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

лоты одиночного и двойного действия, вибромолоты си­ стемы Цаплина, штанговые и трубчатые дизель-молоты. Однако при забивке ударными механизмами часто дефор­ мируются длинные металлические шпунтины, вследствие чего надежность шпунтового ограждения снижается. По­

этому шпунтины рекомендуется забивать вибропогружа­ телями.

Копровая уста­ новка

Если по условиям местности подходы к тоннелю мо­ гут выполняться в земляных откосах, металлический шпунт для крепления грунта не забивают. В таких зем­ ляных откосах построен тоннель в Москве на пересече­

При разработке и выемке грунта в пределах забитого шпунта применяют механизмы, соответствующие разме­ рам строительной площадки, категории разрабатывае­ мого грунта и объему земляных работ. Так, при больших размерах забоя используют экскаваторы, оборудован­ ные драглайнами. При необходимости применяют экска­ ваторы с прямой лопатой и др. В зависимости от шири­ ны фронта работ выбирают бульдозеры различной мощ­ ности и т. д.

Грунт вывозят самосвалами на городские свалки или используют для планировочных целей на ближайших го­ родских объектах. Если грунт песчаный и по техниче­ ским нормам может использоваться для засыпки тран-

ЗР

шей и за стенки тоннеля, то желательно складировать его на строительной площадке или на ближайшем сво­ бодном земельном участке.

При разработке грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций следует вы­ полнять п. 10.2 СНиП Ш-А.11-62.

Особые меры предосторожности следует соблюдать при разработке грунта в котловане, находящемся около зданий и других наземных строений, фундаменты кото­ рых заложены выше низа отметки котлована. По мере углубления котлована в боковые стены между забитыми балками закладывают доски толщиной 6—8 см.

Р а з р а б о т к а г р у н т а в з и м н и х у с л о в и я х

Разработка грунта зимой резко снижает темпы ра­ бот, так как основное время затрачивается на разруше­ ние мерзлого грунта.

На негородских действующих магистралях в местах предполагаемых раскопок можно заранее принять меры, предохраняющие верхний слой земли от промерзания: рыхление поверхности механизированным способом; утепление грунта теплоизолирующими материалами и т. д.

Рыхление грунта с целью предохранения его от про­ мерзания производят путем предварительной вспашки на глубину не менее 0,3 м. Работу выполняют специаль­ ными рыхлителями, установленными на тракторах или бульдозерах. Для предохранения вспаханной поверхно­ сти от промерзания устраивают задержание снега.

Рыхление мерзлого грунта при глубине промерзания свыше 0,4 м в условиях городских улиц с движением транспорта осуществляют механическими средствами. Для этих целей применяют тяжелый рыхлитель с удар­ ным оборудованием в виде клин-молота (рис. 12), смон­ тированный на тракторе С-80, клин-бабу высотой подъе­ ма 7 м, подвешенную на тросе к стреле экскаватора. Для безопасности работ место рыхления грунта должно быть ограждено забором.

Предохранение грунта от промерзания теплоизоли­ рующим способом производят местными материалами: опилками, керамзитом, торфом, шлаком и т. д.

31

Если рыхление груша осуществляют с помощью ударных механизмов, предварительно следует выяснить

лизационных и водосточных коллекторов и других под­ земных сооружений.

Грунт, промерзший на глубину до 0,25 м, может раз­ рабатываться экскаватором с емкостью ковша 0,5 м3 без предварительного рыхления специальными механиз­ мами.

При разработке траншей и котлованов небольшого размера можно применять способ оттаивания грунта па­ ровыми или водяными циркуляционными иглами, погру­ жаемыми в скважины.

Выемка грунта должна вестись круглосуточно во из­ бежание повторного промерзания грунта.

5.Строительное водопонижение

Взависимости от гидрологических условий применя­ ют различные способы водопонижеиия. На обводненных участках водопонижение может осуществляться тремя способами: легкими иглофильтрами, эжекторными игло­

фильтрами ЭИ-2,5 и водопонижающими скважинами. В настоящее время широкое применение получил спо­ соб искусственного водопонижеиия установками ЛИУ-3

фильтры располагают по периметру или внутри соору-

32

Рис. 13. Установка игло­ фильтра

К-Зн/сут ки

\

Более эффективно откачивает воду эжекторный игло­ фильтр— вакуум-концентрическая скважина (рис. 14), конструкция которой разработана лабораторией строи­ тельного водопонижения Научно-исследовательского ин­ ститута оснований и подземных сооружений (НИИоснований).

Вакуум-концентрическая скважина отличается от обычного эжекторного иглофильтра те'м, что у обычного иглофильтра фильтровое водозаборное звено имеет дли­ ну 1 м, и активный приток воды возможен только на этой длине; а у вакуум-концентрической скважины длина фильтровой части равна мощности всего водоносного горизонта. Вакуум в ней создается по всей высоте в кон­ центрическом (свободном) зазоре между фильтровой оболочкой из штампованных листов, окруженной песча­ ной обсыпкой, и глухими трубами эжекторного водоподъ­ емника. Вода из всех водоносных пластов поступает че­ рез обсыпку и фильтровую оболочку в свободный зазор и беспрепятственно сливается в приемную сетку эжек­ тора.

Результаты работы в одинаковых гидрологических условиях показали, что производительность вакуум-кон- центрических скважин в 13 раз выше производительно­ сти эжекторных иглофильтров. В табл. 1 приведены пока­ затели работы эжекторных и вакуум-коицентрических фильтров

34

Стоимость осушения 1 м участка при понижении уров­ ня подземных вод мелкими иглофильтрами составляет 205 руб., эжекторными иглофильтрами — 845 руб., водо­ понижающими скважинами— 120 руб.

6. Монтаж сборных конструкций

Работы по выемке грунта завершаются составлением акта, в котором отмечается соответствие проектных отме­ ток натурным данным. Основание котлована выравни­ вается и уплотняется дорожными механизмами или ме­ ханическими трамбовками. Под фундаментами железобе­ тонных конструкций тоннеля создается песчаная подуш­ ка толщиной 0,2 м. Разравнивание завезенного песка и последовательное его уплотнение осуществляются теми же дорожными механизмами. По песчаной подушке укла­ дывается бетонная подготовка толщиной 0,2 м. Бетон укладывается вручную или специальным механизмом в соответствии с размерами фундаментных конструкций.

Конструкция стен тоннеля и рамповых частей состо­ ит из фундаментных блоков размером 300X123 см (рис. 15). Размеры фундаментных блоков, различные по ширине и длине, зависят от высоты стеновых блоков.

Фундаментные блоки в верхней части образуют пазы, в которые устанавливаются стеновые блоки, имеющие форму плит. Толщина плит уменьшается кверху до 20 см. Чистые лицевые грани блоков при установке под­ гоняются одна к другой; в пазах стеновые блоки раскли­ ниваются, после чего пазы омоноличиваются бетоном на мелком щебне.

Монтаж железобетонных фундаментных блоков про­ изводится после того, как бетон основания достигнет 50% проектной прочности. Блоки устанавливаются 12-тонны­ ми кранами по оси фундамента стены. Блоки основания монтируются со сдвигом на полшага по отношению к сте­ новым плитам. Отклонения, допущенные в монтаже фундаментных блоков и плане, приводят при установке стеновых блоков к искривлению вертикальной поверхно­ сти стены тоннеля. Чтобы создать впоследствии гладкую поверхность стены, потребуются дополнительные трудо­ емкие штукатурные работы по исправлению допущенных дефектов. Если стеновые блоки офактурены в заводских условиях керамической плиткой, эти дефекты впоследст­ вии остаются без исправления.

Для придания устойчивости фундаментным блокам против горизонтального смещения вдоль внутренней гра­ ни основания блоков производят бетонирование пояса на ширину 0,4—0,8 м. Кроме того, против горизонталь­ ных сдвигов укладывают поперечные распорки на рас­ стоянии 6,6 м одна от другой сечением 0,35X0,35 м.

Стеновые блоки устанавливаются кранами на фунда­ ментные блоки, которые имеют отверстия, соответствую-

08 и дЩо(

щие размеру стенового блока, с допуском в 0,15—-0,17 м для последующего омоноличиваиия двух элементов стенки тоннеля. Стеновой блок шириной 100 см устанав­ ливается таким образом, чтобы не происходило совмеще­ ния швов фундаментного и стенового блоков. Перед омоноличиванием стеновых блоков необходимо проверить правильность вертикального и горизонтального положе­ ния и их взаимного расположения в одной плоскости. После этого в свободное пространство фундаментного блока закладывается металлическая сетка, которая омоноличивается вместе со стеновым блоком. Омонолмчива-

.ние происходит по участкам в пределах деформацион­ ных швов, где должно совпадать стыкование фундамент­ ных и стеновых блоков в одной плоскости. Заделка вер­ тикальных швов между стеновыми блоками производит­ ся цементным раствором марки 200, имеющим пластич­ ную консистенцию. По верхней части стеновых блоков устраивается монолитный железобетонный карниз, кото­

36

рый является основанием для плит перекрытия тоннеля. Поперечный разрез карниза показан на рис. 16.

Средняя опора тоннеля состоит из фундаментных блоков, стоек и ригелей. Подготовительные работы под фундаментные блоки аналогичны вышеописанным. Блок

размером 320X270 см устанавливается на бетонную под­ готовку, уложенную из тощего бетона толщиной 0,2 м. Каждый блок устанавливается по оси опоры с зазором 0,1 м. Для создания прочности против горизонтальных смещений блоки омоноличиваются с двух сторон желе­ зобетонным поясом сечением 0,4X0,35 м. Между фун­ даментом средней опоры и фундаментом стен тоннеля в каждом пролетном строении через 6,6 м укладыва­ ются распорки.

Фундаментные блоки в верхней своей части имеют отверстия размером 0,5X0,6 см с углублением 0,7 м для установки стоек средней опоры (рис. 17).

Стойки сечением 0,5X0,5 м вставляются в отверстие фундаментных блоков, рихтуются по продольной оси опоры и омоноличиваются цементным раствором. Омоноличнвание стоек средней опоры следует делать после ус­ тановки ригеля. Верхняя часть отверстия фундаментного блока па высоту 15 см заполняется битумной мастикой. При монтаже стоек необходимо следить, чтобы петли вверху стойки располагались вдоль ригеля.

По стойкам средней опоры укладываются ригели се­ чением 110X70 см, длиной 657 см. Стыки ригелей распо-

37

иую высоту местами более 1 м с соблюдением проектных отметок стенок. Постановка опалубки, арматуры и бето­ нирование обвязки производятся на большой высоте с подмостей, так как засыпка за стенками не может быть сделана до омоноличивания во избежание смещения от­ дельных блоков. Кроме того, на верхней части стеновых блоков после их омоноличивания устанавливается сту­ пенчатый железобетонный парапетный блок, который нижней своей частью заходит за верхнюю обвязку блоков внутренней стороны и засыпается затем грунтом на глу­ бину более 1 м, чем обеспечивается устойчивость верхней части парапета. Верхняя часть парапета высотой 0,9 м над поверхностью земли является ограждением тоннеля. Железобетонные парапетные блоки между собой омоноличиваются. С внутренней стороны парапет окрашивают краской соответствующего колера. Внешнюю и верхнюю части облицовывают в зависимости от места расположе­ ния тоннеля гранитными плитами или глазурованной плиткой. Рамповая часть тоннеля, изготовленная из сборных стеновых блоков, должна быть гладкой и верти­ кальной на всем ее протяжении. Для этого необходимо следить за правильностью стыковки вертикальных граней блоков. Поэтому при монтаже стеновых блоков, особенно перед омоноличиванием их, следует еще раз проверить правильность соединения граней блоков.

Для устойчивости подпорных стенок на уровне фун­ даментных блоков укладываются поперечные железобе­ тонные распорки сечением 0,35X0,35 м. По оси раздели­ тельной полосы поперечные распорки соединяются меж­ ду собой продольными железобетонными сборными бло­ ками сечением 0.35Х0Д5 м.

Применение в строительстве городских транспортных тоннелей сборных железобетонных элементов позволяет выполнять монтаж и омоноличивание конструкций с большой точностью. Отсутствие выпусков рабочей ар­ матуры в фундаментных и стеновых блоках дает возмож­ ность стыковать их без применения опалубки. Эти каче­ ства сборного железобетона значительно облегчают и ускоряют монтажные работы по сборке конструкций тон­ неля и рамповых стенок.

Плиты перекрытия кладут на раствор толщиной не более 1 см, равномерно распределенный по всей пло­ скости обвязки стеновых блоков. Поперечные швы пере­ крытия заполняют цементным раствором марки 200.

39