|
Создание подводных оснований
обычно связано с применением водолазного труда. В последние десятилетия в
связи с развитием наплавного строительства найдены новые решения и разработано
новое морское оборудование и приборы, позволяющие вести подводно-технические
работы на значительной площади с большой интенсивностью и обеспечением
высокого качества при ограниченном применении водолазного труда.
Наиболее совершенные решения в этой области получены в
Нидерландах, где имеется 45-летний опыт строительства подводных туннелей и
сооружений по Дельтаплану.
Основания для туннелей из опускных секций. Первоначально
на первых осуществленных туннелях производили замыв в зазор между дном секции
туннеля и траншеи смеси песка и воды, подаваемой по горизонтальной напорной
трубе ( 14.7). Благодаря установке дополнительных всасывающих труб по обеим
сторонам напорной трубы создаются условия установившегося потока, что
приводит к равномерному оседанию песка. При этом система, двигаясь вдоль оси
туннеля и вращаясь вокруг вертикальной трубы, позволяет изменять направление
намыва.
Подача песка крупностью 0,5 мм осуществлялась
землесосом при средней консистенции пульпы 10%. Песчаная подушка толщиной 1 м, намываемая с наибольшей
плотностью, имела пористость 40—42%. После снятия туннельной секции с
временных опор ее осадка на песчаном основании составила 5—10 мм.
В дальнейшем при возведении туннеля Влейк был применен
более совершенный метод намыва песка — метод инъекции ( 14.8). Туннель Влейк
(Нидерланды) состоит из двух секций длиной 125 и шириной 30 м. В каждой секции
туннеля были уложены трубы диаметром 200 мм. Подача насоса составляла 300 м3/ч при
давлении 0,28 МПа и скорости в трубопроводе 3 м/с. Выпускные отверстия в
днище устраивались через 13 м
по ширине путепровода. Намыв основания из песка крупностью 0,16—0,27 мм слоем
в 1 м и
объемом 13 тыс. м3 выполнен за 200 рабочих смен.
Максимальная осадка секции туннеля после снятия с
временных опор составила 70
мм. При принятой конструкции расположенных через 20—25
м температурных швов, исключающих вертикальное смещение соседних секций, но
допускающих вращательное, эта осадка не вызвала каких- либо осложнений.
Следует отметить, что методы инъекции или нагнетания можно
применять только при наличии системы удержания над временными опорами с
помощью вертикальных и горизонтальных гидравлических домкратов.
Блоки временных опор на первых осуществленных туннелях
устанавливали на гравийные подушки, создаваемые с помощью разравнивающей
установки в виде портала. Однако в последних проектах от этого отказались, а
используют домкраты с большей высотой подъема и более прочными опорными
блоками, которые устанавливаются непосредственно на дно разработанной
траншеи.
При неблагоприятных грунтовых условиях погружные секции,
как, например, при строительстве туннеля под р. Маас в Роттердаме,
устанавливаются на сваях. Для этого туннеля был разработан тип сборной сван с
регулируемым оголовком. Свая устанавливалась в заранее забитую стальную
трубу. Труба имела литую железную подошву, в которую заливался цементный
раствор объемом 0,5 м3.
Впоследствии труба удалялась, а усиленная подошва увеличивала несущую
способность сваи.
После точного размещения туннельной секции на временных
конструкциях установленные на сваях оголовки прижимались ко дну туннеля
нагнетанием цементного раствора в соединительную муфту, поддерживаемую
водолазами.
Конструкция основания и защитное покрытие противоштормовой
плотины Восточной Шельды. Сооружения рассчитаны на 200- летний срок службы
при песчаных грунтах с высоким содержанием ила в районе строительства. Ил в
основании — как легко разуплотняющийся грунт подлежит удалению с заменой
песком, уплотняемым вибраторами.
Для виброуплотнения грунта в открытом море при глубинах
15—28 и мощности слоя грунта 8—15 м была создана специальная баржа «Митилус»
с вибрационными трубами длиной 42,5
м. На подготовленную поверхность укладывается
фильтрующий многослойный мат размером 200X42X0,36 м. Фильтрующий мат состоит
из основы — полипропилена, армиро- ваннсго стальной проволокой, трех слоев
сортированного фильтрующего материала от песчаного грунта
крупностью 0,3—2 мм до гравия крупностью 8—40 см. Толщина слоев от 10 до 12 см, слои покрыты снаружи
и разделены между собой грунтонепро- ницаемой пол истирольной тканью. В
песча- но-гравийных слоях установлены перегородки, препятствующие смещению
фильтрующего материала, весь мат спрессован с помощью стальных шпилек.
Для сохранения фильтрующего многослойного мата от
механических повреждений под быками предусмотрена укладка второго мата с
гравийным заполнителем и размером 60 X 30X0,36 м.
Для выравнивания неровностей поверх второго мата при
необходимости укладываются выравнивающие блок-маты толщиной 0,15—0,6 м с
размерами в плане 48X5,6 м.
При расстоянии между осями быков 45 м между уложенными
42-метровыми многослойными матами остаются 3-метровые незащищенные
промежутки, которые закрываются трехслойным фильтром, создаваемым с помощью
специально сконструированного судна «Макома», оснащенного системой слежения и
контроля. В нижний слой фильтра укладывается крупнозернистый песок с
диаметром частиц 1—50 мм, в промежуточный — гра- велистый песок крупностью
5—50, в верхний— гравии крупностью 25— 50 мм.
Подготовка основания и укладка матов на это основание
производится со специального судна «Кардиум» ( 14.12, в). С судна
осуществляется экскавация грунта (производительность 78 м3/с) на глубинах
12—32 м с точностью ±0,5 м,
зачистка основания со скоростью 2 м/мин, уплотнение основания и матов с
помощью виброплат-
и с оборудованием, обеспечивающим укладку мата на дно,
прикрепляется в кормовой части «Кардиума». Скорость укладки фильтрующего мата
4 м/мин, отклонение от продольной оси не более 1 м.
Все операции осуществляются в периоды спокойного моря при
скорости не более 0,5 м/с.
После установки быка создается порог. Различные слои
отсыпаются со специально созданных плавсредств. Для отсыпки верхнего слоя
используется желоб. Наброска камня производится в период остановки течений.
После сооружения порога основание под быками цементируется .
Основание ПЭС Северн. По проекту наплавные блоки
устанавливаются на забуренные в скальное основание массивные сваи. Подобное
решение предложено еще ранее в СССР. Выверка и установка в проектное
положение каждого блока осуществляются с помощью домкратов, заделанных в
днище под продольными стенами. По периметру блоки обрамлены поясом,
обеспечивающим непроницаемость при инъекции раствора в пространство между
днищем и дном русла.
Основание Кислогубской ПЭС В основании блока Кислогубской
ПЭС залегают морские отложения с валунными включениями. Имеется
небольшой выход скалы. Поэтому под блоком ПЭС был отсыпан специально
подобранный суффозионно устойчивый песчано-гравийный грунт слоем 0,5 м с отсевом фракций
крупностью более 50 мм.
Такая постель, дополненная стальным сножом» в виде обрамляющей днище блока
рамы, врезанной в грунт на 280
мм, обеспечила его суффозионную устойчивость.
Песчано-гравийный грунт и камень отсыпались с помощью
плавучего крана при водолазном контроле и корректировке места опускания
грейфера. Для предотвращения расслоения песчано-гравийного грунта грейферный
ковш раскрывали на высоте не более чем 0,5 м от дна.
Для выполнения песчано-гравийной постели под блок были
запроектированы и изготовлены устройства для весьма тщательного выравнивания
(±3 см),
включающие направляющую раму длиной 45,5 и шириной 21 м и контрольную рейку
длиной 22,5 м,
а также футшток с нивелирной рейкой в надводной зоне .
Для крепления подходных бьефов поверх слоя
песчано-гравийной смеси толщиной 110 см был отсыпан гравийный слой толщиной 40 см (крупность фракций до
150 мм).
Крепление камнем крупностью 25—50 см (которое предполагалось эксплуатировать
при ограничении расходов через отверстия) было разрушено на выходе потока уже
при испытании станции в критических режимах. Это крепление было восстановлено
в несколько этапов камнем крупность которого непосредственно у блока
составила 0,6—1 м. При этом были сняты практически все ограничения на
пропуски через здание ПЭС.
Основание под фундаментами переходных опор ВЛ-330 кВ через
Каковское водохранилище |21). Основание под фундаментом переходных опор
выполнялось из щебня. Отсыпка производилась с помощью крана-баржи. Планировка
осуществлялась с помощью планировочной рейки-ножа длиной 25 м. Одним концом рейка
крепилась к центральной металлической свае, другой передвигалась по
направляющим плитам, уложенным по окружности выравниваемой поверхности с
точностью по высоте ±1 см.
Рейка приводилась в движение с помощью лебедок, установленных на барже
|