Logo name

Проходка тоннелей под Невой (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск
Общая схема организации работ: 1 — механизированный щит; 2 — тюбингоукладчик; 3 — шлюзовая перемычка; 4 — шлюзовые аппараты; 5 — камера для откаточных лебёдок; 6 — эстакада; 7 — тяговая лебёдка канатной откатки; 8 — толкатель верхнего действия; 9 — станок для разведочного бурения; 10 — аварийный мостик
Схема перевода щита в новый забой на пониженном положении тоннеля без демонтажа щита: 1 — разгружающий свод; 2 — обделка перегонного тоннеля 5,5 м на уклоне 40‰; 3 — монтажная камера ∅ 7,5 м; 4 — лоток с направляющими рельсами; 5 — положение щита перед спуском; 6 — щит в новом проектном положении
Схема концевой откатки (по проекту): 1 — шлюзовая перемычка; 2 — рабочая зона у щита; 3 — тяговые лебёдки канатной откатки для зоны сжатого воздуха; 4 — тяговые лебёдки канатной откатки для зоны нормального давления
Щит в момент спуска по направляющему лотку

При сооружении Московско-Петроградской линии Ленинградского метрополитена тоннели были запроектированы под Невой в толще нижнекембрийских глин, которые подстилают мощный слой четвертичных отложений, являющихся ложем реки. Эти отложения насыщены водой, обладающей большим гидростатическим напором.

По примеру уже успешно осуществлённого в таких же условиях строительства тоннелей на предыдущих линиях Ленинградского метрополитена проектом предусматривалась проходка механизированными щитами планетарного действия Ленинградского типа под сжатым воздухом при максимальных уклонах в 40 тысячных. Работы на подречном участке были начаты в 1961 году со стороны станции «Горьковская» на левом тоннеле. Одновременно велось добавочное разведочное бурение по трассе со сгущением сетки скважин в зоне левого берега реки, так как и при изысканиях для проектного задания здесь отмечалось некоторое понижение кровли кембрия. Добавочные скважины бурились с расстоянием между ними в 35—50 м. Первоначальное бурение велось с расстоянием до 100 м.

Добавочное бурение дало возможность установить более значительное понижение кровли кембрия, образовавшееся в результате глубокого древнего размыва ниже кембрийских отложений. Этот размыв, заполненный четвертичными отложениями, прослеживался вдоль всего левого берега реки при ширине его до 35 м. Кроме того, кембрийская толща обладала повышенной трещиноватостью. Кровля кембрия в зоне размыва оказалась ниже отметок запроектированного положения тоннелей. Это привело к пересмотру проекта. Вариант обхода исключался, так как размыв обнаруживался вдоль всего левого берега. Зонное замораживание требовало длительного времени, а так как замораживающие скважины бурились на фарватере реки, это затрудняло судоходство. К тому же из-за возможных отклонений скважин в условиях глубокого бурения с реки у строителей не было уверенности в правильности определения состояния кембрийских отложений.

Окончательно было принято решение заглубить трассу тоннелей с тем, чтобы в месте максимальной глубины размыва толща кембрия над шелыгой тоннеля была не менее 6 м. Для этого уклоны тоннелей пришлось увеличить до 50 тысячных по правому тоннелю и до 60 тысячных по левому, который был уже частично пройден со стороны станции «Горьковская».

Тоннели под Невой имели по проекту обделку из усиленных железобетонных тюбингов. Теперь в зоне понижения кровли кембрия на участках по 100 м тоннели закреплялись чугунными тюбингами. Резкое понижение тоннелей потребовало пересмотра организации работ на этом участке. Ко времени уточнения геологических условий по левому тоннелю, опережающему правый, было пройдено около 600 м на уклоне в 40 тысячных. Для перехода на новый уклон в 60 тысячах было необходимо опустить щит на 2,5 м и перебрать часть сооружённого тоннеля на протяжении 120—130 м. Щитовая проходка по левому тоннелю была остановлена и переключена на правый. На левой стороне приступили к работам по понижению трассы на новый уровень и переборке пройденной части тоннеля.

По проекту надлежало выполнить над остановленным механизированным щитом полусвод, демонтировать щит и после сооружения новой монтажной камеры снова смонтировать его. На эти работы требовалось не менее трех месяцев. Строители, по предложению группы инженерно-технических работников и рабочих-новаторов, значительно ускорили эту работу. Они осуществили перевод щита на новое пониженное положение без демонтажа. Одновременно была осуществлена и переборка пройденного участка тоннеля, которую организовали двумя забоями навстречу друг другу, что сократило время на переборку в два раза. После окончания переборки и сооружения монтажной камеры перед щитом в ней был выполнен наклонный бетонный лоток с направляющими рельсами. По лотку щит при помощи щитовых домкратов был спущен в новое проектное положение. Такая организация работ позволила сэкономить два месяца.

В дальнейшем проходка щитами при затяжных уклонах 50—60 тысячных потребовала изменения внутритоннельного транспорта. При таких условиях электровозная откатка без значительного переоборудования электровозов не могла быть применена по условиям безопасности работ (возможен уход составов «юзом»). В силу этого проектировалось применение одноконцевой канатной откатки, самостоятельной как в зоне повышенного давления за кессонной перемычкой, так и в зоне нормального давления. На практике была осуществлена концевая откатка только в зонах повышенного давления. В зонах нормального давления сохранена электровозная откатка при некотором переоборудовании электровозов. Подвижной состав с одной системы откатки на другую осуществлялся в зоне нормального давления, для чего площадки, как перед кессонными перемычками, так и за ними, были оборудованы толкателями верхнего действия. Транспортирование ограничивалось составами из четырёх вагонеток, оборудованными ловителями и страховочными канатами. По мере проходки на путях устанавливались шлагбаумы: в правом тоннеле через 80 м, в левом на большем уклоне — через 50 м.

В силу требований правил безопасности, по которым и перед шлюзовой камерой, и за ней полагалось устройство горизонтальных площадок, пришлось типовые шлюзовые камеры с четырьмя аппаратами заменить на камеры с тремя, так как вследствие большого уклона внутри обделки тоннеля размещалось только три шлюзовых аппарата.

Учитывая особенности геологического строения в зоне наибольшего понижения кровли кембрия, было решено применить повышенное давление в кессоне до 2,5 ат с применением опережающих буровых скважин из забоя (две на забой). Они бурились с опережением на 30—35 м. Буровые станки (ПР-100) устанавливались на эректоре, и бурение производилось через окна в диафрагме щита. Передовые скважины позволили уверенно вести проходку, не прибегая к повышенному давлению в кессоне, и проходка была осуществлена при давлении в 1,2 ат.

В. Н. БЕЛОЛИКОВ, главный технолог Ленметростроя

Ю. Ф. СОЛОВЬЁВ, главный инженер Ленметростроя

Источник

  • «Проходка тоннелей под Невой», журнал «Метрострой», № 5—6, 1963

[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 16:04, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100