Продолжаем рассказ об интересных фактах выполнения работ по проходке тоннеля под проливом Ла-Манш, который связал Англию и Францию. Сегодня поговорим о том, что делали с извлекаемым грунтом и как велась обделка тоннеля.
Вынутый при строительстве тоннелей грунт французы сначала складировали недалеко от строительной площадки в Сангатте, а потом на специально выстроенной установке смешивали его с водой и эту 50%-ную суспензию перекачивали по трубопроводу в резервуар, удерживаемый плотиной Фонд Пино, которая была построена еще в 1942–1944 годах нацистской Германией в составе системы береговых укреплений «Атлантический вал» (рис. 1). Когда образовавшееся грязевое озеро высохло, его поверхность засеяли травой, получив обычный зеленый ландшафт. Строительная площадка вокруг самой шахты в Сангатте после окончания строительства также была озеленена и благоустроена. Эта шахта и теперь соединяет с тоннелями постоянные инженерные службы (вентиляции, охлаждения, пожаротушения, электростнабжения).
Наподобие гигантского земляного червя каждый тоннелепроходческий комплекс продвигался вперед, разрушая породу за счет вращавшегося на оси головного щита стального ротора, оснащенного комплексным породоразрушающим инструментом, и отправляя вынутый грунт назад по внутреннему конвейеру для погрузки в вагонетки и вывоза из тоннеля по временным железнодорожным путям или колесными транспортными средствами (рис. 2 и заглавная картинка).
Работа каждого ТПК управлялась оператором с пульта управления, расположенного в головной части машины, при помощи бортового компьютера и высокотехнологичной системы лазерного позиционирования (см. рис. 2).
Эти комплексы оставляли за собой практически завершенные конструкции – обшитые бетонной обделкой цилиндрические тоннели. То есть сразу после пробуривания часть тоннеля, остававшаяся под защитой оболочки передней части ТПК, укреплялась железобетонной или чугунной обделкой с помощью механического укладчика. Поэтому за каждым работающим тоннелепроходческим щитом более чем на 200 м тянулся технический состав, транспортировавший назад вынутый грунт, доставлявший на место сегменты обделки, подававший свежий воздух, воду, электричество и т.д.
Большая часть тоннелей была облицована сборными высокопрочными железобетонными кольцами шириной 1,5 м и толщиной от 0,38 до 0,8 м в зависимости от грунтовых условий. На французской стороне каждое кольцо состояло из 6 сегментов, а на британской – из 9.
Из-за более водопроницаемых грунтовых условий с французской стороны чугунные или железобетонные секции обделки там плотно скреплялись между собой болтами, причем места стыков тщательно герметизировались эластомером (неопреном). После закрепления секций за них нагнетался тампонажный цементный раствор, заполнявший строительные зазоры между обделкой и грунтовой стенкой.
На английской же стороне скрепление болтами использовалось только в некоторых местах с более плохими грунтовыми условиями, а в остальных случаях применялась только цементация зазоров.
Срок службы железобетонной обделки с сохранением целостности был рассчитан на 120 лет даже при возможных сейсмических воздействиях. Для производства неимоверно большого количества высокопрочных железобетонных сегментов было специально выстроено два завода – по одному вблизи каждого берега пролива. В качестве наполнителя для бетона использовалась гранитная крошка.
В самых плохих и влажных грунтовых условиях, где бетонная облицовка была неуместной, а также в переходных тоннелях и воздуховодах использовались сегменты тюбинговой чугунной крепи.
Важно отметить, что тоннельная среда, необходимая для нормальной работы людей и оборудования, поддерживалась системами временного вентилирования, дренажа, водоснабжения, энергоснабжения, связи и мониторинга, которые работали не хуже постоянных и с сопоставимой с ними мощностью, но по совершенно другой концепции.
Продолжение - уже завтра!
Полный текст статьи со ссылками на источники и литературу читайте в бесплатном электронном журнале "ГеоИнфо". ПЕРЕЙТИ