Защитный экран (продавливание труб)

При строительстве подземных сооружений, включая станции метрополитена, пешеходные и автомобильные переходы, часто возникает ситуация выполнения работ на территории с уже имеющейся инфраструктурой. Это касается необходимости прокладки на участках, где располагаются ж/д или автодорожные магистрали, плотная городская застройка. Кроме того, работы в некоторых случаях осуществляются в достаточно сложных геологических условиях, где необходимо исключить риски просадки почвы и деформации таких подземных сооружений. Для минимизации подобных рисков может использоваться защитный экран методом продавливания стальных труб.

При сооружение защитного экрана компания АО «ГеоСпецСтрой» использует такие продавливающие (прокольные) установки, как:

• УС-250
• УБПТ 400, 600, 800 и 1000

Материалы и конструктивные особенности ограждающей крепи

Основной задачей установки защитного экрана является минимизация вероятностей просадки грунта, деформации или разрушения подземных объектов, сводов тоннелей в период проходки и дальнейшей эксплуатации. Сегодня используются экраны, различающиеся по конструкции и технологии изготовления. В зависимости от материалов различают экраны из железобетонных или металлических труб, бетонной опережающей крепи или закрепленного стабилизированного грунта. Выбор зависит от особенностей почвы и участка, требований к самой защитной конструкции.

По технологии выделяют следующие варианты обустройства крепи:

• прокол или продавливание с применением стальных труб небольшого диаметра;
• горизонтально-направленное бурение;
• микротоннелирование.

Одним из вариантов, используемых для сложных условий или проходки под уже имеющимися инфраструктурными объектами, является метод продавливания. Это бестраншейная технология, при которой стальные трубы с диаметром 426-1020 мм вдавливаются в грунт на определенном участке. При этом длина одного такого участка продавливания может составлять 80 м, что достаточно для безопасного прохода под магистралями или существующими зданиями с организацией защитного экрана.

Этапы продавливания

Суть методики установки заключается в продавливании металлической трубы в грунт. Делается это с применением гидравлических домкратов, труба заводится открытым концом, для снижения трения на торце ставится специальный нож. При установке трубы экрана внутрь заходит грунт, создавая надежную конструкцию. После установки крепи проводится ручная разработка грунта, который затем выводится наружу с помощью бадьи на колесах.

Основные этапы:

1. Разработка стартового котлована, глубина которого должна быть примерно на половину метра ниже, чем лоток рабочей трубы. Длина такого котлована зависит от размера защитного экрана.
2. Заливка упорной стенки из железобетона, используемой для обеспечения условий функционирования гидравлического домкрата.
3. Монтаж оборудования с предварительным расчетом необходимого количества гидравлических цилиндров. Рабочее усилие при выполнении продавливания может составлять 100-500 тонн.
4. Выполнение циклического вдавливания посредством переключения обратного и прямого хода домкрата. Подача трубы осуществляется отрезками длиной по 1 метру и больше, после чего участки свариваются, проходка продолжается. Скорость подачи в день может составлять от четырех-пяти метров.
5. После организации крепи для тоннеля внутри образовавшегося футляра из стальных труб выполняется разработка грунта. Он выводится из забоя на тележках, работа выполняется по мере прокладки экрана, что позволяет оптимизировать время и расходы.

Элементы установки, используемой для продавливания:

• силовой агрегат, размещающийся на раме;
• гидравлический привод;
• пульт управления установкой;
• направляющие секции и нажимная плита;
• упорный башмак;
• кран СПК, комплект шлангов.

Технология установки экрана из труб методом продавливания позволяет работать в сложных условиях, в том числе, при плотной застройке. Скорость работ достаточно высокая, как и прочность конструкции, затраты на строительство удается снизить в несколько раз.