Высокая степень механизации строительства перегонных тоннелей обеспечивается применением передвижной крепи со сплошными стенками. Такая крепь позволяет сооружать тоннели по схеме щитовой проходки с полным исключением крепления стен котлована сваями. При использовании передвижной крепи обделку собирают из цельных секций заводской готовности, получивших большое распространение при строительстве перегонных тоннелей открытым способом.
В состав комплекса механизированного оборудования для сооружения двухпутного перегонного тоннеля КМО 2×5 (рис. 146), помимо передвижной крепи (щита), входят козловой кран грузоподъемностью не менее 20 т или стреловые краны, экскаватор, оснащенный ковшом-обратной лопатой, и бульдозер.
Двухпутный тоннель образуется двумя рядами секций, установленных с зазором 60 мм, который заполняют цементно-песчаным раствором или песком.
Щит представляет собой пространственную конструкцию прямо-угольного сечения, состоящую из трех основных частей: ножевой, опорной и хвостовой. Ножевая и хвостовая части открыты сверху и снизу, так как выполнены в виде вертикальных металлических стенок. Передние кромки ножевой части имеют заострение для внедрения в грунт и выполнены со скосом соответственно лобовому откосу разрабатываемой перед щитом выемки. Для придания необходимой жесткости ножевым стенкам предусмотрены трубчатые раскосы, установленные так, что они не препятствуют разработке грунта экскаватором.
Рис. 146. Технологическая схема сооружения двухпутного тоннеля с использованием проходческого комплекса КМО 2×5:
1 — подкрановый путь; 2, 9 — автомобили-самосвалы; 3 — экскаватор; 4 — щит; 5 — козловой кран; 6 — прицеп-тяжеловоз с секцией ЦСО; 7 — ограждение котлована; 8 — бульдозер; 10 — цельносекционная обделка; 11 — основание
В опорной части щита по его периметру расположены 30 щитовых домкратов, штоки которых с башмаками выдвигаются в сторону уложенной обделки с возможностью упора в нее. Здесь же расположены станция из трех гидронасосов и электродвигателя и место машиниста с пультом управления.
Щит монтируют в котловане с вертикальными стенками. Позади щита возводят упорную стену, рассчитанную на нагрузку от воздействия щитовых домкратов.
Впереди последовательно перемещаемого механизированного комплекса (см. рис. 146) ведут необходимые подготовительные работы: устраивают подъездные пути и ограждения, укладывают под-крановые пути (при использовании козлового крана), производят, если это необходимо, водопонижение, а поверхность грунта планируют бульдозером параллельно основанию тоннеля.
Разработку забоя ведут экскаватором, имеющим глубину копания не менее 8 м и ковш вместимостью не менее 0,65 м3. Экскаватор перемещается по оси тоннеля по спланированной бульдозером поверхности. Грунт разрабатывают непосредственно перед щитом симметрично оси тоннеля от середины к стенам выработки с недобором в подошве на 15-20 см. При этом следят за тем, чтобы ножевая часть щита не обнажалась.
Разрабатываемый грунт грузят в автомобили-самосвалы и транспортируют в зону обратной засыпки или в отвал.
Щит продвигается по мере разработки забоя с помощью щитовых домкратов, опирающихся в торец последней установленной секции обделки через распределительные рамы. В зависимости от требуемого направления продвижения, определяемого по маркшейдерским данным, включают ту или другую группу домкратов. При продвижении щита его ножевые секции срезают грунт, оставленный экскаватором в пределах стен и в подошве котлована. Общая длина заходки равна длине секции обделки (1,5 м).
На подошве котлована, выровненной ножевыми секциями щита, устраивают основание обделки тоннеля из жесткой бетонной смеси толщиной 15 см. Смесь подают краном в специальных емкостях — кюбелях, распределяют в зоне оболочки щита по подошве котлована, уплотняют и выравнивают по маркшейдерским отметкам.
Секцию устанавливают на подготовленное основание с выверкой ее положения в плане и по высоте тоннеля. Установленную секцию прижимают щитовыми домкратами к торцу другой, ранее установленной секции. Взаимное их положение фиксируют металлическими накладками, привариваемыми к симметрично расположенным закладным деталям.
Водонепроницаемость секций обеспечивается оклеечной гидроизоляцией, наносимой на все наружные поверхности секций в заводских условиях. Гидроизоляцию выполняют на механизированном стенде, который имеет поворотный стол, установку по разогреву изоляционного материала и механизм прижатия изоляции к секции. Изоляцию загибают на борта (торцы) секции. Для защиты изоляции от механических повреждений при транспортировании, монтаже и эксплуатации секции по периметру оклеивают асбоши-ферными листами.
Гидроизоляцию стыков между секциями обделки выполняют из тоннеля с отставанием от устанавливаемых секций на 6-8 м, сваривая (с помощью газовой горелки) выпуски гидроизоляции с торцов секций. Сваренные выпуски укладывают в образованную сочленением секций канавку, оставшуюся часть которой зачеканивают быстросхватывающейся уплотняющей смесью (БУСом). Таким образом гидроизоляция образует замкнутый контур. Стыки в зоне верхних ригелей секций заполняют горячей битумной мастикой.
Пазухи между секциями обделки тоннеля и стенами котлована заполняют песком с уплотнением его путем увлажнения водой до насыщения.
Засыпку котлована производят симметрично относительно продольной оси тоннеля слоями толщиной 0,3-0,5 м с механизированным разравниванием и уплотнением грунта.
