Открытые способы

Городские автотранспортные и пешеходные тоннели мелкого заложения сооружают преимущественно открытыми способами с предварительным вскрытием поверхности земли.

В зависимости от характера городской планировки и застрой­ки, условий движения транспорта и пешеходов применяют кот-

лованный и траншейный способы, являющиеся разновидностя­ми открытого способа работ.

Котлованный способ предусматривает вскрытие котло­вана с последующим возведением в нем конструкции тоннеля и обратной засыпкой. До вскрытия котлована залегающие по трассе тоннеля подземные коммуникации (газопровод, водопровод, ка­нализация, кабели и пр.) 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 создания котлована с откосами конструк­ции тоннеля возводят в котловане с вертикальными стенами. В некоторых случаях целесообразно устройство котлована в верхней части с откосами, а внизу — с принудительным ограждением стен.

В качестве ограждающих конструкций применяют погружные металлические сваи из двутавровых балок (40...60) или труб диа­метром 300...500 мм, а также железобетонные буронабивные сваи. В водоносных грунтах с низкой степенью водоотдачи, когда нельзя применить искусственное понижение уровня грунтовых вод, уст­раивают шпунтовое ограждение или производят искусственное за­мораживание стен котлована.

Сваи располагают по бровке будущего котлована с шагом 0,8... 1,5 м и заглубляют на 3...5 м ниже подошвы тоннеля. Про­странство между сваями закрепляют по мере разработки котлова­на дощатой затяжкой, железобетонными плитами или покрыти­ем из набрызг-бетона.

При глубине котлована более 4...5 м сваи или шпунт удержи­вают системой распорок (расстрелов) или грунтовыми анкерами.

Расстрелы составного профиля из уголков или швеллеров, со­единенных накладками, или из стальных труб диаметром 300...500 мм устанавливают в один или несколько ярусов по глу­бине котлована с шагом 3...6 м, упирая их в пояс из швеллерных или двутавровых балок.

Для крепления широких и глубоких котлованов взамен рас­стрелов применяют анкерную крепь, что позволяет вести строи­тельство тоннеля в свободном котловане с применением средств крупной механизации.

Наибольшее распространение получили грунтовые анкеры, несущая способность которых изменяется от 150 до 2 500 кН. Ан­керные тяжи в виде стержней периодического профиля, труб или пучков высокопрочной проволоки закрепляют в наклонных (а = = 25... 30°) скважинах глубиной до 12... 15 м и диаметром 200... 300 мм. По способу заделки анкера в грунте различают преднапряженные инъекционные анкеры без уширения или с уширением, закреп­ленные за счет образования грунтоцементной пробки, а также

цилиндрические анкеры с опорной трубой, нижний конец кото­рой соединен с анкерной тягой. Грунтовые анкеры располагают по длине котлована с шагом 3...5 м в один или несколько ярусов по высоте и закрепляют на продольных поясах.

Работы при котлованном способе ведут по параллельной или последовательной схеме. В первом случае все технологические опе­рации выполняют одновременно на участке длиной 150...200 м (рис. 31.11). При последовательной схеме очередную операцию вы­полняют по окончании предыдущей, что сокращает длину рабо­чего участка до 15...20 м, но замедляются темпы строительства.

При расположении тоннелей мелкого заложения в непосред­ственной близости от зданий, а также в условиях интенсивного уличного движения применяют траншейный способ работ. При этом вначале в местах расположения стен будущего тоннеля вскрывают траншеи шириной 0,5...0,7 м и глубиной до 18...20 м, в которых возводят конструкции стен (рис. 31.12, а). Затем с по-

В

5 6 1110 7 8 3/\8 9

I, II | /// | IV

VI | VII, VIII \ IX

Х,Х1

12

А

В-в

В

Рис. 31.11. Технологическая схема сооружения тоннеля котлованным спо­собом:

/ — вскрытие контрольной траншеи; // — забивка свай; /// — разработка грунта первого яруса; IV — устройство грунтовых анкеров; V — разработка грунта вто­рого яруса; VI — планировка дна котлована; VII — устройство бетонной подго­товки; VIII — гидроизоляция лотка; IX — монтаж конструкций тоннеля; X — обратная засыпка; XI — извлечение свай; 1 — молот; 2 — копер; 3 — кран; 4 — экскаватор-обратная лопата; 5 — установка для устройства грунтовых анкеров; 6 — экскаватор-драглайн; 7 — автобетоновоз; 8 — контейнер для бетонной сме­си; 9 — трейлер; 10 — бульдозер; 11 — сваи; 12 — грунтовые анкеры; 13 —

автомобиль-самосвал

верхности земли вскрывают котлован до низа перекрытия и уста­навливают сборные или бетонируют монолитные перекрытия, опи­рая их на ранее возведенные стены. После этого перекрытия изо­лируют и засыпают грунтом, восстанавливая дорожную одежду над тоннелем. Под защитой стен и перекрытия закрытым спосо­бом разрабатывают грунтовое ядро и бетонируют лоток тоннеля.

При траншейном способе в отличие от котлованного не требу­ется металлическое крепление стен, в минимальной степени на­рушаются поверхностные условия, обеспечивается устойчивость близлежащих зданий и сооружений. Для крепления стен траншей применяют специальный глинистый раствор — бентонитовую сус­пензию с удельным весом 10,5... 12 кН/м³, которая обладает тик-сотропными свойствами и, проникая в окружающий грунт, удер­живает от обрушения вертикальные стены траншеи.

Траншеи разрабатывают заходками (4 = 3...5 м) под глинис­тым раствором специализированным бурофрезерным или ков­шовым оборудованием (рис. 31.12, б). Чаще всего применяют плос­кие грейферы, жестко закрепленные на стреле экскаватора. Пос-

IV

'//Р/У///Р/Р/.

/177/. ///////М/// /////////////У/////////// /?//?/!>,

III

Рис. 31.12. Этапы работ (а) и технологическая схема (б) сооружения тон­неля траншейным способом:

/ — вскрытие траншей и бетонирование стен; // — вскрытие котлована и возве­дение перекрытия; /// — разработка грунтового ядра; IV — возведение лотка; 1 — копер; 2 — напорная штанга; 3 — кран; 4 — армокаркас; 5 — бетоновод; 6 — автобетононасос; 7 — автобетоновоз; 8 — автомобиль-самосвал; 9 — экскаватор; 10 — ограничители; 11 — глинистый раствор; 12 — грейфер

ле разработки очередной заходки в траншею опускают арматур­ный каркас и методом вертикально перемещающейся трубы бе­тонируют стену, вытесняя бентонитовую суспензию бетонной смесью.

Возможно опускать в заполненные бентонитовой суспензией траншеи сборные железобетонные элементы стен в виде плоских или ребристых панелей толщиной 0,4...0,6 м, длиной до 10... 15 м и массой до 20...30 т. Панели закрепляют в траншеях цементным раствором, а стыки между ними омоноличивают.

Рассмотренная ранее технология, получившая название «стена в грунте», может применяться практически в любых нескальных грунтах при глубине траншей более 5...6 м, а также при располо­жении тоннелей вблизи зданий. При этом не требуется устройства водоотлива и водопонижения, уменьшаются объемы земляных работ, предотвращаются сильный шум и вибрация.

Дата добавления: 2015-08-17