Строительство Тушинского тоннеля под каналом имени Москвы (1970)
В 1969-1970 гг. параллельно уже существовавшему с 1937 г. четырёхполосному тоннелю на Волоколамском шоссе под каналом им. Москвы был построен новый трёхполосный тоннель с приподнятым пешеходным тротуаром. Ниже приводится статья "Строительство тоннеля под каналом имени Москвы" из журнала "Метрострой" №1970-6, автор: инженер Ю. Якобс:
Тоннель разделён поперечными шпунтовыми перемычками на три части: среднюю и береговые, каждая из которых сооружается независимо. Сложные гидрогеологические условия заставили сократить первоначальную проектную глубину забивки шпунта на западной дамбе. Низ шпунтовой стены не доходил до лотка тоннеля на 4 м (объясняется это и техническими погрешностями: отсутствием предварительной прогонки замков шпунта, применением малопроизводительных паровоздушных молотов, искривлением отдельных шпунтин при перевозке и т.д.).
В результате, несмотря на наличие направляющих, отступления в плане доходили до 1 м, что вынуждало делать разрывы и бить внахлест другой ряд шпунта. Смещения от вертикали исправлялись забивкой специально сваренных "расклешонных" шпунтин. Защемлённые шпунтины пробовали добивать вибромолотом двойного действия ВМД и низкочастотным ВМС-1, но опасность повреждения изоляции близкорасположенного существующего тоннеля ограничивала их применение.
На восточной дамбе при бойке шпунта, учитывая сложность работ и сжатые сроки, было решено отказаться от второго ряда шпунта, ограничившись одним свайным креплением котлована. При этом глубину забивки требовалось выдержать такой, чтобы защемить шпунт на 0.5 м ниже дна котлована для предотвращения фильтрации воды в уровне лотка.
Шпунтовая перемычка предназначалась лишь как противофильтрационная защита от воды канала, а вся нагрузка должна была восприниматься свайным ограждением, расположенным внутри П-образного шпунтового ряда.
Технология бойки на восточной дамбе была следующей: сначала забивался шпунт, затем каждая нечётная шпунтина наращивалась на 4 м и добивалась. Таким же образом добивались чётные шпунтины. Применявшееся оборудование (здесь были использованы дизель-молоты С-330, С-949, С-996) было достаточно мощным, но защемление в замках соседних шпунтин было настолько велико, что их концы расплющивались; возможно больший эффект дала бы последовательная забивка каждой шпунтины сразу на нужную глубину.
В октябре прошлого [1969-го] года были начаты работы по бурению скважин водопонижения. Основная задача - снять воду с напорного горизонта. Для этого была запроектирована система глубинных насосов 6-АП и наблюдательные скважины, которые в процессе работы оборудовали насосами (см. схему 1). Бурение велось двумя установками ударным способом.
Общий дебит скважин через 15 дней после включения их в работу составил 600 м³/сутки.
Затем приступили к сооружению средней части тоннеля. Ещё до спуска воды из канала произвели отсыпку одного из съездов в русловую часть. Когда уровень воды снизился до 1.5-1.0 м, над существующим тоннелем, в целях сохранения его гидроизоляции, на льду собрали тепляк. Он представлял собой деревянный каркас с рубероидной кровлей и паровым обогревом в виде "гребёнки" (от магистрали, питавшейся от парогенератора Д-564 с расходом пара 1000 кг/час).
При дальнейшем снижении уровня воды тепляк опустился на дно. Зимой в нём поддерживалась температура в пределах 0÷+5°C.
Следующим этапом было устройство перехвата воды, около 300 м³/час просачивающейся сквозь верхний шлюз. Для этого отсыпали перемычку шириной 10 м, перед ней выкопали зумпф размером 3х3 м при глубине 2 м, над которым оборудовали помещение насосной. Перекачивали воду шестью насосами по двум трубопроводам диаметром 60 см за пределы существующего тоннеля.
Дно канала, покрытое илом, не позволяло перемещать по нему оборудование, поэтому в зоне строительства нового тоннеля ил был вычерпан экскаватором и произведена отсыпка песчаного грунта. Всё это давало возможность вести забивку шпунта в русловой части. Общее количество шпунтин 260 (тип Л-V, Л-IV) при длине 12.5 м было забито за 12 дней.
Проект конструкции русловой части предусматривал в межнавигационный период уложить монолитное железобетонное перекрытие с гидроизоляцией, опирающееся на две продольные шпунтовые стенки с тем, чтобы в последующем под защитой этого перекрытия и шпунтового ограждения разрабатывать грунт, возводить лоток и стены подруслового участка. Такое решение было не совсем удачным, так как не обеспечивало надёжность и водонепроницаемость конструкции. Другое решение - выполнить целиком конструкцию средней части в открытом котловане было заманчиво, но при детальном обсчёте объёмов и сроков не давало гарантий успешного завершения к началу навигации.
Рационализаторами СМУ-7 было предложено решение (рис. 2), учитывающее особенность дна канала: выполнить часть конструкции и затопить её на период навигации, обеспечив герметичность образовавшейся "ванны". Дополнительные мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и тщательная обработка основания давали реальную перспективу успешного возведения конструкции.
Выбранный вариант представлял собой котлован, закреплённый шпунтовой стеной. По его периметру устанавливали сборные железобетонные плиты ДП-2. Эта конструкция выполняет двоякую роль: является шуцвандом для наклейки гидроизоляции и опалубкой при заполнении пространства вдоль шпунта.
В русловой части глинистый экран располагался по дну канала, поэтому при глубине котлована около 10 м требовалось поднять гидроизоляционную защиту на 6 м с тем, чтобы при затоплении вода не ушла из "ванны". Таким образом, получалась защитная стенка (два яруса плит с приваркой их по четырём рымам арматурой диаметром 16 мм к шпунту), по которой выклеивалась четырёхслойная гидроизоляция. Пространство между шуцвандом и шпунтовой стеной заполнялось бетоном М100.
Учитывая зимние условия работы особо решался и вопрос гидроизоляции. При бетонировании подготовки её накрывали слоем гидроизола, по которому наносили гидроизоляцию. Склеенный таким образом "пирог" представлял собой довольно прочную корку, которая прижималась растворной стяжкой, во избежание поднятия её напорной водой основания. По стяжке сразу же устанавливались арматурные каркасы (рабочая арматура диаметром 40 мм периодического профиля с шагом 15 мм) и укладывался монолитный бетон лотка М300 толщиной 90 см. Здесь важно было организовать поток: изоляция-стяжка-арматура-бетон.
При разработке грунта в русловой части три экскаватора-драглайна сняли грунт на глубину 4 м. После установки верхнего яруса крепления один экскаватор для разработки грунта и два бульдозера для его подвижки были опущены в котлован, а два экскаватора для погрузки располагались на противоположных бровках котлована; таким образом шла разработка до глубины 7 м. После установки второго яруса расстрелов добор грунта осуществлялся двумя бульдозерами с погрузкой его грейфером.
Параллельно шло раскрепление котлована. Весь котлован в шпунтовом ограждении крепился двумя ярусами расстрелов с шагом 4 м и расстоянием между ярусами 5 м. Торцовые части котлована крепились подкосами (по два подкоса в каждом углу одного яруса). Продольные пояса общих ярусов выполнялись из спаренных балок (рис. 3), которые укладывали на кронштейны, приваренные к шпунту; пространство между поясами и шпунтом тщательно заполнялось металлическими вкладышами с проваркой их по периметру. Для обеспечения герметичности "ванны" все разрывы шпунта были заполнены листовым железом толщиной 10 мм.
При сооружении конструкции средней части для максимальной механизации работ было применено четыре стреловых крана на пневмоколёсном ходу грузоподъемностью 25, 16, 12, 10 т, которые располагались на противоположных бровках котлована. Поднимали щебень, бетон, раствор контейнерами емкостью 1.5 м³ с регулируемой величиной "зева". Горячий битум привозился на стройплощадку гудронатором, применялись битумоварки ёмкостью 1.8 м³, которые опускались в котлован. Арматура подавалась в котлован каркасами и отдельными пакетами, её стыковали электросваркой. Так как бетон шёл большим массивом (до 120 м³/сутки), его подогрев был естественным. Весь объём работ выполнен за 25 суток, после чего приступили к ликвидации съездов, разборке тепляка.
См. также:
Нереализованная идея трамвайного тоннеля под каналом имени Москвы (1966)
Проектирование и начало строительства Тушинского тоннеля под каналом имени Москвы (1969)
Тоннель разделён поперечными шпунтовыми перемычками на три части: среднюю и береговые, каждая из которых сооружается независимо. Сложные гидрогеологические условия заставили сократить первоначальную проектную глубину забивки шпунта на западной дамбе. Низ шпунтовой стены не доходил до лотка тоннеля на 4 м (объясняется это и техническими погрешностями: отсутствием предварительной прогонки замков шпунта, применением малопроизводительных паровоздушных молотов, искривлением отдельных шпунтин при перевозке и т.д.).
В результате, несмотря на наличие направляющих, отступления в плане доходили до 1 м, что вынуждало делать разрывы и бить внахлест другой ряд шпунта. Смещения от вертикали исправлялись забивкой специально сваренных "расклешонных" шпунтин. Защемлённые шпунтины пробовали добивать вибромолотом двойного действия ВМД и низкочастотным ВМС-1, но опасность повреждения изоляции близкорасположенного существующего тоннеля ограничивала их применение.
На восточной дамбе при бойке шпунта, учитывая сложность работ и сжатые сроки, было решено отказаться от второго ряда шпунта, ограничившись одним свайным креплением котлована. При этом глубину забивки требовалось выдержать такой, чтобы защемить шпунт на 0.5 м ниже дна котлована для предотвращения фильтрации воды в уровне лотка.
Шпунтовая перемычка предназначалась лишь как противофильтрационная защита от воды канала, а вся нагрузка должна была восприниматься свайным ограждением, расположенным внутри П-образного шпунтового ряда.
Технология бойки на восточной дамбе была следующей: сначала забивался шпунт, затем каждая нечётная шпунтина наращивалась на 4 м и добивалась. Таким же образом добивались чётные шпунтины. Применявшееся оборудование (здесь были использованы дизель-молоты С-330, С-949, С-996) было достаточно мощным, но защемление в замках соседних шпунтин было настолько велико, что их концы расплющивались; возможно больший эффект дала бы последовательная забивка каждой шпунтины сразу на нужную глубину.
В октябре прошлого [1969-го] года были начаты работы по бурению скважин водопонижения. Основная задача - снять воду с напорного горизонта. Для этого была запроектирована система глубинных насосов 6-АП и наблюдательные скважины, которые в процессе работы оборудовали насосами (см. схему 1). Бурение велось двумя установками ударным способом.
Общий дебит скважин через 15 дней после включения их в работу составил 600 м³/сутки.
Затем приступили к сооружению средней части тоннеля. Ещё до спуска воды из канала произвели отсыпку одного из съездов в русловую часть. Когда уровень воды снизился до 1.5-1.0 м, над существующим тоннелем, в целях сохранения его гидроизоляции, на льду собрали тепляк. Он представлял собой деревянный каркас с рубероидной кровлей и паровым обогревом в виде "гребёнки" (от магистрали, питавшейся от парогенератора Д-564 с расходом пара 1000 кг/час).
При дальнейшем снижении уровня воды тепляк опустился на дно. Зимой в нём поддерживалась температура в пределах 0÷+5°C.
Следующим этапом было устройство перехвата воды, около 300 м³/час просачивающейся сквозь верхний шлюз. Для этого отсыпали перемычку шириной 10 м, перед ней выкопали зумпф размером 3х3 м при глубине 2 м, над которым оборудовали помещение насосной. Перекачивали воду шестью насосами по двум трубопроводам диаметром 60 см за пределы существующего тоннеля.
Дно канала, покрытое илом, не позволяло перемещать по нему оборудование, поэтому в зоне строительства нового тоннеля ил был вычерпан экскаватором и произведена отсыпка песчаного грунта. Всё это давало возможность вести забивку шпунта в русловой части. Общее количество шпунтин 260 (тип Л-V, Л-IV) при длине 12.5 м было забито за 12 дней.
Проект конструкции русловой части предусматривал в межнавигационный период уложить монолитное железобетонное перекрытие с гидроизоляцией, опирающееся на две продольные шпунтовые стенки с тем, чтобы в последующем под защитой этого перекрытия и шпунтового ограждения разрабатывать грунт, возводить лоток и стены подруслового участка. Такое решение было не совсем удачным, так как не обеспечивало надёжность и водонепроницаемость конструкции. Другое решение - выполнить целиком конструкцию средней части в открытом котловане было заманчиво, но при детальном обсчёте объёмов и сроков не давало гарантий успешного завершения к началу навигации.
Рационализаторами СМУ-7 было предложено решение (рис. 2), учитывающее особенность дна канала: выполнить часть конструкции и затопить её на период навигации, обеспечив герметичность образовавшейся "ванны". Дополнительные мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и тщательная обработка основания давали реальную перспективу успешного возведения конструкции.
Выбранный вариант представлял собой котлован, закреплённый шпунтовой стеной. По его периметру устанавливали сборные железобетонные плиты ДП-2. Эта конструкция выполняет двоякую роль: является шуцвандом для наклейки гидроизоляции и опалубкой при заполнении пространства вдоль шпунта.
В русловой части глинистый экран располагался по дну канала, поэтому при глубине котлована около 10 м требовалось поднять гидроизоляционную защиту на 6 м с тем, чтобы при затоплении вода не ушла из "ванны". Таким образом, получалась защитная стенка (два яруса плит с приваркой их по четырём рымам арматурой диаметром 16 мм к шпунту), по которой выклеивалась четырёхслойная гидроизоляция. Пространство между шуцвандом и шпунтовой стеной заполнялось бетоном М100.
Учитывая зимние условия работы особо решался и вопрос гидроизоляции. При бетонировании подготовки её накрывали слоем гидроизола, по которому наносили гидроизоляцию. Склеенный таким образом "пирог" представлял собой довольно прочную корку, которая прижималась растворной стяжкой, во избежание поднятия её напорной водой основания. По стяжке сразу же устанавливались арматурные каркасы (рабочая арматура диаметром 40 мм периодического профиля с шагом 15 мм) и укладывался монолитный бетон лотка М300 толщиной 90 см. Здесь важно было организовать поток: изоляция-стяжка-арматура-бетон.
При разработке грунта в русловой части три экскаватора-драглайна сняли грунт на глубину 4 м. После установки верхнего яруса крепления один экскаватор для разработки грунта и два бульдозера для его подвижки были опущены в котлован, а два экскаватора для погрузки располагались на противоположных бровках котлована; таким образом шла разработка до глубины 7 м. После установки второго яруса расстрелов добор грунта осуществлялся двумя бульдозерами с погрузкой его грейфером.
Параллельно шло раскрепление котлована. Весь котлован в шпунтовом ограждении крепился двумя ярусами расстрелов с шагом 4 м и расстоянием между ярусами 5 м. Торцовые части котлована крепились подкосами (по два подкоса в каждом углу одного яруса). Продольные пояса общих ярусов выполнялись из спаренных балок (рис. 3), которые укладывали на кронштейны, приваренные к шпунту; пространство между поясами и шпунтом тщательно заполнялось металлическими вкладышами с проваркой их по периметру. Для обеспечения герметичности "ванны" все разрывы шпунта были заполнены листовым железом толщиной 10 мм.
При сооружении конструкции средней части для максимальной механизации работ было применено четыре стреловых крана на пневмоколёсном ходу грузоподъемностью 25, 16, 12, 10 т, которые располагались на противоположных бровках котлована. Поднимали щебень, бетон, раствор контейнерами емкостью 1.5 м³ с регулируемой величиной "зева". Горячий битум привозился на стройплощадку гудронатором, применялись битумоварки ёмкостью 1.8 м³, которые опускались в котлован. Арматура подавалась в котлован каркасами и отдельными пакетами, её стыковали электросваркой. Так как бетон шёл большим массивом (до 120 м³/сутки), его подогрев был естественным. Весь объём работ выполнен за 25 суток, после чего приступили к ликвидации съездов, разборке тепляка.
См. также:
Нереализованная идея трамвайного тоннеля под каналом имени Москвы (1966)
Проектирование и начало строительства Тушинского тоннеля под каналом имени Москвы (1969)