Траншейный способ

Траншейным (рис. 6) называют способ работ, при котором сначала в узких траншеях возводят стены подземного объекта (тоннеля, камеры), а затем вскрывают поверхность земли на всю ширину (иногда на всей площади) подземного объекта, устраивают перекрытие и производят обратную засыпку котлована. Под защитой перекрытия затем разрабатывают породу в центральной части и возводят бетонную подушку.

Траншейный способ применяют в условиях плотной городской застройки под узкими улицами для быстрейшего восстановления движения городского транспорта. Основными технологическими операциями при траншейном способе производства работ являются прокладка траншей, монтаж основных несущих элементов и разработка грунта внутри подземного сооружения (рис. 7).

Прокладку траншей и монтаж основных несущих элементов подземного сооружения в последние годы осуществляют способом «стена в грунте».

Этот способ предусматривает разработку грунта в траншеях шириной 0,5-1 м под защитой г линистого раствора, который выполняет роль временной крепи, образуя на поверхности стен траншей тонкую (0,5-30 мм) и достаточно плотную и прочную пленку. Наличие глинистой пленки предотвращает избыточную фильтрацию раствора в грунтовый массив и удерживает от обрушения вертикальный откос траншей. Глинистая пленка является также своеобразным экраном, обеспечивающим передачу на грунт статического и динамического давлений глинистого раствора.

Рис. 6. Последовательность работ при траншейном способе:

а – возведение стен; б – устройство покрытия; в – готовое подземное сооружение

Рис. 7. Схема строительства тоннеля траншейным способом:

1 – пионерная траншея; 2 – грейфер; 3 – армокаркас; 4 – бетонолитная труба;

5 – экскаватор; 6 – автосамосвал; 7 – бетононасос

Удельный вес глинистого раствора подбирают из расчета, чтобы его давление превышало активное давление грунта и воды. Обычно удельный вес глинистого раствора изменяется от 10,5 до 12 кН/м³.

После разработки траншеи в нее опускают арматурные каркасы и через бетонолитные трубы укладывают бетонную смесь, вытесняя глинистый раствор. В отдельных случаях монтаж несущих конструкций подземного сооружения выполняют из сборных элементов. Наряду со сплошными траншейными стенами применяют стены из взаимно пересекающихся или касающихся бетонных или железобетонных буронабивных свай.

После устройства траншейных стен вскрывают поверхность между стенами до требуемой отметки и устраивают перекрытие (см. рис. 7). Готовое перекрытие покрывают гидроизоляцией и засыпают грунтом с последующей его планировкой. После этого приступают к разработке грунта.

Разработка грунта внутри сооружения может быть различной в зависимости от вида и размеров подземного сооружения. При строительстве протяженных сооружений (пешеходные, автотранспортные тоннели) разработку грунта (см. рис. 7) осуществляют в один прием со стороны портальных участков с помощью малогабаритных экскаваторов, бульдозеров, породопогрузочных машин. Транспортируют породу в автосамосвалах, реже в вагонетках или конвейерах.

При строительстве многоярусных сооружений (типа подземных гаражей) разработку грунта ведут слоями в направлении сверху вниз. На поверхность земли породу можно выдавать бадьями с помощью крана через отверстия, оставленные в перекрытии, или же автосамосвалами, перемещающимися по специально устроенным пандусным съездам. Конструкции междуярусных перекрытий возводят по двум технологическим схемам: сверху-вниз (рис. 8, а) и снизу-вверх (рис. 8, б).

Рис. 8. Последовательность работ при строительстве

многоярусных подземных сооружений:

I – возведение несущих стен в траншеях; II – вскрытие котлована и возведение верхнего перекрытия;

III – обратная засыпка и восстановление поверхности; IV – разработка грунта и возведение многоярусных перекрытий; I' – возведение несущих стен в траншеях; II' – разработка грунта на проектную глубину котлована и закрепление стен; III'– возведение междуярусных перекрытий; IV' – засыпка котлована

По первой схеме грунт вынимают на высоту яруса подземного сооружения и сразу же возводят междуярусное перекрытие, после этого цикл повторяют до тех пор, пока не будут возведены все ярусы. Преимущество такой схемы заключается в том, что междуярусные перекрытия выполняют роль распорок, обеспечивающих устойчивость траншейных стен. Недостатком ее является усложнение работ по разработке грунта.

По второй схеме одновременно с разработкой грунта осуществляют крепление траншейных стен с помощью расстрелов или анкеров. После разработки грунта на проектную глубину приступают к возведению междуярусных перекрытий в направлении снизу-вверх. При этом демонтируют пояса и расстрелы. Преимуществом такой схемы является простота работ по разработке грунта, возможность применения высокопроизводительных землеройных машин, а основным недостатком - необходимость дополнительного раскрепления траншейных стен.