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

Балки перекрытия П-образного сечения также не имеют стыков рабочей арматуры. Установленные балки перекрытия, благодаря своей устойчивости, воспринима­ ют нагрузки от монтажных кранов без предварительно­ го омоноличивания, что позволяет вести монтаж балок сверху. Надежность соединения обеспечивается большой поверхностью сцепления бетона между боковыми пло­ скостями балок перекрытия.

Для обеспечения безопасности движения транспорта и пешеходов над тоннелем и вдоль пандусов устанавли-

Рлс. 19. Портал

вают парапетное ограждение. На крайних балках с двух сторон перекрытия тоннеля устраивают портал (рис. 19) из монолитного железобетона.

Парапетную часть портала сверху, а также вертикаль­ ную плоскость со стороны проезда облицовывают гра­ нитными плитами. В некоторых случаях гранитную об­ лицовку заменяют глазурованной плиткой. Внешнюю вертикальную плоскость портала окрашивают краской под общий колер тоннеля.

Впримыкании к парапету со стороны верхнего проез­ да устраивают асфальтовый тротуар или создают зеле­ ный газон.

Взависимости от потребности городского хозяйства несколько балок перекрытия тоннеля делают измененны­ ми для размещения в них коммуникаций связи и элек­ трокабелей.

Засыпка за стены сооружения производится перед тем, как будет извлечен металлический шпунт, забитый перед началом земляных работ. Большая глубина за-

40

сыпки и сравнительно узкое пространство между грун­ том и стенками тоннеля создает трудности в выполнении качественной засыпки. Поэтому эти работы должны вы­ полняться с соблюдением технических условий, которые предусматривают: применение качественного песчаного грунта летом и талого песчаного грунта — зимой. Засып­ ка выполняется слоями не свыше 0,2 м, причем каждый засыпанный слой должен тщательно уплотняться. На работы по засыпке траншей тоннеля и рамп составляет­ ся акт.

7. Гидроизоляция

Одним из основных элементов, сохраняющих долго­ вечность железобетонных конструкций тоннеля, являет­ ся гидроизоляция.

Гидроизоляция предназначается для защиты соору­ жений от проникания в них грунтовых и других вод, а также защиты самих сооружений от разрушения и вы­ щелачивания агрессивными примесями, содержащимися в грунтовых водах, от воздействия блуждающих токов и жидкостей при авариях водопровода, водостока, ка­ нализации и других подземных коммуникаций.

Устройство гидроизоляции является наиболее трудо­ емким и наименее механизированным процессом при сооружении транспортных тоннелей, эстакад и пеше­ ходных переходов. Плохо наклеенная изоляция быстро дает протечки воды через защитный слой. В результате этого на поверхности конструкций появляются сначала сырые пятиа, а затем образуются подтеки. Вода, про­ никая через железобетонные конструкции, вымывает известковые компоненты бетона, образуя на поверхно­ сти сталактиты, и, воздействуя на арматуру, вызывает коррозию металла. В результате конструкция тоннеля выходит из строя раньше расчетного срока и требует преждевременного капитального ремонта. Однако не­ смотря на это, строительные организации, пренебрегая очень часто значением гидроизоляции для сооружения, допускают отступления от технических условий при уст­ ройстве гидроизоляции, в результате чего в первые годы эксплуатации тоннеля возникает необходимость в вос­ становительных работах.

В последние годы гидроизоляцию устраивают в пре­ делах всей ширины проезда и тротуаров (рис. 20),

41

включая бортовой камень и разделительную полосу (рис. 21). Для гидроизоляционных работ применяют стойкие материалы: гидроизол, стеклоткань и эпоксид­ ную смолу. Новая конструкция, гидроизоляции и луч­ шие по качеству материалы повысили надежность со­ оружений от воздействия воды и обеспечили их долго­ вечность. Изолирующий слой должен обладать полной

водонепроницаемостью, эластичностью, прочностью, долговечностью, морозоустойчивостью и теплостойко­ стью. Широко применяются обмазочная, оклеенная и торкретная гидроизоляции. Выбор вида изоляции и ко­ личество слоев гидроизола зависят от гидрогеологиче­ ских условий, в которых находится сооружение. В силь­ но насыщенных грунтах гидроизоляцию следует устра­ ивать по всему замкнутому периметру сооружения.

Гидроизоляция состоит из гидроизола на битумной мастике. В транспортных тоннелях Москвы изоляцию степ делают из двух, а перекрытие из трех слоев гидро­ изола.

42

До начала гидроизоляционных работ следует произ­

и прогруптованной. Для повышения качества работ гид­ роизоляцию желательно наклеивать в сухую теплую

ряют обмазку битумом по гидроизолу и по этой поверх­ ности наклеивают второй слой материала. Третьим нанесенным слоем битума заканчивается устройство гид­ роизоляции стен тоннеля. Нанесение каждого последую­ щего слоя изоляции производится после остывания пре­ дыдущего.

Для предохранения от механических повреждений гидроизоляцию защищают асбестовыми листами толщи­ ной 1 см.

По балкам перекрытия тоннеля гидроизоляцию на­ клеивают по выравнивающему слою из цементного рас­ твора марки 100, имеющему толщину по оси тоннеля 5 см н у краев 2 см. Благодаря выравнивающему слою обеспечивается ровная поверхность балок перекрытия для укладки наклеенной изоляции и создается необхо­ димый поперечный уклон от оси к стенкам тоннеля. Изоляция состоит из трех слоев гидроизола. Наклейку ведут таким образом, чтобы концы ее перекрывали изо­ ляцию стен, образуя замкнутую поверхность, проходя­ щую от фундамента правой стороны до фундамента ле­ вой стороны туннеля.

На уложенную гидроизоляцию наносят защитный слой цементного раствора толщиной 4 см по металличе­ ской сетке из 5—6-мм железа.

При больших объемах гидроизоляционных работ процесс нанесения битумной обмазки механизируется с помощью передвижной установки, состоящей из битум­

дящейся в топке котла. Из котла битум шестеренчатым насосом подается по шлангам к соплу. Сжатый воздух, поступающий от компрессора, нагревается в змеевике,

43

расположенном в топке котла, и направляется в цементпушку, в которой имеется песок. Из цемент-пушки пес­ чано-воздушная смесь с температурой 120—150° С пода­ ется по шлангу к соплу, где песок смешивается с биту­ мом и распыляется сжатым воздухом. В таком распы­ ленном и горячем состоянии песчано-битумная смесь наносится на конструкцию.

На бетон битумная мастика наносится с помощью резиновых шлангов или вручную щетками в два пли три слоя. Каждый последующий слой битумной мастики на­ носится после затвердения предыдущего слоя. Обмазоч­ ная битумная мастика, приготовленная из 70—75% битума н 25—30% бензина с добавлением около 5% асбе­ ста в порошке в качестве наполнителя, может приме­ няться при нанесении на бетонную поверхность в холод­ ном виде.

Оклеенная гидроизоляция состоит из битумной смаз­ ки и рулонного материала в виде гидроизола, изола, бризола и стеклоткани.

Наклеивание рулонных материалов должно быть сплошным с перекрытием каждого предыдущего рулона внахлестку на 10 см в продольных стыках и на 15—20 см в поперечных.

Оклеенную гидроизоляцию на перекрытии укладыва­ ют на предварительно сделанную подуклонку нз бетон­ ного раствора толщиной 2—7 см. На гидроизоляцию кла­ дут бетонную стяжку толщиной 5 см, состоящую из ме­ таллической сетки и бетона марки 200.

Особенно тщательно и качественно должны быть вы­ полнены работы по гидроизоляции перекрытия перехода и в местах сопряжения с вертикальными стенками.

Зимой гидроизоляцию необходимо производить в теп­ ляках при температуре не ниже +8° С. Горячий битум должен поставляться к месту работ в специальных би­ тумовозах с сохранением в них заданной температуры. Первый рулон изоляции наклеивают в зависимости от уклона проезжей части эстакады или перекрытия тонне­ ля. Если сооружение имеет общий продольный уклон, то рулонный материал можно наклеивать поперек про­ езжей части, начиная с участка с наименьшими отмет­ ками. Если водоотвод предусмотрен путем создания по­ перечного уклона, то гидроизоляцию необходимо наклеи­ вать вдоль проезжей части от карниза в сторону про­ дольной оси эстакады с двух ее сторон. Концы гидроизо­

44

ляции со стороны тротуара заделывают в бетонную часть бортового камня на отметку верха асфальта. Изоляцию со стороны проезжей части наклеивают на бетонную часть борта на высоту облицовочной гранитной плиты, которая устанавливается но верху изоляции. На участке разделительной полосы гидроизоляцию осуществляют до установки бортового камня.

Подпорные стенки концевых участков эстакады с внешней стороны оклеивают гидроизоляцией из двух слоев гидроизола и трех слоев битума. По изоляции на­

и эстакады является деформационный шов, в который в первую очередь проникает влага.

Конструкция шва должна отвечать двум требовани­ ям: 1) предохранять от попадания воды с проезжей ча­ сти на опору эстакады и 2) иметь достаточную проч­ ность, чтобы выдерживать длительный срок временные нагрузки. Однако необходимо отметить, что до настоя­ щего времени не создана такая конструкция темпера­ турного шва, которая бы отвечала указанным требова­ ниям. При постоянном воздействии нагрузок от колес проходящего транспорта температурный шов быстро разрушается. Объясняется это тем, что под действием температурных перепадов асфальтовое покрытие, пере­ крывающее швы, разрушается. Образующаяся при этом трещина, не имея монолитного сцепления, быстро рас­ ширяется, образуя ямы и выбоины. В местах разруше­ ния возникают удары от движения транспорта, что уско­ ряет дальнейшее разрушение не только асфальтового покрытия, но и температурного шва. Поэтому устройство деформационных швов должно вестись особо тщательно с соблюдением технических условий. Даже в этом слу­ чае деформационные перекрытия в сравнительно корот­ кий срок выходят из строя и появляется необходимость в их капитальном ремонте. Следует найти проектное ре­ шение по созданию конструкций деформационного пе­ рекрытия, обеспечивающего долговечность эксплуатации.

Деформационный шов состоит из латунного листа толщиной 2 мм. Листы латуни свариваются по всей ши­

45

операции: на балки перекрытия в местах их соединения укладывают выравнивающий слой из цементного раст­ вора толщиной 3—10 см для создания необходимого

профиля, обеспечивающего продольный уклон. В сво­ бодное пространство между стыкованием балок пере­ крытия укладывают компенсатор из латунного листового металла в виде желоба размером 300X1 мм. Металличе­ ский желоб прикрепляют штырями к железобетонным балкам. В желоб укладывают пропитанный в битумной мастике канат.

По выравнивающему цементному слою, смазанному горячим битумом, наклеивают гидроизол или стекло­ ткань в несколько слоев общей толщиной 1 см. Для пре­ дохранения от механических повреждений на гидроизо­ ляцию укладывают цементную стяжку толщиной 4 см по металлической сетке.

Работы по перекрытию деформационного шва выпол­ няют до начала укладки гидроизоляции.

Гидроизоляция перекрывает все деформационные швы эстакады. Железобетонную стяжку над деформаци­ онным швом разрубают, а в уложенном асфальтобето­ не над швом делают прорезь глубиной 2,5 см. Прорезь заливают асфальтовой мастикой.

Для создания монолитности всей конструкции пеше­ ходного перехода производят стыкование отдельных эле­ ментов днища, стеновых блоков и блоков перекрытия

46

путем заливки стыков цементным раствором марки 300. Для большей прочности соединения железобетонных элементов в торцовой части блоков устраивают пазы разной конфигурации.

Осадочные швы представляют собой узкую щель в одной вертикальной плоскости, прорезающую всю кон­ струкцию пешеходного сооружения — днище, стенки и перекрытие.

Осадочные швы выполняют разными способами: дни­ ще заделывают битумно-минеральной массой; в стено­ вых блоках шов заливают битумно-минеральной массой с заделкой в нее со стороны внутренней части перехода смоляного каната. Внутрь стыка с внешней стороны за­ кладывают петлю гидроизоляции, наклеенной по верти­ кальной плоскости стеновых блоков с заливкой битумно­ минеральной массой. И, наконец, осадочный шов пере­ крытия заделывают той же массой. В шов с внутренней стороны сооружения заделывают смоляной канат. Свер­ ху укладывают гидроизоляцию в форме петли, куда за­ ливают битумно-минеральную массу. Сверху гидроизо­ ляцию закрывают железобетонной стяжкой толщиной 4 см, состоящей из металлической сетки и слоя бетона марки 200. На рис. 23—24 показаны способы устрой­ ства осадочного шва.

9. Водоотвод

Водоотвод в пределах всего сооружения осуществля­ ется различными методами и зависит прежде всего от гидрогеологических условий местности, где проложен тоннель. При наличии грунтовых вод, залегающих выше

47

фундамента, устраивают застенный дренаж (рис. 25), который продольными и поперечными трубами отводит воду в городскую водосточную сеть.

Система застенного дренажа состоит из асбестоце­ ментных труб с отверстиями для приема в трубы грун­ товой воды. Трубу обкладывают гранитным щебнем и засыпают качественным крупнозернистым речным пе­ ском.

Рис. 25. Застенный дренаж

Дренажные трубы укладывают под проездом каждо­ го направления тоннеля па отметку, расположенную ни­ же поперечных распорок.

Атмосферные воды и воды от поливки улиц и таяния снега отводятся системой проложенных в тоннеле водо­ сточных труб с дождеприемнымн и смотровыми колод­ цами, которые принимают также и дренажную воду. Во­ досток, проложенный в пределах тоннеля, можно под­ ключать к городской водосточной сети, если глубина за­ ложения позволяет вывести воду в городскую сеть само­ теком или водосточная сеть присоединяется к насосной станции, сооруженной в тоннеле. Дождеприемные решет­ ки в тоннеле устанавливают в лотке проезжей части у бортового камня.

В большинстве случаев вся водоотводящая система работает в насосную станцию тоннеля, так как очень редки случаи, когда водосточная сеть в тоннеле распола­ гается выше отметок городской водосточной сети.

Насосные станции размещаются в одной из боковых стенок тоннеля, где имеется возможность присоединения насосных станций перекачки к городскому водосточному коллектору.

Насосная станция состоит из помещения, где уста­ новлена емкость для сбора воды, и трех насосных уста­ новок с приводом от электромоторов. На станции монти­ руются электрощит и средства автоматического управ­ ления.

-18

Средства автоматического управления в насосной станции гарантируют ритмичную и надежную работу, в течение' всего года. Однако в весенний паводок и лет­ ние ливни насосная станция работает с большой нагруз­ кой, поэтому в это время незначительные неполадки с от­ качивающими средствами могут создать аварийную об­ становку в тоннеле. Выход из строя насосов может про­ изойти вследствие поступления с потоком воды некото­ рого количества твердого стока, который откладывается на дне отстойника. В результате уменьшается емкость резервуара и засоряются всасывающие трубопроводы, что вызывает перебои в работе насосов. Чтобы обеспе­ чить бесперебойную работу насосов, эксплуатационная служба должна следить за техническим состоянием и работой станции и систематически производить очистку отстойника.

В дальнейшем при проектировании транспортных тоннелей следует изыскивать пути по удалению воды из тоннеля, избегая сооружения насосных станций пере­ качки.

10. Электроснабжение

Электроснабжение транспортных тоннелей по степе­ ни надежности относится к первой категории. Это тре­ бование обосновывается тем, что в случае прекращения подачи электроэнергии выйдут из строя.лампы, освеща­ ющие тоннель, остановится работа насосной станции, прекратится движение транспорта, т. е. тоннель ока­ жется в аварийном состоянии. Чтобы обеспечить по­ стоянное питание энергетических установок тоннелей, предусматриваются два независимых трансформаторных пункта. Переключение питания с одного фидера на дру­ гой должно происходить автоматически.

Степень освещенности тоннеля зависит от времени суток: днем тоннель освещается усиленно, ночью сни­ жается до минимума. Предусматриваются следующие режимы освещения закрытой части тоннеля:

а) дневной режим — включаются все светильники; б) вечерний режим — отключаются светильники днев­

ного освещения;