|
|
Ход работ по строительству тоннеля на автодороге «Барышево – Орловка – Кольцово»
Автодорожный путепровод тоннельного типа(далее – тоннель) под ж. д. путями на км 31 ПК8+93 перегона «Инская – Крахаль» Западно-Сибирской ж. д. в составе автомобильной дороги «Барышево – Орловка – Кольцово»в Новосибирском районе НСО.Строительство тоннеля осуществляет ООО СК «Строймастер-МТ», генеральный директор М.В. Чусовитин, технический директор В.Г. Чусовитин.
Объект строительства – автодорожный тоннельрасположен в районе с.Барышево Новосибирского района НСО между существующим ж.д. переездом и ручьем Барышиха, в двадцати километрах от г.Новосибирска и в трех километрах от р.п. Кольцово. Вдоль железной дороги по обеим сторонам проходят линии электропередачи по 6кВт и кабельные линии связи. Строительная базовая площадка площадью 0,27га расположена с южной стороны земполотна железной дороги (со стороны р.п. Кольцово), на спланированной до отм. 115,37м площадке. Характеристики основания тоннеля приняты по «Техническому отчету об инженерно-геологических изысканиях на строительство автомобильной дороги «Барышево-Орловка-Кольцово» с автодорожным тоннелем под железной дорогой (корректировка проекта)», Том 1.2, 4-2013-ИГ. Изыскания проводились в 2013г. ЗАО «Новосибирскгипродорнии». Проект выполнен ООО «Новосибметропроект», корректировка - ФГБОУ ВПО «СГУПС». Проходка тоннеля предусмотрена под защитой предварительно устраиваемого экрана из металлических труб.Начальник участка А.С. Захаров; участковый маркшейдер А.Я. Бочкин.
Характеристика тоннеля
Длина тоннеля 41,18 м; ширина – 28,7 м.Конструкция обделки – прямоугольного очертания под 4 полосы движения, разделенных продольными стенами.
Первый этап строительства тоннеля включил: 1) обустройство строительной площадки; 2) отсыпка стартовой и приемочной площадок; 3) отсыпку насыпи стартовой и приемной площадки; 3) устройство упора для продавливания труб защитного экрана; 4) устройство защитного экрана из трубдиаметром 530 мм по всей длине тоннеля.Работы первого этапа были начаты в январе 2014 г. при температуре минус 52 оС.
Технология устройства защитного экранаиз труб
буровой прессо-шнековой машиной РВА-155
Установка РВА-155 оснащена пилотной буровой штангой с головкой диаметром 120 мм и набором секций труб длиной по 3,0 м, а также системой навигации (монитор, оптическая системаё видеокамера, диодная плата), осуществляющей дистанционный контроль и управление процессом бурения. Лопатка пилотного бура имеет скос под углом 30о, что позволяет изменять направление бурения путем ее поворота относительно оси вращения.
Перед началом производства работ по устройству защитного экрана устраивается стартовая и приемная площадки (или, при необходимости - котлованы) и упорная металлическая рама на железобетонном фундаменте с расчетным усилием на прочность и (или) опрокидывание не менее 2000 кН.К стартовой площадке предъявляются следующие требования:
- основание под буровую установку выполняется из щебня фракции 25-70 мм толщиной 15-20 см с обязательным уплотнением и укладкой дорожных плит (или из монолитного бетона с арматурными сетками);
- упор должен быть устроен на всю ширину устраиваемого экрана;
- на площадке должен быть обеспечен надежный водоотвод.
Для обеспечения контроля и корректировки направления бурения за задним стопорным мостом устанавливается видеокамера.
Этап 1 – пилотное бурение, которое обеспечивает точность направленияи расположения скважины для последующего продавливания трубы необходимого диаметра (до 1,5 м).
Этап 2 – продавливание стальной трубы диаметром 530х10 мм.
Бурение скважины и продавливание трубы защитного экрана осуществляется по двухступенчатому циклу после выхода головки пилотной штанги в приемном котловане (на противоположном откосе земляного полотна).Тогда к ее заднему концу пристыковывают разбуривающую коронку (конусный расширитель с отверстиями-пазами для частичного впускания грунта внутрь продавливаемой трубы); к расширителю пристыковывают прессовое кольцо, в которое будет упираться продавливаемая труба экрана.
Внутри предварительно подготовленной рабочей секции трубы (длиной, кратной 3 м и соответствующей длине рамы машины) монтируют шнек с буровой коронкой; подготовленную трубу экрана устанавливают на раму; шнек соединяют с прессовым устройством; продавливаемую трубу выставляют по уровню и направлению, приваривают к конусному расширителю электросваркой.
Продавливание трубы осуществляют с одновременным удалением выбуриваемого грунта из полости трубы шнеком. После окончания продавливания секции трубы монтируют следующую (с проваркой шва стыка). Процесс продавливания повторяют до выхода расширителя и конца трубы на земную поверхность в приемный котловане. Вынимаемый шнеком грунт после погрузки в автосамосвалы вывозят в отвал. Секции пилотной штанги по мере их выхода на поверхность демонтируют (свинчивают).
В процессе продавливания осуществляется непрерывный контроль направления и положения трубы с помощью навигационной системы; а также инструментальный геодезический мониторинг положения трубы и осадок верхнего строения пути.
| |
Январь 2014 г. – Монтаж арматурного каркаса вертикального «зуба» упора | Январь 2014 г. – Бетонирование и выдерживание в тепляке «зуба» упора |
| |
Январь 2014 г. – Устройство монолитной ж-б плиты упора | Январь 2014 г. – Общий вид места работ при температуре минус 52 оС |
| |
Февраль 2014 г. – Выставление опалубки для приемки бетона в плиту упора | Февраль 2014 г. – Бетонирование плиты упора и выдерживание бетона в тепляке |
| |
Февраль 2014 г. – Монтаж упорной рамы из двутавровых балок с подкосами из труб диаметром 530 мм | Февраль 2014 г. – Установка затяжки из леса-кругляка между стойками упорной рамы |
| |
Март 2014 г. Сборка бурильно-прокольной установки для продавливания труб защитного экрана | Март 2014 г. – Приваривание к трубам элементов замкового соединения |
| |
Апрель 2014 г. – Продавливание пилотной штанги диаметром 112 мм | Апрель 2014 г. – Продавливание трубы экрана, присоединенной к пилотному элементу через расширитель |
| |
Апрель 2014 г. – Оторцовка установленных труб для их заполнения бетонной смесью | Май 2014 г. – Продавливание труб вертикального ряда экрана с выемкой грунта шнеком |
Таблица 1 –Объемы основных работ этапа I
№ п/п | Наименование работ | Ед. изм. | Кол-во | Примечания |
 | 1. Устройство упора для выполнения работ по продавливанию труб |
1.1 | Устройство бетонной подготовки | м3 | 22,3 | |
1.2 | Устройство фундаментных железобетонных плит | м3 | 22,8 | |
1.3 | Монтаж арматурных каркасов | т | 20,6 | |
1.4 | Установка стоек упора из двутавровых балок | т | 13,4 | |
1.5 | Монтаж поясов со связями | т | 4,71 | |
1.6 | Установка подкосов из труб диаметром 530 мм | т | 7,1 | |
1.7 | Устройство деревянной затяжки между стойками упорной рамы | м2/ м3 | 258/
20,5 | |
| 2. Устройство защитного экрана из труб |
2.1 | Продавливание труб защитного экрана установкой горизонтально-направленного бурения | м | 2370 | |
2.2 | Установка накладных элементов замковых соединений сваркой | т | 1,368 | |
2.3 | Установка стальных конструкций заглушек труб | т | 1,368 | |
2.4 | Заполнение труб бетонной смесью | м3 | 483,9 | |
С 23 мая 2014 г. (по окончании устройства защитного экрана) в соответствии с утвержденным Заказчиком ГКУ НСО ТУАД Проектом производства основных работ и полученным от Зап.-Сиб. ж. д. актом-допуском, ООО СК «Строймастер-МТ» приступило к укреплению грунтового массива стеклопластиковыми анкерами и грунтоцементными сваями (ГСЦ) по технологии Jet-Grouting. Работы выполняются комплексом оборудования «Comacchio МС-1200» фирмы «Comacchio».
Горизонтальные скважины, закрепленные стеклопластиковыми анкерами с цементацией пространства и грунтоцементные сваи расположены порядно в шахматном порядке: 6 рядов анкеров и 5 рядов ГЦС (между ними) общей длиной 8064 м.
Устройство анкерной крепи
Вначале производится разработка грунта и планировка площадки для правильного и безопасного размещения самоходной буровой установки МС-1200.
На монтажном стенде собирается стеклопластиковый анкер из стержней L=14 м общей длиной от 31 м (верхний ряд) до 45 м (нижний ряд). При этом на стержень устанавливаются центраторы, крепится инъекционная трубка из ПВХ с перфорацией через 2.5 м отверстиями Ш4.5 ммв шахматном порядке. Затем анкер в сборе доставляется в стартовый котлован Южного портала.
Со стороны приемного котлована Северного портала установкой MC-1200 бурится скважина Ш 112мм с промывкой цементным молоком (В/Ц= 1.1-1.2) для закрепления стенок скважины, вплоть до выхода рабочего органа на откосе земполотна со стороны Южного портала.
Подготовленный анкер устанавливается в пробуренную скважину,прикрепляется к буровому ставу и протягивается обратным ходом става в приемный котлован, с одновременной подачей цементного молока (В/Ц=0.8).
После монтажа анкера выходное отверстие скважины пластичной пробкой (заполняетсямонтажной пеной) и производится контрольное нагнетание цементного раствора (В/Ц = 0.5) под давлением 40-60 barустановкой Gertekчерез инъекционную трубку с перфорацией, до выхода густого цементного теста из устья скважины, либо доскачка (резкого возрастаня) давления на манометре инъекционной станции. Весь цикл работ повторяется для последующих анкеров горизонтального ряда.
Устройство грунтоцементных свай по технологии Jet-Grouting
Устройство грунтоцементных свай выполняют два этапа – в процессе прямого и обратного хода буровой колонны.
Приготовление раствора осуществляется смесительной установкой JM-030-50, оснащенной весовым дозатором. Подача цемента из бункера в смесительную установку производится шнековым устройством.Нагнетание раствора производится насосом высокого давления Metax MP-7 по нагнетательному армированному шлангу, соединенному с буровым ставом.
При достижении проектных отметок бурение останавливают, увеличивают расход и давление раствора до рабочих величин и при неподвижном положении монитора производят разрушение грунта в течении 1-2 мин.
После появления пульпы из скважины начинают медленный подъем струйного монитора с заданной средней скоростью и частотой вращения бурового инструмента.
Технологический процесс устройства ограждающих конструкций методом струйной цементации включает следующие последовательно выполняемые операции:
- разбивка сетки скважин на поверхности;
- установка монитора над точкой разбуривания;
- проверка вертикальности установки бурового става;
- бурение лидерной скважины диаметром 112 мм на заданную глубину с промывкой водой под давлением 2.0 Мпа;
- приготовление инъекционного раствора заданной концентрации(В/Ц=1.0, расход цемента на 1п.м. грунтоцементной сваи 600мм 300 кг на 1п.м.);
- подъем монитора с одновременной подачей в скважину нагнетаемого цементногораствора через форсунки диаметром 2.0 мм;
- извлечение рабочего органа и перемещение агрегата на новую точку;
- установка монитора над следующей точкой разбуривания скважин.
Для обеспечения требуемых параметров (прочность на сжатие – не менее 10МПа) грунтоцементных свай необходимо соблюдать следующие технологические параметры инъекции:
- бурение и инъекцию раствора при устройстве ГЦС выполнять методом последовательного сближения свай (1-й - 3-я свая и т. д.);
- нагнетание раствора производить при обратном ходе монитора на 1,0м за время, равное 3,0-3,5мин.; скорость подъема монитора уточняется в процессе производства с корректировкой по фактическому расходу цемента.
Размываемый грунт из скважины направляется в шламоотстойник, из которого после откачки воды с помощью электронасоса, он загружается экскаватором в автосамосвалы и вывозится в отвал.
После подъема монитора до проектных отметок закачка цементного раствора прекращается, бурильный инструмент, нагнетательное оборудование и трубопроводы промываются
При устройстве грунтоцементных свай соблюдается определенная последовательность их выполнения, отраженная в журнале буровых работ. Каждая последующая свая сооружается после достижения закрепленным грунтом рядом расположенных свай 50 % проектной прочности.
В связи с необходимостью безостановочного продолжения работ по строительству автомобильной дороги, временные сооружения строительной площадки в срочном порядке перенесены в предпортальную зону.
| |
Май 2014 г. – Новое положение строительной площадки в предпортальной зоне |
| |
Май 2014 г. – Выполнение работ генеральным подрядчиком строительства дороги «Барышево-Орловка-Кольцово» ОАО «Новосибирскавтодор» на подходах к тоннелю |
|
|