§ 105. СООРУЖЕНИЕ ПОДВОДНЫХ ТОННЕЛЕЙ ИЗ ОПУСКНЫХ СЕКЦИИ ч. 1
В связи с тем что готовые секции от места их постройки до места сборки в тоннель буксируют по воде с использованием их плавучести, т.е. при наиболее дешевом виде транспорта, место изготовления секций может быть выбрало неограниченно далеко от места расположения тоннеля (по данным опыта США, до нескольких тысяч километров).
Опускные секции могут быть изготовлены на стапелях, подобно морским судам, на одной или нескольких верфях в различных местах, либо в сухих доках. Если число изготовляемых секций велико, то целесообразно на берегу водотока подготовить осушенный котлован с отметкой дна на 8—10 м ниже уровня воды, отделенный от русла временной перемычкой или затвором, открываемым после изготовления секции или партии секций для затопления котлована и вывода секций на плаву в водоток.
После восстановления перемычки и осушения котлована начинается новый цикл работ по изготовлению конструкций. В процессе изготовления секции ее торцы герметично закрывают временными диафрагмами, оборудованными устройствами, облегчающими процесс стыкования. Диафрагмы несколько углублены относительно торцов секции так, чтобы в процессе стыкования между ними образовалось замкнутое пространство — стыковая камера, роль которой поясняется ниже.
Обычно секции проектируют так, чтобы в законченном виде они имели хотя бы небольшую отрицательную плавучесть, гарантирующую от необходимости принятия мер против всплытия тоннеля. Однако в этом случае приходится для удержания секций на плаву соединять их с понтонами или, для секций круговой формы, заполнять лишь частично пространство между стальными оболочками бетоном до спуска на воду. Такой процесс продолжается в плавучем состоянии секции, а заканчивается только после ее доставки на место опускания.
Перед опусканием секции в проектное положение в дне водотока, например подводным землечерпанием, разрабатывают котлован, откосам которого придают уклон, зависящий от степени устойчивости донных отложений, скорости и направления течения, а также от содержания в потоке взвешенных частиц грунта, которые могут осаждаться в котловане, образуя намывы, затрудняющие опускание секций в проектное положение. Вопрос о назначении уклонов откосов котлована решается в процессе гидрологических исследований водотока.
Дальнейшую подготовку основания выполняют несколькими способами. В одних случаях на дно котлована укладывают слой песка, мелкого гравия или щебня толщиной 50—100 см. Сыпучие материалы направляют с баржи вниз по трубам и выравнивают специальным планирующим устройством, подвешенным к тележке, которая перемещается по фермам, установленным на двух баржах. Точность выравнивания насыпного основания ± 3 см.
В других случаях секция опирается на дно котлована через четыре угловых железобетонных опорных блока, подвешенных и связанных попарно в поперечном направлении стальными трубчатыми элементами. Конструкция опорного блока 3, его прикрепление к секции 2 и связи между блоками схематически показаны на рис. 371. Там же показано соединение секции с опорным блоком при помощи короткой стальной поддомкратной стойки, проходящей через отверстие в нижней плите в нишу в стене секции. Регулировочный домкрат 1 опирается в верхнюю стену ниши. Аналогичное устройство, позволяющее регулировать положение секции в плане, размещено горизонтально в лотковой части тоннеля.
Более ограниченное применение имеет третий способ — опускание секций на бетонные ростверки кустов свай или анкеров, укрепленных в дне котлована. В этом случае ростверк используется также для закрепления тросов, подтягивающих секцию с положительной плавучестью в проектное положение посредством полиспастов.
При опускании секции на опоры ограниченной площади — угловые блоки или ростверки — между большей частью нижней поверхности лотковой плиты и дном котлована остается свободное пространство, заполненное водой. В это пространство при помощи специальной установки намывается песок, как показано на рис. 372. Установка 3 представляет собой пространственную сквозную тележку, перемещаемую по рельсам. Ее верхняя часть, с которой производится управление процессом намыва, находится выше уровня воды. Песок всасывается по трубе 1 из баржи 2 и нагнетается в полость под секцией. Эффективность намыва увеличивается благодаря тому, что через две трубы 4, расположенные рядом с трубой для песка, производится отсос воды.
Способ опускания секций выбирают в зависимости от условий судоходства в месте расположения тоннеля.
В широких водотоках или водоемах, где неподвижные суда, обслуживающие процесс опускания, не стесняют судоходство, используется отрицательная плавучесть секции и ее опускание проходит, как показано на рис. 373. Если плавучесть секции положительная, то изменение ее знака при таком способе опускания достигается заполнененим водой балластных резервуаров 2, помещенных внутри конструкции 1.
При интенсивном судоходстве стремятся исключить необходимость в плавучих опускных средствах. Секция с незначительной положительной плавучестью подтягивается тросами 1 при помощи лебедок 2 к бетонным ростверкам 3 на дне котлована, как показано на рис. 374. Лебедки размещены на рабочих площадках высоких рам, остающихся над поверхностью воды и после опускания секции.
