Механизация работ по сооружению тоннелей открытым способом
|
Система ограждений котлована металлическими сваями с одним или несколькими ярусами распорок обеспечивает возможность механизации земляных работ по всей глубине котлована. Для разработки верхней части котлована шириной до 10 м до установки распорок может быть принята одна из следующих трех схем работы: 1) экскаватором с обратной лопатой, перемещающимся на уровне поверхности вдоль продольной оси котлована и погружающим грунт в автомобили; 2) канатно-ковшовым экскаватором, перемещающимся на уровне поверхности вдоль оси котлована и погружающим грунт в автомобили; 3) экскаватором с прямой лопатой, перемещающимся в уровне низа забоя по настилу из шпал вдоль оси котлована и погружающим грунт в автомобили. Достоинство использования экскаватора с обратной лопатой — возможность обхода траншей с подвешенными в них городскими подземными сооружениями, а также возможность механизированной разработки котлована вблизи свай; недостаток — ограниченная (до 4 м) глубина разработки. Достоинство канатно-ковшевого экскаватора — возможность разработки большой глубины (до 6 м); недостатки — затруднительность работы вблизи свай, трудность разработки при наличии в грунте твердых включений и уменьшение производительности в плотных глинах. Экскаватор с прямой лопатой обеспечивает наибольшую производительность и возможность разработки грунта с твердыми включениями; недостатки его — необходимость вывода экскаватора из забоя при встрече с городскими подземными сооружениями, а также необходимость устройства съезда в котлован и укладки настила. При ширине котлована более 10 м работу экскаватором с обратной лопатой и канатно-ковшовым экскаватором ведут несколькими параллельными забоями, экскаватором с механической лопатой по всей ширине котлована. Элементы крепления после разработки верхней части котлована устанавливают следующим способом. Продольные связи крепления опускают в котлованы при помощи ручных блоков, подвешиваемых к головкам свай. Металлические распорки устанавливают 7,5-тонным гусеничным краном; деревянные элементы крепления — вручную. Нижнюю часть котлована можно разрабатывать по одной из следующих схем работы: 1) канатно-храповым экскаватором, перемещающимся по бровке котлована и погружающим грунт в автомобили; 2) экскаватором, перемещающимся по дну котлована и погружающим грунт в автомобили; 3) экскаватором, перемещающимся по дну котлована и погружающим грунт в бадью, поднимаемую краном. Канатно-храповой экскаватор применяют при разработке грунтов, плохо отдающих воду. Недостатки — сравнительно малая производительность, большой процент ручной разработки, ручная перекидка при ширине котлована более 10 м. Применение экскаватора с погрузкой в автомобили целесообразно при разработке плотного глинистого грунта, а также при отсутствии свободного проезда для автомобилей вдоль котлована; недостаток — необходимость укладки шпального настила от начала съезда до забоя, а при ширине котлована меньше 10 м необходимо применять погрузочные машины тоннельного типа. Экскаватор с погрузкой в бадьи с краном применяют при разработке песчаных и глинистых грунтов; недостаток — ограничение производительности подъемного крана. Работы по сооружению тоннеля ведут поточным методом; они состоят из ряда последовательных технологических процессов; 1) устройство подготовки под изоляцию фундаментной плиты тоннеля; 2) устройство изоляции фундаментной плиты; 3) армирование и бетонирование фундаментной плиты; 4) установка защитной стенки, изоляции и армирование стен тоннеля; 5) установка опалубки стен и перекрытия; 6) бетонирование стен, колонн и перекрытия; 7) устройство изоляции перекрытия, защитного слоя и снятие опалубки; 8) снятие распорок и обратная засыпка; 9) укладка проезжей части и путевого бетона. Основной тип опалубки — подвижная металлическая, состоящая из отдельных секций, перемещаемых при помощи домкратной тележки. Применяют также и разборную деревянную опалубку, состоящую из щитов и рам для однопутных тоннелей, и комбинированную опалубку для тоннелей больших поперечных сечений. Рулоны гибкой изоляции и элементы защитной стенки опускают в котлован при помощи крана, а битум подают по трубам. Оклейку многослойной изоляцией ведут при помощи подвесных люлек. При возведении открытым способом тоннелей на свободных от застройки участках в плотных грунтах возможна разработка котлована в открытой выемке с применением гидромеханизации.  При возведении сборных железобетонных конструкций, что имеет преимущественное применение, подготовку основания и оклеечную изоляцию по его поверхности выполняют так же, как и при устройстве монолитной конструкции. Работы по возведению сборных железобетонных конструкций включают следующие основные процессы (рис. XI.4): 1) укладку блоков лотка на слой бетонной подготовки толщиной 2—3 см (рис. XI.4, а); 2) установку блоков средней стены на предварительно подготовленные опорные элементы (рис. XI.4, б); 3) установку блоков боковых стен (рис. XI.4, в); 4) укладку блоков перекрытия (рис. XI.4, г). Блоки соединяют при помощи сварки выпусков арматуры и омоноличивания швов. Конструкцию монтируют стреловыми или козловыми кранами с использованием для временного крепления металлических передвижных тележек. По окончании монтажа, расшивки зазоров между плитами перекрытия и стеновыми блоками, гидроизоляции стен, устройства защитной стенки осуществляют гидроизоляцию перекрытия с укладкой защитной армированной цементной стяжки. Последний процесс — устройство обратной засыпки. |
