Скачать 7.76 Mb.
|
Рис. 2.32. Схема рабочего органа механизированного щита планетарного действия: 1 - диски с резцами: 2 - ковши; 3 - ковшевое кольцо Рис. 2.33. Схема проходки щитом в несвязных грунтах: 1 - выдвижной козырек; 2 - шандорная крепь; 3 - забойные домкраты; 4 – рассекающие площадки; 5 - эпюра гидростатического давления; 6 - шлюзовая перегородка; 7 – людской шлюз; 8 - материальный шлюз; 9 - аварийный помост Рабочий орган механизированных щитов размещают на подвижной станине, которая перемещается при помощи домкратов по неподвижной станине, закрепленной на щите. При проходке в устойчивых скальных породах, не требующих временного крепления выработки, применяют тоннельные машины без защитных оболочек, перемещающиеся, отталкиваясь от поверхности выработки, и разрушающие породу в забое ударными или буровыми инструментами. При проходке тоннелей со стороны порталов щит собирают и демонтируют на поверхности, в открытом котловане, а при раскрытии забоев из шахт - в специальных щитовых камерах, куда через шахтный ствол подают элементы конструкции щита. Возможно опускание щита целиком в ствол шахты или внутри отдельной опускной секции тоннеля-кессона. В зависимости от конкретных инженерно-геологических и гидрогеологических условий проходка немеханизированными щитами требует различных приемов ведения работ. При встрече щитом ограниченных участков скальных пород разработку забоя ведут буровзрывным способом. Породу разрабатывают отдельными уступами на глубину, не превышающую ширины кольца обделки. Щитовую проходку в мягких породах производят методом вдавливания с разработкой породы ручными механизированными инструментами. В несвязных грунтах естественной влажности или осушенных водопонижением проходку щитом ведут с креплением лба забоя деревянными щитами - шандорами, поддерживаемыми забойными домкратами (рис. 2.33, а). При этом разработка породы чередуется с установкой обделки. В настоящее время для проходки в таких условиях нашли применение щиты с рассекающими горизонтальными площадками, на которых грунт располагается под углом естественного откоса (рис. 2.33, б). При этом обеспечивается устойчивость забоя без применения трудоемкого деревянного крепления. Грунт с рассекающих перегородок ссылается в нижнюю часть щита и грузится породопогрузочной машиной на транспортные средства. Для уменьшения сопротивления передвижению щита целесообразно создание автономных рассекающих площадок, вдавливание которых в грунт происходит независимо от перемещения щита. В слабых, неустойчивых водонасыщенных породах при гидростатическом давлении до 3,5 атм щитовая проходка осуществляется с применением сжатого воздуха, который отжимает из забоя воду и предотвращает затопление тоннеля. Монтаж тоннельной обделки, элементы которой подают в забой специальными блоко- и тюбинговозками, ведут под защитой хвостовой оболочки щита тюбинго- и блокоукладчиками. В зависимости от типа обделки существуют различные укладчики, отличающиеся по конструкции подъемно-транспортного механизма и энергии привода. После монтажа обделки в заобделочное пространство производят нагнетание цементно-песчаного раствора пневморастворонагне-тателями или насосами механического действия под давлением 3- 5 атм. 8.5.3. Специальные методы сооружения тоннелей При сооружении подводных тоннелей в ряде случаев применяют метод готовых (заводных) секций, опускных тоннелей-кессонов и открытый метод работ. Метод готовых секций заключается в том, что отдельные пространственные элементы тоннеля длиной до 140 м, шириной до 50 м и весом до 50 000 т изготовляют в стороне от места строительства, доставляют по воде в створ тоннеля, где погружают на основание траншеи. После стыкования секций конструкция образует готовый тоннель (рис. 2.28), который засыпают грунтом. Основные преимущества этого метода по сравнению со щитовой проходкой заключаются в сокращении длины тоннеля за счет незначительного заглубления секций, исключении применения тяжелого труда в подземных условиях, снижении сроков и стоимости строительства. Указанный метод применяют в различных условиях при ширине, водной преграды от 100 м до нескольких километров и глубине воды от 6-10 до 30-40 м при наличии в основании как слабых неустойчивых, так и крепких скальных пород. Конструкции тоннельных секций устраивают кругового поперечного сечения из стальной оболочки с внутренней железобетонной обделкой и наружной бетонной обоймой (рис. 2.34, а), прямоугольного поперечного сечения из обычного или предварительно напряженного железобетона с наружной гидроизоляцией (рис. 2.34, в) или бинокулярного сечения из спаренных круговых обделок, объединенных в единой бетонной обойме (рис. 2.34, б). Для автодорожных тоннелей предпочтительнее прямоугольные секции, позволяющие пропустить шесть и более полос движения в одном уровне при минимальной высоте конструкции. Отдельные секции изготовляют в сухих доках, на стапелях или в специальных котлованах. Закрытые на торцах водонепроницаемыми перегородками секции на плаву транспортируют к месту опускания. Одновременно землечерпанием, средствами гидромеханизации или буро-взрывным способом устраивают подводную траншею, по дну которой делают подготовку из песка, гравия или щебня толщиной 0,5-0,6 м. Секции опускают в проектное положение загружением водяным или песчаным балластом, удерживая их кранами или лебедками, установленными на плавучих средствах. Смежные секции стыкуют домкратными устройствами, стягивающими их усилием 150-300 т с последующим обжатием многослойных упругих прокладок гидростатическим давлением на свободный торец секции. Для равномерной передачи нагрузки на основание траншеи от секций под их днище нагнетают песчаную смесь. Засыпку тоннеля производят слоем грунта или камня толщиной не менее 1,5 м. Рис. 2.34. Поперечные сечения тоннельных секций: 1 - железобетонная обделка г -стальной лист 6=10 мм; 3 - бетонная обойма; 4 - стальной лист 6=5-6 мм; 5 - вентиляционный канал; 6 - оклеечная гидроизоляция Тоннельные секции устанавливают на естественное основание или искусственное свайное основание, на опоры (тоннель-мост), дамбы или закрепляют под водой на тросах (плавучий тоннель). Метод опускных тоннелей-кессонов также основан на применении готовых секций тоннеля, которые опускают с поверхности воды или земли. Секции имеют в нижней части ножевую кессонную камеру, куда подают сжатый воздух и где ведется разработка грунта. После.опускания секции кессона-тоннеля на проектную отметку ножевую камеру заполняют бетоном и смежные секции соединяют между собой. Указанный метод может быть применен при гидростатическом давлении не более 3-3,5 атм. Сооружение подводных тоннелей открытым методом ведут последовательно на отдельных участках, ограждаемых шпунтами или дамбами. После осушения огражденного участка вскрывают до проектной отметки котлован, в котором возводят конструкцию тоннеля. Вслед за обратной засыпкой конструкции ограждение разбирают и работы переносят на следующий участок. Длина каждого участка определяется требованиями минимального стеснения русла реки и условиями судоходства. При строительстве подводных, горных и городских тоннелей в сложных гидрогеологических условиях применяют особые приемы закрепления и осушения пересекаемого грунтового массива. Наиболее эффективным методом закрепления водоносных неустойчивых грунтов является искусственное замораживание, заключающееся в том, что вокруг выработки создается прочный льдогрунтовый массив, предохраняющий тоннель от прорыва грунта и воды в процессе проходки. При проходке в среде водоносных песчаных и лёссовидных грунтов находят применение методы химического закрепления пород: силикатизация, смолизация и др. Силикатизация заключается в нагнетании через погруженные в грунт инъекторы длиной до 5 м растворов хлористого кальция и жидкого стекла. При взаимодействии этих растворов образуется гель кремниевой кислоты, связывающая частицы грунта и улучшающая его физико-механические свойства. Закрепленный грунт обладает достаточной прочностью и позволяет вести проходку, не опасаясь проникновения воды в тоннельную выработку. Для укрепления песчаных грунтов при проходке тоннелей весьма эффективным средством является смолизация путем инъектирования в грунт растворов на основе мочевино-формальдегидной смолы. Обладающая малой вязкостью смола проникает в грунт, и затвердевая, придает ему прочность и водонепроницаемость. Через 14 суток прочность образцов укрепленного таким путем песка достигает 50-60 кг/см2. Для закрепления и повышения водонепроницаемости крупнозернистых и гравелистых грунтов, а также трещиноватых водоносных скальных пород применяют цементацию, заключающуюся в нагнетании в грунт цементного раствора под давлением 8-10 атм. После затвердевания раствора приток воды в выработку практически прекращается. Водонепроницаемость трещиноватых скальных пород достигается также заполнением трещин глинистым раствором (глинизация) холодным или расплавленным битумом (битумизация). При сооружении тоннелей щитовым и открытым методами в песчаных отложениях с коэффициентами фильтрации 0,1 - 100 м/сутки применяют искусственное понижение уровня грунтовых вод. По контуру сооружения закладывают водопонижающие скважины, из которых ведется непрерывная откачка воды. При этом уровень грунтовых вод снижается, а грунт уплотняется и осушается. В зависимости от требуемой глубины водопонижения и свойств грунтов применяют легкие иглофильтровые установки, эжекторные и вакуумэрлифтные иглофильтры. Иглофильтры представляют собой колонны труб диаметром 38- 42 мм и длиной 7-8 м, оснащенные в нижней части фильтровальным звеном. Поступающую в иглофильтр воду откачивают насосом, установленным на поверхности. При необходимости глубокого водопонижения при сооружении тоннелей в открытых котлованах иглофильтры могут быть установлены в несколько ярусов. 8.6. Городские транспортные и пешеходные тоннели Развитие крупных городов и непрерывный рост уличного движения требуют совершенствования городской транспортной системы. Движение огромного количества автомобилей по городу сопряжено с многочисленными остановками перед светофорами, заторами и отсутствием стоянок. Для обеспечения рациональной организации движения и улучшения городских транспортных связей предусматривается сооружение транспортных пересечений в разных уровнях на наиболее загруженных направлениях и транспортных узлах, сооружение линий метрополитенов, подземных стоянок и гаражей. В общем комплексе городских подземных сооружений важное место занимают транспортные и пешеходные тоннели мелкого заложения. Транспортные тоннели устраивают под улицами и площадями в тесной увязке с существующей застройкой и с учетом особенностей уличного движения и расположения подземных коммуникаций. Создание транспортных пересечений повышает пропускную способность магистралей и скорости движения автомобилей. Тоннели сооружают на прямых, Т-образных и У-образных пересечениях улиц и располагают как на прямых, так и на криволинейных участках трассы (рис. 2.35). При этом организацию движения автомобилей в районе тоннеля осуществляют по различным схемам. Транспортные тоннели, сооружаемые на магистралях непрерывного движения и пересечения автомагистралей для развязки движения в разных уровнях, состоят из закрытой подземной части и открытых рамповых - участков. При этом подземные коммуникации, заложенные на незначительной глубине от поверхности, должны быть проложены по перекрытию тоннеля, отнесены в сторону или уложены ниже подошвы тоннеля. Пешеходные тоннели устраивают при пересечении автомагистралей с интенсивным движением, у мест скопления людей (метро, стоянки автомобилей, стадионы, магазины). Они должны обеспечивать безопасность и удобства пешеходного и автомобильного движения три минимальных затратах времени пешеходами на преодоление перехода. Длина пешеходных тоннелей колеблется от 10-15 до 200 м и более. Планировочные решения подземных переходов зависят от местных топографических и градостроительных условий и отличаются расположением в плане и количеством входов и выходов. В плане пешеходные тоннели могут располагаться в виде взаимно пересекающихся и разветвляющихся коридоров, сочетания криволинейных и прямолинейных участков. Возможно устройство пешеходных тоннелей на прямых, Т-образных, V-образных и У-образных перекрестках (рис. 2.36). Рис. 2.35. Схемы расположения в плане транспортных тоннелей: 1 -тоннель; 2 - рампа; 3-направление движения автомобилей; 4 -городская застройка Рис. 2.36. Схемы расположения в плане пешеходных тоннелей При глубине заложения пешеходного тоннеля менее 5 м устраивают лестничные входы и выходы, а при большей глубине обязательно устройство эскалаторов. Возможно оборудование сходов в тоннель лифтовыми подъемниками и движущимися тротуарами - траволаторами, которые могут располагаться на уклоне до 15°. На некоторых пешеходных тоннелях устраивают комбинированные сходы в виде лестниц для спуска и эскалаторов для подъема пешеходов, а также пандусы для пешеходов с колясками и велосипедами. Входы и выходы могут быть расположены непосредственно на тротуарах, в первых этажах зданий или устроены совмещенными с входами и выходами метрополитена. Для защиты от атмосферных осадков в некоторых случаях возводят навесы и павильоны. Размеры поперечного сечения пешеходных тоннелей и лестничных сходов назначают в зависимости от. интенсивности пешеходного движения. При этом ширина тоннеля в свету должна быть не менее 3 м, а высота - не менее 2,3 м; ширина лестничного схода должна быть более 2 м. 8.6.1. Конструкции тоннелей прямоугольного очертания Обделки транспортных и пешеходных тоннелей мелкого заложения имеют, как правило, прямоугольное поперечное сечение в виде незамкнутой конструкции на рамповых участках и замкнутой - на закрытых участках. Прямоугольная форма поперечного сечения в наибольшей степени соответствует габариту приближения конструкций, обеспечивает минимальную высоту и длину тоннеля. Рис. 2.37. Конструкция транспортного тоннеля: 1 - стеновой блок; 2 - фундаментный блок; 3 - лотковый блок; 4 - подколенник; 5 - колонна; 6 - ригель; 7 - плита перекрытия; 8 - монолитная вставка; 9 - проезжая часть; 10 - гидроизоляция и защитная стяжка; 11 - монолитная обвязка Несколько худшие условия статической работы прямоугольных конструкций, по сравнению с круговыми и криволинейными, в условиях мелкого заложения при небольших внешних нагрузках не имеют существенного значения. Конструкции рамповых участков состоят из подпорных стен и лотка и возводятся из монолитного или сборного железобетона. В последнем случае конструкцию по длине рампы образуют из отдельных стеновых блоков различной высоты, заделанных в фундаментные блоки (рис. 2.37, а). Если уровень грунтовых вод располагается ниже подошвы рампы, вместо лотковых блоков можно устраивать распорки балочной конструкции. В верхней части стеновых блоков устраивают обвязку из монолитного железобетона, которая служит для установки парапета. На парапете монтируют опоры для освещения и подвески контактной сети троллейбуса. Конструкцию закрытой части тоннеля выполняют в виде одно-пролетной или двухпролетной рамы из монолитного или сборного железобетона, или комбинированной сборно-монолитной конструкции. Конструкции двухполосных тоннелей представляют собой одно-пролетную раму, состоящую из лотка, стен и перекрытия. При опирании тоннеля на плотные грунты, когда горизонт грунтовых вод залегает ниже подошвы тоннеля, лоток и стены могут быть выполнены из монолитного бетона, а перекрытия из сборных железобетонных элементов сплошного или ребристого поперечного сечения. Обделки четырех- и шестиполосных тоннелей выполняют двухпролетной конструкции из монолитного или сборного железобетона. Конструкции целиком из монолитного железобетона обладают большой жесткостью, но трудоемки в изготовлении. Применяют также обделку в виде незамкнутой сверху конструкции из монолитного железобетона с перекрытием из одной двухпролетной или двух однопролетных сборных железобетонных плит. Сплошная средняя стенка может быть заменена системой из колонн и прогонов. В настоящее время конструкции транспортных тоннелей для четырех- и шестиполосного движения, как правило, выполняют полностью из сборного железобетона двухпролетной рамной конструкции. При этом имеются типовые конструкции обделок транспортных тоннелей, отдельные элементы которых не отличаются между собой по наружным размерам и форме. Применение таких конструкций в различных инженерно-геологических условиях обеспечивается только соответствующим армированием элементов. 8.6.2. Методы сооружения городских тоннелей Транспортные и пешеходные тоннели мелкого заложения сооружают обычно в условиях застроенной городской территории при интенсивном уличном движении. При строительстве этих тоннелей необходимо обеспечить сохранность зданий и сооружений по трассе тоннеля и непрерывный пропуск транспортных средств по магистралям, в месте переселения которых сооружается тоннель. Городские тоннели мелкого заложения сооружают преимущественно открытым методом с вскрытием поверхности. При этом работы ведут последовательно на отдельных участках, длину которых назначают из условия минимального стеснения уличного движения. В некоторых случаях на наиболее грузонапряженных магистралях для пропуска транспортных средств через строящийся тоннель устраивают временные мосты. В зависимости от характера городской застройки, инженерно-геологических условий и конструкций тоннеля применяют следующие разновидности открытого метода: котлованный, траншейный и щитовой. . Котлованный метод предусматривает вскрытие котлована с последующим возведением в нем конструкции тоннеля и обратной засыпкой. До вскрытия котлована подземные коммуникации, залегающие по трассе тоннеля (газопровод, водопровод, канализация, кабели и т. п.), должны быть переложены или подвешены на временных мостах. В устойчивых грунтах естественной влажности, когда условия городской застройки позволяют создать широкий котлован, его устраивают без крепления стен с естественными откосами. При невозможности устройства котлована с откосами конструкцию тоннеля возводят в котловане с вертикальными стенами, ограждаемыми свайным или шпунтовым креплением. Сваи из двутавровых балок I 40-60 забивают за проектным контуром котлована с шагом 0,8-1,5 м на глубину 3-5 м ниже подошвы тоннеля. По мере разработки грунта за сваи заводят доски толщиной 50- 70 мм, образуя сплошное крепление стен. При глубине котлована более 3,0-4,0 м по сваям устанавливают продольные пояса из швеллерных или двутавровых балок и поперечные распорки - расстрелы составного профиля или из стальных труб 0 20-40 см с шагом 3-6 м. Количество ярусов, поясов и расстрелов определяют расчетом. Сваи рассчитывают на действие горизонтальной активной нагрузки и пассивный отпор грунта. Шпунтовое ограждение стен котлована применяют в водоносных грунтах с низкой степенью водоотдачи, когда искусственное водопо-нижение неэффективно. В некоторых случаях возможно устройство котлована в верхней части с откосами, а внизу - со свайным или шпунтовым креплением стен. Наличие многоярусного крепления котлованов из поясов и расстрелов затрудняет механизацию работ по возведению конструкции, что снижает темпы строительства. Перспективным следует считать использование для крепления свай или шпунта анкерных оттяжек, которые устанавливают в наклонные скважины, забуренные за пределами плоскости обрушения. Анкеры в виде стальных стержней, закрепленные в скважинах цементным раствором, способны нести нагрузку до 30 т каждый. При невозможности устройства свайного или шпунтового крепления в водонасыщенных грунтах стены котлована могут быть закреплены искусственным замораживанием. Работы при котлованном методе сооружения тоннеля ведут последовательно на участке длиной 180-200 м. В первую очередь вдоль бровок будущего котлована разрабатывают контрольную траншею шириной 0,5 и глубиной до 1,0 м для уточнения расположения подземных коммуникаций. Находящиеся в земле кабели и трубопроводы вскрывают и защищают от возможных повреждений предохранительными коробами. Если по трассе тоннеля предусмотрено понижение уровня грунтовых вод, то за пределами контура котлована в грунт погружают иглофильтры, монтируют коллекторные трубопроводы, устанавливают насосное и силовое оборудование. Сваи или шпунт забивают в плотные грунты паровоздушными или дизель-молотами с копра, установленного на экскаваторе. В рыхлых песчаных грунтах применяют вибропогружение свай или шпунта. В зависимости от глубины котлована и категории грунта его разрабатывают сразу на полную глубину или в несколько ярусов экскаватором, оборудованным прямой или обратной лопатой, грейфером или драглайном и грузят на автомобили-самосвалы. Часть грунта вывозят в отвал, а часть используют для обратной засыпки конструкции. Дно котлована разравнивают бульдозером и зачищают до проектной отметки. По выровненному основанию укладывают бетонную подготовку толщиной 10-12 см. Бетон подают кранами в контейнерах, разравнивают и уплотняют поверхностными вибраторами. Поверхность бетона выравнивают цементной стяжкой толщиной 2-3 см, по которой наклеивают гидроизоляцию. Изоляцию защищают цементной стяжкой толщиной 2-3 см. Применяют также термопластичную изоляцию, которую наносят механизированным способом, а также безмастичную изоляцию. Конструкции тоннеля из монолитного бетона и железобетона бетонируют в деревянной или металлической инвентарной опалубке. Бетон подают в контейнерах или укладывают за опалубку бетононасосами или пневмобетоноукладчиками. Монтаж сборных обделок ведут колесными или гусеничными кранами, установленными на поверхности, непосредственно в котловане или на перекрытии готовой части тоннеля. Элементы обделки доставляют панелевозами или трейлерами и устанавливают в проектное положение непосредственно «с колес». При строительстве достаточно протяженных транспортных тоннелей (L>300 м) и ширине котлована более 20-30 м для монтажа конструкций эффективно применение козловых или портальных кранов грузоподъемностью 10-20 т и пролетом 30-40 м, перемещающихся по рельсам, уложенным на бровках котлована или на бермах его откосов. Монтаж сборных обделок ведут снизу вверх: вначале устанавливают лотковые и фундаментные блоки, затем колонны, прогоны и стеновые блоки и в последнюю очередь - плиты перекрытия. Стеновые блоки временно закрепляют к лотковым трубчатыми стяжками; колонны фиксируют инвентарными сборно-разборными кондукторами. После монтажа обделки и обетонирования швов между стеновыми, фундаментными и лотковыми блоками выполняют гидроизоляцию стен и перекрытия тоннеля. Для защиты гидроизоляции по стенам устраивают защитное покрытие из кирпича, железобетонных плит или асбоцементных листов, а по перекрытию - цементную или бетонную стяжку, армированную стальными сетками. Готовую конструкцию тоннеля засыпают грунтом. Обратную засыпку за стены тоннеля выполняют из песчаного грунта одновременно с двух сторон слоями 0,2-0,3 м с поливкой водой и уплотнением пневматическими трамбовками, а по перекрытию - слоями 0,5-0,6 м с послойным уплотнением катками. В последнюю очередь сваи извлекают специальной копровой установкой, смонтированной на гусеничном экскаваторе и оснащенной мощными лебедками с полиспастами. В сильно стесненных условиях густозастроенной городской территории, когда трасса тоннеля проходит вблизи зданий, применяют траншейный метод работ. При этом стены тоннеля бетонируют в узких и глубоких траншеях. Глубина траншей достигает 14-15 м, а ширина в верхней части - 0,5-1,0 м. Стены тоннеля бетонируют отдельными участками длиной 1,2-1,8 м между расстрелами в деревянной опалубке, на которую опирается временная крепь траншеи. После набора бетоном требуемой прочности перекрепляют расстрелы с упором в бетон и бетонируют промежуточные участки. Связь между соседними участками осуществляют устройством по торцам щтраб. Гидроизоляцию стен тоннеля выполняют по наружной поверхности. Работы по возведению стен и гидроизоляции происходят в весьма стесненных условиях. После устройства стен разрабатывают неглубокий котлован и бетонируют перекрытие тоннеля, под защитой которого закрытым методом разрабатывают грунтовое ядро (рис. 2.38). |
Г75 Грачева Е. Ю., Соколова Э. Д. Финансовое право: Учебное пособие. 2-е изд., испр и доп. М.: Юриспруденция, 2000. 304 с | Б 90 Основы риторики и коммуникации. Нормативный и коммуникативный аспекты современной риторики [Текст] : учебное пособие / М. Б.... | ||
Учебное пособие предназначено для студентов направления подготовки «Юриспруденция» (квалификация бакалавр) удк 347. 73/76 | Негосударственное (частное) образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) специалистов... | ||
М 38 Маркетинг в ресторанном бизнесе (часть 1): Учебное пособие. / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово,... | Муратова А. Р. Управление продажами: Учебное пособие. Краснодар, 2014 г. – 110 с | ||
Б00 Задания для активных методов обучения по теме «Профилактика девиантного поведения молодежи»: учебное пособие / науч ред к пед... | Шестерина А. М. Писихология журналистики / А. М. Шестерина. Воронеж: Изд-во Воронеж гос ун-та, 2010. … с | ||
Чоу впо «Республиканская академия предпринимательства и дополнительного образования» | П27 Технологии исследований социальной жизни: учеб пособие / В. А. Передерий. – Краснодар: Кубгау, 2012. – 129 с |
Поиск Главная страница   Заполнение бланков   Бланки   Договоры   Документы    |