Щитовой способ сооружения тоннелей цельнозвеньевой конструкции
|
При сооружении тоннелей мелкого заложения в условиях развития городов (вне зоны расположения подземных коммуникаций городского хозяйства), а также на подходах к транспортным пересечениям возможно и целесообразно механизировать весь процесс строительства, не применяя при этом временные крепи, требующие значительных затрат материальных и денежных средств, а также времени. Степень механизации работ по устройству временного ограждения и его оборачиваемость сравнительно невелики. В настоящее время применяют новый способ механизированного сооружения тоннелей цельносекционной конструкции, которому не свойственны указанные недостатки, органически присущие обычному открытому способу сооружения тоннелей. Сущность нового способа заключается в следующем (рис. XI.5). В головной части тоннеля находится прямоугольный механизированный шит своеобразной конструкции; его назначение — создавать готовый участок тоннеля со вскрытием поверхности на ограниченном протяжении. В процессе передвижения щит используется как струг, срезающий ножевой частью грунт с боков и с низу котлована, что придает последнему требуемое геометрически правильное очертание.  Щит прямоугольного сечения имеет нижнюю и боковую части в виде жестких сварных элементов, соединяемых на болтах. Снизу предусмотрена выступающая вперед ножевая часть, а с боков — клиновидные ребра жесткости, покрытые защитными листами и предназначенные для частичного подрезания и перемещения грунта к оси щита. В щите имеются вертикальные и горизонтальные перегородки и поперечная стена — диафрагма с люками, отделяющая зоны разработки породы и монтажа конструкции. Листы оболочки щита выступают за пределы основной конструкции его. С целью ограждения зоны монтажа и гидроизоляции конструкции тоннеля, предусмотрены боковые металлические листы, скрепленные с основной конструкцией щита. Щит передвигают при помощи 30 гидравлических домкратов общим усилием до 900 г при давлении рабочей жидкости до 75 ага, подаваемой от двух гидронасосов, расположенных в нижней ячейке щита. Производство работ таким агрегатом состоит из следующих процессов: 1) снятие жесткого покрытия поверхности улицы по ширине выемки и на длине 25—30 м при помощи экскаватора с обратной лопатой; 2) разработка грунта в забое перед щитом при помощи или ковшевых стругов, или экскаватора-драглайна, или экскаватора с обратной лопатой. В первом случае ковшом грунт выдают на поверхность на пластинчатый транспортер и далее на подвижной транспортер-перегружатель; затем грунт может быть направлен на автомобилях-самосвалах в отвал и частично для засыпки готовой конструкции. Во втором случае экскаватор обеспечивает разработку грунта перед щитом на глубину до 8 м и выдачу на поверхность с погрузкой в самосвалы. При ширине выработки до 9,0 м техническая производительность экскаватора с ковшом емкостью 1,0 м3 достигает 72 м3/ч, а скорость продвижения забоя до 1,0 м/ч; 3) временное крепление котлована (в зонах разработки грунта, монтажа тоннельной конструкции и ее гидроизоляции) при помощи оболочки щита и боковых ограждений листов, выходящих за пределы по высоте и длине; 4) монтаж основной конструкции тоннеля, состоящий из отдельных секций длиной от 1 до 3 м (цельнозвеньевых или составных из отдельных элементов) при помощи башенного или козлового крана. Поперечное перемещение элементов конструкции при монтаже достигает 10 м до оси тоннеля; 5) заполнение строительного зазора (величиной 70 мм) между стенами выработки и конструкцией тоннеля осуществляют сухим просеянным песком с последующим смачиванием. Сухой песок в необходимом объеме помещают в специальных бункерах, прикрепленных к оболочке щита. Непрерывным выпуском песка из выходного отверстия бункера через прорези в боковых листах происходит автоматическое заполнение строительного зазора; 6) устройство гидроизоляции в верхней части конструкции наклеиванием рулонных материалов (боковые стены и лоток конструкции изолируют в заводских условиях). Зону производства работ по гидроизоляции защищают с боков ограждающими листами, а сверху — односкатной крышей; 7) засыпка конструкции тоннеля при помощи самосвалов или транспортеров с последующим разравниванием бульдозерами. Скорость сооружения тоннелей — 5 пог. м в смену. |
