Кессоны-Типы кессонов | Строительство Гражданское

Установка кессона на скважину. Монтаж кессона для колодца своими руками из бетона и кирпича или

Водяной колодец — это выемка или сооружение, созданное в земле путем рытья, проходки, бурения или бурения для доступа к подземным водам в подземных водоносных горизонтах. Колодезная вода забирается насосом или с использованием контейнеров, таких как ведра, которые поднимаются механически или вручную. Колодцы были впервые построены не менее восьми тысяч лет назад и исторически различаются по конструкции от простого черпака в отложениях сухого ручья до канатов в Иране и ступенчатых колодцев и саких в Индии. Облицовка шахты колодца помогает создать стабильность, а обшивка из дерева или плетения восходит как минимум к железному веку. Колодцы традиционно копали вручную, как это принято в сельских районах развивающихся стран. Эти колодцы недороги и низкотехнологичны, поскольку в них используется в основном ручной труд, а конструкция может быть облицована кирпичом или камнем по ходу раскопок. В более современном методе, называемом кессонированием, используются сборные железобетонные колодезные кольца, опускаемые в скважину. Забивные колодцы могут быть созданы в рыхлом материале с конструкцией скважины, которая состоит из закаленного забойного наконечника и экрана из перфорированной трубы, после чего устанавливается насос для сбора воды. Более глубокие скважины можно выкопать ручным бурением или машинным бурением с использованием долота в скважине. Пробуренные скважины обычно обсаживают трубой заводского изготовления из стали или пластика. Пробуренные колодцы могут получить доступ к воде на гораздо большей глубине, чем вырытые колодцы. Два широких класса скважин представляют собой неглубокие или безнапорные скважины, построенные в самом верхнем насыщенном водоносном горизонте в этом месте, и глубокие или ограниченные скважины, пробуренные через непроницаемый пласт в водоносный горизонт под ним. Коллекторный колодец может быть построен рядом с пресноводным озером или ручьем с просачиванием воды через промежуточный материал. Место для скважины может выбрать гидрогеолог или геодезист. Воду можно накачивать или набирать вручную. Загрязнения с поверхности могут легко достигать неглубоких источников, и необходимо избегать загрязнения подачи патогенами или химическими загрязнителями. Колодезная вода обычно содержит больше минералов в растворе, чем поверхностная вода, и может потребовать обработки, прежде чем ее можно будет пить. Засоление почвы может произойти, когда уровень грунтовых вод падает, а окружающая почва начинает высыхать. Еще одна экологическая проблема — возможность проникновения метана в воду.

химические загрязнители
проблема окружающей среды
непроницаемый пласт

1. История

Верблюд черпает воду из колодца, остров Джерба, Тунис. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1083203

Китайская керамическая модель колодца с системой водяных шкивов, извлеченная из гробницы периода династии Хань (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.). https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1886867

Колодцы, облицованные деревом, известны из культуры линейной керамики раннего неолита, например, в Кюкховене (отдаленный центр Эркеленца), датируемом 5090 г. до н.э., и Эйтре, датируемом 5200 г. до н.э. в Шлетце (отдаленном центре Аспарн-ан-дер-Зая) в Австрии. [1]

Некоторые из самых ранних свидетельств водяных колодцев находятся в Китае. Китайцы эпохи неолита обнаружили и широко использовали для питья глубоко пробуренные подземные воды. Китайский текст Книга перемен, изначально текст гадания династии Западная Чжоу (1046–771 гг. до н.э.), содержит запись, описывающую, как древние китайцы поддерживали свои колодцы и защищали свои источники воды. [2] Археологические данные и старые китайские документы показывают, что доисторические и древние китайцы обладали способностями и навыками рытья глубоких колодцев для питьевой воды уже 6000-7000 лет назад. Считалось, что колодец, раскопанный на месте раскопок Хемеду, был построен в эпоху неолита. [3] Колодец был обсажен четырьмя рядами бревен с квадратной рамой, прикрепленной к ним в верхней части колодца. Также считается, что около 60 г. до н.э. было построено 600 дополнительных колодцев к юго-западу от Пекина для питья и орошения. [4] [5]

В Египте используются шадуфы и сакие. [6] [7] Однако по сравнению друг с другом, Sakkieh намного эффективнее, поскольку он может поднимать воду с глубины 10 метров (по сравнению с 3 метрами shadoof). Сакие — египетская версия нории. Некоторые из старейших в мире известных колодцев, расположенных на Кипре, датируются 7000-8500 годами до нашей эры. [8] В Израиле были обнаружены два колодца эпохи неолита, около 6500 г. до н.э. Один находится в Атлите, на северном побережье Израиля, а другой — в Изреельской долине. [9]

2. Типы

Вырытый колодец, большая тень (подметание колодца) и старый сарай в Марковой, Польша. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1827994

Ну, Историческая деревня, Бхайни Сахиб, Лудхиана, Пенджаб, Индия. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1827994

2.1. Вырытые колодцы

Вид на вырытый вручную колодец, обнесенный бетонными кольцами; Уэлессебугу, Мали. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1526253

До недавнего времени все искусственные колодцы представляли собой безнасосные ручные колодцы разной степени сложности, и они остаются очень важным источником питьевой воды в некоторых развивающихся сельских районах, где они обычно выкапываются и используются сегодня. Их незаменимость породила ряд литературных ссылок, буквальных и фигуральных, в том числе ссылку на случай встречи Иисуса с женщиной у колодца Иакова (Иоанна 4:6) в Библии и детскую песенку «Ding Dong Bell» о них. кот в колодце.

Колодцы, вырытые вручную, представляют собой выемки с диаметром, достаточно большим, чтобы в них мог поместиться один или несколько человек с лопатами, копающими ниже уровня грунтовых вод. Раскопки закреплены горизонтально, чтобы избежать оползней или эрозии, подвергающих опасности людей, ведущих раскопки. Их можно обложить уложенными камнями или кирпичом; расширение этой облицовки вверх над поверхностью земли с образованием стены вокруг колодца служит для уменьшения как загрязнения, так и травм при падении в колодец. В более современном методе, называемом кессонированием, используются сборные колодезные кольца из железобетона или простого бетона, которые опускают в скважину. Бригада копателей колодца копает под режущим кольцом, и колонна колодца медленно погружается в водоносный горизонт, защищая при этом бригаду от обрушения ствола скважины.

Читайте также:

Флюгер на крышу - Etsy Турция

Колодцы, вырытые вручную, недороги и не требуют высоких технологий (по сравнению с бурением), поскольку для доступа к подземным водам в сельской местности в развивающихся странах используется в основном ручной труд. Они могут быть построены при активном участии местного населения или местными предпринимателями, специализирующимися на ручном копании колодцев. Они были успешно выкопаны на глубину 60 метров (200 футов). У них низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание, отчасти потому, что воду можно извлекать вручную, без насоса. Вода часто поступает из водоносного горизонта или грунтовых вод, и ее можно легко углубить, что может быть необходимо, если уровень грунтовых вод падает, путем телескопирования облицовки дальше в водоносный горизонт. Производительность существующих колодцев, вырытых вручную, можно повысить за счет углубления или установки вертикальных туннелей или перфорированных труб.

Недостатки колодцев, вырытых вручную, многочисленны. Копать колодцы вручную в районах, где присутствуют твердые породы, может быть нецелесообразно, и на их рытье и облицовку даже в благоприятных районах может уйти много времени. Поскольку они используют неглубокие водоносные горизонты, скважина может быть подвержена колебаниям дебита и возможному загрязнению поверхностными водами, включая сточные воды. Строительство вырытых вручную колодцев обычно требует использования хорошо обученной строительной бригады, а капиталовложения в оборудование, такое как формы для бетонных колец, тяжелое подъемное оборудование, опалубка шахты колодца, моторизованные водоотливные насосы и топливо, могут быть большими для людей, занимающихся разработкой. страны. Строительство колодцев, вырытых вручную, может быть опасным из-за обрушения ствола колодца, падения предметов и удушья, в том числе от выхлопных газов дренажного насоса.

Колодец Вудингдин, вырытый вручную между 1858 и 1862 годами, считается самым глубоким в мире вырытым вручную колодцем на высоте 392 метра (1,285 футов). [10] Большой колодец в Гринсбурге, штат Канзас, считается крупнейшим в мире вырытым вручную колодцем глубиной 109 футов (33 м) и диаметром 32 фута (9.8 м). Тем не менее Колодец Иосифа в Каирской цитадели на глубине 280 футов (85 м) и в Поццо ди С. Патрицио (Колодец Святого Патрика), построенном в 1527 году в Орвието, Италия, на глубине 61 метр (200 футов) и ширине 13 метров (43 фута). 11] больше по объему.

2.2. Управляемые скважины

Забивные скважины могут быть очень просто созданы в рыхлом материале с конструкция скважины, который состоит из закаленной приводной точки и экрана (перфорированной трубы). Точка просто забивается в землю, обычно штативом и водитель, с добавлением секций труб по мере необходимости. Драйвер представляет собой утяжеленную трубу, которая скользит по загоняемой трубе и неоднократно падает на нее. При встрече с грунтовыми водами скважину промывают от наносов и устанавливают насос. [12]

2.3. Пробуренные скважины

Буровая установка для бурения скважин на воду с тросовым инструментом в Кимбалле, Западная Вирджиния, США. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1564469

Бурение водяной скважины в Эйн-Хемеде, недалеко от Иерусалима, около 1964 года. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1252173

Пробуренные скважины обычно создаются с использованием бурильных машин с верхним буровым наконечником, настольных роторных или канатных бурильных машин, все из которых используют бурильные штанги, которые поворачиваются для создания режущего действия в пласте, отсюда и термин бурение.

Бурение скважин может производиться простыми ручными методами бурения (шнековое, шламовое, струйное, забивное, ручное ударное) или машинным бурением (вращательным, ударным, погружным). Наиболее распространен роторный способ бурения Deeprock. Роторный можно использовать в 90% типов формаций.

Пробуренные колодцы могут получать воду с гораздо более глубокого уровня, чем вырытые колодцы, часто до нескольких сотен метров. [13]

Бурение скважин с помощью электрических насосов используется во всем мире, как правило, в сельских или малонаселенных районах, хотя многие городские районы частично снабжаются муниципальными скважинами. Большинство установок для бурения неглубоких скважин устанавливаются на большие грузовики, прицепы или гусеничные тележки. Водяные колодцы обычно имеют глубину от 3 до 18 метров (10–60 футов), но в некоторых районах могут достигать глубины более 900 метров (3,000 футов).

В машинах для вращательного бурения используется сегментированная стальная бурильная колонна, обычно состоящая из 6-метровых (20 футов) секций оцинкованной стальной трубы, соединенных резьбой, с долотом или другим буровым устройством на нижнем конце. Некоторые роторные буровые установки предназначены для установки (путем забивания или бурения) стальной обсадной трубы в скважину одновременно с бурением самой скважины. Воздух и/или вода используются в качестве циркулирующей жидкости для вытеснения шлама и охлаждения долот во время бурения. Другая форма вращательного бурения, называемая буровой роторный, использует специально приготовленный буровой раствор или буровой раствор, который постоянно изменяется во время бурения, чтобы он мог постоянно создавать достаточное гидравлическое давление, чтобы удерживать боковые стенки скважины открытыми, независимо от наличия обсадной трубы в стволе скважины. Что ж. Как правило, скважины, пробуренные в сплошной породе, не обсаживаются до тех пор, пока процесс бурения не будет завершен, независимо от используемого оборудования.

Самая старая форма бурового оборудования – это канатный инструмент, который используется до сих пор. Специально разработан для подъема и опускания долота в скважину. окучивание сверла заставляет долото подниматься и опускаться на дно отверстия, а конструкция троса заставляет долото скручиваться примерно на 1 ⁄₄ оборот на каплю, тем самым создавая действие сверления. В отличие от вращательного бурения, бурение с помощью тросового инструмента требует остановки бурения, чтобы скважину можно было вычерпать или освободить от бурового шлама.

Пробуренные скважины обычно обсаживаются трубами заводского изготовления, как правило, стальными (при бурении с помощью пневматического роторного или канатного инструмента) или пластиковыми/ПВХ (в скважинах с вращательным бурением, которые также присутствуют в скважинах, пробуренных в твердую породу). Корпус изготавливается путем сварки сегментов корпуса химическим или термическим способом. Если обсадная труба устанавливается во время бурения, большинство буровых установок будут вбивать обсадную колонну в землю по мере продвижения ствола скважины, в то время как некоторые более новые машины фактически позволяют вращать обсадную колонну и бурить ее в пласт аналогично тому, как продвигается долото. ниже. ПВХ или пластик обычно сваривают, а затем опускают в пробуренную скважину, укладывают вертикально друг на друга, концы вставляются друг в друга и либо склеиваются, либо соединяются шлицами. Секции обсадной трубы обычно имеют длину 6 метров (20 футов) или более и диаметр от 6 до 12 дюймов (от 15 до 30 см), в зависимости от предполагаемого использования скважины и местных условий грунтовых вод.

Поверхностное загрязнение колодцев в Соединенных Штатах обычно контролируется с помощью поверхностное уплотнение. Большая скважина бурится на заданную глубину или в ограничивающую породу (например, в глину или коренную породу), а затем от этой точки вперед достраивается меньшая скважина для скважины. Скважина обычно обсажена с поверхности вниз в меньшую скважину обсадной трубой того же диаметра, что и эта скважина. Кольцевое пространство между большим отверстием и меньшим корпусом заполняется бентонитовой глиной, бетоном или другим герметизирующим материалом. Это создает непроницаемую изоляцию от поверхности до следующего удерживающего слоя, который препятствует проникновению загрязняющих веществ по внешним боковым стенкам обсадной колонны или ствола скважины в водоносный горизонт. Кроме того, колодцы обычно закрываются специальной крышкой или уплотнителем, который пропускает воздух через экран в колодец, но предотвращает доступ насекомых, мелких животных и посторонних лиц к колодцу.

На забое скважины, опираясь на пласт, оставляют фильтрующее устройство, фильтрующую насадку, щелевую обсадную трубу или открытый ствол скважины для обеспечения притока воды в скважину. Сконструированные фильтры обычно используются в рыхлых породах (пески, гравий и т. д.), позволяя воде и части породы проходить через фильтр. Прохождение некоторого количества материала создает фильтр большой площади из остальной части пласта, поскольку количество материала, поступающего в скважину, медленно уменьшается и удаляется из скважины. Скальные колодцы обычно имеют обсадную трубу/корпус из ПВХ и экран или кожух с прорезями на дне, это в основном присутствует только для предотвращения попадания камней в насосный узел. Некоторые скважины используют пакет фильтров способ, при котором внутрь скважины помещают малогабаритный фильтр или щелевую обсадную трубу, а фильтрующий материал набивается вокруг экрана, между экраном и скважиной или обсадной трубой. Это позволяет очищать воду от нежелательных примесей перед поступлением в скважину и зону откачки.

Кессоны-Виды кессонов

Кессон представляет собой водонепроницаемую коробчатую конструкцию или камеру, сделанную из дерева, стали или бетона, обычно утопленную в ней путем выемки грунта с целью получения доступа к руслу ручья и размещения фундамента на заданной глубине. и который впоследствии становится частью самого фонда. Кессоны применяются при большой глубине воды и необходимости закладки фундаментов под воду. Кессоны, как правило, строятся на берегу и спускаются в реку, доставляются на место и затапливаются в нужном месте.

Типы кессонов:

Форма и размер кессона зависят от характера конструкции, для которой он должен быть построен, и глубины, на которую его необходимо погрузить. Кессоны можно разделить на следующие три различных типа.

(1) Открытый кессон
(2) Коробчатый кессон
(3) Пневматический кессон.

(1) Открытые кессоны:

В зависимости от формы открытые кессоны можно разделить на:

(i) Одностенный открытый кессон
(ii) Цилиндрический открытый кессон
(iii) Открытый кессон с углублением скважин.

(I) Одностенный открытый кессон:

Это конструкция коробчатого типа, не имеющая верха и низа (во время строительства) и состоящая в основном из вертикальных стен. Ниже описан метод строительства типового одностенного открытого кессона. Везде, где это необходимо, площадка осушается путем обезвоживания территории с помощью подходящего метода (путем строительства перемычки, шпунтовых свай и т. д.). На месте заглубления кессона выкапывается котлован подходящего размера и глубиной около 3-4 метров. Затем режущая кромка помещается на дно ямы. Над режущей кромкой надлежащим образом закрепляется арматура стены и устанавливается опалубка для заливки бетонной стены. Стены кессона затем бетонируются в подъемниках до подходящей высоты. Когда свежеуложенный бетон наберет достаточную прочность, приступают к проходке. Кессон опускается под действием собственного веса при удалении грунта из внутреннего пространства с помощью грейфера или любым другим способом. По мере проходки последовательно отливают дополнительные секции стенок кессона. Проходку прекращают на время бетонирования каждого участка и возобновляют только после того, как забетонированный участок наберет достаточную прочность. При погружении кессона на необходимую глубину его основание затыкают, обеспечивая от 15 до 45 м толщиной слоя бетона (бетонная заделка). Бетон для уплотнения укладывается с помощью трем-трубы или ковша с нижней разгрузкой. После того, как бетонный затвор схватится, вода внутри кессона откачивается, а пустое пространство засыпается песком, щебнем или бетоном.

Скорость погружения кессона всегда мала, потому что моменту опускания кессона противодействует поверхностное трение грунта о его стенки. Порой поверхностное трение становится настолько сильным, что кессон не тонет даже после того, как вся земля вынута изнутри начисто до режущей кромки. В таких случаях прибегают к проходке путем загрузки кессона дополнительными грузами в виде рельсов, чушек и т. д., которые затем удаляются.

(ii) Цилиндрический открытый кессон (скважина):

Это может быть определено как цилиндрическая оболочка, состоящая из дерева, кирпичной кладки, стали или железобетона, обтянутая режущей кромкой и утопленная путем выемки грунта внутри оболочки. Толщина стенки кессона должна быть достаточной, чтобы при выемке внутреннего грунта он проседал под собственным весом. Для облегчения опускания кессона иногда вокруг бортов используются водяные струи, которые уменьшают трение обшивки. Цилиндрический открытый кессон также известен как кессон. Этот тип кессона подобен во всех отношениях открытому кессону с одной стенкой, за исключением того, что его стенка круглая в плане. Способ строительства колодезного кессона точно такой же, как у одностенного открытого кессона, описанного ранее. После погружения колодца на нужную глубину его дно заливают бетоном. Этот тип кессонов обычно используется для обеспечения фундамента для мостов и других сооружений, которые будут построены на реках и водных путях.

(iii) Открытый кессон с углублением скважин:

Этот тип кессонов отличается тем, что используется для самого глубокого фундамента мостовых опор, устоев и других подобных конструкций. Кессон в этом случае имеет прямоугольную или квадратную форму в плане и далее подразделяется на более мелкие секции изнутри, образуя открытые стены. Наружные стены, а также внутренние перегородки обычно состоят из железобетона. Кессон заглубляется путем выемки грунта через скважины с помощью земснарядов. После погружения кессона на необходимую глубину его основание герметизируют бетонным затвором, а стенки заполняют песком или бетоном. С точки зрения контроля при проходке этот тип кессонов имеет несомненное преимущество перед другими типами, описанными ранее. В этом случае любую склонность кессона к наклону или сносу из своего положения в процессе погружения можно проверить путем драгирования грунта из соответствующих колодцев.

(2) Коробчатый кессон:

Этот тип кессона похож на открытый кессон, за исключением того, что он закрыт снизу. Кессон отливается и отверждается на суше, а при необходимости спускается на воду и буксируется на площадку для затопления. Кессон утапливают, заполняя пустое пространство песком, гравием или бетоном. Место, где будет лежать основание кессона, должно быть выровнено, и поэтому коробчатые кессоны используются в местах, где у земли имеются слои достаточной несущей способности. В обычной практике мягкий естественный донный грунт русла реки выкапывается на некоторую глубину, а образованная таким образом траншея засыпается песком для получения выровненного дна. Функция песчаного слоя состоит в том, чтобы равномерно распределять накладываемые нагрузки на грунт под ним и, таким образом, избегать опрокидывания кессона.

Читайте также:

Балансировка электрических нагрузок

(3) Пневматический кессон:

Этот тип кессонов закрыт сверху и открыт (во время строительства) снизу. Вода удаляется из камеры кессона с помощью сжатого воздуха. Конструкция пневмокессона аналогична описанным выше типам, за исключением того, что рабочая камера и шахта выполнены герметичными. Для того, чтобы рабочие могли выполнять земляные работы под кессоном, а вода не могла попасть внутрь снизу, давление сжатого воздуха в шахте поддерживается чуть выше, чем давление воды на этой глубине. Каждый кессон имеет два шлюза. Через один шлюз рабочие спускаются для работы, а через другой вывозится вынутый материал. Воздушный шлюз состоит из стальной камеры с двумя герметичными дверями. Одна дверь этой камеры служит для входа людей и материалов снаружи в стальную камеру, а другая дверь ведет в воздушную шахту. Когда рабочий входит в шлюз снаружи, давление внутри шлюза такое же, как и во внешней атмосфере. После этого наружная дверь закрывается, а давление внутри шлюза медленно повышается. Когда давление внутри шлюза становится равным давлению в кессоне, дверь шлюза, ведущая в вентиляционную шахту, открывается, и рабочий спускается по вентиляционной шахте по установленной в ней лестнице. Точно обратная процедура происходит, когда рабочий выходит из кессона. Вентиляционная шахта обеспечивает доступ рабочего из шлюза в рабочую камеру.

Этот метод обеспечения фундамента является сложным, дорогим и очень медленным. Однако в местах, где использование громоздкого оборудования, необходимого для альтернативного метода, довольно затруднительно, единственным выбором являются пневматические кессоны. Главное преимущество этого метода состоит в том, что вся операция по опусканию кессона может осуществляться в контролируемых условиях. Этот метод обеспечивает лучшие возможности для устранения завалов, контроля работы и бетонирования основания фундамента.

Этот тип кессонов подходит для глубин от 25 м до 40 м. На больших глубинах лица, работающие в кессоне при проходке, подвержены заболеванию кессонной болезнью (в результате расширения пузырьков воздуха, попавших в суставы, мышцы и т. д.).

Установка кессона на скважину. Монтаж кессона для колодца своими руками из бетона и кирпича или

Спасибо Вам за Ваш вклад! Вы также можете загрузить видеозапись, связанную с этой темой, по ссылке ниже: https://encyclopedia.pub/user/video_add?id=35076

В геотехнике кессон (/ˈkeɪsən/ или /ˈkeɪsɒn/) представляет собой водонепроницаемую подпорную конструкцию, используемую, например, для работы на основаниях опоры моста, для строительства бетонной плотины или для ремонта судов. Они сконструированы таким образом, что воду можно откачивать, сохраняя рабочую среду сухой. Когда опоры строятся с использованием открытого кессона, и невозможно достичь подходящего грунта, можно забивать висячие сваи, чтобы сформировать подходящее основание. Эти сваи соединены фундаментной подушкой, на которой возводится опора колонны.

1. Этимология

Заимствовано с французского кессон, с итальянского кассоне, имея в виду большая коробка, аугментатив от наличные.

2. Как работают кессоны

Неглубокие кессоны могут быть открыты для воздуха, тогда как пневматические кессоны, которые проникают в мягкую грязь, закрыты сверху и заполнены сжатым воздухом, чтобы вода и грязь не попали на глубину. Воздушный шлюз обеспечивает доступ в камеру. Рабочие перемещают грязь и каменные обломки (так называемые грязь) от края рабочего пространства до заполненной водой ямы, соединенной трубкой (называемой грязная трубка) на поверхность. Кран на поверхности удаляет почву грейферным ковшом. Давление воды в трубе уравновешивает давление воздуха, при этом избыток воздуха выходит вверх по трубе для навоза. Поток сжатого воздуха должен быть постоянным, чтобы обеспечить регулярную замену воздуха для рабочих и предотвратить чрезмерное попадание грязи или воды в основание кессона.

2.1. Установка

Чтобы установить кессон на место, его опускают в мягкий ил до тех пор, пока не встретится подходящий материал для фундамента. Хотя коренная порода предпочтительнее, иногда используется стабильный твердый раствор, когда коренная порода слишком глубокая.

2.2. Опасности, возникающие в кессонах под давлением

Строительные рабочие, которые покидают кессон под давлением, должны выполнять декомпрессию со скоростью, позволяющей бессимптомно высвобождать инертные газы, растворенные в тканях тела, если они хотят избежать декомпрессионной болезни, состояния, впервые выявленного у рабочих кессона и первоначально названного «кессонным». заболевание» в связи с профессиональным вредом. Строительство Бруклинского моста, который был построен с помощью кессонов под давлением, привело к тому, что во время его строительства многие рабочие были либо убиты, либо получили необратимые травмы из-за кессонной болезни. [1] К другим рискам относятся баротравмы ушей, придаточных пазух носа и легких, а также дисбарический остеонекроз. [2]

2.3. Другое использование

Кессоны также использовались при установке гидравлических лифтов, где одноступенчатый домкрат устанавливается ниже уровня земли.

Кессоны под кодовым названием Феникс, были неотъемлемой частью гавани Малберри, использовавшейся во время вторжения союзников во время Второй мировой войны в Нормандии. [3]

3. Типы

Четыре основных типа кессонов: коробчатый кессон, открытый кессон, пневматический кессон и монолитный кессон. [4]

3.1. коробка

A коробчатый кессон представляет собой сборную бетонную коробку (имеет борта и дно); устанавливается на подготовленные основания. После установки его заливают бетоном, чтобы он стал частью постоянных работ, таких как фундамент опоры моста. Полые бетонные конструкции обычно менее плотны, чем вода, поэтому коробчатый кессон должен быть балластирован или закреплен якорем, чтобы он не всплывал до тех пор, пока он не будет заполнен бетоном. Иногда могут потребоваться сложные системы крепления, например, в приливных зонах. Регулируемые системы анкеровки в сочетании с GPS-съемкой позволяют инженерам с высокой точностью позиционировать коробчатый кессон.

3.2. Открыто

An открытый кессон похож на коробчатый кессон, за исключением того, что у него нет нижней грани. Он подходит для использования в мягких глинах (например, в некоторых руслах рек), но не там, где в земле могут быть большие препятствия. Открытый кессон, который используется в слабых грунтах или с высоким уровнем грунтовых вод, где разработка открытых траншей нецелесообразна, также может использоваться для устройства глубоких колодцев, насосных станций и приемных/пусковых ям для микротуннелирования, прокладки труб и других операций.

Кессон опускают за счет собственного веса, уложенного сверху бетона или водяного балласта, либо с помощью гидравлических домкратов. Передний край (или режущий башмак) кессона имеет наклон под острым углом для облегчения погружения в вертикальном направлении; обычно изготавливается из стали. Башмак обычно шире кессона для уменьшения трения, а передняя кромка может быть снабжена бентонитовым раствором под давлением, который набухает в воде, стабилизируя осадку, заполняя углубления и пустоты. Открытый кессон может наполниться водой во время погружения. Материал выкапывается грейферным ковшом экскаватора на кране.

Подпочвенный слой на уровне пласта может по-прежнему не подходить для земляных работ или несущей способности. Вода в кессоне (из-за высокого уровня грунтовых вод) уравновешивает выталкивающие силы мягких грунтов под ним. При обезвоживании основание может «выкипеть» или «закипеть», в результате чего кессон утонет. Чтобы решить эту проблему, сваи могут быть забиты с поверхности, чтобы действовать как:

Несущие стены, поскольку они передают нагрузки на более глубокие грунты.
Якоря в том смысле, что они сопротивляются плаванию из-за трения на поверхности раздела между их поверхностями и окружающей землей, в которую они были вбиты.

Секции двутавровой балки (типичные секции колонн из-за устойчивости к изгибу по всем осям) можно забивать под углами, «сгребая» скалу или другой более твердый грунт; двутавровые балки оставляют вытянутыми над основанием. Железобетонная пробка может быть помещена под воду, процесс, известный как Укладка бетона Tremie. Когда кессон осушается, эта пробка действует как оголовок сваи, сопротивляясь восходящим силам грунта.

3.3. Пневматический

A пневматический (пневматический) кессон имеет то преимущество, что обеспечивает сухие условия работы, которые лучше подходят для укладки бетона. Он также хорошо подходит для фундаментов, для которых другие методы могут вызвать осадку соседних конструкций.

3.4. Монолитный

A монолитный кессон (или просто монолит) крупнее других типов кессонов, но похож на открытые кессоны. Такие кессоны часто встречаются в причальных стенках, где требуется устойчивость к ударам судов.

4. Кессоны для лодочных подъемников

Слово кессон также используется как синоним подвижной желобной части кессонных шлюзов, канальных подъемников и уклонов, в которых останавливаются лодки и корабли при подъеме с одного канала на другой; вода удерживается внутри кессона или удаляется из кессона в соответствии с соответствующим принципом работы.

5. Структурные кессоны

коробка также иногда используется в качестве разговорного термина для железобетонной конструкции, образованной путем заливки в полую цилиндрическую форму, как правило, путем размещения кессона ниже уровня земли в открытом котловане и заливки после завершения обратной засыпки, или путем бурения на уровне земли, хотя это может быть проблематичным с глубокими кессонами, так как неподдерживаемые котлованы могут обрушиться до того, как будет вставлена форма кессона. Таким образом, земля вокруг пустой кессонной формы обеспечивает устойчивость и прочность, позволяя заливать бетон с меньшими трудностями и с меньшим риском выброса формы. Хотя технически только сама форма на самом деле является кессоном, нередко любой литой бетонный столб низкого качества называют просто кессоном. кессон.

6. Вентиляционные системы фильтрации

Слово кессон также используется как название воздухонепроницаемого корпуса для вентиляционных фильтров на предприятиях, работающих с опасными материалами. Корпус обычно имеет передний отсек для элемента предварительной фильтрации и нижний отсек для высокоэффективного фильтрующего элемента. Он может иметь несколько наборов отсеков. Корпус имеет дверцы с прокладками для доступа к элементам фильтра. Корпус обычно снабжен точками подключения, используемыми для проверки эффективности фильтров и отслеживания изменений перепада давления на фильтрующем материале.