Условия применения открытого способа и основы организации работ

Открытым способом тоннели и станции сооружают на небольшой глубине. Применяют открытый способ на мало застроенных или свободных от застройки территориях, так как все работы проводят в открытых котлованах или траншеях.

При открытом способе исключаются специфические трудности подземных работ, тоннели сооружаются общестроительными методами с применением высокопроизводительных машин и крупноразмерных конструкций на большой длине участка, т. е. практически при неограниченном фронте работ. Благодаря этому темпы работ по сравнению с темпами при закрытом способе выше, а трудоемкость возведения конструкций ниже.

Недостатки открытого способа заключаются в неизбежности нарушения нормальной жизни города в период строительства, в необходимости перекладки большого количества городских коммуникаций, сноса расположенных в зоне строительства зданий и других сооружений или укрепления их фундаментов.

Оптимальным решением является во многих случаях сочетание закрытого способа сооружения перегонных тоннелей с открытым способом строительства станций и пристанционных сооружений. Число перекладываемых городских подземных коммуникаций в этом случае резко сокращается, а нормальная жизнь города нарушается в значительно меньшей степени.

Перегонные тоннели сооружают открытым способом, как правило, двухпутными при глубине (от поверхности земли до основания тоннеля) 10-12 м. Глубина заложения станций достигает 20-22 м.

Строить тоннели и станции открытым способом приходится в большинстве случаев в песках и глинистых грунтах, обладающих малой устойчивостью и требующих надежного крепления котлованов и траншей или разработки котлованов с откосами. Строительство в котлованах с откосами более предпочтительно, так как организация земляных работ в этом случае проще и появляется возможность использовать наиболее производительные землеройные машины. Однако для такого строительства .необходимо иметь большие свободные территории. Поэтому в обычных городских условиях более распространенным является строительство в котлованах с вертикальными стенами и их креплением.

При уровне грунтовых вод выше основания тоннеля или станции работы ведут с искусственным водопонижением, достигаемым путем открытого водоотлива, дренажем (отводом грунтовых вод), иглофильтровым, вакуумным и другими способами. Эти способы применяют самостоятельно или в различных сочетаниях.

В слабых водонасыщенных грунтах с низким коэффициентом фильтрации, когда водопонижение сильно затруднено, прибегают к искусственному замораживанию грунтов с расположением замораживающих скважин в один или два ряда.

Основной принцип организации работ при открытом способе работ состоит в обеспечении комплексного строительного потока, при котором полностью исключаются взаимные помехи при выполнении отдельных технологических процессов.

Строительный поток начинается с подготовительных работ, предусматривающих в зависимости от местных условий снос зданий и других строений, попадающих в зону строительства, вырубку и пересадку зеленых насаждений, расчистку и планировку территории, устройство автодорог и временных водоотводных канав, усиление фундаментов зданий, близко расположенных к котлованам, перекладку или подвеску подземных коммуникаций, искусственное понижение грунтовых вод или замораживание слабых водонасыщенных грунтов.

Далее выполняют основные работы: земляные работы и крепление котлована, возведение несущих конструкций с устройством гидроизоляции, монтаж внутренних конструкций, обратную засыпку котлована. В завершающей стадии работ производят планировку территории, восстановление покрытий поверхности улиц и площадей или зеленых насаждений.

При ведении основных строительных работ строительный участок разбивают на захватки длиной не менее 6 м, на каждой из которых последовательно выполняют отдельные технологические операции. В результате на участке протяженностью 120-150 м одновременно производят работы, обеспечивающие весь технологический цикл сооружения перегонного тоннеля или станции.

Конструкцию крепления котлована, порядок его установки, разборки, способ разработки грунта и порядок возведения основных конструкций взаимно увязывают таким образом, чтобы обеспечить возможность максимальной механизации всех видов работ и многократного использования креплений. Благодаря неограниченному фронту работ на земляных работах широко используют высокопроизводительные землеройные машины.

Монтаж конструкций и подачу материалов к месту работ, а также установку элементов крепления котлована производят обычно с помощью козлового крана ККТС-20. Монтаж ведут во многих случаях непосредственно с транспортных средств.

Монтаж платформы станции и других внутренних конструкций, а также бетонирование монолитных участков внутренних конструкций выполняют одновременно с устройством ограждающей конструкции.

При возведении конструкций из монолитного железобетона также предусматривается комплексная механизация производственных процессов с применением инвентарной многооборачиваемой опалубки и укрупненных арматурных каркасов заводского изготовления, использованием товарных бетонных смесей, приготовленных на автоматизированных бетоносмесительных установках и транспортируемых в автобетоносмесителях.