Вследствие эволюции конструкций полимерпесчаных колодцев, изменяются физические характеристики, снижается общий вес колодца. Что, в свою очередь, приближает их по своим свойствам к полимерным колодцам, и все больше отдаляет их от бетонных или железобетонных аналогов.
Вместе с полезными качествами от полимерных колодцев, таких как малый вес, герметичность, ударопрочность, больший срок службы, приобретается и единственный недостаток, связанный с малым весом конструкции колодца. Это «эффект всплытия».
В примере полимерных колодцев с этой проблемой борются несколькими способами.
Один из них — устройство бетонного «якоря».
На сегодняшний день существует несколько разноплановых подходов к расчету устойчивости пластиковых колодцев к всплытию и, как следствие, веса бетонного «якоря».
Вес якоря рассчитывается как разница между собственным весом пластикового колодца и весом аналогичного колодца ЖБИ. Данная методика приводит, как правило, к избыточному объему бетона. И является неэффективной.
В данной методике наличие гладкой стенки у пластикового колодца опускается и это дополнительная и существенная по величине сила трения не учитывается при расчетах.
Таким образом, колодец находится под воздействием следующих активных вертикальных сил:
- Веса самого колодца Gк.
- Веса пригружающего колодец грунта Gгр, если конструкция колодца это предусматривает.
- Выталкивающей силы Архимеда F, направленной вверх.
Но если принять к расчетам силу трения Т в примере с полимерпесчаными колодцами, то формула выглядит иначе.
Если выталкивающая сила Архимеда F больше суммы сил, направленных вниз Gк и Gгр, то неподвижность колодца обеспечивается силами трения стенок колодца об окружающий грунт. Величина силы трения T, очевидно, при этом должна быть равна:
T = F – Gк – Gгр
Известно, что сила трения не может возрастать безгранично, а лишь до некоторого предельного значения Tпр. В данной методике принимается, что при движении колодца вверх скольжение будет происходить по кругло-цилиндрической поверхности. Т.к. в общем случае физико-механические характеристики окружающего колодец грунта меняются по его глубине, то величина предельной силы трения складывается как сумма сил трения в отдельных зонах расчетной поверхности скольжения.
Соответственно, для того, чтобы колодец оставался в неподвижном состоянии, нужно увеличить силу трения.
Данная конструкция полимерпесчаного колодца включила в себя все положительные характеристики полимерных и железобетонных колодцев.
