Диссертация (1173128), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Эта технология предусматривает для уменьшения сил трения применение заводимых за ножевую часть стальных канатов вдоль секций. Канаты внутри секций прикрепляют к перекрытию и в лотке к барабану. Там канаты, продвигаясь по тоннелю, раскручиваются, вследствие чего во время проходки в результате уменьшения трения по грунту предотвращается перемещение его массива [66]. На Московском метрополитене (Краснопресненский радиус) в процессе устройства пешеходного прохода со ст. «Пушкинская» под путями железной дороги уменьшение сил трения было достигнуто путем установки по поверхности тоннельной секции дюралюминиевых лент, которые в торце секции сматывались с барабана и выходили через направляющее устройство в ножевой части по мере продавливания первой секции.
Пара «металл-металл» на втором тоннеле создавалась с помощью дополнительно используемых страховочных лент. Указанные мероприятия позволили уменьшить силы сопротивления продавливанию и довести до минимума деформации рельсового пути [54, 95]. В качестве страховочного мероприятия с целью ограничения нарушений земной поверхности, существенного снижения сопротивления, удлинения участка продавливания, достижения заданной точности и максимальной безопасности производства работ метод продавливания применяют с предварительным устройством защитного экрана из труб. В связи с этим технология продавливания предусматривает в опережающем порядке задавливание или проталкивание в массив грунта выше перекрытия либо по всему контуру подлежащего устройству тоннеля труб, формирующих защитный экран, прикрывающий разработку грунтового ядра и сооружение тоннельных конструкций.
В результате замены трения обделки о грунт трением по стали становятся меньше деформации земной поверхности, уменьшаются силы продавливания ~33, 35, 85]. 1 1.4. Технико — экономическая эффективность метода Метод продавливания тоннелей — индустриальный метод, поскольку в большинстве случаев предполагает изготовление тоннельных секций на заводах железобетонных конструкций, а монтаж обделки в специально оборудованной для этой цели рабочей камере.
Поэтому во многих случаях строительство тоннелей методом продавливания обходится дешевле, чем другими методами. Если еще учесть, что при этом методе не требуется перекладка действующих коммуникаций, устройство объездов, укрепление железнодорожного пути, обеспечивается бесперебойная эксплуатация и сохранность существующих зданий и сооружений, то его эффективность получается достаточно высокой. Оценить в полной мере технико-экономическую эффективность метода продавливания по сравнению с другими методами весьма затруднительно из-за отсутствия достаточного количества сопоставимых показателей. Однако имеются отдельные примеры из опыта проходки тоннелей в СССР и России, по которым можно судить об эффективности рассматриваемого метода.
Так, СМУ-3 Московского Метростроя за 14 дней была осуществлена проходка методом продавливания транспортного тоннеля мелкого заложения диаметром 5,5 м и длиной 36 м под действующими железнодорожными путами Казанского вокзала !311. Первоначальный проект Мосгипротранса предусматривал сооружение тоннеля в открытом котловане с откосами с перенесением 7 путей на временные пакеты и закрытием движения поездов на период строительства СМУ-3 осуществили безосадочную проходку методом продавливания без вскрытия дневной поверхности, перекладки железнодорожных путей и подземных коммуникаций. Средняя суточная скорость проходки составила 2,57 м, максимальная — 3,45 м, минимальная 1,7 м.
За смену тоннель продвигали на 0,51— 1,32 м, причем скорость продавливания непрерывна возрастала. По проекту Фактически по Экономия Наименование показателей Единица ('%) измерения Мосгипротранса проекту СМУ-3 261 Стоимость сооружения 36 пог. м тоннеля тыс. руб. 393 132 1бб,4) 7249 Стоимость 1 пог. м тоннеля Руб. 10916 3667 Гбб,4) Трудоемкость сооружения 36 пог. м тоннеля 11046 человеко- 11959 день 913 Г92,4) 306,8 Затраты труда на 1 пог.
м человеко- 332,2 25,4 тоннеля день 192,4) По данным измерений в процессе проходки и через 4 месяца после ее окончания каких-либо деформаций железнодорожного пути не было обнаружено. На строительстве Рижского радиуса Московского метрополитена у станции «Ботанический сад» осуществлена проходка трех параллельных тоннелей под путями Окружной железной дороги. Обделку тоннелей наружным диаметром 6 м из чугунных тюбингов продавливания на длину порядка 30 м 131$ На продавливание 1 м тоннеля затрачивалось в среднем 4 часа 20 мин.
Средние трудозатраты на 1 м тоннеля при составе звена 9 чел. составили 40 чел.!час.; минимальное время цикла — 3 часа 15 мин. максимальное — 5 час. 40 мин. По данным хронометражных наблюдений, проведенных Московской НИС на строительстве тоннеля у станции метро «Ботанический сад», трудовые затраты Сравнение технико-экономических показателей сооружения тоннеля под железнодорожными путями открытым методом по проекту Мосгипротранса и методом продавливания приведено в таблице 1.1. Таблица 1.1. Сравнение технико-экономических показателей проекта (стоимость в ценах 1975 г.) на проходку 1 м тоннеля составили в среднем 40,4 чел./час. За период наблюдений среднесуточная скорость проходки составила 3,37 м, а среднесменная 1,25 м. По данным СМУ-3 Мосметростроя в период проходки трех тоннелей средняя суточная скорость составила 3 м, а максимальная — 6 м.
Проходка тоннелей методом продавливания на станции «Ботанический сад» позволила получить значительный экономический эффект по сравнению с предполагаемой ранее двойной перекладкой железнодорожных путей малого кольца Окружной железной дороги. Фактическая стоимость сооружения 1 м тоннеля составила 2750 руб., что в 2,56 раза ниже, чем сметная стоимость (7050 руб.). Способ продавливания успешно применялся в Ленинграде на целом ряде объектов. Строительные затраты на 1 м тоннеля для пропуска пешеходов под главными железнодорожными путями у о. п.
"Ижорский завод" (линия Москва— Ленинград) были в полтора раза ниже затрат в случае открытого способа [31]. При прокладке тоннеля под рельсовыми путями Финляндского направления Октябрьской ж. д. в районе ул. Смолячкова за счет применения в ножевой части металлических антифрикционных лент по верху блоков обделки, снижающих силы трения и предотвращающих нежелательные деформации толщи грунта над тоннелем, достигнут экономический эффект в сумме 250 тыс. руб. 1в ценах 1981), а увеличение длины секции с 0,6 до 1,2 м, позволило сократить число стыков в обделке, снизить расход металла для внутренней гидроизоляции и уменьшить объем сварочных работ. В результате получен экономический эффект в размере более 80 тыс.
руб (в ценах 1981) 1311. Изложенное приводит к утверждению, что метод продавливания при прокладке тоннелей под объектами транспорта позволяет по сравнению с открытым способом строительства уменьшить затраты труда на величину от 15 до 30',4, строительную стоимость — от 10 до 20',4, а сроки производства строительных работ — в полтора — три раза. Сопоставление метода продавливания со щитовым методом показывает, что разница в стоимости будет еще более существенной, поскольку стоимость щитового агрегата очень высокая, а также требуются трудоемкие и 26 дорогостоящие технологические операции по монтажу и демонтажу щита в специально созданных камерах. Учитывая также, что продавливают, как правило, тоннели небольшой протяженности (до 30 — 50 м), эффективность щитовой проходки оказывается весьма невысокой.
1.2. Мировой опыт строительства тоннелей методом продавливанин 1.2.1. Опыт продавливания тоннелей в СССР и России В СССР и России методом продавливания сооружено, начиная с 1936 г., большое число пешеходных тоннелей и водопропускных труб под железнодорожными и автодорожными насыпями, коммунальных туннелей в условиях города, гидротехнических туннелей и линий метрополитена [38~.
Опыт строительства тоннелей методом продавливания описан в [81 на следующих примерах: - транспортный тоннель у Казанского вокзала в г. Москве Это сооружение 1~15,5 м проложено без нарушения графика движения поездов под 7 рельсовыми путями в естественно-влажных суглинках, содержащих щебень и гальку. За !4 дней были продавлены 36 колец чугунной обделки. Общее усилие домкратов установки для продавливания составляло 417- 796 т. Среднесуточная скорость проходки составила 2,57 м.; тоннель для пешеходов у ст. «Варииавская» 11 орьковскоЗамоскворецкая линия метрополитена в Москве) Здесь для организации подземного пешеходного перехода от ст.
метро к платф. «Коломенская» Павелецкого направления Московской ж. д. был впервые применен вариант последовательного продавливания отдельных элементов обделки, представляющих собой пустотелые тонкостенные конструкции из листовой стали. В процессе внедрения конструкций в массив грунт из их полости извлекали и внутреннее пространство элементов заполняли бетоном. Отдельные конструкции скрепляли между собой специальными соединениями, которые обеспечивали проектное положение элементов в процессе прод авливания. Сооружение подземного перехода длиной 110 м (из которых 60 м расположены под железнодорожными путями) дало экономический суммарный эффект 290 тыс.
руб. При этом было исключено неблагоприятное влияние процесса проходки на состояние железнодорожных путей; - подземные тоннели для пропуска пешеходов у ст. метро «Беговая» (г. Москва) Назначение этих подземных объектов — соединить указанную станцию метрополитена с одноименной платформой на линии смоленского направления Московской ж. д. прокладывали методом продавливания в неустойчивых водонасыщенных супесях, без перерыва движения поездов. В составе перехода— 2 тоннеля с обделкой из чугунных тюбингов наружного 1о4,46 м и протяжением по 17 м, проложенных под насыпью обгонного железнодорожного пути; а также и одино тоннель длиной 19 м с обделкой из прямоугольных железобетонных секций сечением 2,6 х 4,1 м, расположенного под магистральными путями.
Два тоннеля расположены на расстоянии 36 см друг от друга. Первый тоннель соорудили при трехсменной работе за 18 рабочих дней со среднесуточной скоростью проходки 1,1 м, второй тоннель — за 16 дней при среднесуточной скорости 1,25 м; тоннель для прохода пешеходов и части перегонных тоннелей метрополитена у ст. «Ботанический сад» (г. Москва) Эти подземные объекты были проложены методом продавливания под путями бывш. Моск. окружной ж.д. (рисунок 1.9). На отрезке трассы, пересекающем железнодорожные пути, расположены три тоннеля с чугунной обделкой диаметром 6 м и длиной около 30 м каждый: два перегонных тоннеля и один средний тоннель для пешеходного перехода на станцию.