книги из ГПНТБ / Урываев К.И. Строительство и эксплуатация транспортных и пешеходных тоннелей

та на пересечении пяти городских магистралей и желез­ нодорожной линии, соединяющей Белорусское направле­ ние с Курским вокзалом.

Для пешеходного движения на площади построены три подземных перехода на ул. Нижняя Масловка, Ново­ слободская и Бутырская улицы.

Одновременное строительство транспортных и пеше­ ходных сооружений по Садовому кольцу и радиальным направлениям способствовало упорядочению движения транспорта и потоков людей на основных направлениях. Однако рассредоточенное строительство развязок на различных магистралях не позволило создать скорост­ ную магистраль без пересечений в одном уровне, за ис­ ключением Московской кольцевой автомобильной до­ роги.

Кроме того, транспортные развязки, сооруженные на пересечениях городских магистралей с напряженным ав­ томобильным движением, должны использоваться с мак­ симальной целесообразностью. В практике регулирова­ ния движения в Москве имеет место неправильное использование транспортной развязки, что снижает цен­ ность построенного сооружения и влечет за собой сокращение пропускной способности транспорта на пе­ рекрестке. Примером могут служить пл. Маяковского на пересечении Садового кольца с ул. Горького и пере­ сечение просп. Калинина с Садовым кольцом. В этих ме­ стах построены развязки, но, несмотря па это, по ул. Горького и по просп. Калинина не достигнуто непре­ рывное движение транспорта. Это объясняется введением в первом случае левого поворота по ходу от центра, а во втором случае левого поворота от Кутузовского просп. Таким образом, тоннели, построенные под пл. Маяков­ ского и ул. Чайковского, фактически не обеспечили не­ прерывного движения по ул. Горького и просп. Калинина в указанных местах. Видимо, в дальнейшем следует ре­ шать вопросы регулирования уличного движения с уче­ том более эффективного использования транспортных развязок.

Серьезным препятствием в больших городах для дви­ жения транспорта являются пешеходы. Многие пере­ крестки на скоростных магистралях, закрытые для сквозного проезда транспорта, сохраняют проход пеше­ ходов. Поэтому кроме строительства тоннелей и эстакад необходимо сооружать на пересечении с главными маги­

20

стралями пешеходные подземные переходы. Кроме того, подземные переходы следует возводить в местах распо­ ложения промышленных предприятий, торговых центров, административных н зрелищных учреждений, где сосре­ доточивается значительная масса населения города.

В некоторых случаях по архитектурно-планировоч­ ным соображениям вместо подземного пешеходного пе­ рехода сооружают пешеходный переход над транспорт­ ной магистралью.

Наличие транспортных развязок на скоростных ули­ цах решает основную проблему скоростного движения транспорта в условиях современного города с насыщен­ ными транспортными средствами.

Практика строительства и эксплуатации развязок в разных уровнях показала, что в ближайшее время при решении вопроса организации скоростного непрерывного движения транспорта в городских условиях при рекон­ струкции загруженных магистралей приоритет сохра­ нится за тоннелями и эстакадами.

Период преобразования городской улицы в скорост­ ную магистраль определяется рядом фактов планиро­ вочного и экономического характера.

Строительство транспортных сооружений в разных уровнях в застроенной части города связано с расшире­ нием улицы за счет ликвидации скверов, сноса жилых и других зданий и сооружений. Возведение тоннелей, как правило, требует предварительного перемещения подзем­ ных коммуникаций за пределы строительной площадки в заранее построенные для этой цели общие коллек­ торы. Стоимость работ, сопутствующих сооружению тон­ неля или эстакады, иногда составляет 20—30% стоимо­ сти основного сооружения. Следовательно, строительство пересечения в разных уровнях в условиях города требу­ ет значительных капитальных вложений, материальных средств и времени. Поэтому в условиях сложившейся городской застройки и при наличии подземных комму­ никаций осуществлять транспортные развязки следует поэтапно. Сначала следует построить пересечения в наи­ более загруженных перекрестках, а на остальных пере­ сечениях организовать регулируемое движение, отдавая предпочтение движению по основному направлению, и таким образом временно улучшить условия движения на магистрали в целом.

Последовательное строительство транспортных и пе­

21

шеходных сооружений позволит создать автомобильные трассы непрерывного движения с ограниченными затра­ тами средств из расчета на год из общей стоимости ра­ бот по возведению объектов, предусмотренных проектом на всей трассе.

Создание магистрали непрерывного движения связа­ но с возведением инженерных сооружений, поэтому об­ щая стоимость работ из расчета на 1 км дороги зависит от количества построенных развязок, величины перекла­ док подземных коммуникаций и сноса наземных строений.

Кроме того, снижение стоимости строительства тон­ нелей достигается уменьшением длины тоннеля, устрой­ ством вместо железобетонных рамп земляных откосов, где позволяют территория и наземные строения. На уде­ шевление стоимости влияет объем работы по перекладке подземных сооружений. Поэтому в районах новой за­ стройки на улицах и площадях подземные коммуникации следует размещать с перспективой на строительство транспортных развязок. При составлении плана красных линий необходимо также предусматривать перспектив­ ные развязки.

Изменение технологии предварительного крепления стенок и рамп тоннеля (металлический шпунт) уменьша­ ет стоимость возведения развязок. Совершенствование методов строительства транспортных развязок, широкое применение прогрессивных методов организации произ­ водства, комплексная механизация работ при индустри­ альном изготовлении сборных унифицированных элемен­ тов конструкций позволили значительно снизить стои­ мость затрат и сократить сроки строительства.

При возведении сооружений необходимо применять конструкции, обеспечивающие экономичное расходова­ ние строительных материалов, а также наименьшую тру­ доемкость изготовления и монтажа.

Г л а в а II

СТРОИТЕЛЬСТВО ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

1. Общие сведения

Строительство транспортных тоннелей в условиях старой городской застройки сопряжено с большими труд­ ностями, связанными с организацией движения транс­

22

порта и пешеходов во время возведения тоннеля, сносом надземных и подземных сооружений, расположенных в зоне строительства, что удорожает работы по возведе­ нию сооружения по сравнению со строительством тонне­ ля в районе новой застройки, где подземные прокладки размещаются в основном в заранее построенных коллек­ торах для подземных коммуникаций. Такие коллекторы размещаются либо в зеленых зонах (газонах), либо рас­ полагаются в примыкании к фундаментам жилых домов, что обеспечивает свободное пространство под городски­ ми проездами и площадями. В таких условиях транс­ портные развязки в разных уровнях сооружаются в 2—3 раза быстрее и со значительным снижением стоимости производства работ. Однако чаще всего потребность в строительстве транспортных тоннелей возникает на тер­ ритории старой застройки, где проблема транспортных потоков возникает значительно раньше, чем в районах новой застройки.

Работы по строительству транспортных тоннелей от­ крытым способом включают: а) подготовительные рабо­ ты; б) перенесение подземных и надземных коммуника­ ций и сооружений, расположенных в зоне строительст­ ва; в) забивку металлического шпунта, если это преду­ смотрено проектом; г) земляные работы по разработке котлована; д) подготовку основания под тоннельные кон­ струкции; е) монтаж железобетонных элементов тонне­ ля и рамп; ж) отделочные работы; з) засыпку тоннеля; и) устройство дорожного полотна.

2.Подготовительные работы

Взависимости от местных условий организация ра­ бот по строительству транспортного тоннеля преду­ сматривает два этапа: 1) перекладка подземных комму­ никаций; 2) сооружение тоннеля.-

Строительство развязки в две очереди обусловлива­ ется значительными объемами работ по перемещению подземных коммуникаций; ограниченными возможностя­ ми в организации движения транспорта и пешеходов при совмещенном строительстве тоннеля с одновременной пе­ рекладкой подземных прокладок.

Несмотря на это, при возведении транспортных раз­ вязок следует изыскивать пути строительства по совме­ щенному графику, когда перекладка подземных сетей

23

и возведение тоннеля осуществляются одновременно. Строительство развязки по совмещенному графику дает возможность сократить сроки строительства.

Работы по строительству начинаются с освоения строительной площадки. К таким работам относятся: ограждение строительной площадки; обеспечение строи­ тельства необходимой мощностью электропитания; уст­ ройство служебных и бытовых помещений для рабочих и производителя работ; установка телефонной связи; освещение в ночное время огражденной территории крас­ ными сигнальными фонарями для обеспечения безопас­ ности движения транспорта. В целях уменьшения территории под строительную площадку следует из­ бегать устройства складов строительных материалов. Обеспечение материалами, железобетонными конструк­ циями и оборудованием производится в соответствии с утвержденным графиком строительства тоннеля без складирования их на площадке.

Предварительные работы заключаются в оформле­ нии ордера в административной инспекции на право про­ изводства работ; перенесении контактной сети электро­ транспорта; согласовании с ГАИ сроков работ и утверж­ дении схемы движения транспорта и пешеходов на весь период строительства.

3. Переустройство подземных коммуникаций

В проекте переустройства подземных сооружений в зоне строительства транспортной развязки должен предусматриваться поточный метод организации работ с применением коротких захваток полной готовности с немедленной засыпкой траншей и восстановлением до­ рожного покрытия. Прокладка подземных коммуникаций производится с учетом сокращения зоны разрытий и объемов земляных работ путем совмещенной прокладки трубопроводов различного назначения в одной траншее, либо размещением их в железобетонных проходных кол­ лекторах, заранее построенных для этих целей.

Перекладку подземных коммуникаций следует начи­ нать с постройки общих коллекторов, возведение кото­ рых в зоне строительства тоннеля позволит разместить подземные сети, подлежащие перенесению с трассы строительства тоннеля в эти коллекторы. В тех случаях, когда перекладка подземных сетей связана с щитовой

24

проходкой, такие работы необходимо выполнять до на­ чала строительства тоннеля, так как организация работ позволяет вести перекладку сетей, не нарушая движения транспорта п пешеходов. Кроме того, предварительное сооружение коллектора закрытым способом и переключе­ ние в него подземных коммуникаций сокращает сроки строительства транспортной развязки.

Вследствие того, что все перекладываемые подземные сети находятся в действии, сроки выключения их из ра­ боты должны быть крайне ограниченными. Вторым мо­ ментом в определении сложности выполнения этих работ является разнообразие подземных прокладок. Как пра­ вило, в зону строительства тоннеля попадают водопро­ водные магистральные трубопроводы, трубы теплосети, канализационные коллекторы, газопроводы, кабели низ­ кого и высокого напряжения и водосточные трубы.

Из-за разновидности подземных сооружений пере­ кладка их поручается целому ряду специализированных строительных организаций, что требует четкой координа­ ции выполнения работ по срокам и видам.

При перекладке подземных сетей следует обращать внимание на качество засыпки и уплотнение грунта в траншеях тех коммуникаций, которые не попадают в об­ щие коллекторы (канализация, водостоки, газ). Эти же условия должны выполняться при засыпке общих кол­ лекторов. Неудовлетворительная засыпка и уплотнение грунта в пазухах коллектора или раздельной прокладки могут вызвать их деформации и разрушения во время забивки металлического шпунта вдоль трассы строи­ тельства и при устройстве свайного основания промежу­ точной опоры. Качественная засыпка разрытой должна соблюдаться также при перекладке подземных сетей, ко­ торые по глубине заложения расположены ниже по­ дошвы будущего тоннеля, либо в непосредственной бли­ зости от него. Некачественное уплотнение грунта в тран­ шее подземных прокладок может оказать влияние на ус­ тойчивость фундамента тоннеля. При этом деформации могут появиться не сразу, а спустя некоторое время пос­ ле постройки тоннеля. Устранение подобных деформаций сопряжено с большими трудностями и затратами значи­ тельных материальных и технических средств.

Чтобы избежать деформаций тоннеля, работы по со­ оружению фундамента в местах перемещенных подзем­ ных прокладок следует производить с некоторым разры­

25

вом во времени между окончанием прокладки коллекто­ ра или раздельно проложенной коммуникации и его за­ сыпкой и началом производства работ по возведению тоннеля.

Более сложные технические решения возникают при перекладке канализационных коллекторов глубокого за­ ложения. Такие коллекторы сооружаются закрытым спо­ собом посредством щитовой проходки. Кабельные сети, расположенные на трассе строительства, могут быть сохранены при условии, если они не препятствуют возве­ дению конструкций тоннеля. В период строительства ка­ бельные сети укладывают в специальные деревянные ко­ роба и подвешивают на временные крепления. После возведения тоннеля кабели освобождают от защитных устройств и осторожно засыпают грунтом или омоноличивают в перекрытии тоннеля.

При разработке грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций необходимо руководствоваться п. 10.2. СНиП Ш-А.11-62.

Разрытия в местах пересечений вновь строящихся сооружений с действующими газопроводами и электро­ кабелями следует производить в присутствии лица, от­ ветственного за производство работ, и представителя эксплуатирующей организации, который па месте опре­ деляет границы разрытия грунта вручную.

При прокладке коллекторов закрытым способом строительная организация до начала работ должна тща­ тельно проверить и уточнить места расположения и глу­ бину заложения пересекаемых подземных коммуникаций в присутствии представителей эксплуатационных орга­ низаций. В необходимых случаях для уточнения распо­ ложения прокладок следует производить шурфование. Запрещается перемещать существующие подземные со­ оружения без согласования с заинтересованными органи­ зациями, даже если указанные сооружения мешают про­

изводству работ.

Ответственность за повреждение существующих со­ оружений несет организация, производящая работы, и лицо, ответственное за производство работ.

Место разрытия должно быть ограждено и оборудо­ вано предупреждающими знаками стандартного типа, окрашенными в установленный цвет, с указанием на щи­ тах наименования организации, производящей разрытие.

В вечернее время на ограждениях должны быть крас­

26

ные фонари. При разрытиях на проезжей части должен иметься знак «Направление объезда, препятствия».

На улицах, площадях и других благоустроенных тер­ риториях раскопка и засыпка траншей и котлованов для укладки подземных сооружений производятся с соблю­ дением следующих условий:

разработка траншей должна производиться на шири­ ну, обусловленную соответствующим СНиП или проек­ том;

стены траншей и котлованов должны крепиться со­ гласно правилам на производство земляных работ и проекту;

если разрытие сделано на усовершенствованном по­ крытии или усовершенствование покрытия будет произ­ водиться вслед за прокладкой подземных сооружений, засыпка траншей и котлованов должна производиться песчаным грунтом летом и талыми песчаными грунтами зимой;

в особо ответственных местах, там, где это преду­ смотрено проектом, засыпка должна производиться пе­ ском, если разрытие сделано на усовершенствованном по­ крытии или вне покрытий (дороги, тротуары); засыпка может производиться местными грунтами летом и талы­ ми песчаными грунтами зимой с соблюдением утверж­ денных правил на засыпку траншей;

засыпка траншей и котлованов должна производить­ ся слоями толщиной не свыше 0,2 м, причем каждый слой должен тщательно уплотняться;

при подвеске в траншее чугунных труб газопровода, водопровода и других подземных сетей должны прини­ маться меры предосторожности от их разрушения или расстройства стыков во время производства работ;

для защиты крышек колодцев, водосточных решеток и люков должны применяться деревянные щиты и коро­ ба, обеспечивающие доступ к люкам и колодцам.

Не допускается заваливать землей или строительны­ ми материалами зеленые насаждения, крышки колодцев

скаться в колодцы и коллекторы без разрешения в каж­ дом отдельном случае организации, эксплуатирующей данное сооружение.

При перекладке подземных сетей необходимо прини­

'27

мать меры предосторожности от повреждения действую­ щих коммуникаций. Для этого производитель работ обязан не позднее, чем за сутки до начала работ, вы­ звать на место работ представителей организаций, ука­ занных в разрешении (ордере) и проекте, установить с ним точное расположение подземных коммуникаций, принять надлежащие меры, обеспечивающие полную сохранность коммуникаций.

При выполнении земляных работ с помощью меха­ низмов ответственное лицо обязано выдать водителю ме­ ханизма схему производства работ и показать на месте границы и расположение действующих подземных про­ кладок.

Руководители заинтересованных организаций обяза­ ны обеспечить по вызову строящей организации явку своих представителей с планами расположения сетей, указать точное расположение существующих сооружений и перечислить в письменном виде условия сохранности подземных коммуиикаций.

Все места пересечения вновь строящихся подземных сооружений с существующими газопроводами, электро­ кабелями и другими подземными прокладками, а также места, где эти сооружения попадают в призму обруше­ ния, обозначаются по указанию владельцев этих про­ кладок соответствующими знаками, которые сдаются производителю работ под расписку.

Несоблюдение правил производства работ вблизи подземных сооружений может вызвать разрушение или повреждение коммуникаций. Особенно опасны разруше­ ния на водопроводных и канализационных магистралях.

4. Земляные работы

Способ производства земляных работ по сооруже­ нию транспортного тоннеля определяется следующими основными факторами: а) местными поверхностными и подземными условиями по трассе строительства; б) гид­ рогеологическим строением грунта в пределах сооруже­ ния тоннеля; в) глубиной заложения тоннеля; г) сроками строительства. С учетом этих факторов составляется план производства работ.

До начала земляных работ по разработке котлована под транспортный тоннель и рамповые части забивают металлический шпунт из двутавровых балок разного се­

28

чения, определяемого проектом, на расстоянии 1,25— 1,5 м по двум сторонам будущего тоннеля для крепле­ ния грунта1. Шпунт забивают на 3 м ниже основания будущего тоннеля. При этом общая глубина забивки шпунтов колеблется в зависимости от отметок заложе­ ния фундамента тоннеля и рамп. Устройство металли­ ческого шпунта по бокам будущей земляной выемки обеспечивает устойчивость стен котлована, создает безопасность движения транспорта вдоль строящегося тоннеля, сокращает объем земляных работ и сохраняет от разрушения и деформаций наземные и подземные со­ оружения, расположенные в непосредственной близости от котлована, которые могут быть повреждены вибра­ циями. В этом отношении особенно чувствительны водо­ проводные магистрали большого диаметра, канализаци­ онные коллекторы и водосточная сеть.

Для большей устойчивости ограждающего шпунта по верху забитых балок устанавливают металлический пояс. Кроме того, в зависимости от гидрогеологических условий металлический пояс усиливают расстрелами че­ рез 6—8 м друг от друга. По продольной оси котлована забивают балки для поддержания их от провисания. Иногда в зависимости от глубины разработки котлова­ на устанавливают второй ярус расстрелов. Однако уста­ новка расстрелов в котловане в значительной степени ограничивает возможность использования механизмов при выемке земли в котловане, монтажа сборных эле­ ментов стен тоннеля, установки фундаментных блоков и колонн под средней опорой, требует большого количест­ ва металла для отепления котлована. В настоящее вре­ мя в результате совершенствования методов строитель­ ства тоннелей появилась возможность отказаться от установки металлических расстрелов.

Основным оборудованием для погружения шпунта являются копры [рис. 11], предназначенные для подъе­ ма и удерживания шпунта в требуемом положении, а также для подъема и перемещения забивного снаряда. Вместо копров можно использовать краны-экскаваторы, оснащенные специальным сменным оборудованием.

Для забивки шпунтин применяют паровоздушные мо­

1 Когда подходы к тоннелю (рампе) запроектированы в земля­ ных откосах, шпунтовое крепление грунта забивают только в преде­ лах сооружения тоннельной части.

29