2577

ностью между блоками с выступом в сторону щита, но так, чтобы наружный диа-

метр кольца был равен диаметру выработки. Затем клиновидный блок вдавливают щитовым домкратом в кольцо, расклинивая обделку. При этом благодаря центрированию усилий в стыках блоков возникает контакт с породой по всей поверхности обделки и ее обжатие. Длина клиновидного блока должна быть меньше толщины кольца, что дает возможность регулировать усилия вдавливания.

Этот способ обжатия наиболее приемлем в устойчивых глинистых породах при диаметрах обделки до 4 5 м. Его достоинства: минимальные трудовые затраты, поскольку вдавливание клиновидного блока, обеспечивающего обжатие, является одновременно операцией по монтажу кольца; неизменяемость величины достигнутого напряжения в кольце, разжатом в породу. Недостатки: неравномерность обжатия по периметру кольца из-за значительных (в 2 3 раза) потерь на трение обделки по породе; неравномерность создаваемого обжатия в различных кольцах.

По условиям статической работы обделки распорный узел лучше располагать в замке, но обычно из-за трудностей технологии монтажа его гораздо чаще устраивают на горизонтальном диаметре или в лотковой части тоннеля.

113

Обжатие на уровне горизонтального диаметра производится с помощью гидравлических домкратов и железобетонных вкладышей (рис. 8.15). После монтажа кольца обделки осуществляется его обжатие гидродомкратами до образования зазора между торцами разжимаемых блоков (тюбингов). Разжатое положение обделки фиксируют вкладышами и стальными клиньями (рис. 8.16). Затем домкраты снимают и зазоры заполняют жестким бетоном класса В 30.

Этот способ применяют как в устойчивых, так и в слабых глинистых и песчаных породах. Его достоинства: существенное снижение потерь усилий обжатия за счет трения; фиксирование величины необходимого усилия обжатия по манометрам домкратов. Недостатки: ослабление сечения домкратных блоков окнами, которые необходимо омоноличивать; неизбежная потеря усилия обжатия при перекреплении кольца с домкратов на вкладыши; большое число операций при обжатии и фиксации. В некоторых случаях применяют фиксирующее винтовое устройство (рис. 8.17) или выносное разжимающее устройство (рис. 8.18).

114

Рис. 8.17. Схема фиксирующего винтового устройства: 1 – домкрат; 2 – винтовое устройство; 3 – вкладыши; 4 – шпилька;

шпильку

Рис. 8.18. Вы-

носное разжимающее устройство: 1 – разжимающие консоли; 2 – шарниры; 3 – домкрат; 4 – прорези в корпусе; 5 – подвижная каретка; 6 – корпус; 7 – стальной палец

Следует отметить характерную тенденцию к переносу распорных устройств в лотковую часть обделки, что объясняется несомненным технологическим преимуществом выполнения работ по обжатию обделки и заполнению образующихся при этом зазоров на уровне проезжей части. В качестве распорных устройств используются съемные гидравлические домкраты, а разжатие фиксируется клиновидными элементами, укладываемыми на растворе или насухо. Обделку обжимают гидравлическим домкратом, устанавливаемым в специальное углубление, предусмотренное в лотковых полублоках. После разжатия стык фиксируют

115

Рис. 8.19. Об-

делка, обжатая в породу из лотка: а – кольцо обделки; б – обжимаемый стык до обжатия; в – то же после обжатия и фиксации; 1 – гидродомкрат; 2 – ниша

Рис. 8.20. Схе-

ма обжатия из стыков между лотковым и нормальным блоками: а – до начала обжатия; б – после обжатия и фиксации; 1 – гидродомкрат; 2 – ниша

двумя парами клиновидных вкладышей, а вслед за извлечением домкрата вводят на растворе центральный вкладыш (рис. 8.19).

Обжатие кольца обделки из лотка можно также выполнять двумя гидродомкратами, установленными в стыках между цельным лотковым и обычными блоками (рис. 8.20). В торцах лоткового блока имеются ниши, в которых после монтажа кольца обделки устанавливают гидродомкраты. Гидродомкратами производится обжатие, и в зазоры между блоками ставят вкладыши В-1. Затем снимают давление, убирают домкраты и на их место в ниши ставят вкладыши В-2. Зазоры между вкладышами и блоками заливают цементным раствором.

Способ применяют в устойчивых и слабых глинистых и песчаных породах, а также в случаях, когда не нужно получать

116

значительное обжатие в замке обделки. Достоинства: максимальное удобство выполнения операций по обжатию и фиксации кольца, позволяющее снизить трудовые затраты на возведение обделки. Недостатки: необходимость создания в домкрате значительного распорного усилия для получения требуемой величины обжатия в верхней части кольца обделки.

Между обжимаемой обделкой и породой возникают значительные силы трения, которые вызывают большие неравномерные потери усилий обжатия, причем в нижней части кольца эти усилия могут быть в 2 3 раза меньше, чем в замке. Чтобы уменьшить силы трения, наружную поверхность обделки покрывают специальными маловязкими смазками. Необходимые усилия обжатия обделки в породу зависят от диаметра выработки, величины горного давления, материала обделки, способов монтажа и составляют 200 1000 кН и более на 1 м длины тоннеля.

8.5. МОНОЛИТНО-ПРЕССОВАННЫЕ БЕТОННЫЕ ОБДЕЛКИ

При щитовой механизированной проходке в полускальных, глинистых и песчаных породах естественной влажности применяют обделки из монолитно-прессованного бетона толщиной 400 600 мм. Такие обделки устраивают путем прессования, т.е. механического уплотнения бетонной массы до начала ее схватывания. Щитовыми домкратами передают давление величиной до 4 6 МПа через специальное прессующее кольцо на бетонную массу, находящуюся между опалубкой и породой (рис. 8.21).

Прессуемая бетонная смесь, состав которой практически не отличается от состава обычных бетонов и имеющая водоцементное отношение 0,5 0,6, после прессования за счет отжатия части воды получает водоцементное отношение 0,3 0,35 и вследствие этого становится более плотной и прочной, чем обычный бетон.

Монолитно-прессованные бетонные обделки не имеют швов, отличаются высокой плотностью, водонепроницаемостью, повышенной прочностью, возможностью немедленного вступления в совместную работу с окружающей породой, сравнительно

117

9.1. ГОРОДСКИЕ АВТОТРАНСПОРТНЫЕ ТОННЕЛИ

Конструкции городских автотранспортных тоннелей обычно выполняются в виде прямоугольных одноили двухпролетных замкнутых рам из сборного либо монолитного железобетона. В практике городского подземного строительства получили распространение типовые унифицированные конструкции автотранспортных тоннелей из элементов сборного железобетона (рис. 9.1). Для 4 6 полос движения обычно собирают двухпролетные конструкции из семи типов блоков: блоков перекрытия, прогонов (ригелей), колонн, стеновых, фундаментных, опорных (подколонников) и лотковых блоков. Блоки перекрытия и прогоны изготавливают из бетона класса В40, стеновые блоки и колонны – из бетона класса В30, лотковые блоки – из бетона класса В25, фундаментные и опорные – из бетона класса В15. Арматура блоков состоит из сварных каркасов, выполненных из металла гладкого и периодического профиля. При монтаже всех блоков производят сварку арматурных выпусков или закладных деталей, бетонирование стыков, заливку и чеканку швов цементным раствором. Строительный модуль равен 1,5, т.е. все размеры блоков по длине тоннеля должны быть кратны 1,5. Ширина блоков составляет от 1,5 до 3 м, длина ригеля – 9 м. Колонны и подколонники обычно ставят через 3 4 м.

Возможны различные модификации типовых конструкций автотранспортных тоннелей за счет изменения формы, размеров и типов отдельных блоков.

Блоки перекрытия могут быть корытообразные или таврового поперечного сечения с торцовыми диафрагмами (рис. 9.2, в, г). В некоторых случаях стеновые блоки выполняют без консольного выступа. В верхней части блоков устраивается монолитная железобетонная обвязка – шкафная стенка высотой около 1 м, на которую опирают блоки перекрытия. Обвязка объединяет стено-

119