2527

циальные отстойники, где раствор отделяется, очищается и снова подается в траншею.

Рис. 16.3. Основные фазы работ по способу «стена в грунте»: а – разработка пионерной траншеи экскаватором – обратная лопата; б – устройство форшахты; в – разработка захватки плоским грейфером с погрузкой грунта в самосвалы; г – установка арматурного каркаса; д – бетонирование захватки методом ВПТ и перекачка глинистого раствора в разрабатываемую захватку

4.При использовании монолитного железобетона по торцам захватки устанавливают разделительные элементы – ограничители из стальных или железобетонных труб или балок. После укладки бетона их извлекают, но иногда оставляют в теле стены тоннеля.

5.Устанавливают арматурные каркасы в траншею с помощью стреловых кранов.

6.Бетонируют захватки траншеи методом ВПТ (вертикально перемещающейся трубы). Трубу бетоновода погружают в бе-

тонную смесь не менее чем на 1 1,5 м. Бетонирование в захватке ведут непрерывно до полного заполнения захватки бетоном. Вытесненный глинистый раствор направляют по лоткам или трубам в отстойник и после очистки подают на соседние участки траншеи. Кроме монолитного железобетона применяют также

18

сборные железобетонные панели, заполняя зазоры цементным раствором. В этом случае исключаются трудоемкие работы по укладке бетонной смеси. Наряду со сплошными стенами применяют стены из пересекающихся или касающихся бетонных или железобетонных буронабивных свай диаметром 40 50 см. В этом случае бурят скважины, заполняют их бетоном или вначале, до бетонирования, устанавливают арматурные каркасы.

7. После устройства стен вскрывают котлован с поверхности земли до низа будущего перекрытия тоннеля с откосами или временным креплением. Дно котлована выравнивают и покрывают слоем гравия, щебня или бетона. Устойчивость стен при разработке грунта внутри котлована достигается: на глубину заложения до 5 6 м заглублением стен в грунте ниже подошвы тоннеля; на глубину до 7 8 м заанкеровкой верха и защемлением в грунте нижней части стен; на глубину свыше 8 м устройством распорных поясов жесткости с расстрелами или анкерами.

8.Монтируют сборные или бетонируют монолитные железобетонные перекрытия. Конструкцию перекрытия из монолитного железобетона часто бетонируют непосредственно на грунте,

асборные перекрытия монтируют с помощью колесных или гусеничных кранов.

9.Готовое перекрытие покрывают гидроизоляцией из двух или трех слоев гидростеклоизола с оплавлением покровных слоев газовыми или огневыми горелками, засыпают грунтом и восстанавливают дорожное покрытие над тоннелем.

10.Под перекрытием и между стенами разрабатывают грунт с помощью малогабаритных экскаваторов, бульдозеров, погрузочных машин. Транспортируют грунт автосамосвалами, реже в вагонетках или по конвейеру.

11.Очищают дно, бетонируют лоток тоннеля и покрывают стены и лоток внутри тоннеля гидроизоляцией. Сверху на гидроизоляцию наносят цементно-песчаную штукатурку.

В некоторых случаях после устройства стен котлован разрабатывают до проектной отметки основания тоннеля. По мере углубления и обнажения стен их крепят анкерами или расстрелами. Затем монтируют сборную или бетонируют монолитную конст-

19

ленных на направляющих. Установки типа СВД раз-

в)

15 – глинистый раствор; 16 – ситогидроциклонная установка 17 – кабель-

21

ный барабан; 18 – погружной электродвигатель; 19 – рукоять, 20 – струговый ковш; 21 – ковш драглайна; 22 – направляющее устройство

рабатывают под глинистым раствором траншеи шириной 0,5 0,7 м и глубиной 25 50 м. Разработанный грунт смешивают с глинистым раствором и удаляют эрлифтом на поверхность

(рис.16.5 а, б, в).

Широко используются ковшовые машины-траншеекопатели типа многоковшовых экскаваторов или драглайнов (рис. 16.5, г, д). Эти машины, в отличие от буровых и фрезерных, меньше загрязняют разрабатываемым грунтом глинистый раствор, и поэтому отпадает весьма сложная и трудоемкая операция по непрерывной очистке раствора на очистных установках. Следовательно, экономится бентонитовая суспензия и уменьшаются трудовые и эксплуатационные затраты. Наиболее эффективны траншеекопатели с рабочими органами – грейферными ковшами, которые подвешивают на тросах к стреле крана-экскаватора или закрепляют жестко на штангах.

В нашей стране применяют грейферы на тросах конструкции «Фундаментпроекта» для разработки траншей на глубину до 18 м, конструкции НИИОСП Госстроя УССР – до 30 м. Грейферы на жестких штангах применяют на гидравлическом экскаваторе ЭО-6122 для разработки траншей шириной до 1 м. Широко используют универсальное грейферное оборудование на экскаваторе «Поклен» (Франция) (рис. 16.6). Гидравлические грейферы на жесткой штанге могут разрабатывать тран-

22

шею шириной до 1 м и глубиной до 30 м. 16.4. ВОЗВЕДЕНИЕ «СТЕН В ГРУНТЕ»

ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Перед началом производства основных работ по оси основной траншеи сооружают пионерную траншею (форшахту). Стенки пионерной траншеи являются направляющими и позволяют заранее задать правильное направление разработке грунта. Если разработку грунта ведут экскаватором, расположенным по оси траншеи, то форшахта служит также опорой для ходовой части экскаватора. Кроме того, форшахта закрепляет поверхностный слой грунта и служит дополнительной емкостью для глинистого раствора. В качестве материала крепи форшахты применяют монолитный бетон или сборный и монолитный железобетон. Высота форшахты – 80 100 см, ширина её должна превышать ширину траншеи на 10 15 см и составляет обычно 60 90 см, толщина стенок – 20 30 см (рис. 16.7, а). Устройство форшахты обес-

Рис. 16.7. Ограждение пионерной траншеи (а) и схемы циркуляции и очистки глинистого раствора (б): 1 – траншея; 2 – ограждение; 3 – уровень глинистого раствора; 4 – уровень грунтовых вод; 5, 12, 14 – насосы; 6 – гидроциклон; 7 – вибросито; 8 – гидромеханизированный траншеекопа-

23

тель; 9 – эрлифт; 10 – промежуточная емкость для шлама; 11, 13, 16 – шламосборники; 15 – емкость для глинистого раствора; 17 – глиномешалка

печивает расположение уровня глинистого раствора на 1 1,5 м выше горизонта грунтовых вод. На рис. 16.8 приведена технологическая схема возведения монолитных железобетонных стен. Разработка грунта в основной траншее осуществляется отдельными захватками, длина которых принимается равной 3 6 м. В зависимости от объема работы могут вестись одновременно в двух или трех захватках. В некоторых случаях траншеи разрабатывают участками длиной 25 30 м. По мере разработки грунта в траншею подают глинистый раствор, который приготавливают непосредственно на месте строительства или на заводе. С завода раствор доставляют обычно в автомобильных цистернах.

Готовый глинистый раствор перекачивают в специальные емкости растворонасосами по трубопроводам диаметром 75 100 мм или по гибким шлангам (см. рис. 16.7, б). Из емкостей глинистый раствор грязевыми или шламовыми насосами перекачивают в разрабатываемую траншею. В процессе разработки грунта уровень глинистого раствора не должен быть ниже 10 15 см от верха траншеи. Поскольку при разработке траншеи часть раствора вычерпывается вместе с грунтом, его подают непрерывно для поддержания необходимого уровня. Глинистый раствор, смешанный с грунтом, подается в специальные отстойники, где с помощью шламосборников и ситогидроциклонов отделяется от грунта и очищается. Очищенный раствор подается в емкость и далее перекачивается в траншею.

После выемки грунта на всю глубину в пределах одной захватки очищают дно траншеи от осадка эрлифтом или грязевым насосом, заменяют загрязненный глинистый раствор на чистый и приступают к монтажу арматурных каркасов. Размеры каркасов должны соответствовать размерам захваток бетонирования.

Ширину армокаркаса принимают на 200 250 мм меньше ширины траншеи, а его длина зависит от принятой конструкции стыка между захватками. Высота каркаса равна глубине траншеи

(рис. 16.9).

24

Вертикальные рабочие стержни каркаса изготавливают из стали периодического профиля классов А-II и А-III. Для поперечных стержней и

конструктивной арматуры применяется глад-

25

выполняют в течение одних суток при слабых водонасыщенных грунтах и в течение двух – трех суток – при грунтах средней плотности. В противном случае необходимо постоянно перемешивать глинистый раствор в траншее путем подачи в него свежего воздуха, очистки дна траншеи от осадка и пополнения свежего раствора.

Для соединения отдельных секций на торцах каждой захватки устанавливают ограничители, конструкция которых зависит от формы стыка. Стыки делятся на нерабочие и рабочие.

Нерабочие стыки выполняют при отсутствии в секциях растягивающих усилий путем применения ограничителей в виде стальных труб, которые извлекают из траншеи спустя 3 5 ч после бетонирования (рис. 16.10, а). При этом торец секции имеет углубление в виде полуцилиндра с двумя полками, заполняемого при бетонировании смежной захватки. Такая форма создает необходимый упор для противодействия взаимному сдвигу секций в поперечном направлении и удлиняет путь фильтрации воды через стык. Недостатком такого стыка является его недостаточная плотность, что объясняется рядом причин: наличием глинистой пленки между старым и новым бетоном; плохим качеством бетона в местах сопряжения трубы и местах утечки цементного мо-

27