Открытый способ строительства
ОТКРЫТЫЙ СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА подземных сооружений (а. surface method of соnstruction of underground facilities; н. offene Bauweise im Tiefbau; ф. соnstruction des ouvrages souterrains par la methode a ciel ouvert; и. metodo abierto de соnstruccion de las obras subterraneas) — комплекс взаимосвязанных производственных процессов по сооружению подземных выработок со вскрытием дневной поверхности (до глубины 10-20 м, иногда до 60 м) для размещения в них различных народно-хозяйственных объектов (например, метрополитенов, подземных электростанций, гаражей, складских помещений).
Различают котлованный и траншейный способы строительства подземных сооружений. Котлованный способ предусматривает возведение подземных конструкций в предварительно вскрытых котлованах с обратной засыпкой их грунтом и восстановлением дорожного покрытия над подземным сооружением. В устойчивых грунтах и при наличии свободной городской территории возможно вскрытие котлованов с естественными откосами крутизной 1:0,75-1:1,5 без специального крепления стен. В большинстве случаев стены котлована делают вертикальными с ограждением их временной или постоянной крепью. В грунтах естественной влажности или осушенных водопонижением чаще всего устраивают крепление из металлических свай, между которыми устанавливают затяжку из досок, железобетонных плит или наносят покрытие из набрызг-бетона. В водонасыщенных грунтах, когда нельзя применить искусственное водопонижение, устраивают сплошное шпунтовое ограждение котлована или производят искусственное замораживание его стен (см. Замораживание грунтов).
При большой глубине котлована требуется дополнительное раскрепление свай поперечными металлическими распорками-расстрелами трубчатого или прокатного профиля в один или несколько ярусов по высоте. Взамен распорной системы крепления в отдельных случаях применяют предварительно напряжённые анкеры (грунтовые, буровые, инъекционные, цилиндрические и др.). Для ограждения стен котлованов взамен забивных металлических свай и шпунта могут применяться бетонные буронабивные сваи или опущенные в заранее пробуренные скважины железобетонные сваи-стойки различного поперечного сечения. Между железобетонными стойками устраивают ограждение из стеновых панелей или монолитного железобетона, которое включают в состав постоянной конструкции подземного сооружения.
Реклама
Траншейный способ работ («стена в грунте») используют чаще всего при расположении подземных сооружений в непосредственной близости от зданий или их фундаментов, а также в условиях интенсивного уличного движения. Принцип его заключается в разработке по контуру будущего сооружения траншей, в которых возводят конструкции стен, а затем ведут разработку грунтового ядра. Для разработки траншей шириной 0,5-0,8 м применяют бурофрезерные механизированные траншеекопатели (глубина до 50 м), буровые агрегаты (глубина до 60 м), специальные штанговые экскаваторы и траншейные драглайны (глубина до 20 м), грейферы различных типов, подвешенные на стрелах или телескопической мачте к экскаватору (глубина до 30 м). Для крепления траншей используют глинистый раствор (бентонитовую суспензию), плотность которого определяют из условия, чтобы давление раствора на стенки траншеи превышало активное давление грунта и воды. В закреплённую глинистым раствором траншею опускают арматурные каркасы и бетонируют конструкции стен, вытесняя глинистый раствор бетонной смесью. Технология укладки бетонной смеси такая же, как и при подводном бетонировании с применением трубы и с использованием вибробункера, башенного крана, ковша-бункера, укладчика с телескопической стрелой. В ряде случаев применяют также сборные железобетонные панели, опуская их в заполненные глинистым раствором траншеи. При траншейном способе стены являются одновременно крепью и конструктивным элементом подземного сооружения.
При строительстве одноярусных сооружений (тоннели) разработку грунта производят экскаватором в один приём после окончания возведения стен, при многоярусных сооружениях (гаражи и др.) грунтовое ядро разрабатывают последовательно сверху вниз. Одновременно с разработкой грунта производят крепление траншейных стен в основном анкерами или в каждом ярусе подземного сооружения возводят межъярусные перекрытия, выполняющие роль распорок между стенами.
Строительство туннелей: способы и цели
Тоннелем называют горизонтальный или наклонный искусственный проход под землей. Такие объекты создаются для разных целей. Есть пешеходные, велосипедные, автомобильные, железнодорожные, тоннели подземных коммуникаций, метро, трамваев и т. д.
Наиболее «тоннельным» видом транспорта является метро. Большая часть его линий проложена проходах, которые могут находиться на разной глубине под землей. Автомобильные и железнодорожные тоннели прокладывают под горами и холмами, чтобы укоротить общую длину маршрута. Иногда бывает целесообразнее проложить тоннель, чем возводить мост.
История
Созданием этих объектов люди занимались с древних времен. Первые искусственные сооружения такого типа появились уже в каменном веке. В скалах прорубались пещеры, катакомбы, каменоломни, шахты рудников. Странами, где этим стали заниматься раньше, чем где бы то ни было, являлись Египет и Греция, а также города Рим и Вавилон. Там тоннели рыли в целях добычи полезных ископаемых, при строительстве храмов, гробниц, прокладки водоводов. При работах использовались самые простые орудия, а скальные породы, в которых прорубали проход, не закреплялись.
Самый первый подводный тоннель был построен под рекой Евфрат в районе 2160 года до нашей эры.
Иногда строили тоннели и в Средневековье, преимущественно в военных целях. В поздней фазе Средневековья активно создавались судоходные проходы. Первый железнодорожный тоннель появился в 1826-1830 гг. А первый автомобильный был построен в 1927 году под рекой Гудзон.
В СССР особенно часто строились железнодорожные подземные сооружения. Их прокладывали через Урал, Кавказ, Крым. Строительство автомобильных тоннелей стало актуальным с увеличением числа машин после распада СССР.
Что из себя представляет?
Тоннель – это искусственная пустота вытянутой формы, проложенная в горной породе. Если порода прочная, то проход не закрепляют, а если рыхлая, то устанавливают искусственные закрепительные сооружения. Они называются обделкой и принимают на себя значительную часть горных нагрузок, а также участвуют в гидроизоляции. На входах и выходах сооружают так называемые порталы. Они могут иметь архитектурный вид.
Способы строительства туннелей
Существует два типа – закрытый и открытый. Первый способ используют для прокладки проходов на большой глубине (более 20 метров), а также для тоннелей мелкого заложения. Открытые применяют при прокладке неглубоких ходов. Плюсом этого способа является более низкая стоимость, а минусом – необходимость отведения от места стройки находящихся в ее зоне коммуникаций и транспортных путей.
Закрытые способы прокладки тоннелей
Выбор способа, по которому будут строить тоннель, зависит от типа породы, которую нужно будет прорывать, и назначения объекта. Закрытые способы часто применяют при строительстве тоннеля метро и железнодорожных тоннелей. Грунты могут быть крепкие, мягкие, трещиноватые, обводненные.
Открытые способы прокладки тоннелей
Применение открытого способа строительства туннелей целесообразно при рытье проходов мелкого заложения. При этом используют следующие технологии:
Заключение
Таким образом, строительство транспортного тоннеля может осуществляться разными способами, что зависит от поставленных задач и особенностей грунтов. Наибольшее распространение имеют тоннели железнодорожные и для метрополитена.
Методы строительства тоннелей
Методы строительства тоннелей
Наша компания АО «ГеоСпецСтрой» предлагает свои услуги по строительству пешеходных тоннелей разнообразного назначения, в том числе строительство тоннелей для коммуникаций.
Тоннель подразумевает под собой искусственно созданное пустотное пространство вытянутой формы, которое проложено в горной породе. В случае, если порода твердая, то проход не закрепляется, а в случае с рыхлой породой – создается необходимость в дополнительных искусственно созданных закрепительных сооружениях. Данные возведенные конструкции называют обделкой. Именно они берут на себя большую часть горного массива, а также принимают участие в гидроизоляции. На выходах и входах конструируются так называемые порталы. В большинстве случаев они могут иметь даже архитектурный вид.
Методы строительства тоннелей
Существует несколько основных методов строительства тоннелей: открытый и закрытый. Закрытый способ применяется для прокладки проходов большой глубины (более 20 метров). Открытые методы используются для прокладки неглубоких тоннелей. Большим преимуществом является низкая цена данного метода, но в то же время необходимо как можно дальше отвести от места строительства, расположенных на их территории, коммуникаций и транспортного сообщения.
Открытые способы прокладки тоннелей
Использование открытого способа строительства тоннелей подходит для рытья коридоров.
Котлованный метод – роется траншея по ширине и глубине строящегося объекта. Стены могут быть искусственно укреплены или быть в соответствии с естественным залеганием камней. После обделки тоннеля ямы засыпают. К слову, этот метод использовался при строительстве метро в Берлине.
Щитовой способ построения тоннелей – использование прямоугольного экрана для разделения.
Траншейных метод часто используется при укладке тоннелей для пешеходов. Он состоит в том, чтобы выкопать траншею по частям.
Закрытые способы прокладки тоннелей
Выбор способа строительства тоннеля зависит от вида породы, через которую придется осуществлять прокладывание тоннеля и назначения объекта. Строительство транспортных тоннелей часто осуществляются закрытыми методами.
При горном способе основным элементом проникновения является размещение взрывчатых веществ и осуществление прогонного взрыва. Фрагменты разбитой породы удаляются на поверхность.
Комбайновый тип прокладки также основан на принципе разрушении камня. Однако для этого используется специальное оборудование – комбайны для рытья тоннелей. Как и предыдущий, этот метод применяется в случае твердых и средних пород.
Новоавстрийский способ строительства тоннелей был применен для мягких и ломаных пород. Данный способ основан на принципе создания временных укреплений путем набрызгивания бетона на поверхность камня так же, как и усиление анкерами.
Щитовый способ основан на использовании тоннельного щита, который используется при прокладке по всему участку, после чего проводится обделка. Этот метод также применяется для рыхлых и трещиноватых пород.
При наличии высокой степени обводненности, неустойчивости рельефа и наличии агрессивных сред используются специфические методы проходки. Для этого может применяться закрепление специальным раствором, замораживание, водоотведение, работа с сжатым воздухом. Также могут быть использованы щитовые методы, дополненные активным пригрузом забоя.
Таким образом, строительство транспортного туннеля может быть выполнено различными способами, что зависит от заданных задач и характеристик почвы. Самые распространённое назначение – железнодорожные туннели и метро.