Земляные работы
При строительстве подводных переходов выполняется значительный объем земляных работ, связанных с устройством траншей. Объем работ по устройству траншей составляет 90 % от общего объема земляных работ. В зависимости от грунтов, слагающих русло водоема, для разработки их используются соответствующие оборудование и механизмы. До начала работ производитель располагает только проектными материалами о составе грунтов, содержащими далеко не полные сведения. В процессе выполнения работ могут выясниться дополнительные факторы, заставляющие иногда менять организацию работ и использовать новые машины для их выполнения, например, при неправильной оценке категории грунтов (на основании двух-трех разведочных скважин при длине перехода в 300 — 500 м), при обнаружении различных затонувших предметов. Поскольку подводные траншеи разрабатываются па глубинах 3 — 15 м и обычно в потоках со скоростью течения до 1 — 2 м/сек, то контроль качества подводных работ является трудной задачей. Соответствие ее фактического планового и высотного положений проектному чаще проверяется с помощью промеров наметками, лотами и другими приборами, а визуальное обследование осуществляется только водолазами.
Заслуживает внимания использование для этой цели подводного телевидения. Оно получает все большее распространение в практике подводного строительства, и можно надеяться, что и при сооружении переходов подводное телевидение найдет самое широкое применение.
Менее сложно в техническом отношении устройство береговых, или, как их часто называют строители, приурезных, траншей. Береговые траншеи разрабатываются с помощью экскаваторов, оборудованных обратной лопатой или драглайном
Руководитель работ на строящемся переходе должен так организовать работу и контроль за ходом и качеством их выполнения, чтобы все поставленные задачи были решены правильно в кратчайший срок.
Задачи эти таковы:
подводная траншея должна быть разработана по профилю и в плане в соответствии с требованиями проекта;
время окончания земляных работ должно практически совпадать со временем окончания работ по подготовке трубопровода к укладке в подводную траншею. Выполнение этого условия особенно важно для речных переходов. Если после подготовки подводной траншеи и началом укладки трубопровода проходит длительное время, то возможно занесение траншеи наносами.
работы, связанные с рытьем траншей и укладкой трубопровода, должны быть закончены до начала весеннего или осеннего паводков.
подводные земляные работы, выполняемые одним или несколькими земснарядами, должны, организованы так, чтобы простой машин был минимальный или вообще отсутствовал.
Разработка русловых траншей
1. При глубине водоемов более 4 м и ширине, превышающей 200 м, во всех случаях, когда русло сложено нескальными грунтами, подводные траншеи должны разрабатываться земснарядами необходимой мощности. В настоящее время для разработки речных траншей используются различные земснаряды, позволяющие вести работы на глубинах до 20 м. Производительность их составляет от 200 до 2000 м3/ч и более.
В зависимости от объема разрабатываемого грунта, производительности землесоса и директивного срока окончания строительства могут использоваться один или несколько землесосов.
Траншея разрабатывается одним земснарядом Если река транспортирует большое количество наносов и траншея интенсивно заносится, то целесообразно вести разработку от одного берега к другому (рис.6). Пройдя всю русловую часть траншей с багермейстерским запасом (20 — 25 см), земснаряд разворачивается и, очистив от наносов только что подготовленный участок траншеи, за короткий срок дорабатывает оставшийся участок неразработанной траншеи.
Рис.6. Схема разработки траншей одним землесосом:
1 -земснаряд; 2 -разработанная траншея. 3-створные знаки
Траншея разрабатывается двумя земснарядами
Оба земснаряда устанавливают в русле реки так, чтобы между ними был возможен проход судов (минимум 80 м) (рис. 7). Земснаряды ведут разработку траншей к берегу, постепенно удаляясь, друг от друга и
увеличивая ширину прохода для судов. Затем один из земснарядов (большей производительности) возвращается и дорабатывает перемычку, а другой переходит на верхнюю нитку.
При глубине водоемов не более 4 м и незначительной их ширине (до 200 м) для устройства траншей можно использовать экскаватор, установленный на барже или понтоне соответствующей грузоподъемности. Экскаватор надежно закрепляют на понтоне, который перемещается в створе с помощью якорей (рис. 8). При ширине русла до 150 м работу ведут от одного берега к другому,
Рис. 8. Схема разработки траншеи двумя земснарядами:
1 - земсняряд; 2 - нижняя нитка; 3 - верхняя нитка; 4 - створные знаки; 5 - разработанный участок траншей
причем тросы крепят непосредственно на берегах, что позволяет разрабатывать траншеи без перекладки якорей. Глубину траншеи контролируют промерами с помощью наметки, а в плане прямолинейность ее выдерживают по створным знакам.
Для устройства большого понтона под экскаватор удобно использовать инвентарные судоподъемные понтоны размером 6 х 1,5 х 1,5 м. Четыре таких понтона обладают грузоподъемностью около 48 т, на них можно установить экскаватор типа Э-505, оборудованный грейфером или драглайном. Каждый инвентарный понтон разделен на несколько отсеков, специально предназначаемых для балластировки их водой. Устойчивость балластированного понтона с работающим на нем экскаватором существенно
повышается, вследствие смещения центра тяжести всей системы книзу, и позволяет вести разработку грунта даже при значительных кренах понтона.
Инвентарные понтоны легко транспортировать на автомашинах; их можно доставить на любой переход.
Если не представляется возможным для изготовления большого понтона достать судоподъемные понтоны, то его можно сделать из труб большого диаметра (свыше 700 мм)
Понтон под экскаватор Э-505 собирается из 19 - 20 труб длиной 8 - 10 м. Так, при длине труб 8 м грузоподъемность понтона составляет около 35 т. При весе экскаватора в 22 т запас плавучести будет равен 10 — 12 т, что обеспечивает устойчивое положение понтона при работе экскаватора. На понтоне устанавливают 4 — 5 лебедок, к которым крепят тросы от якорей. Длина тросов должна быть не менее 100 м при диаметре 18 — 20 мм. При меньшей длине их уменьшается удерживающая сила якорей и увеличивается количество перебросок якорей по мере разработки траншеи, что снижает производительность экскаватора.
Для обслуживания экскаватора требуется не менее двух рабочих, занятых перемещением понтона, при условии, что в завозке и переброске якорей принимает участие и команда экскаватора.
При глубине водоемов 1 - 1.5 м и ширине их до 150м целесообразна разработка подводных траншей экскаватором со специальных земляных дамб. Дамбы устраивают бульдозером с берега или отсыпкой грунта самосвалами. Делают их шириной (по верху) 4 — 5 м. Лучшим материалом для дамбы являются гравелистые грунты, но при отсутствии их можно использовать и другие виды грунтов. Верхняя площадка дамбы при гравелистых грунтах должна быть выше уровня воды минимум на 0,5 м, а при суглинках — на 1,2 — 1,5 м. Такое расположение поверхности грунта необходимо из-за размокания грунта, особенно глинистого.
Рис. 8. Разработка траншеи экскаватором, установленным на
понтон.