§ 105. СООРУЖЕНИЕ ПОДВОДНЫХ ТОННЕЛЕЙ ИЗ ОПУСКНЫХ СЕКЦИИ ч. 2
В геодезических работах при устройстве подводной траншеи и опускании секций используют лазеры, луч которых в ясную погоду виден на расстоянии до 8 км. Вертикальные отметки определяют и контролируют с помощью лотов различных систем: от простейших при отсутствии течения воды до самых сложных при сильном течении, когда используются эхолоты и ультразвуковые шаблоны. Перед опусканием на концах каждой секции монтируют две геодезические вышки, разбираемые после установки конструкции в проектное положение.
Процесс опускания необходимо закончить установкой секции в положение, настолько близкое к проектному, чтобы между торцами секций оставалось расстояние 20—30 см, позволяющее соединить стыковочные устройства. Вместе с тем не должны быть допущены удары одной секции о торец другой во избежание повреждения герметизирующих устройств. В водотоках с быстрым течением выполнение этих условий сопряжено со значительными трудностями. Поэтому для облегчения точной установки секции применяют различные улавливающие и ограничивающие устройства (рис. 375), например в виде стальных упоров 1 и 4, размещенных на съемных выступах 2 торцовых диафрагм 3.
Управление процессом стыкования можно вести из неподвижной секции. Для этого в торцовой диафрагме устраивают иллюминатор и освещение стыковой камеры, а рядом устанавливают пульт управления. Условия для работы внутри секции — обычные, так как она сообщается с атмосферой.
Одним из самых ответственных процессов строительства подводного тоннеля является подводное стыкование секций друг с другом. Ранние приемы стыкования выполнялись при участии водолазов и в специальных кессонах, перекрывающих стык. В месте соединения секций подводным бетонированием устраивали бетонный объемный воротник, после чего временные торцовые диафрагмы разбирали и изнутри выполняли гидроизоляцию стыка. Позднее стыкование осуществлялось посредством раструба, форму которого придавали одному из торцов секции. В этот раструб заводили торец другого элемента конструкции.
Принципиально иное решение, позволяющее выполнять стыкование без участия водолазов, было впервые применено для прямоугольных секций. Существо этого решения в том, что в торце обделки одной из стыкуемых секций по всему периметру стыка укрепляют резиновую прокладку, обеспечивающую герметичность стыковой камеры (рис. 376) — пространства, ограниченного временными торцовыми диафрагмами секций. Стыкуемую секцию 1 соединяют шарнирным замком 3 с секцией 2, опущенной ранее, и подтягивают к ней при помощи домкратов 4У развивающих усилие в несколько сотен тонн. При этом резиновое уплотнение подвергается предварительному обжатию. Пространство стыковой камеры герметизируется, и при выпуске из него некоторого количества воды гидростатическое давление на свободный противоположный торец стыкуемой секции становится неуравновешенным и сжимает стык с усилием в несколько тысяч тонн.
Фазы стыкования с использованием неуравновешенного гидростатического давления на торец секции показаны на рис. 377. Так достигается окончательное обжатие резинового уплотнения и полная герметизация стыковой камеры.
После выпуска воды из камеры приступают к разборке торцовых диафрагм и оборудованию постоянной конструкции стыка, обеспечивающей его гидроизоляцию и некоторую подвижность. Простейшим способом является заделка шва между секциями листовой сталью, привариваемой к закладным деталям на торцах секций, и последующее заполнение полостей за стальной изоляцией нагнетанием бетонной смеси.
Более сложная конструкция постоянного стыка показана на рис. 378, где шов перекрыт с внутренней стороны профилированным листом 5 из нержавеющей стали и поддерживается внутренним железобетонным кольцом 3, разделенным на две части прослойкой из битума 4 и полистирола 1. Шов в монолитном кольце дополнительно перекрыт специальным резиновым профилем 2, проходящим по всему периметру стыка с внутренней стороны. На схеме узла А показано резиновое уплотнение до обжатия. Такой стык обеспечивает водонепроницаемость конструкции при неравномерных осадках секций, достигающих 10—20 см. Соединение русловой части подводного тоннеля с береговой может быть выполнено открытым способом в осушенном котловане, если последняя секция засыпана грунтом, выполняющим роль ограждающей дамбы. В этом случае еще до обнажения берегового торца последней секции перед ним необходимо поставить упоры для того, чтобы сохранить обжатие стыков тоннеля, выполненное благодаря использованию неуравновешенного гидростатического давления в процессе соединения русловых секций.
После стыкования секций котлован засыпают песком, гравием или щебнем заподлицо с дном водотока. Засыпка, лежащая на перекрытии секций, выполняет роль балласта, увеличивающего ее вес. Для этой же цели в секциях, конструкции которых имеют большую положительную плавучесть, могут быть устроены специальные боковые «карманы», заполняемые сыпучим материалом. Кроме того, насыпной грунт предохраняет секции от ударов сброшенного якоря или случайно затонувшего судна.