого воздуха в 1 ч.

Температура воздуха в рабочей камере при давлении до 0,2 МПа должна быть 16-20 °С, до 0,25 МПа - 17-23 °С, выше 0,25 МПа - 18-26 °С.

Воздушное давление в кессонах, погружаемых без применения гидромеханизации, должно быть достаточным, чтобы исключить приток воды из-под ножа, но не превышать больше чем на 0,02 МПа гидростатическое давление на уровне ножа.

Количество и давление сжатого воздуха, подаваемого в камеру кессона, должно обеспечивать:

а) обмен воздуха в опускаемом кессоне, отвечающий требованиям действующих правил безопасности производства кессонных работ;

б) возможность осуществления в кессоне оптимального режима воздушного давления, соответствующего принятому методу разработки грунта при опускании кессона до проектной отметки;

в) условия, исключающие возможность наплыва грунта вследствие понижения давления воздуха при гидромеханической разработке грунтов.

Расчетное количество воздуха, необходимое по правилам безопасности при кесонных работах, должно составлять , где - количество сжатого воздуха, подаваемого компрессором, м/ч; - полная численность людей, занятых на работе в рабочей камере и шлюзовом аппарате.

Расчетное количество воздуха, необходимое для опускания кессона по производственным требованиям, следует определять по формуле

, (3)

где - количество сжатого воздуха, подаваемого компрессором, м/ч; - суммарная внутренняя поверхность стен и потолка кессона, м; - периметр кессона, м; - часовая потеря воздуха, приходящаяся на 1 м периметра ножа и принимаемая для плотных и мягких грунтов 1-3 м/ч и для скальных грунтов 4-6 м/ч; - часовая потеря воздуха через 1 м стен и потолка, принимаемая равной от 0,67 до 0,35 м/ч в зависимости от плотности бетона (0,35 м/ч - при торкретированной поверхности); - коэффициент, учитывающий расход воздуха на шлюзование грунта и в среднем принимаемый равным 1,25, при применении гидромеханизации в кессоне 1.

Для подбора производительности компрессорной станции в формулы следует ввести множитель .

Расчетное избыточное воздушное давление в камере кессона , МПа, следует принимать:

а) при разработке грунта без применения гидромеханизации ;

б) при разработке грунта с применением гидромеханизации ,

где - гидростатический напор, м, водяного столба на уровне ножа кессона; - допускаемая разность гидростатического и воздушного давления, МПа, зависящая от физических свойств грунтов, окружающих кессон.

Принимают следующие наименьшие значения величины , МПа:

	Для песчаных грунтов	0,01
	Для супесей	0,02
	Для суглинков	0,03
	Для глин	0,04

Наибольшая величина допускаемой разности давлений должна уточняться опытным путем в процессе опускания кессона , причем при правильно назначенной величине должны исключаться наплыв грунта и приток фильтрующейся воды, при котором невозможно обеспечить баланс пульпы в зумпфе.

Для предотвращения резких посадок кессонов при проходке слабых грунтов необходимо вследствие недостаточности сил бокового трения погружать их с применением шпальных клеток или же клеток из других материалов.

При опускании кессонов на шпальные клетки в проекте производства работ предусматривается последовательность их перестановки по мере разработки грунта между форсированными зонами. Пример размещения клеток и последовательность их перестановки приведены на рис.3.

Рис.3. Последовательность перестановки шпальных клеток

1 - первоначальное положение клеток; 2 - последующее положение клеток

Когда кессон опущен на большую глубину, силы трения, развивающиеся между его боковой поверхностью и грунтом, могут стать настолько большими, что действия собственного веса кессона для погружения его в грунт будет недостаточно. В этом случае прибегают к так называемым форсированным посадкам кессона. Сущность форсированных посадок кессона состоит в том, что выкопав траншею по периметру кесонной камеры и удалив грунт из-под ножевой части, снижают давление воздуха в кессоне. Вследствие уменьшения давления воздуха на потолок кессонной камеры сопротивление погружению в грунт значительно уменьшается, и кессон быстро опускается на глубину выработки грунта. Форсированные посадки кессона разрешается производить на глубину не более 0,5 м при снижении воздушного давления не больше чем на 50%.

Так как при форсированных посадках не исключена возможность наплыва грунта в кессонную камеру, то их нельзя допускать в тех случаях, когда в пределах призмы обрушения грунта имеются сооружения.

В этих условиях, чтобы облегчить погружение кессона, зажатого силами трения, следует применять другие способы, например, дополнительную пригрузку его.

Подборка грунта под банкеткой перед форсированной посадкой на глубину больше чем 0,5 м запрещается.

Разработку грунта в камере кессона, как правило, для всех грунтов ведут в два приема : сначала выбирают грунт в средней части камеры, не трогая участков, расположенных под консолями, и только после этого, удалив грунт из-под консолей, сажают кессон. Таким образом, опускание кессона происходит не непрерывно, а отдельными ступенями.

Разработка грунта на первых метрах погружения кессона производится в такой последовательности: грунт снимают ровными слоями по всей площади кессона до уровня банкетки, берму шириной около 0,5 м оставляют у консолей (рис.4). После того как грунт в средней части кессона будет выбран вровень с банкеткой, разрабатывается оставленная берма. Разработка бермы производится от середины продольных сторон к углам и одновременно от углов (или фиксированных зон) к середине коротких сторон (рис.5). По мере разработки бермы кессон постепенно садится. После того как берма будет удалена вровень с поверхностью грунта, на остальной площади кессона возобновляется выборка грунта в средней части кессона, и описанные выше операции повторяются.

Рис.4. Схема бермы у консоли кессона при разработке грунта

Рис.5. Схема удаления берм у консоли кессона

1 - шахтная труба

При опускании кессона в полускальных и скальных породах в результате соприкосновения наружных поверхностей стен кессона с поверхностью скалы кессон может быть зажат. Чтобы избежать этого, необходимо при разработке грунта под ножевой частью захватывать и грунт, находящийся вне кессонной камеры на расстоянии 10-15 см от наружной поверхности ножевой части.

Разработку слабых, несвязных грунтов следует вести в центральных частях кессонной камеры, тогда под тяжестью кессона грунт от ножевой части будет сползать к центральным выработкам, а вследствие этого кессон по мере разработки грунта будет постепенно опускаться.

Затопление камеры кессона (в случае вынужденного перерыва в производстве работ) должно производиться постепенным понижением воздушного давления. Вытеснение воды из затопленной камеры должно производиться под давлением, не превышающим проектное.

Камеры кессона должны заполняться материалом, предусмотренным в проекте, с плотной подбивкой материала под потолок кессона. Оставшиеся пустоты должны быть заполнены цементно-песчаным раствором нагнетанием его через закладные трубки под давлением не менее 0,1 МПа.

Посадка потолка кессона непосредственно на грунт допускается только по решению проектной организации.

Затопление кессонов, оборудованных гидромеханизированными установками, должно производиться подачей воды в рабочую камеру с одновременным постепенным снижением давления воздуха. Обратное удаление воды из кессона должно осуществляться вытеснением ее сжатым воздухом и одновременной откачкой гидроэлеватором.

Заполнение рабочей камеры кессона бетонной смесью, бутобетоном или песком должно производиться в строгом соответствии с проектом производства работ. Бетон, применяемый для заполнения камер, должен обладать достаточной пластичностью. Заполнение камеры начинается с укладки по всей площади кессона слоя песка или бетона такой толщины, чтобы оставшаяся высота рабочей камеры допускала вполне удобное производство работ по дальнейшей забутовке. Толщина предварительно укладываемого слоя принимается равной около 0,5 м.

Вначале производят подбивку под скошенную часть консоли, затем заполняют среднюю часть площади кессона. Укладку заполнителя все время ведут симметрично относительно продольной и поперечной осей кессона. Принятая в проекте последовательность заполнения камеры кессона бетоном или песком должна обеспечивать равномерную его укладку, в первую очередь, вдоль консолей, а затем из центра камеры к внешней линии монорельса.

Помимо заполнения камеры кессона бетоном, бутобетоном, песком в некоторых случаях в целях экономии может применяться заполнение камеры кессона местными грунтовыми материалами (глинами, суглинками).

3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

ПРИЕМКА РАБОТ

В процессе возведения и опускания кессонов приемке подлежат:

закрепленные в натуре геодезическими знаками основные оси сооружений;

искусственные островки, площадки и временное основание под нож;

арматура, закладные части и детали;

стыки и швы между элементами сборных конструкций;

сооружения, подготовленные к снятию с временных оснований и опусканию (спуску на воду);

установка наплавных кессонов на дно;

заполнение пазух колодца, погруженного в тиксотропной рубашке (тампонаж полости тиксотропной рубашки).

В процессе работ по возведению и опусканию кессонов надлежит вести журналы работ по опусканию кессона.

В ходе строительства инженерно-технические работники обязаны оформлять исполнительные документы - журналы производства работ, бетонных работ, опускания сооружений, температурный журнал и др.

Все журналы должны быть пронумерованы, прошиты и скреплены печатью; не реже одного раза в месяц они должны проверяться руководством строительных организаций. По окончании работ на участке последнюю запись в каждом журнале делает начальник участка, который подписывает журнал на титульном листе.

Акты на скрытые работы должны составляться на все конструктивные элементы и работы, скрытые в процессе последующего производства, например гидроизоляция, арматура, омоноличиваемые стыки сборных железобетонных элементов, закладные части и др.

Приемка скрытых работ раньше достижения применяемыми материалами проектной прочности допускается при условии отбора и испытания образцов (после твердения).

Акты на скрытые работы должны составляться в трех экземплярах: один передается представителю технадзора, два других хранятся в строительной организации (один из них при сдаче работ прилагается к акту сдачи).

Исполнительные чертежи подписываются геодезистом, руководителем объекта и представителем заказчика.

Строительная организация, выполнившая работы не по объекту в целом, а только по отдельному виду работ или части сооружения (опускной колодец, кессон), должна сдавать эти работы генподрядной организации (в присутствии представителя заказчика) под монтаж и для дальнейшего производства работ по акту.

При сдаче законченных работ на объекте строительная организация в любом случае должна предъявить следующие документы:

перечень и краткую техническую характеристику подлежащих сдаче сооружений;

комплект рабочих чертежей, соответствующих выполненным работам или с внесенными в них изменениями , если последние имели место в процессе строительства, с подписью лиц, ответственных за строительство;

акты промежуточной приемки ответственных конструкций и акты на все работы, скрываемые последующими работами и конструкциями (скрытые работы);

акты испытания установленного оборудования;

документы, характеризующие качество использованных материалов (сертификаты, акты и паспорта на испытание материалов и т.д.);

документы, характеризующие качество выполненных работ (результаты испытания сварных стыков, арматуры, образцов бетона и др.);

журналы работ;

акты геодезической разбивки основных осей сооружений, а также ведомости реперов и осевых знаков.

Вся документация в одном экземпляре после окончания работы рабочей комиссии передается заказчику.

4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Установка БСО-1 обеспечивает изготовление опор глубиной до 70 м и диаметром 820-1220 мм при скорости проходки скважин до 6 м/ч.

Буровая установка СО-1200/2000 служит для устройства буровых опор длиной до 24 м и диаметром 800-1500 м с уширением основания до трех диаметров ствола сваи. У этой установки днище бурового ковша укреплено на шарнире и в закрытом положении фиксируется защелкой. На днище бурового ковша смонтированы ножи для разрушения грунта в забое скважины. Разбуренный грунт поступает в окна забора днища.

Буровая установка УРП-1 предназначена для устройства опор длиной до 37 м и диаметром до 1400 мм с уширением основания. В качестве базовой машины используют кран МКГ-25 или экскаватор Э-1254. Рабочим органом является ковшовый бур. При устройстве уширения ковшовый бур заменяют буровым расширителем циклического действия.

Буровая установка МБС-1,7 может быть использована для устройства буровых опор глубиной до 28 м, диаметром ствола 1,3 и 1,7 м и диаметром уширения до 3,5 м в любых грунтовых условиях с креплением стенок скважин глинистым раствором. В качестве базовой машины используется кран-экскаватор Э-1258Б, оснащенный консольной площадкой с ротором-вращателем. Сквозь него проходит телескопическая квадратная штанга с укрепленным на ней рабочим органом (буровыми ковшами, шнеками и уширителями). Установка оснащена дополнительной стрелой, которая используется для ударного бурения грейфером или долотом. Основной отличительной особенностью установки является возможность принудительной подачи рабочего органа на забой, а также быстро переходить с одного вида бурения на другой.

Установки ЕДФ-55 французской фирмы "Беното" позволяют делать буровые опоры диаметром до 2100 мм и глубиной до 120 м в сложных грунтовых условиях. Скорость проходки скважин до 6 м/ч. Оборудование позволяет выполнять все операции по устройству буровых опор. Проходку скважины ударным бурением ведут с помощью грейфера "Хаммер-Граб". Особенностью разработки скважин стенками "Беното" является оригинальный способ обуривания забоя обсадной трубой, которая внедряется в забой, совершая возвратно-вращательные движения и одновременно поступательное движение на забой.

Водонасыщенные пески и ил разрабатывают желонкой.

Уширение разбуривают расширителем "Сегби", ножи которого раскрываются с помощью гидропривода. Грунт извлекается из скважины при сомкнутых режущих ножах. По окончании бурения дно скважины очищают от грунта грейфером. Бетонирование свай выполняют методом ВПТ или контейнерным способом.

В Японии получили широкое распространение фундаменты в виде мощных бетонных опор глубокого заложения с большой несущей способностью, сооружаемых с помощью специальных станков. Диаметр опор достигает 2-3,5 м. Наиболее часто бетонные опоры выполняют машинами, выпускаемыми фирмой "Като". Установки 20-ТН фирмы "Като" при скорости проходки грейфером 3-5 м/ч и ротором до 18 м/ч обеспечивают получение опор диаметром до 1200 мм, глубиной до 27 м.

5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Все рабочие, ИТР, принимающие участие в возведении и опускании кессонов, перед началом работ должны пройти обучение по безопасным способам производства работ применительно к конкретной строительной площадке и соответствующим специальностям.

Для обеспечения безопасности работ при устройстве глубоких буровых опор и фундаментов из тонкостенных железобетонных оболочек должны соблюдаться правила и требования, установленные для ведения буровых и свайных работ, а также общие правила техники безопасности, предусмотренные СНиПом.

При возведении и опускании кессонов следует руководствоваться и выполнять все требования действующих норм безопасности труда на строительстве (СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002) и правил эксплуатации используемого оборудования, механизмов и инструмента. Особое внимание должно быть обращено на возможность подвижек и оползания грунта в пределах их призм обрушения и недопущение расположения в этой зоне действующих механизмов и других средств производства работ.

При возведении стен в грунте вдоль разрабатываемой траншеи следует делать ограждения на расстоянии 3 м с каждой стороны, а переход людей через открытую часть траншеи допускается только по предусмотренным для этой цели мостикам.

Перемещение и установка машин и механизмов вдоль траншеи допускаются лишь на расстоянии, установленном в проекте.

Должны быть подробно указаны способы и схемы отрывки траншей и удаления грунта, строповки и установки арматурных конструкций и сборных элементов, установки бетонолитных труб и процессов бетонирования.

Условия работы в кессоне вредны для здоровья людей . Особенно неблагоприятно влияют на организм и вызывают кессонную болезнь нарушения режима постепенного изменения давления воздуха, т.е. сокращение длительности шлюзования. Рабочие очередной смены, перед тем как опуститься в кессон, помещаются в прикамерок шлюзового аппарата, в который постепенно (в течение 10-20 мин) нагнетается воздух до давления, равного кессонному. Затем рабочие опускаются в кессонную камеру для выполнения работы. В зависимости от величины давления смена длится 2-4 ч. После окончания смены рабочие вновь помещаются в шлюзовый прикамерок и подвергаются длительному "вышлюзовыванию", нарушение режима которого особенно опасно.

Подаваемый в кессон воздух должен быть сухим, прохладным и чистым, для этого применяют воздухосборники, фильтры и очистительные установки.

Количество сжатого воздуха, подаваемого в кессон, должно обеспечивать воздушное давление, при котором создаются оптимальные условия для производства работ. На каждого работающего в кессоне следует подавать сжатого воздуха не менее 25 м/ч.

Температура воздуха в кессонной камере при давлении до 0,2 МПа должна быть 16-20 °С, до 0,25 МПа 17-23 °С, выше 0,25 МПа - 18-26 °С. Обмен воздуха в кессонной камере должен отвечать требованиям техники безопасности производства кессонных работ. При опускании кессонов схема воздухопроводов должна обеспечивать возможность подключения в сеть или отключения от сети каждого компрессорного агрегата.

На компрессорной станции должен быть резервный компрессор производительностью, равной или больше самого мощного из работающих компрессоров . Резервный компрессор в период выполнения работ должен постоянно находиться в готовности для немедленного пуска и подключения в сеть. Компрессорная станция должна иметь питание от двух независимых источников электроэнергии.

Внезапное снижение давления в кессоне может привести к аварии и тяжелым заболеваниям рабочих, поэтому двери и люки необходимо всегда делать открывающимися в сторону большего давления, что исключает случайные потери воздуха.

При опускании кессонов вблизи существующих сооружений за последними должен быть установлен систематический инструментальный контроль. При обнаружении деформаций сооружений необходимо срочно прекратить опускание сооружений и принять меры, предотвращающие развитие опасных деформаций.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТНЫЕ СМЕТНЫЕ НОРМЫ. СВАЙНЫЕ РАБОТЫ

Государственные элементные сметные нормы ГЭСН, предназначены для определения состава и потребности в ресурсах, необходимых для выполнения строительных работ, составления сметных расчетов (смет) ресурсным методом, а также для расчетов за выполненные работы и списания материалов.

ГЭСН являются исходными нормативами для разработки Государственных единичных расценок на строительныеработы федерального (ФЕР) и территориального (ТЕР) уровней, индивидуальных и укрупненных норм (расценок) и других нормативных документов, применяемых для определения прямых затрат в сметной стоимости строительных работ.

ГЭСН отражают среднеотраслевые затраты на принятую технику, технологию и организацию работ по видам работ. В связи с этим ГЭСН могут применяться для определения затрат всеми организациями-заказчиками и подрядными организациями независимо от их организационно-правовых форм и ведомственной принадлежности.

ГЭСН разработаны в составе следующих сборников:

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции.

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Ч.1. Общие требования.

СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Ч.2. Строительное производство.

ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.009-76. ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.033-84. ССБТ. Строительные машины. Общие требования безопасности при эксплуатации.

ГОСТ 24258-88. Средства подмащивания. Общие технические условия.

ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

Электронный текст документа подготовлен ЗАО "Кодекс"
и сверен по авторскому материалу.
Автор: Демьянов А.А. - к.т.н., преподаватель
Военного инженерно-технического университета,
Санкт-Петербург, 2009