Контрольные вопросы
Каков порядок производства работ при сооружении тоннелей немеханизированным проходческим комплексом?
Какие основные виды тоннельного оборудования входят в состав механизированных проходческих комплексов?
В чем сущность технологии сооружения тоннелей с монолитно-прессованной обделкой?
Глава XVI. Строительство станций метрополитенов глубокого заложения Общие сведения об организации и технологии работ
Строительство станций подземным способом относится к наиболее сложным видам работ в метростроении, поскольку оно связано с устройством комплекса взаимосвязанных сооружений и раскрытием выработок большого сечения. Строительство ведут в такой технологической последовательности, чтобы не допускать осадок земной поверхности, опасных для сохранности зданий и сооружений, а также осадок подземных коммуникаций городского хозяйства, расположенных выше станции. Подвижки грунтового массива и проседание кровли выработок должны быть минимальными. Это требование легче выполняется при строительстве в устойчивых грунтах. Поэтому станции глубокого заложения располагают, как правило, в скальных грунтах или твердых глинах при наличии необходимой толщи их над станцией. Такое расположение станций дает возможность вести проходку станционных тоннелей без применения щитов, использование которых для относительно коротких станционных тоннелей не всегда рационально.
При строительстве станций подземным способом используют обычно рабочие шахтные стволы, но могут быть использованы также наклонные (эскалаторные) тоннели, а в отдельных случаях и вентиляционные стволы.
Выбор способа строительства станции зависит от инженерно-геологических условий, типа станции (одно– или трехсводчатая), ее конструктивных особенностей и материала обделки. Разработку станционного профиля и возведение обделки станций осуществляют всегда по частям.
Основную (платформенную) часть станции сооружают поточным методом, обеспечивающим непрерывность ведения всего комплекса работ в строгой технологической последовательности. При этом используют принцип максимального совмещения отдельных видов работ во времени. Такая организация работ обеспечивает наименьшую продолжительность строительства.
Трехсводчатые станции сооружают путем последовательной проходки трех станционных тоннелей. Обычно сначала сооружают боковые тоннели, а затем – средний.
В нескальных грунтах или чередующихся напластованиях скальных и нескальных грунтов проходку отдельных станционных тоннелей ведут с одновременным возведением обделки из сборных элементов. В грунтах, не оказывающих давления со стороны лба забоя, тоннели проходят на полный профиль сплошным забоем. Проходку тоннелей в грунтах, оказывающих давление со стороны лба забоя, ведут с предварительной проходкой пилот-тоннелей, при помощи щитов или уступным способом (этим способом часто проходят средние станционные тоннели).
Для обеспечения возможности управления положением колец по пикетажу проходку тоннелей трехсводчатых станций со сборными обделками ведут в одном направлении. При сооружении станций в неустойчивых грунтах проходку второго (по очередности сооружения) бокового тоннеля ведут с отставанием не менее 30 м относительно первого, а среднего – с отставанием не менее 50 м относительно второго бокового тоннеля.
Односводчатые станции в нескальных грунтах сооружают со сборными несущими сводами из железобетонных блоков, а в скальных грунтах – из монолитного бетона и железобетона. Сооружение станций ведут преимущественно способом опорного ядра с предварительным возведением в пройденных выработках опорных частей. Раскрытие верхней части выработки в нескальных грунтах производят небольшими заходками с немедленным устройством несущего свода.
Способ разработки и крепления забоя при строительстве станций устанавливают в зависимости от свойств разрабатываемых грунтов. Разработку связных грунтов крепостью до IV категории включительно ведут обычно отбойными молотками или пневматическими лопатами, а грунтов крепостью V категории и выше – буровзрывным способом. При проходке станционных тоннелей уступным способом и сооружении станций способом опорного ядра грунты V и VI категорий разрабатывают более эффективно – проходческими комбайнами, экскаваторами с ковшом активного действия и другими высокопроизводительными механизмами.
Разработку забоя при проходке отдельных станционных тоннелей трехсводчатых станций ведут, как правило, на ширину одного кольца.
Проходка с заходками на два кольца допускается при наличии предварительно пройденных пилот-тоннелей с обделкой из тюбингов шириной 1 м; в этом случае две заходки делают на одно кольцо, а третью – на два кольца.
Монтаж колец обделки боковых тоннелей трехсводчатых станций ведут, как обычно, замкнутыми кольцами; со стороны, обращенной к средней части станции, наряду с обычными элементами устанавливают элементы, входящие впоследствии в состав основной несущей конструкции (колонны, тюбинги перемычек, фундаментные блоки и т. д.). При проходке среднего тоннеля пилонной станции тюбинги перемычек и другие элементы, обрамляющие проходы, устанавливают с двух сторон тоннеля.
В местах будущих проходов в кольцах устанавливают временные тюбинги или блоки заполнения. Спинки этих элементов для облегчения последующего их изъятия из обделки (при устройстве проходов) смазывают глиняным раствором или отработанным машинным маслом.
При монтаже колец обделки боковых тоннелей допускается только вертикальная эллиптичность (увеличение вертикального диаметра). Первичное нагнетание ведут не далее чем за второе кольцо.
Средний станционный тоннель проходят с принятием необходимых мер по предотвращению деформаций обделки боковых тоннелей и смещений колонн. Для этого в боковых тоннелях устанавливают стальные стяжки или стойки из металлических труб.
Монолитные бетонные или железобетонные элементы обделки станции (стены, своды, опорные части односводчатых станций) возводят отдельными участками с применением, как правило, передвижных механизированных, переставных или инвентарных сборно-разборных опалубок и другого специализированного оборудования (пневмобетоноукладчиков, бетононасосов, механических переста-новщиков опалубки). Длина участков бетонирования зависит от принятого способа сооружения станции и возведения элементов обделки.
Сооружение станций колонного и пилонного типов со сборными обделками
Станции с обделками из чугунных тюбингов сооружают обычно в обводненных или слабых неустойчивых грунтах. В работах по монтажу обделки станций колонного и пилонвого типов много общего.
При строительстве станций колонного типа (рис. 136) используют тоннельные укладчики ТУ-4гп, приспособленные для установки колонн массой до 4 т, а при возведении пилонных станций – укладчики ТУ-2гп.
При монтаже колец обделки с особой тщательностью укладывают лотковый блок с чугунной плитой и примыкающие к нему тюбинги. Отклонение положения лотка в профиле допускается только с превышением до 30 м.
Устанавливаемые при сооружении боковых тоннелей колонны связывают с выше– и нижерасположенными пятовыми тюбингами перемычек обычными болтами. При монтаже проемных колец должен быть обеспечен плотный контакт тюбингов-вкладышей с тюбингами перемычек и тюбингами временного заполнения проемов.
Во избежание заполнения межреберных полостей колонн раствором при нагнетании сторону колонн, которая будет обращена к среднему тоннелю, перед спуском в шахту зашивают деревянными шитами.
Монтаж колец ведут на временных болтах без гидроизоляционных шайб. Переболчивание с установкой полных болтовых комплектов выполняют в процессе гидроизоляционных работ.
Контрольное нагнетание за обделку боковых тоннелей должно быть полностью закончено до приближения забоя среднего тоннеля к соответствующим кольцам боковых тоннелей на расстояние не менее 10 м.
Первые кольца среднего тоннеля, образующие камеру для монтажа тюбингоукладчика, раскрывают из штольни, пройденной от бокового тоннеля через проем, специально раскрываемый для этой дели.
При сооружении среднего тоннеля колонной станции после каждой очередной заходки монтируют элементы обратного свода, а затем – верхнего свода, обеспечивая плотное примыкание к ранее установленным колоннам пятовых тюбингов перемычек того и другого сводов. Для немедленного включения установленных тюбингов в работу сводов первичное нагнетание проводят в первое кольцо. Нагнетание во второе кольцо по верхнему своду допускается проводить при условии тщательной забивки между тюбингами и грунтом клиньев, обеспечивающих стабильное состояние свода.
Рис. 136. Технологическая схема сооружения среднего тоннеля колонной станции с обделкой из чугунных тюбингов: I – разработка и уборка грунта с креплением лба забоя, монтаж обделки и первичное нагнетание; II – контрольное нагнетание; III – выемка тюбингов заполнения; IV-разработка грунта между перемычками; V – устройство металлоизоляции с нагнетанием; VI – контрольное нагнетание и изоляционные работы; 1 – тюбингоукладчик; 2 – монорельс с тельфером; 3 – нагнетатель раствора; 4 – вентиляционная труба; 5 – подмости; 5-рас-творонасосы для контрольного нагнетания; 7-вагонетка; 8 – породопогрузочная машина; 9 – передвижной металлический лист
Станционные проемы раскрывают лри помощи редукторных лебедок. Работы ведут со стороны среднего тоннеля после удаления забоя на расстояние, исключающее помехи основным работам по сооружению тоннеля. После изъятия тюбингов заполнения выбирают грунт между тюбингами сближенных перемычек и к нижним торцам этих тюбингов крепят на болтах листы металлоизоляции с приваренными к ним анкерами, обращенными в наружную сторону.
Листы металлоизоляции сваривают, после чего свободное пространство за металлоизоляцией заполняют цементно-песчаным раствором.
Устройство проходов между смежными тоннелями при сооружении станций пилонного типа является трудоемкой работой, включающей извлечение тюбингов заполнения, устройство железобетонной конструкции обрамления прохода, металлоизоляции и сопряжения ее с элементами обделки. При этом в случае необходимости принимают дополнительные меры по предотвращению деформаций станционных тоннелей.
Проемы можно раскрывать как со стороны боковых, так и со стороны среднего тоннеля. Для уменьшения деформаций обделки проемы раскрывают поочередно с каждой стороны в шахматном порядке, не допуская проведения работ одновременно в двух смежных проемах. На смежных с раскрываемым проемом пилонных кольцах в обоих тоннелях устанавливают стяжки либо соответствующие участки обделки раскрепляют стойками из металлических труб.
Технологическая последовательность работ при устройстве проходов определяется характером расположения разных видов грунтов по высоте станции, общей их устойчивостью, размерами пилонов.
Крепкий скальный грунт в пределах пилонов при устройстве проходов удаляют и заменяют бетоном только на толщину стен проходов. Если в уровне пилонов находится нескальный или слабый скальный грунт, его полностью заменяют бетоном.
При бетонировании конструкции в качестве опалубки используют металлоизоляцию.
Устройство прохода начинают с извлечения одного среднего тюбинга верхнего ряда заполнения проема и находящегося над ним вкладыша. В уровне изъятого тюбинга и несколько выше выбирают грунт до аналогичного тюбинга смежного тоннеля. Кровлю образованной выработки закрепляют двумя лонгаринами с опиранием их концов на внешние поверхности тюбингов перемычек смежных тоннелей и затяжкой из досок, раскрепленных клиньями. Выработку последовательно расширяют в обе стороны на всю ширину проема и за его пределы с установкой таких же лонгарин и устройством затяжки. Вслед за этим снимают все тюбинги верхнего ряда заполнения обоих смежных тоннелей, устанавливают арматуру и металлоизоляцию верхней части стен и свода и бетонируют эти элементы конструкции, подавая бетон бетоноукладчиком через проемы в металлоизоляции.
После достижения бетоном необходимой прочности под защитой выполненного свода производят остальные работы по устройству прохода: снимают оставшиеся тюбинги заполнения с обеих сторон прохода, разрабатывают весь оставшийся грунт, устанавливают в нижней части прохода арматуру и металлоизоляцию и бетонируют эту часть конструкции.
При сооружении станций в слабых грунтах порядок устройства верхней части проходов несколько иной. В первую очередь извлекают верхние боковые тюбинги заполнения и делают заходки за рамные тюбинги до середины пилонов с тем, чтобы были забетонированы части пилонов. В дальнейшем разрабатывают грунт и бетонируют свод с опиранием его, как и в предыдущем случае, на стены.
При строительстве в устойчивых грунтах проем разрабатывают на всю высоту и бетонирование ведут, начиная с нижней части конструкции и заканчивая верхним сводом.
В процессе устройства проходов производят первичное и контрольное нагнетание за отдельные элементы конструкции.
Основные гидроизоляционные работы выполняют после завершения всех проходческих работ и устройства проходов, полного прекращения деформаций обделки и проведения контрольного нагнетания по всему периметру обделки. Если в месте выполнения гидроизоляционных работ сохраняется остаточный приток воды, он должен быть приостановлен повторным нагнетанием за обделку чистого цементного раствора с добавками, способствующими повышению проникаемости раствора в поры и трещины грунта и затвердевшего тампонажного раствора первичного нагнетания. Для прекращения фильтрации воды в отдельных случаях при нагнетании используют растворы бентонитовой глины.
Если при наличии напорных грунтовых вод просачивание воды через стыки обделки невозможно остановить нагнетанием за обделку специальных растворов, то герметизацию стыков выполняют зачеканкой канавок свинцовой проволокой или освинцованным шнуром с последующим заполнением остающейся части канавки обычными чеканочными материалами.
Станции со сборными железобетонными обделками сооружают в плотных глинах и других грунтах без притока воды.
Станции колонного типа с железобетонной сборной обделкой сооружают в такой последовательности:
проходят боковые станционные тоннели с установкой при монтаже каждого кольца опорного блока (под рядом будущих колонн) и одного специального чугунного тюбинга (два ряда таких тюбингов служат опорами для сводов);
устанавливают нижние шарнирные опоры и опалубку нижних прогонов, монтируют арматуру и производят бетонирование нижних прогонов и жесткого основания пути;
производят монтаж металлоконструкций (колонн и верхних ригелей с шарнирными опорами) с последующей забивкой зазоров мета л л обетоном;.
проходят калотту среднего тоннеля с монтажом обделки свода;
разрабатывают нижний уступ среднего тоннеля с монтажом обратного свода, разжимаемого гидравлическими домкратами;
выполняют все остальные работы по станции.
Тюбинги временного заполнения проемов демонтируют в процессе проходки калотты и разработки нижнего уступа среднего тоннеля. Это дает возможность выдавать разрабатываемый грунт и подавать материалы через боковые тоннели.
Проходку боковых тоннелей ведут при помощи обычных тоннельных укладчиков, рассчитанных на максимальную массу поднимаемых элементов – до 1,8 т.
Проходку второго (по очередности сооружения) бокового тоннеля ведут с подкреплением свода первого тоннеля вертикальными стойками из металлических труб диаметром 300 мм, устанавливая через 1,5 м по две стойки с ригелем. Стойки устанавливают на 15 м впереди относительно забоя второго тоннеля. Стойки временного крепления во втором боковом тоннеле устанавливают перед сооружением среднего тоннеля.
Сборку очередного кольца обделки бокового тоннеля начинают с установки лотковых блоков, помогающих фиксировать положение опорного блока в плане и профиле. Поверхность грунта под этим блоком тщательно выравнивают. Блок устанавливают на жесткий цементно-песчаный раствор. Отклонение положения лотка и опорного блока в профиле допускается только с превышением до 30 мм.
Монтаж блоков временного заполнения ведут так, чтобы было обеспечено плотное примыкание их по радиальным бортам к опорным блокам и чугунным тюбингам. Это достигается забивкой клиньев между породой и блоками временного заполнения. Завышение нижней плоскости чугунного тюбинга против проектного положения должно быть в пределах до 50 мм.
Контрольное нагнетание при сооружении боковых тоннелей ведут с отставанием от устройства обделки не более чем на 30 колец.
Бетонирование нижнего прогона ведут непрерывно при помощи бетононасоса или пневмобетоноукладчика. Перерывы при бетонировании (по горизонтальным швам) не должны превышать 2 ч. Устройство вертикальных рабочих швов допускается только по оси проема.
После набора нижним прогоном необходимой прочности на него при помощи крана-укосины, перемещаемого на специальной тележке, устанавливают опорные металлические башмаки колонн. Остальные элементы внутренних несущих конструкций – колонны, ригель и верхние опоры – монтируют при помощи специального колонноподъемника и вспомогательной рамы с тельфером. Забивку остающихся зазоров металлобетоном ведут вертикальными слоями толщиной 30-40 мм с тщательным уплотнением чеканочным молотком, имеющим специальную насадку.
Рис. 137. Технологическая схема сооружения среднего тоннеля колонной станции из сборного железобетона: I – разработка и уборка грунта с креплением кровли и лба забоя, монтаж обделки свода, первичное нагнетание, частичная выемка блоков заполнения; II – уборка грунта, выемка блоков заполнения, укладка лотковых блоков с разжатием и омонолнчиванием стыков и первичным нагнетанием; III – чеканка швов, контрольное нагнетание, бетонирование жесткого основания, монтаж платформенных помещений; 1 – блокоукладчик; 2 – породопогрузочная машина; 3 – ленточный транспортер; 4 – таль электрическая; 5-кран-балка; 6 – тележка для контрольного нагнетания; 7 – растворонасос для контрольного» нагнетания; 8 – растворомешалка
При сооружении среднего тоннеля опережение верхнего забоя должно составлять не более 30 м. Стойки временного крепления обделки второго бокового тоннеля устанавливают с опережением верхнего забоя не менее чем на 15 м.
При сооружении среднего тоннеля станции (рис. 137) разработку верхней части сечения и монтаж обделки свода ведут при помощи специального укладчика.
Разрабатываемый грунт грузят породопогрузочной машиной ППМ-4 на поперечный ленточный транспортер и через проем, образованный при разборке блоков временного заполнения, по лотку выдают в боковой тоннель и грузят в вагонетки.
Блоки, сухую смесь для нагнетания и другие материалы подвозят также по боковому тоннелю и далее подают тельфером через проем в средний тоннель и затем кран-балкой транспортируют на верхний уступ.
Породу, разрабатываемую на нижнем уровне, грузят породопогрузочной машиной на поперечный транспортер для дальнейшего транспортирования через боковой тоннель. Транспортер последовательно переставляют от проема к проему.
Строительные материалы, блоки и элементы внутренних конструкций, доставляемые по боковому тоннелю, подают в средний тоннель другим тельфером, который переставляют через один проем.
Обратный свод и внутренние конструкции станции монтируют кран-балкой. В процессе монтажа обратного свода его разжимают домкратом усилием 1,0-1,1 МН с последующим омоноличиванием места разжатия.
Для более четкой увязки работ, проводимых на верхнем и нижнем уступах, а также лучшей организации откатки грунта обычно на одном уровне ведут разработку грунта, а на другом – монтаж обделки и другие сопутствующие работы.
Станции пилонного типа с обделками из железобетонных блоков имеют монолитные балочные перемычки.
При сооружении всех трех тоннелей таких станций в местах пилонов устанавливают стеновые блоки, плоские грани которых образуют «вертикальные поверхности будущих пилонов. После сооружения очередного станционного тоннеля устанавливают опалубку и арматуру и бетонируют монолитные железобетонные балки на всю длину проемной части станции. Эти балки облегчают последующее устройство проходов между тоннелями, обеспечивая необходимую устойчивость колец и жесткость обделки в продольном направлении станции; при раскрытии проемов балки образуют перемычки проходов.
Проходы устраивают в такой последовательности. Извлекают два верхних блока с одной стороны проема и разрабатывают грунт до соответствующих блоков другого тоннеля с заходкой в сторону на одно пилонное кольцо. Кровлю такой выработки крепят лонга-ринами или двутавровыми балками, опирающимися своими концами на блоки, подхваченные балочными перемычками. После этого бетонируют верхнюю часть пилона и половину свода проема. По достижении бетоном необходимой прочности извлекают нижние блоки заполнения той же стороны проема и разрабатывают грунт в нижней части этой лоловины проема. После этого бетонируют нижнюю часть пилона и половину обратного свода проема.
Когда бетон нижней части первой половины конструкции достигает проектной прочности, удаляют два верхних блока другой стороны проема, разрабатывают оставшийся грунт верхней его части и бетонируют верхнюю часть другого пилона и вторую часть свода. Затем удаляют оставшиеся блоки проема и грунт, бетонируют нижнюю часть второго пилона и другую сторону лотка, после чего разбирают блоки заполнения проема со стороны другого тоннеля.
Сооружение односводчатых станций
В практике отечественного метростроения конструкции одно-сводчатых станций возводят как в скальных, так и в глинистых грунтах. Своды односводчатых станций в плотных глинах сооружают из железобетонных блоков с обжатием каждой собранной арки плоскими домкратами, что обеспечивает устойчивость смонтированной конструкции. Массивные опорные части бетонируют в предварительно пройденых тоннелях. Обратные своды монтируют также из железобетонных блоков с обжатием арок домкратами.
Своды станций и верхнюю часть стен в скальных грунтах сооружают из монолитного железобетона, а основную часть стен и плоский лоток – из бетона.
Несмотря на значительные конструктивные отличия двух указанных типов станций, сооружение их ведется в одинаковой последовательности. В обоих случаях строительство начинают с проходки боковых выработок, в которых бетонируют опорные части или стены станции, затем разрабатывают калотту с возведением свода станции, разрабатывают оставшееся грунтовое ядро, дорабатывают нижнюю часть станционного профиля с монтажом блоков обратного свода или бетонированием плоской лотковой части станции и, наконец, сооружают торцовую часть станции и узел примыкания наклонного хода, «монтируют внутренние конструкции и выполняют прочие работы на станции.
При сооружении односводчатых станций с обжатыми сводами из железобетонных блоков проходку боковых тоннелей для опорных частей станции ведут с монтажом обычной обделки перегонного тоннеля из железобетонных блоков. Обделку собирают без перевязки горизонтальных стыков. Первичное нагнетание выполняют цементно-песчаным раствором состава 1 : 2 с отставанием от забоя не менее чем на два кольца. Контрольное нагнетание ведут не далее чем на 40-м кольце от забоя и осуществляют, как и чеканку швов, только в неразбираемой части колец.
Бетонирование опорных частей станции ведут участками длиной 6 м. До начала бетонирования очередной участок тоннеля освобождают от временных путей и коммуникаций, тщательно очищают и промывают.
Секции опалубки и закладные детали устанавливают с высокой точностью в плане и профиле. Установленную и хорошо закрепленную секцию тщательно очищают, а затем смазывают густым минеральным маслом.
К сооружению свода станции приступают примерно через 7– 10 сут после окончания бетонирования, когда бетон опор достигает не менее 75 % проектной прочности.
Подготовительные работы к сооружению верхнего свода включают проходку в торце станции криволинейной штольни между боковыми тоннелями, монтаж в ней блокоукладчика и монтаж с помощью последнего под защитой временного крепления штольни первых арок свода.
Штольню крепят металлическими рамами из двутавра с шагом 0,75 м при сплошной затяжке кровли и боков выработки. Рамы используют для монтажа блокоукладчика.
Число арок, монтируемых в криволинейной штольне, зависит от ее ширины. После монтажа каждой арки пространство между аркой и креплением штольни забучивают, затем разжимают арку первым плоским домкратом замкового блока и выполняют первичное нагнетание. Окончательное разжатие арок (вторыми домкратами замковых блоков) и контрольное нагнетание проводят после монтажа всех арок начального участка свода.
Разработку грунта в калоттной прорези ведут заходками по 1 м (на две арки овода) с минимальными переборами по (контуру вьь работки и тщательным креплением лба и кровли забоя. В каждой заходке разработку грунта ведут от середины забоя к его краям с использованием дугового блокоукладчика. Забой крепят инвентарной металлической крепью. При достаточно устойчивых грунтах, не требующих крепления лба забоя, грунт разрабатывают механизированным агрегатом.
Разработанный грунт сбрасывают на поперечный транспортер, установленный между креплением лба забоя и блокоукладчиком, откуда по съемным металлическим лоткам он попадает в приемные бункеры в боковых тоннелях.
К работе по монтажу очередных двух арок свода приступают после полного закрепления забоя, передвижки блокоукладчика (рис. 138), установки и закрепления его в проектном положении. Блоки поднимают из бокового тоннеля и раскладывают на верхнем рольганге последовательно слева и справа от опор к шелыге свода; последним устанавливают замковый блок.
Рис. 138. Дуговой блокоукладчик с арочной фермой: 1 – металлоконструкция укладчика; 2 – верхний рольганг; 3 – подъемник; 4 – привод подъемника; 5-винтовой домкрат; б – нижний рольганг; 7 – лебедка; 8 – ходовая тележка укладчика с приводом
Рис. 139. Технологическая схема сооружения односводчатой станции: I – разработка верхней части грунта, монтаж верхнего свода и его обжатие, первичное и контрольное нагнетание; II – разработка грунта ядра и лотка экскаватором, разборка тюбингов временного заполнения опорных тоннелей; III– монтаж обратного свода кран-балкой, первичное и контрольное нагнетание за обратный свод; IV – укладка бетона в лоток, монтаж платформы и прочие работы по станции; / – верхняя часть арочной фермы дугового блокоукладчика; 2 – привод блокоукладчика; 3 – нагнетатель цементного раствора для заполнения плоских домкратов; 4 – таль электрическая; 5 – монорельс; 6 – экскаватор; 7 – кран-балка; 8 – бункер с поперечным транспортером; 9 – насос для контрольного нагнетания с растворомешалкой; 10 – вагонетки с сухой смесью для нагнетания; 11 – нагнетатель раствора; штриховыми линиями показан боковой опорный тоннель 12
Монтаж арок ведут с установкой в стыках блоков винипласто-вых прокладок и центрирующих торцовых шпилек. Перед разжатием арки каждый ее блок тщательно (не менее чем в четырех точках) расклинивают в затяжку кровли и во избежание потери устойчивости полукольца распирают, кроме того, еще и в лоб забоя винтовыми домкратами.
Разжатие каждой арки выполняют в два этапа путем нагнетания быстросхватывающегося цементного раствора специальным растворонагнетателем в плоские домкраты замкового блока: первичное при подаче раствора под давлением 10-12 МПа в первый домкрат и окончательное – через несколько часов – при подаче раствора под давлением 22-24 МПа во второй домкрат. В промежуток времени между первичным и окончательным разжатием ведут первичное нагнетание за обделку. Нагнетание ведут одновременно с двух сторон арки двумя аппаратами.
Породное ядро разрабатывают в два яруса (рис. 139) экскаватором с электроприводом и ковшом активного действия. Верхний ярус высотой около 6 м разрабатывают до уровня рабочей площадки экскаватора, нижний высотой около 4м – с недобором 15– 20 см слоя грунта. Доработку грунта выполняют перед монтажом блоков обратного свода по шаблону с контролем по маркшейдерским отметкам. Поверхность грунта выравнивают песчаной под-сыпкой.
Монтируемые блоки раскладывают последовательно кран-балкой в направлении от замка к опорам с установкой между ними винипластовых прокладок и центрирующих торцовых шпилек. При этом вместо замкового блока устанавливают 100-т гидроцилиндр, при помощи которого производят предварительное разжатие арки для выборки зазоров между блоками. Затем устанавливают замковый блок с одним плоским домкратом и металлической прокладкой необходимой толщины. После монтажа двух арок производят их поочередное разжатие, как при разжатии арок верхнего свода, но при давлении 4,5-5,5 МПа. Первичное нагнетание проводят за вторую установленную арку.
Чеканку швов между блоками и контрольное нагнетание при сооружении верхнего и обратного сводов ведут с отставанием от монтажа арок не более чем на 30 арок.
Односводчатые станции с обделками из монолитного бетона и железобетона в скальных грунтах сооружают также способом опорного ядра.
Боковые штольни проходят по длине всей станции с основанием в уровне подошвы стен. Стены станции бетонируют на высоту пройденных штолен.
Верхнюю часть станционного профиля разрабатывают с устройством в порядке установленной очередности калоттных прорезей. Калоттные прорези образуют путем проходки широких (шириной до 4,5 м) криволинейных штолен.
Проходку ведут встречными забоями в направлении от пят к замку свода. Для транспортирования грунта используют боковые штольни.
При проходке подходных выработок, штолен для сооружения стен станции и криволинейных штолен в зависимости от устойчивости грунтов в качестве временной крепи применяют деревянную крепь либо металлические инвентарные рамные крепи с затяжкой кровли, а при необходимости и боков выработки. В отдельных случаях можно использовать анкерную крепь с подхватами или с металлической сеткой.
Буровзрывные работы ведут с применением передвижных подмостей или бурильных машин, оснащенных, как правило, оборудованием для оборки забоя, подъема и установки элементов временной крепи, а также для заряжания шпуров.
Кружала, опалубку и арматуру устанавливают в калоттных прорезях таким образом, чтобы обеспечить одновременное бетонирование верхней части стен и свода в пределах трехметровых участков калоттных прорезей.
Укладку бетонной смеси в сводовую часть – конструкции ведут симметрично от пят к замку. При этом плоскости рабочих швов, ограничивающих полосы бетонирования, должны быть перпендикулярны к поверхности свода.
После бетонирования свода станции разрабатывают породное ядро с недобором грунта в лотковой части станции. Для откатки грунта используют пути, уложенные ранее в боковых штольнях, крепление которых разбирают.
Лотковую часть станции бетонируют сначала в пределах боковых участков. После этого дорабатывают грунт и бетонируют пониженный подплатформенный участок лотка. Работу эту совмещают с устройством центрального водосборника.