УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ТОННЕЛЯ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ПОД УЧАСТКОМ ДОРОГИ

Полезная модель относится к тоннелестроению и может быть использована при строительстве тоннелей мелкого заложения, например, пешеходных подземных переходов под участками автомобильных дорог, других подземных коммуникаций.
Известно устройство для возведения тоннеля мелкого заложения под участком дороги, включающее, по меньшей мере, одну плиту (1).
Для возведения тоннеля при помощи этого устройства сначала останавливают движение транспорта на участке дороги, под которым необходимо возвести тоннель. Затем на этом участке размещают вертикальную опалубку ниже участка дороги. Возводят стены тоннеля, заполняя полости внутри опалубки бетоном. Затем на торцы стен устанавливают плиты. После установки плит возобновляют движение транспорта по ним. Затем вскрывают дорожное покрытие, разрабатывают грунт между стен и бетонируют лоток тоннеля. Выравнивают плиты, устраивают гидроизоляцию перекрытия, выполняют обратную засыпку грунта и восстанавливают дорожное покрытие на этом участке.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа заявленной полезной модели, поскольку является наиболее близким к нему по совокупности общих существенных признаков и достигаемому техническому результату.
Недостатком известного устройства является необходимость прекращения движения транспорта на начальном периоде строительства, а также на конечном этапе в период выравнивания плит, гидроизоляции перекрытия и восстановления дорожного покрытия на участке над тоннелем.
Технической задачей заявленной полезной модели является сокращение времени нарушения движения транспорта в зоне строительства.
Техническая задача достигается тем, что в устройстве для возведения тоннеля мелкого заложения под участком дороги, включающем, по меньшей мере, одну плиту, согласно полезной модели, плита имеет длину с концевыми участками, превышающую поперечную длину тоннеля мелкого заложения, при возведении тоннеля опирающимися ими на дорогу за его сторонами, и снабжена средствами перемещения.
Данная совокупность общих существенных признаков необходима и достаточна при любой реализации полезной модели.
Она позволяет значительно сократить время нарушения движения транспорта по сравнению с прототипом. Другим преимуществом заявленного устройства является возможность его многоразового использования для возведения тоннелей мелкого заложения.
Кроме того, заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности общих существенных признаков заявленной полезной модели, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Они вызваны тем, что, вообще говоря, можно сконструировать множество различных по конструкции отдельных узлов и блоков заявленного устройства, причем во всех случаях сохранится сущность полезной модели, обеспечивающая сокращение времени нарушения движения транспорта при возведении тоннеля. Заявитель сам разработал несколько его модификаций. Ниже заявитель предлагает некоторые наиболее оптимальные варианты.
Важным элементом устройства являются средства перемещения. Их назначение состоит в перемещении плиты на следующий участок дороги для продолжения возведения следующего участка тоннеля. После перемещения средства перемещения могут быть сняты и плита оперта непосредственно на дорожное покрытие. В качестве средства перемещения могут быть использованы различные постоянные или съемные средства перемещения, например, металлические цилиндры, подкладываемые под концевые участки плиты, например, при помощи домкратов. Однако, по мнению заявителя, наиболее удобно выполнение средств перемещения в виде съемных колес. После перемещения на новый участок плита поднимается домкратами, колеса снимаются и затем плита опускается своими концевыми участками на дорожное покрытие с последующим производством работ на этом участке. Для перемещения на следующий участок плита поднимается домкратами и на оси, приваренные попарно к концевым участкам плиты, одеваются четыре колеса. Затем плита опускается на колеса и перемещается качением на колесах на следующий участок дороги. Далее колеса снимаются, плита опускается и процесс повторяется, как было описано выше.
Желательно выполнение плиты с поперечными сквозными отверстиями для удобства нагнетания через них бетона из бетоновоза при строительстве тоннеля.
Для организации потоков транспортных средств и предотвращения их перегрузки плита может быть оснащена разделительными оградами.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг.1 изображено устройство для возведения тоннеля мелкого заложения под участком дороги, вид в плане;
На фиг.2 то же, поперечное сечение А-А фиг.1 (стены тоннеля не показаны, поскольку не являются предметом полезной модели, а их конструкции и способы возведения общеизвестны (см., например, прототип).
Устройство для возведения тоннеля мелкого заложения под участком дороги, применяется на участке 1 дороги, под которым необходимо возвести тоннель 2 мелкого заложения, например, пешеходный подземный переход.
Устройство содержит, по меньшей мере, одну плиту 3, причем эта плита имеет длину с концевыми участками 4 и 5, превышающую поперечную длину тоннеля мелкого заложения. При возведении тоннеля концевыми участками 4 и 5 плита опирается на поверхности 6 и 7 дороги за сторонами строящегося тоннеля.
Кроме того, плита 3 снабжена средствами перемещения (средствами качения), например, съемными колесами (на фигурах не показаны). Для их монтажа на плите 3 перекрытия имеются оси в виде стальных стержней 8.
Плита 3 снабжена также поперечными сквозными отверстиями 9 для нагнетания через них бетона, что в ряде случаев повышает удобство подачи бетона в опалубку в процессе возведения тоннеле.
Плита 3 может иметь различную конструкцию. Например, она может представлять собой сборно-разборную конструкцию из металла, железобетонных конструкций, композитов, дерева или комбинации разных материалов.
По форме (после сборки и установки поперек котлована с опорой на дорогу) плита 3 напоминает мост, перекинутый через какое-либо углубление. Ее длина и ширина зависят от характера выполняемых работ - глубины, длины и ширины объекта, например, котлована под тоннель, состояния грунта. Плита 3 должна обеспечить проезд транспорта над объектом, в котором производятся подземные работы. При этом она должна отвечать следующим требованиям:
- Ширина плиты 3 должна соответствовать ширине дорожного полотна (или нескольких полотен), где производятся подземные работы;
- Длина плиты 3 должна обеспечить безопасность работающих под ним людей.
Плита 3 должна гарантированно выдерживать вес проезжающего по ней транспорта, быть безопасным для него и для окружающих людей.
Конкретно плита 3 может представлять собой комбинацию продольных и, возможно, поперечных конструкций с верхним настилом, для проезда транспорта. Для равномерного распределения давления на грунт, под концевые участки 4 и 5 плиты 3 можно положить поперечные бетонные блоки. Закрепление (фиксация) плиты 3 производится общетехническими способами. По бокам, а также посередине, оно может быть снабжено разделительными оградами 10, в том числе для обозначения полос движения, а также сигнальными устройствами.
Таким образом, разделительные ограды 10 обеспечивают организацию потоков транспортных средств по плите 3 и предотвращают ее перегрузки от транспортных средств. Для удобства заезда транспортных средств на плиту 3 и съезда с нее концевые участки 4 и 5 могут быть выполнены скошенными (заостренными).
Как отмечено выше, плита 3 может иметь поперечные сквозные отверстия 9, которые являются технологическими отверстиями в виде люков со съемными крышками для заливки бетона при помощи труб 11 с бетоновоза 12. Однако бетон из бетоновоза может подаваться и иным путем, например, через дополнительный котлован (см. ниже).
Возведение тоннеля мелкого заложения под участком дороги при помощи заявленного устройства осуществляется следующим образом.
С участка 1 дороги, под которым необходимо возвести тоннель 2 мелкого заложения, например, пешеходный подземный переход, снимается асфальт до грунта. После этого на этом месте производится сборка плиты 3 так, чтобы она полностью закрыла участок 1 дороги, под которым необходимо произвести подземные работы, и одновременно обеспечила бы движение транспорта над ним. Далее подземные работы ведутся со стороны тротуара ручным способом и\или при помощи средств малой механизации. При этом сначала выкапывается дополнительный котлован 13 на месте тротуара. Затем производится выемка грунта под плитой 3 с образованием котлована. Выемка грунта не производится под концевыми участками 4 и 5 плиты 3, которая в результате этого надежно обеспечивает проведение работ по строительству подземного объекта с обеспечением пропуска транспорта над ним. Для предотвращения осыпания, обрушения или просадки грунта с боков используются общетехнические приемы укрепления грунта, например, при помощи временных опор, контрфорсов и т.д. Данные приемы общеизвестны, не являются предметом полезной модели и поэтому не раскрываются.
После выемки грунта и проведения необходимых коммуникаций, может возводиться опалубка 14 внутри котлована будущего тоннеля. Заливка бетона в опалубку 14 может быть осуществлена через поперечные сквозные отверстия 9 в плите 3.
Бетон заполняет пространство между опалубочными щитами 15 и 16, охватывая стальную арматуру 17.
Стены и пол тоннеля возводят любым известным способом, например, с использованием опалубки, как для возведения стен тоннеля, так и для возведения его пола. Эти приемы общеизвестны, не являются предметом полезной модели и поэтому не раскрываются.
В итоге оказывается возведенной часть тоннеля без перекрытия (без «крыши»), расположенная под плитой 3. Для завершения этого участка тоннеля к плите 3 прикрепляют съемные колеса, которые одевают на оси 8 и она перемещается поперек дороги на следующий участок 18 дороги, обозначенный пунктирным прямоугольником. Колеса условно показаны пунктирами на фиг.1 и обозначены позицией 19. Направление перемещение показано стрелкой, обозначенной позицией 20. При этом открывается ранее располагающаяся под плитой 3 часть тоннеля «без крыши», которая имеет только пол и стены. На них сверху монтируют и закрепляют стационарные плиты перекрытия (не показаны), которые с наружной стороны покрываются асфальтом. Движение по этому участку 1 возобновляется и происходит в обычном режиме.
На новом участке передвинутую плиту 3 стационарно устанавливают, например, демонтируя съемные колеса 19. Далее производятся аналогичные работы под плитой 3 в описанном ранее порядке, в результате которых происходит удлинение тоннеля. После завершения работ плита 3 отправляется в места постоянного хранения или демонтируется.
Порядок работ может быть различным в зависимости, например, от ширины участка дороги и количества плит 3.
Если дорога неширокая, то достаточно положить одну плиту 3 и сразу возвести тоннель на полную длину.
Но если дорога широкая, то можно использовать одну плиту 3, постепенно перемещая ее поперек дороги, как описано выше, а можно использовать одновременно несколько плит 3, что позволит ускорить проведение работ по строительству тоннеля мелкого заложения.
Полезная модель не требует прекращения движения транспортных средств на поверхности (за исключением нескольких часов на снятие асфальта и монтаж устройства) в период строительства тоннеля мелкого заложения и тем самым обеспечивает сокращение убытков, связанных с перепробегом транспорта при переключении движения транспорта на параллельные улицы.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Авторское свидетельство СССР №947293, кл. T02D 29/00, опублик. 1982 (прототип).