При бетонировании стен уступов бетон сначала укладывали со стороны с одним кабельным каналом до тех пор, пока он не достигал верха четырех уложенных рядов, после чего бетонная бригада переключалась на сторону с четырехканальными кабелепроводами, а в это время укладывались еще четыре ряда одинарных каналов. Таким образом работы продвигались поочередно: каналы укладывались с одной стороны, а бетон укладывался с другой. Со стороны четырехканальных кабелепроводов бетон укладывался в два слоя, тогда как со стороны одинарных каналов — в три; интервал между укладкой различных слоев был недостаточно продолжительным, чтобы помешать образованию монолитного соединения, и зафиксировано лишь один-два случая, когда на лицевой поверхности оставались следы, указывающие на технологический шов.
После того как работы велись уже некоторое время, выяснилось, что вполне целесообразно выполнять все четырехканальные кабелепроводы в ночное время, а также половину одинарных каналов, то есть высотой в 6 каналов, поскольку оправки оказались вполне достаточными для удержания их на месте. Более того, автор не сомневается, что при необходимости все каналы можно было бы укладывать и удерживать на месте с минимальными дополнительными мерами предосторожности, используя раздвижные оправки, как описано в разделе об укладке кабельных каналов. V-образный шов глубиной около ½ дюйма устраивался между каждой секцией стены уступа, чтобы усадочные трещины проходили по этому шву, а не проявлялись хаотично на лицевой поверхности. Эти швы разделяли лицевую поверхность на ровные 25-футовые панели и весьма эффективно скрывали те немногие трещины, которые возникали.
После прекращения возведения песчаных стен пространство за стенами уступов, между проектным контуром и скальным грунтом, заполняли бутовой кладкой, которую как минимум частично выкладывали в сухую впереди возведения стены уступа или же укладывали одновременно с бетоном, следя за тем, чтобы она оставалась максимально проницаемой для дренажа возможных притоков воды. Ближе к концу работ, из-за трудностей с доставкой достаточного количества бутового камня в дневное время, на участках хотя бы с небольшим поперечным сечением по проектному контуру возводили грубую опалубку обратной стороны стены уступа, а пространство за ней заполняли камнем позже, как правило, ночью или по воскресеньям.
На участках, где требовалась гидроизоляция и где не возводилась песчаная стена, скальный грунт вынимали на 2 фута за пределы проектного контура (если выемка еще не была выполнена на такое расстояние; за счет подрядчиков, которые предпочитали сделать это, чем возводить песчаные стены на требуемых коротких участках). Это делалось для того, чтобы осталось достаточно места для монтажа гидроизоляции на тыльной стороне стен уступов, как показано на рис. 18, E. Гидроизоляцию на этих участках откладывали до момента непосредственно перед возведением свода, а после ее настилания защищали одинарным рядовым кирпичом, уложенным на ребро, перед заполнением бутовой кладкой.
Своды. — Опалубка, использовавшаяся для сводов, очень четко показана на рис. 4 на листе XXV, представляющем собой вид тыльной части первой секции, построенной в Уихокене. На этом участке тоннеля нижняя часть свода, примерно на 5 футов выше стены уступа, возводилась в первую очередь, как упоминалось ранее, однако кружала, как можно видеть, были изготовлены так, что их можно было использовать для возведения свода целиком. Передняя перемычка и рабочая платформа для подачи лопатами на возводимой секции показаны на рис. 3 на листе XXVI.
Использовавшиеся передние перемычки состояли из девяти секций, приболченных к уголку размером 2½ на 2½ дюйма, согнутому по радиусу свода, как показано на рис. 3 на листе XXVI, и пригнанному к торцу досок опалубки; при установке они раскреплялись отчасти в скальный грунт свода, отчасти в портальный кран. После того как ночная бригада устанавливала ребра и часть опалубки для новой секции свода, подпорки, удерживавшие перемычки, выбивали (к этому времени бетон, уложенный днем, успевал достаточно схватиться). Затем всю перемычку легко сдвигали вперед, скользя по опалубке к переднему концу, и готовили к работе следующего дня. Верхнюю среднюю секцию временно демонтировали для облегчения работ по бокам, пока в ней не возникала необходимость.
Передвижной портальный кран, применявшийся при подаче бетона для свода, показан на рис. 1 на листе XXVI, где также изображены опалубка камеры автоматического выключателя и вагонетка с бутовым камнем на путях внизу.
Своды возводились секциями длиной 10 футов, а ребра устанавливались с шагом 5 футов, причем концевые ребра каждой секции поддерживали концы досок опалубки на двух смежных секциях. В каждом месте возведения свода применялось по пять комплектов опалубки и десять ребер, что обеспечивало каждой секции практически 4-дневную выдержку до демонтажа кружал. Вероятно, на большей части работ кружала можно было бы демонтировать через 40–48 часов после укладки бетона, но 3 дня считались минимальным сроком, гарантирующим безопасность в любых условиях, а подрядчики считали, что весьма незначительные дополнительные расходы на выдержку кружал в течение 4 дней полностью оправданы возросшим чувством надежности.
Опалубка изготавливалась из чистой хвойной древесины (сосны) сечением 3 на 6 дюймов и длиной 10 футов, остроганной до толщины около 2½ дюйма, ширины около 5½ дюйма, а боковые стороны — по радиусам. При монтаже каждая третья или четвертая доска слегка прибивалась гвоздями к ребрам; при раскреплении и демонтаже последних гвозди выдергивались, а доски опалубки оставались на месте до тех пор, пока одну доску не поддевали монтажником, что позволяло остальным упасть вниз. Ниже устанавливалась легкая А-образная рама длиной около 8 футов, перекрывающая стены уступов, чтобы смягчить падение и позволить доскам опалубки соскользнуть наверх стен уступов, а не падать на путь внизу.
Сбойки между двумя тоннелями устраивались каждые 300 футов, их конструкция показана на листе VIII в статье г-на Джейкобса. Имелось две камеры автоматических выключателей: одна на пикете 286, а другая на пикете 310. Предусмотрены стальные двери, с помощью которых можно закрывать все проемы между двумя тоннелями. На пикете 294+24 в разделительном массиве образовался пролом длиной около 40 футов, и вместо заделки этого проема там была устроена камера для хранения длиной 34 фута и шириной 11 футов в свету, опалубка которой показана на рис. 2 на листе XXVI. Эта фотография, как и рис. 1 на листе XXVI (опалубка камеры автоматического выключателя), демонстрирует способ установки стальных дверей в опалубку, благодаря которому они заделывались в бетон, а не крепились впоследствии на анкерных болтах, что обеспечивало идеальное прилегание и гораздо более аккуратный результат.
В ходе строительства своды в каждом тоннеле возводились вровень друг с другом, так что при дохождении до сбоек их самих и те секции свода, которые они соединяли, можно было завершить за одну технологическую операцию.
Благодаря применявшимся на этих работах методам одна секция свода легко возводилась за смену, что позволяло без труда обеспечить монолитность конструкции каждой секции. Для всех участков, кроме верхних примерно 5 футов, можно было использовать бетон такой подвижности, с какой еще возможно работать лопатами, благодаря чему получалась конструкция, максимально водонепроницаемая в сложившихся обстоятельствах.
Бригадам, укладывавшим своды, производилась доплата за сверхурочную работу, если от них требовалось трудиться после 6 часов вечера для завершения своей секции, что обычно возникало лишь в тех случаях, когда объем укладываемой бутовой кладки был очень велик. Однако если они завершали свою секцию до 6 часов вечера, им разрешалось уходить по окончании работы с выплатой зарплаты за полный день. Разница во времени, если таковая имелась, обычно была обусловлена большим или меньшим объемом бутовой кладки, поскольку выемка грунта отклонялась от линий типового сечения.
При возведении сводов ночная бригада устанавливала два ребра (одно по центру, а одно на переднем конце возводимой секции), монтировала боковую опалубку на высоту 4 или 5 футов, устраивала рабочую платформу для подачи лопатами на горизонтальных схватках ребер и устанавливала передвижной портальный кран в рабочее положение. Передний конец портала (то есть конец, наиболее удаленный от возводимого свода), как показано на рис. 1 на листе XXVI, загружался бутовым камнем для использования по мере необходимости. Подаваемый в тоннель бетон поднимался и выгружался на тот конец портала, который примыкал к своду, откуда лопатами перебрасывался на платформу на ребрах, а с нее — на место укладки. Бутовый камень, доставленный в течение дня, выгружался на передний или задний конец портала — в зависимости от того, что было удобнее, — и укладывался в дело в промежутках между замесами бетона. Бетон и бутовая кладка вместе с тыльной опалубкой и гидроизоляцией (где таковые применялись) укладывались одновременно или почти одновременно и поднимались по бокам вместе до достижения замка; с замком затем работали в направлении от тыла к фронту. Замок обычно делали шириной около 5 футов, опалубка для этой ширины изготавливалась длиной 5 футов и монтировалась из двух секций. Оказалось удобнее делать замок именно такой ширины, а не более узким.
Способ выполнения замычек в местах сопряжения двух секций свода показан на рис. 17.
Перейти к тексту
Рис. 17.
СХЕМА, ПОКАЗЫВАЮЩАЯ СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАМЫЧКИ СВОДА
ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ ТОННЕЛЯ С ЧАСТИЧНО ВЫДВИНУТЫМ ДОМКРАТОМ
ПЛАН КОРОБКИ
ПЛАН ПЛУНЖЕРА НИЗ КОРОБКИ
ВИД СТОРЦА
ВИД СТОРЦА ПЛУНЖЕРА ДОМКРАТ ПОЛНОСТЬЮ ВЫДВИНУТ
Гидроизоляция. — Как уже отмечалось, первоначальный проект обделки этих тоннелей предусматривал кирпичный свод. Предполагалось покрыть этот свод гидроизоляцией, которая должна была простираться по всей крыше и спускаться по бокам до уровня низа кабельных линий. Гидроизоляционный ковер должен был примыкать к песчаным стенам по бокам до верха боковых стен, как показано на рис. 10 и 14. Поверх свода после укладки его планировалось защитить защитным слоем кирпича, уложенного плашмя, а пространство между кирпичом и выемкой, которое по проекту должно было составлять не менее 4 дюймов (а на деле оказывалось значительно больше), заполнялось бутовой кладкой. Помимо заполнения пространства, последняя проектировалась так, чтобы обеспечить беспрепятственный сток воды с крыши тоннеля к верху песчаной стены, откуда она через 4-дюймовые чугунные трубы, показанные на листе VIII4, отводилась в боковые лотки в полу тоннеля.
Вся гидроизоляция в этих тоннелях выполнялась из рубероида и битумной мастики: шестислойный рубероид и семь слоев мастики. Требовалось, чтобы рубероид был марки Hydrex или равноценного качества, а мастика — «прямого погона каменноугольный пек, размягчающийся при температуре 60° по Фаренгейту, такого сорта, при котором дистиллятные масла имеют удельный вес 1,05».
В дополнение к испытаниям на соответствие указанным свойствам производился анализ мастики на содержание свободного углерода, и она не принималась, если этот показатель падал ниже 20 процентов.
Чрезвычайно важным считалось обеспечение абсолютно свободного дренага с внешней стороны обделки, исключающего любую возможность создания напора воды. Более трех четвертей протяженности этих тоннелей лежит ниже уровня средних максимальных приливов, и хотя вряд ли стоило ожидать прямой связи между водой в реке Гудзон и грунтовыми водами пройденного участка, было сочтено благоразумным предусмотреть развитый дренаж.
Однако до начала устройства обделки выемка продвинулась достаточно далеко, чтобы показать: тоннели, хотя местами и очень сырые, а на остальных участках от умеренно влажных до сухих, в целом окажутся значительно суше, чем предполагалось. Тогда было принято решение заменить кирпич в своде на бетон и отказаться от гидроизоляции поверх него, за исключением мест, где вода поступала в тоннели в достаточно больших количествах, образуя практически сплошной поток. Было утверждено три основных типа конструкций свода, показанных на рис. 18. Первый, показанный на листе A, предполагалось использовать там, где тоннель был абсолютно сухим. В этом типе песчаная стена исключалась полностью, а бетон и бутовая кладка возводились совместно, причем бутовый камень до некоторой степени врезался в бетон, а бетон несколько вдавливался в бутовую кладку, как показано на рис. 4 на листе XXV. Сечение, показанное на листе B, применялось там, где тоннели были влажными или имелись слабые протечки, не образующие сплошного потока. Тыльная опалубка из 1-дюймовых досок, оставляемая на месте, создавала практически гладкую внешнюю поверхность бетонного свода и позволяла возводить бетон и бутовую кладку практически одновременно. Считалось, что свободный дренаж через бутовую кладку, поверхность досок и гладкая внешняя поверхность бетона в своде позволят относительно небольшому количеству воды на этих участках тоннеля стекать к бокам, а оттуда в донные лотки, вместо того чтобы просачиваться сквозь бетон. В целом это подтвердилось на практике, о чем свидетельствует сухое состояние построенного тоннеля. Тыльная опалубка применялась над сводом как там, где возводилась песчаная стена, так и там, где она отсутствовала, а также укладывалась поверх гидроизоляции свода в качестве защитного слоя там, где требовалась гидроизоляция. Там, где песчаные стены возводились и гидроизолировались, а также там, где гидроизоляция не заводилась на свод, гидроизоляционный ковер заворачивался внутрь поверху, как показано на листе C на рис. 18.
Перейти к тексту
Рис. 18.
РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ СВОДОВ И ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
Способ выполнения шва при непрерывной работе над секцией. Часть шва проходит по радиальной линии, часть слегка наклонена наружу свода.
Способ нахлестки полотнищ по своду
ДЕТАЛИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ
Один слой рубероида с нахлесткой 4 дюйма прибивается гвоздями с жестяными шайбами к опалубке из дюймовых досок по всей внутренней поверхности (внутреннему очертанию) свода до начала каких-либо бетонных работ или укладки постоянной гидроизоляции из рубероида на мастике. Гидроизоляция по своду может укладываться полотнищами из трех слоев рубероида, должным образом соединенными мастикой, как показано на схеме «x». Каждое из этих трехслойных полотнищ перекрывается на половину ширины полотнища, как показано на схеме «y».
Третий метод предусматривал гидроизоляцию всего свода в целом и был аналогичен методу B за исключением добавления гидроизоляции изнутри тыльной опалубки. При монтаже этой гидроизоляции рубероид нарезался полосами длиной около 11 футов (примерно на 1 фут длиннее секции свода), и шесть слоев склеивались горячей мастикой. Эти полотнища укладывались внахлест подобно черепице, как показано на листе D на рис. 18, по бокам свода до тех пор, пока у замка не оставалось незакрытым пространство шириной около 5 футов; затем поверх него раскатывались более короткие полотнища, укладываемые перпендикулярно оси тоннеля. При выполнении всех нахлесток, независимо от направления возведения свода, соблюдалась осторожность, чтобы они укладывались по уклону, то есть так, чтобы вода стремилась стекать через края нахлесток, а не против них.
Большая часть мокрых участков тоннеля находилась в его торцах, где для создания ровной поверхности под гидроизоляцию были возведены песчаные стены. Тем не менее в тоннелях имелось несколько мокрых участков в изолированных точках, и во избежание возведения песчаных стен в этих местах был принят способ, показанный на листе E на рис. 18. Он требовал немного увеличенной выемки на 2 фута за проектным контуром до уровня верха уступа, если на том участке еще не было столько свободного пространства. Стена уступа возводилась с тыльной опалубкой по проектному контуру, гидроизоляция монтировалась в соответствии с чертежом, защищалась защитным слоем кирпича, а затем продолжалась поверх свода при его последующем возведении. Выемка грунта и обратная засыпка бутовым камнем выполнялись за счет подрядчика, на что он охотно согласился, предпочитая это возведению коротких секций песчаной стены.
Перейти к тексту
ПЛАТА XXVII. ТРУДЫ АМЕР. ОБ-ВА ГРАЖД. ИНЖЕНЕРОВ. ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж.Д.: ТОННЕЛЯХ БЕРГЕН-ХИЛЛ.
Рис. 1. K 181. Тоннели П.ж.д., Сев.-Реч. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Укрепленный креплением участок вблизи Уихокенского шахтного ствола, показывающий способ монтажа гидроизоляции и замыкания свода. 8 дек. 08 г.
Рис. 2. K 184. Тоннели П.ж.д., Сев.-Реч. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Вид завершенного тоннеля в восточном направлении от пик. 323+60. Южный тоннель. 8 февр. 09 г.
Рис. 3. K 149. Тоннели П.ж.д., Сев.-Реч. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Хакенсакский портал, общий вид готового портала и сводов на участке открытого способа работ при взгляде на восток. 15 окт. 07 г.
Рис. 4. K 190. Тоннели П.ж.д., Сев.-Реч. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Хакенсакский подход. Общий вид на восток. 16 марта 09 г.
Способ гидроизоляции сильно обводненного участка в крепях показан на листе F на рис. 18, а также на рис. 4 на листе XXVI и рис. 1 на листе XXVII. Опалубка из 1-дюймовых досок прибивалась по бокам и к внутренней поверхности (соффиту) арочных рам крепления, причем все пространства за этой опалубкой тщательно заполнялись бутовой кладкой. До начала любых бетонных работ один слой гидроизоляционного рубероида прибивался гвоздями к внутренней стороне опалубки, что не только служило защитой готовых поверхностей бетона от воды, обильно капающей с кровли, но и создавало относительно сухую поверхность, к которой можно было приклеить битумной мастикой стандартную шестислойную гидроизоляцию и удерживать ее на месте при укладке бетона.
При монтаже гидроизоляции на стенах этого участка полосы рубероида располагались вертикально, прибивались в верхней части к лежню для удержания их веса, а по бокам стыковались внахлест и проклеивались мастикой так же, как и на песчаных стенах, за исключением того, что здесь не возникало проблем с нависанием. После возведения стены уступа рубероид обрезался чуть ниже гвоздей и примерно на 2 фута выше верха уступа, чтобы можно было завести полотнища, укладываемые поверх свода, позади него. Кровля покрывалась трехслойными полотнищами с нахлесткой чуть больше половины ширины, как схематично показано на чертеже.