Этот электронный текст содержит несколько символов, которые отображаются только в кодировке файлов UTF-8 (Unicode):

⅛ ⅜ ⅝ ⅞ †

Если какой-либо из этих символов отображается некорректно или если кавычки в этом абзаце выглядят как «кракозябры», возможно, ваш браузер несовместим с данной кодировкой или у вас отсутствуют необходимые шрифты. Прежде всего, убедитесь, что для параметра «набор символов» или «кодировка файла» в браузере выбрано значение Unicode (UTF-8). Возможно также, потребуется изменить шрифт браузера по умолчанию.

В данной статье упоминаются две другие работы из издания ASCE Transactions LXVIII (сентябрь 1910 г.):

№ 1150, «Продолжение тоннелей Нью-Йорка...», автор Чарльз В. Реймонд, доступно в Проекте «Гутенберг» в виде электронного текста 18229.

№ 1151, «Дивизион Северной реки», автор Чарльз М. Джейкобс, электронный текст 18548, обычно цитируемый как «статья мистера Джейкобса».

Слово «Рисунок» (Figure) используется в двух значениях. Оно относится либо к отдельным пронумерованным рисункам (1–21), либо к любой из четырех иллюстраций, составляющих каждую таблицу (Plate), которые обозначаются в форме «Рис. 2, Табл. XXI». Рисунки 1–4 всегда рассматриваются как группа.

Крупные рисунки представлены в виде миниатюр, за которыми следуют встроенные увеличенные изображения или ссылки. Если ваш браузер поддерживает карты изображений (image mapping), на некоторые из более сложных рисунков можно нажимать напрямую.

Список иллюстраций (добавлено составителем электронного издания)

АМЕРИКАНСКОЕ ОБЩЕСТВО ГРАЖДАНСКИХ ИНЖЕНЕРОВ

ОСНОВАНО В 1852 ГОДУ

ТРУДЫ

Документ № 1154

ПРОДЛЕНИЕ ТОННЕЛЕЙ НЬЮ-ЙОРКА ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ. ТОННЕЛЕЙ БЕРГЕН-ХИЛЛ. 1

Автор: Ф. Лавис, член Амер. о-ва гражд. инж.

Расположение. — Участок тоннелей Пенсильванской железной дороги в Нью-Йорке, расположенный к западу от реки Гудзон, обозначается как участок «K», а сами тоннели обычно называют тоннелями Берген-Хилл. Берген-Хилл представляет собой дайку трапповой породы (диабаза), образующую нижнее продолжение палисадников реки Гудзон.

Имеются два параллельных однопутных тоннеля, поперечные сечения которых показаны на Таблице VIII в статье Чарльза М. Джейкобса, члена Амер. о-ва гражд. инж. Осевая линия представляет собой прямую и почти совпадает с продолжением линии 32-й улицы в городе Нью-Йорк, ее направление — с севера на запад под углом 50° 30'. Отметка головки рельса у Уихокенского шахтного ствола (вид которого показан на рис. 2 Таблицы XXII) на западном берегу реки Гудзон составляет около 64 футов ниже среднего уровня высокой воды; у Западного портала, или со стороны Хакенсака, рельс находится примерно на 17 футов выше; уклон на всем протяжении составляет 1,3% с подъемом с востока на запад. Длина каждого тоннеля между порталами составляет 5920 футов.

Общий план и продольный профиль этих тоннелей показаны на Таблице I в статье Чарльза В. Реймонда, члена Амер. о-ва гражд. инж. На Центральном авеню был пройден шахтный ствол глубиной 212 футов. Он находится в 3620 футах от Уихокенского шахтного ствола.

Перейти к тексту

ТАБЛИЦА XXI. ТРУДЫ АМЕР. ОБЩ. ГРАЖД. ИНЖ. ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж.Д.: ТОННЕЛЕЙ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

Рис. 1. K 94. Тоннели П.ж.д., див. С.Р., уч. K. (Тоннели Берген-Хилл.) От Хакенсакского портала, северный участок открытого способа работ и портал, вид на восток со ст. 323. 8 дек. 05 г.

Рис. 2. K 71. Тоннели П.ж.д., Сев. див., уч. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Способ использования рейки поперечного сечения для получения сечений тоннеля. 30 авг. 06 г.

Рис. 3. K 115. Тоннели П.ж.д., Сев. див., уч. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Уихокенский шахтный ствол, конвейер северного тоннеля, использовавшийся компаниями «Кинг, Райс и Гейни» для транспортировки и укладки бетона. 3 июня 07 г.

Рис. 4. K 116. Тоннели П.ж.д., Сев. див., уч. K. (Тоннели Берген-Хилл.) Уихокенский шахтный ствол, северный тоннель. Вид конвейера для укладки бетона с бадьей, подвешенной над бункером над лентой. Стальная опалубка на переднем плане. 4 июня 07 г.

История. — Контракт на эти работы был заключен 6 марта 1905 года со Строительной компанией Джона Шилдса; 20 января 1906 года управляющий (конкурсный управляющий) этой компании отказался от контракта, и 20 марта того же года он был перезаключен с Уильямом Брэдли, который завершил работы к 31 декабря 1908 года.

Ход выемки породы и устройства обделки в Северном тоннеле наглядно показан на диаграмме прогресса (рис. 9), в то время как для Южного тоннеля картина практически такая же.

Геология. — Начинаясь к западу от Уихокенского шахтного ствола, тоннели проходят через широкую зону разлома на протяжении почти 400 футов; этот разлом является продолжением разлома, образующего долину между обособленным массивом траппа и песчаника, известным как Кингс-Блафф и расположенным к северу от тоннелей, и основным трапповым хребтом Берген-Хилл.

Разрушенная порода разлома, состоящая из выветрелого песчаника, сланца, полевого шпата, кальцита и т. д. с включениями масс более твердого песчаника и спекшегося сланца, постепенно переходит в плотный зернистый песчаник, который на расстоянии 460 футов от шахты обладал самонесущей способностью и не требовал крепления деревянной крепью, необходимость в которой, разумеется, отпала к этой точке.

Сплошной массив песчаника в забое продолжался до пикета 274 + 60 (в 940 футах от шахты), где в забое появилась основная вышележащая масса траппа. Сплошной массив траппа по всему сечению тоннеля установился примерно на пикете 275 + 30 и продолжался в нем до самого Западного портала, где верхняя граница траппа находилась чуть ниже свода тоннеля, а выше залегал оплотненный грунт (галечник на глинистом заполнителе). Граница контакта между песчаником и вышележащим траппом была выражена очень четко, угол падения составлял приблизительно 17° 40' на северо-запад.

Песчаник и трапп относятся к триасовому периоду, причем трапп в этой местности более конкретно классифицируется как диабаз.

Характер трапповой породы существенно изменялся. В зоне контакта на пикете 275 и на протяжении примерно 200 футов к западу, что соответствует мощности около 60 футов, измеренной по нормали к линии контакта, был обнаружен очень твердый мелкозернистый трапп почти черного цвета с удельной массой 2,98 и объемным весом 186 фунтов на куб. фут. Твердость этой породы подтверждается тем фактом, что среднее время, необходимое для бурения 10-футового шпура в забое с помощью перфоратора системы «слаггер» № 34 при давлении воздуха 90 фунтов, составляло почти 10 часов. Удельный вес этой породы не так высок, как у некоторых других испытанных образцов траппа, которые бурились значительно легче. Эта порода была сильно трещиноватой, из-за чего буры сильно зажимало и заклинивало, а при отгребании лопатами от забоя по мере падения она издавала звук, очень похожий на звон разбитого стекла.

Остальная часть траппа отличалась от описанной выше через несколько изменений текстуры и цвета, обусловленных различным содержанием кварца и полевого шпата, переходя в очень крупнозернистую породу, сильно напоминающую светлый гранит, хотя и весьма твердую. Скорость бурения нормального траппа в забое составляла примерно от 20 до 25 мин. на фут по сравнению с 60 мин. на фут, указанными выше; большее содержание кварца и полевого шпата объясняет большую хрупкость и, следовательно, лучшие показатели породы по буримости. Нормальный трапп в этих тоннелях имеет удельный вес от 2,85 до 3,04 и объемный вес от 179 до 190 фунтов на куб. фут.

Температура в тоннелях в точках на расстоянии 1000 футов от порталов с обоих концов оставалась почти постоянной и составляла примерно от 50° зимой до 60° летом вплоть до момента сбойки забоев, практически не подвергаясь влиянию суточных колебаний внешней температуры. На западном конце после выполнения соединения с выработками Центрального шахтного ствола почти всегда наблюдался поток воздуха от портала к шахтному стволу с подъемом через последний. Это приводило к тому, что температура в этой части тоннеля точнее соответствовала внешней температуре; фактически колебания редко превышали 5° по шкале Фаренгейта.

Крепление. — Эти тоннели разрабатывались исключительно методом опережающей верхней ортовки (центрального верхнего уступа), почти неизменно применяемым в США. Крепление, где оно требовалось, выполнялось по обычной арочной (сегментной) форме с внешней затяжкой, как показано на нескольких фотографиях. В некоторых местах по мере продвижения работ требовалось удерживать породу, и в таких случаях в забоях использовались верхние прогоны (коромысловые балки).

Некоторая сложность возникла у Западного портала, где верхняя граница породы находилась очень близко к своду тоннеля, как показано на рис. 1 Таблицы XXI. Боковой забой проходился на уровне проектной линии пяты свода до тех пор, пока не была достигнута точка, где свод обладал самонесущей способностью, и с этой точки крепление выводилось к лицу портала.

Перейти к тексту

ТАБЛИЦА XXII. ТРУДЫ АМЕР. ОБЩ. ГРАЖД. ИНЖ. ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж.Д.: ТОННЕЛЕЙ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

Рис. 1. K 26. Тоннели П.ж.д., Сев. див., уч. K. (Тоннели Берген-Хилл,) Уихокенский шахтный ствол. Подмостевая тележка в Южном тоннеле на ст. 267+60. 11 янв. 06 г.

Рис. 2. K 31. Тоннели П.ж.д., Сев. див., уч. K. (Тоннели Берген-Хилл) Уихокенский шахтный ствол. Надшахтное здание у (?) каркаса лифта, вид на запад. 17 окт. 06 г.

Рис. 3. — Круглые отверстия в бетонной опалубке.

Рис. 4. — Круглые отверстия в бетонной опалубке. Завершено.

Бурение. — Там, где крепление не требовалось, при бурении и разработке скальной породы применялось несколько различных методов, хотя во всех случаях проходился центральный верхний забой. Четыре диаграммы (рис. 1, 2, 3 и 4) дают типичные примеры этих методов и показывают в порядке их номеров общую тенденцию развития от небольшого забоя, удерживаемого на некотором расстоянии впереди уступа, до крупного забоя, уступ которого располагался в непосредственной близости от него. Примечания к каждой диаграмме содержат общие сведения об объемах бурения и количестве использованного взрывчатого вещества, методах взрывных работ и т. д., а на профиле хода работ (рис. 6) указаны те участки тоннелей, на которых применялся каждый из методов.

Все перфораторы, использовавшиеся на протяжении всех работ г-ном Брэдли, представляли собой перфораторы системы Рэнда модели № 34 с цилиндрами диаметром 3 5/8 дюйма, а сталь применялась под маркой «Блэк Даймонд Брэнд», восьмигранная, диаметром 1 3/8 дюйма. Она использовалась в виде стержней длиной 2, 4, 6, 8, 10 и 12 футов; к концу работ предполагалось использовать длину 14 футов, но из-за некоторой задержки с поставкой такая длина так и не была получена. Забурники длиной от 18 до 24 дюймов затачивались на калибр от 2 3/4 до 3 дюймов, который обычно сохранялся на глубине до 6 футов; затем калибр постепенно уменьшался до 1 3/4–2 1/4 дюйма на дне 12-футового шпура. Часто при обуривании шпура использовалось до трех или четырех забурников, и, как правило, после первых 6 футов на каждые 2 фута бурения требовалось две заточки. По оценкам, на каждую заточку расходовалось около 1/4 дюйма стали, причем в среднем приходилась одна заточка на каждый пробуренный фут.

Общее количество стали, израсходованное, утерянное или списанное в отход на всех работах, составило почти ровно 1 фут на каждые 10 куб. ярд. выемки, что эквивалентно 1 1/4 дюйма стали на ярд, распределившись примерно следующим образом:

Sharpening |  | ¾ to ⅞ in.
Other losses |  | ½ to ⅜  ”
Total |  | 1¼ in. per cu. yd.

Использовался заточной станок «Аякс», который зарекомендовал себя очень хорошо. Резиновые и хлопчатобумажные рукава, покрытые плетеной пеньчатой оплеткой (маринелем), применялись для уступа (внутренний диаметр 3 дюйма, длина 50 футов), для перфораторов (диаметр 1 дюйм, длина 25 футов) и для паровых экскаваторов (внутренний диаметр 2 1/2 дюйма, длина 50 футов). Испытывались рукава с покрытиями из навитой пеньчатой оплетки и из плетеной пеньчатой оплетки со спиральным стальным проволочным покрытием, но они оказались неудовлетворительными из-за раскручивания пеньки и изгибания стальной оплетки.

Перейти к тексту

Рисунки 1–4 были скомпонованы идентично; Рисунок 1 является типичным. На укрупненных видах планы были повернуты в соответствии с продольным разрезом. В таблицах расхождения между «до» («to») и «-», а также форматирование элементов таблиц соответствуют оригиналу.

Adv.: Проходка (Advance) Cu. Yd.: Кубические ярды

Рис. 1.

ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ

ПЛАН

Drilling Method No. 1: Small heading, 60 to 80 ft. long. Two columns used in heading, with two drills on each. Drills on sub-bench and main bench mounted on tripods.

| Per Round | Per Cubic Yard | Per linear Foot of Tunnel
Total Depth Drilled | No. of Cubic Yards | Pounds of Dynamite | Adv. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite | Cu. Yd. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite
Heading | 140-155 | 18-21.6 | 93-131 | 5-6 | 8-9 | 5-6 | 3.6 | 29.-32 | 18-22
Bench | 110-120 | 53-60 | 76-97 | 3½-4 | 2 | 1.4-1.6 | 15.4 | 30.-31 | 21.5-24.6
Total | 19 | 59.63 | 39.5-46.6
Per cubic yard, whole tunnel section | 3 to 33 | 2.1-2.5

Blasting Notes: | Number of Sticks
Heading: | Первый круг: 6 патронов, 60%-й в каждом скважинном шпуре, разделка обычно взрывалась дважды | 36 to 72
| Second Round: 3 side holes each side, 5 sticks, 40% ea. | 30
| Third Round: Rest of side holes and dry holes, 5 sticks, 40% each | 40
| Stub holes, say | 5 to 15
| Total Sticks | 111 to 157
| Total Pounds | 93 to 131
Подуступ: | 4 расширяющих шпура; по 2–3 патрона, 40%-й в каждом | 10 to 12
| 6 опускных шпуров; по 5–7 патронов, 40%-й в каждом | 30 to 42
Bench: | 6 holes; 6 to 8 sticks each, 40% | 36 to 48
| Taking up bottom, average, say | 15
| Total Sticks | 91 to 117
| Total Pounds | 76 to 97

Рис. 2.

ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ

ПЛАН

Drilling Method, No. 2: Five drills in heading, mounted on three columns; the holes marked with a cross (X) were drilled with the drills on the center column.

| Per Round | Per Cubic Yard | Per linear Foot of Tunnel
Total Depth Drilled | No. of Cubic Yards | Pounds of Dynamite | Adv. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite | Cu. Yd. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite
Heading | 190-220 | 35-42 | 134-196 | 6½-8 | 5.4-6.0 | 3.9-5.0 | 5.3 | 28 to 32. | 20.7-26.5
Bench | 110-130 | 55 | 79-106 | 4 | 2.-2.4 | 1.4-2.0 | 13.7 | 27.-33. | 19.2-27.4
Total | 19 | 55.-65. | 39.9-53.9
Per cubic yard, whole tunnel section | 2.9-3.4 | 2.1-2.8

Blasting Notes: | Number of Sticks
Heading: | Первый круг; от 2 до 3 разгрузочных шпуров, разряженных взрывом (sprung), с 4–5 патронами в каждом | 8 to 15
| 8 cut holes, 7 sticks each (sometimes shot twice) | 56 to 112
| First side round, 6 holes, 6 sticks each | 36
| Widening and dry holes, 10 to 12, 6 sticks each | 60 to 72
| Total Sticks | 160 to 235
| Total Pounds | 134 to 196
Подуступ: | 8 holes, 4 to 6 sticks, each | 32 to 48
Bench: | 8 holes, 6 to 8 sticks, each | 46 to 64
| Taking up bottom, average | 15
| Total Sticks | 95 to 127
| Total Pounds | 79 to 109

Рис. 3.

ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ

ПЛАН

Drilling Method No. 3: Heading same as second method, but larger lift taken off bench, and lift holes drilled in bottom bench in order to get down to grade in floor. Bench kept closer to heading.

| Per Round | Per Cubic Yard | Per linear Foot of Tunnel
Total Depth Drilled | No. of Cubic Yards | Pounds of Dynamite | Adv. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite | Cu. Yd. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite
Heading | 190 to 220 | 35 to 42 | 134 to 196 | 6½ to 8 | 5.4 to 6.0 | 3.9 to 5.0 | 5.3 | 28 to 32 | 20.7 to 26.5
Bench | 145 ” 190 | 90 to 110 | 118 ” 167 | 6½ ” 8 | 1.6 ” 1.9 | 1.3 ” 1.8 | 13.7 | 22 ” 36 | 17.8 ” 24.7
Total | 19 | 50 ” 58 | 38.5 ” 51.2
Per cubic yard, whole tunnel section | 2.6 ” 3.1 | 2.0 ” 2.6

Blasting Notes: | Number of Sticks
Heading: | Первый круг: от 2 до 3 разгрузочных шпуров, разряженных взрывом (sprung), с 4–5 патронами в каждом | 8 to 15
| 8 cut holes, 7 sticks each (sometimes shot twice) | 56 to 112
| First side round, 6 holes, 6 sticks each | 36
| Widening and dry holes, 10 to 12 holes, 6 sticks each | 60 to 72
| Total Sticks | 160 to 235
| Total Pounds | 134 to 196
Подуступ: | 4 widening holes, 4 to 5 sticks each, 2 rounds | 32 to 40
| 6 down holes, 5 to 7 sticks each, 2 rounds | 60 to 84
Bench: | 4 down holes, 5 to 7 sticks each | 20 to 28
| 6 to 8 lift holes, 5 to 6 sticks each | 30 to 48
| Total Sticks | 142 to 200
| Total Pounds | 118 to 167

Рис. 4.

ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ

ПЛАН

Drilling Method No. 4: 8 drills on 4 columns used in heading. Bench taken off in one lift. Bottom taken up with lift holes.

| Per Round | Per Cubic Yard | Per linear Foot of Tunnel
Total Depth Drilled | No. of Cubic Yards | Pounds of Dynamite | Adv. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite | Cu. Yd. | Linear Feet Drilled | Pounds of Dynamite
Heading | 310-320 | 63-71 | 215-257 | 8-9 | 4.5-5.1 | 3.4-5.7 | 7.9 | 35.6-45. | 26.9-45.0
Bench | 190-210 | 89-100 | 107-155 | 8-9 | 1.9-2.2 | 1.2-1.7 | 11.1 | 21.1-24. | 13.3-18.9
Total | 19 | 56.7-69. | 40.2-63.9
Per cubic yard, whole tunnel section | 3.-3.6 | 2.1-3.4

Blasting Notes: Все шпуры всего круга прочищаются и заряжаются до начала взрывания | Number of Sticks
First Round: | 5-6 lift holes, 7 to 9 sticks each | 35 to 54
| First row, sub-bench, 6 holes, 6 to 8 sticks each | 36 to 48
Second Round: | Second row, sub-bench and widening holes, 8 to 10 holes, 6 to 8 sticks each | 48 to 64
| Stub holes | 10 to 20
| Уступ: Всего патронов | 129 to 186
| Total Pounds | 107 to 155
Third Round: | 8 cut holes, 7 sticks each, often requires 3 to 4 charges | 112 to 224
Fourth Round: | 8 holes, First side round, 5 to 7 sticks each | 40 to 56
Fifth Round: | 8 holes, Second side round, 5 to 7 sticks each | 40 to 56
| 2 сухих шпура по 5–7 патронов в каждом | 10 to 14
Sixth Round: | 4 to 6 widening holes and dry holes, 6 sticks each | 36 to 48
| Короткие шпуры (Stub holes) | 20 to 30
| Забой: Всего патронов | 258 to 428
| Total Pounds | 215 to 357

Среднее количество взрывчатого вещества, использованного на всех работах, составляло около 2,9 фунта на 1 куб. ярд. Таблицы на диаграммах (рис. 1, 2, 3 и 4) показывают, что количество, фактически израсходованное на продвижение забоя на главных рабочих фронтах, составляло около 2,5 фунта. Разница объясняется большим процентом взрывчатого вещества, расходуемого на подработку контура (trimming), пробивку сбойки между тоннелями и разработку водоотводных канав, причем последняя операция выполнялась только тогда, когда бетонная обделка была уже готова к укладке.

Было также время, на ранних этапах работ, когда, как полагают, использовалось чрезмерное количество взрывчатого вещества; в течение одного или двух месяцев расход доходил до 4 фунтов на 1 куб. ярд.

Рис. 5.

ВАГОНЕТКА ДЛЯ ПОРОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ НА УИХОКЕНСКОМ ШАХТНОМ СТВОЛЕ

В качестве динамита использовался «Форсит». Сначала применялись как 40%-й, так и 60%-й, причем 60%-й использовался обычно только для взрывания разделки в забоях; однако в течение большей части последующего периода работ 60%-й динамит применялся исключительно.

Порода, как правило, ломалась очень хорошо, и лишь относительно небольшое ее количество не могло грузиться экскаваторами без предварительного дробления шпурами по валунам (block-holing). В песчанике расход взрывчатого вещества на кубический ярд был намного больше, чем в любой трапповой породе.

При бурении Центрального шахтного ствола была выполнена центральная разделка из 6 шпуров примерно по оси восток-запад; на расширение потребовалось еще около 18 шпуров глубиной обычно около 6 футов при среднем продвижении около 4 футов за сутки (24 часа).

Рис. 6.

СЕВЕРНЫЙ ТОННЕЛЬ укрупненный вид

ЮЖНЫЙ ТОННЕЛЬ укрупненный вид

ПРОФИЛИ ПРОХОДКИ СЕВЕРНОГО И ЮЖНОГО ТОННЕЛЕЙ С ПОКАЗАНИЕМ ЕЖЕМЕСЯЧНОЙ ВЫЕМКИ

Перфораторы работали на паре до достижения глубины около 150 футов, после чего стал доступен воздух от компрессорной станции в Хакенсаке. Большую часть времени использовалось четыре перфоратора, а позднее, когда появился воздух, — шесть. Эта работа выполнялась полностью Строительной компанией Джона Шилдса, причем глубина 205 футов была пройжена за 6 месяцев (с 15 июля 1905 года по 15 января 1906 года). Для подъема и спуска людей и инструментов во время проходки ствола использовался деррик-кран, а подъемники были установлены позднее.

Перейти к тексту

ТАБЛИЦА XXIII. ТРУДЫ АМЕРИКАНСКОГО ОБЩЕСТВА ГРАЖДАНСКИХ ИНЖЕНЕРОВ ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж.Д.: ТОННЕЛЯХ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

укрупненный вид

Данные по бурению. — В ходе работ проводились как общие, так и детальные наблюдения за бурением, результаты которых приведены в таблицах. Таблица 1 составлена на основе записей, ежедневно наносимых на график по отчетам инспекторов, как показано на Таблице XXIII и описано на стр. 113. Таблица 2 содержит некоторые данные, относящиеся к бурению в забоях.

Общие результаты этих наблюдений показывают, что среднее время, в течение которого перфораторы «фактически работали», составляло 5,2 часа за смену, и что они непосредственно «ударяли по породе» около половины этого времени, или примерно 2,5 часа за смену. Средняя глубина бурения в час за время «фактической работы» перфораторов составляла 2,66 фута.

«Фактическое рабочее время», как отмечено выше, охватывает период от момента первой установки перфораторов в забое после взрыва до их снятия для следующего взрыва; оно не включает время, затрачиваемое на установку или снятие, что в среднем составляет, вероятно, еще около 30 минут за смену. Считается, что этот показатель также очень близок к показателям перфораторов, работающих на уступе, хотя прямых наблюдений для его определения не проводилось из-за нерегулярности их работы.

Фактическое время работы перфораторов за 736 смен (7 360 часов), охваченных Таблицей 1, составило 3 826 часов, или 5,2 часа за смену. Средняя глубина бурения на ярд, приведенная в последнем столбце Таблицы 1, довольно хорошо согласуется с данными на диаграммах (рис. 1, 2, 3 и 4).

Таблица 2 составлена на основе подробных хронометрированных наблюдений за индивидуальным бурением опускных шпуров на уступе в течение периодов по 7 или 8 часов каждый в январе 1907 года. Работа в то время находилась в во всех пунктах в довольно нормальном состоянии.

Цифры в третьем столбце Таблицы 2 включают время, необходимое для перехода от одного шпура к другому, если таковой имел место во время наблюдения, время, необходимое для смены буров (коронок), смазки перфораторов и т. д., а также все задержки любого рода. Велся тщательный учет задержек, и было признано, что из 93 часов 48 минут, указанных в Таблице 2, ненужные задержки составили 5 часов 7 минут, или около 5,5 процентов.

ТАБЛИЦА 1.

Смены: Количество смен, охваченных наблюдениями.

Часы: Среднее количество часов работы за смену.

Д/Час: Средняя глубина бурения в час на один перфоратор

Д/Ярд: Средняя глубина бурения на один ярд.

Хак.: Хакенсак

Уих.: Уихокен

ЦШ: Центральный шахтный ствол

Method. | Date. | Shifts | Place. | Hours | D/Hr | D/Yd
№ 1 — 4-перфораторные | Aug. ’06 | 44 | Hack., | N. | 5.69 | 2.78 | 10.1
Sept. ’06 | 38 |   ” | N. | 5.80 | 3.77 | 11.1
Aug. ’06 | 43 |   ” | S. | 5.60 | 2.89 |   9.1
Sept. ’06 | 36 |   ” | S. | 6.18 | 2.65 |   8.7
Jan. ’07 | 16 | CS E. | N. | 5.99 | 2.99 |   8.2
Jan. ’07 | 20 |   ” | S. | 6.05 | 2.9 |   7.1
Apr. ’07 | 48 | CS W. | N. | 4.92 | 3.3 |   6.7
Apr. ’07 | 48 |   ” | S. | 5.00 | 3.2 |   7.7
№№ 2 и 3 — 5-перфораторные | Dec. ’06 | 54 | Whk., | N. | 4.95 | 2.16 |   4.52
Dec. ’06 | 54 |   ” | S. | 5.23 | 2.14 |   4.54
Dec. ’06 | 52 | Hack., | N. | 5.03 | 2.2 |   5.77
Dec. ’06 | 54 |   ” | S. | 5.90 | 1.82 |   5.67
№ 4 — 7-перфораторная | June ’07 | 56 | Whk., | N. | 4.77 | 2.55 |   4.23
June ’07 | 58 |   ” | S. | 4.82 | 2.26 |   3.88
8-перфораторные | May ’07 | 60 | Hack., | N. | 4.67 | 2.44 |   5.00
May ’07 | 60 |   ” | S. | 4.54 | 2.57 |   4.80

ТАБЛИЦА 2.

Date. | Place. | Total working time. | Number of feet drilled.
|  | Hours. | Minutes. |
Jan. 14th, 1907 | Weehawken | N. | 8 | 0 | 15
  ”   15th, 1907 |   ” | N. | 7 | 32 | 12
|   ” | N. | 7 | 22 | 14
  ”   12th, 1907 |   ” | S. | 8 | 0 | 20
|   ” | S. | 8 | 0 | 11
|   ” | S. | 8 | 0 | 10
  ”   11th, 1907 | Hackensack | N. | 8 | 0 | 13
  ”   17th, 1907 |   ” | N. | 7 | 10 | 10
|   ” | N. | 7 | 5 | 11
|   ” | N. | 7 | 10 | 10
  ”   16th, 1907 |   ” | S. | 4 | 20 | 10
|   ” | S. | 6 | 9 | 10
|   ” | S. | 7 | ... | 8
Totals. |  | 93 | 48 | 154

В среднем: 36,6 мин. на 1 пробуренный фут, или 1,64 фута бурения в час.

В качестве проверки средних показателей, полученных из различных источников, была составлена следующая смета стоимости бурения на один кубический ярд на основе этих средних показателей для сравнения с фактической средней стоимостью по всему комплексу работ. Данные по стоимости показывают, что она составляет около $2,25 за ярд (без учета энергии для работы перфораторов), что почти точно соответствует результатам следующих расчетов для теоретических средних условий, хотя никаких усилий для достижения столь близкого соответствия не предпринималось.

Сметная стоимость в расчете на один перфоратор в день.

Бурильщик | 1 | at $3.50 per day, | $3.50
Подсобный рабочий (помощник бурильщика) | 1 |  ”   2.00   ”   ” |   2.00
Разносчик инструмента (ниппер) | 1/5 |  ”   1.75   ”   ” |   0.35
Забойный десятник (бригадир забоя) | 1/12 |  ”   5.00   ”   ” |   0.42
Старший десятник (учасковый мастер) | 1/50 |  ”   7.50   ”   ” |   0.15
Кузнец | 1/12 |  ”   4.00   ”   ” |   0.34
Подручный кузнеца | 1/12 |  ”   2.00   ”   ” |   0.16
Механик (слесарь) | 1/12 |  ”   3.00   ”   ” |   0.25
Помощник механика | 1/24 |  ”   1.75   ”   ” |   0.07
Монтажник трубопроводов и помощник | 1/50 |  ”   5.00   ”   ” |   0.10
Машинное масло, обтирочный материал, кузнечный уголь и т. д. |  |  |   0.24
Drill steel, 6 in. per shift |  |  |   0.20
|  |  | $7.78

Среднее количество футов бурения на один кубический ярд | 3 to 3.5
Количество футов бурения на один перфоратор за смену | 10.5 to 12
Количество ярдов на один перфоратор за смену | 3.5±
Стоимость бурения на один ярд, $7,78/3,5 | $2.22±

Во всех вышеприведенных таблицах и расчетах использовались объемы, подлежавшие оплате. Однако фактически вынутый объем оказался на 10% больше оплаченного и на 28% больше того объема, который подрядчик по условиям контракта обязан был вынуть.

Технические условия требовали, чтобы выемка производилась полностью за пределами проектного контура (neat line), как показано на Таблице VIII в статье г-на Джейкобса, но не обязательно далеко за его пределами, однако подрядчику оплачивалась выемка скального грунта до линии стандартного сечения, которая на сторонах и сверху на 1 фут больше, а по низу на 6 дюймов глубже проектного контура.

Значительная часть избыточного объема образовалась из-за обрушения породы со стороны разделительной стенки (core-wall), когда один рабочий фронт отставал от другого. Взрывные работы на отстающем забое обычно расшатывали больше или меньше породы со стороны разделительной стенки опережающего тоннеля, причем в одном или двух случаях пробивали ее насквозь, как показано на рис. 2 Таблицы XXVI; образовавшееся в этом случае отверстие в разделительной стенке было использовано для устройства в нем камеры хранения.

В Таблице 3 приведены некоторые статистические данные по бурению в Симплонском тоннеле в сравнении с бурением на данном объекте; показатели для Симплонского тоннеля взяты из докладов, заслушанных в Институте гражданских инженеров Великобритании.

ТАБЛИЦА 3.

| Bergen Hill. | Simplon.
Перфораторы установлены в забое, процент от общего затраченного времени | 50% | 60%
Фактическое бурение породы, процент от общего затраченного времени | 25% | 50%
Среднее продвижение за один цикл (атаку) | 8.5 ft. | 3.8 ft.
Среднее время на каждую атаку | 36 hours. | 5 hours.
Среднее продвижение за сутки (24 часа) | 5 ft. | 18 ft.†
Глубина шпуров | 10 ft. | 4.6 ft.
Диаметр шпуров | 2¾ in. | 2¾ in.
Линейных футов бурения в час на один перфоратор | 2.7 | 7.0
Линейных футов бурения на один кубический ярд | 5.0 | 6.0
Фунтов динамита на один кубический ярд | 3.4 to 5.7 | 8½
Средняя глубина бурения с одной заточкой | 12 in. | 6½ in.
Общее количество рабочих в сутки (24 часа)* | 450 | 3,300

* На тоннелях Берген-Хилл для двух полных рабочих фронтов со стороны Хакенсака, на расстоянии около 3 000 футов от портала (март 1908 г.). На Симплоне — два полных фронта и два забоя на расстоянии около 5 000 футов от портала (январь 1900 г.). В обоих случаях учтены как обделка, так и выемка. Обделка тоннелей Берген-Хилл продвигалась примерно в два раза быстрее выемки; можно заключить, что на Симплоне она продвигалась примерно с той же скоростью, что и выемка.

† У итальянского портала, в антигорском гнейсе, который, согласно описанию, является очень твердой породой.

Показатели в Таблице 3 в обоих случаях относятся только к «забою», за исключением последнего пункта (количество рабочих), причем площадь забоя в Симплонском тоннеле составляла около 60 кв. футов по сравнению с площадью забоя метода № 4 (использованного для сравнения), равной 210 кв. футам.

Погрузка и транспортировка породы (Mucking and Disposal). — Условия удаления породы после взрыва существенно различались на обоих концах: уклон шел по направлению движения груженых вагонеток в сторону Уихокена и против движения (на подъём) в сторону Хакенсака. Со стороны Уихокена устье тоннелей находилось внизу шахтного ствола глубиной около 80 футов (рис. 2 Таблицы XXII); вагонетки с породой в тоннеле поднимались подъемниками на платформу наверху, откуда порода сгружалась в вагоны стандартной колеи, предоставленные Эрийской железной дорогой, как показано на рис. 7, либо позднее транспортировалась на дробилку или склад, расположенные на расстоянии около 500 футов к северу от Болдуин-авеню. На западном конце вагонетки вывозились непосредственно на поверхность через подходную выемку, и материал, за исключением того, что требовался для бетона и бутовой кладки, укладывался в насыпь через болота Хакенсак на расстоянии от 1 000 до 3 000 футов за порталом.

Все откаточные пути имели ширину колеи 3 фута, причем главные ходовые пути обычно укладывались из старогодных рельсов весом 60 фунтов на ярд, хотя использовались и рельсы меньшего веса.

За исключением участка протяженностью около 1 000 футов в каждом тоннеле со стороны Уихокена, где порода грузилась вручную, на каждом рабочем фронте использовалось по одному паровому экскаватору с приводом от сжатого воздуха. Один из них представлял собой «Марион, модель № 20» весом 38 тонн, остальные — «Вулкан Литтл Джайент» весом около 30 тонн каждый. Все эти экскаваторы стояли на путях стандартной колеи и во время взрывных работ отгонялись назад на расстояние от 300 до 500 футов от рабочего фронта.

Рис. 7.

СПОСОБ РАЗГРУЗКИ САМОСВАЛЬНЫХ ВАГОНЕТОК НА УИХОКЕНСКОМ ШАХТНОМ СТВОЛЕ

укрупненный вид

В Уихокене до установки экскаваторов порода грузилась вручную в вагонетки со дна уступа, а порода из забоя сгружалась в них с подвижной платформы («Джамбо»), показанной на рис. 1 Таблицы XXII. У забоя имелось три погрузочных пути. Вагонетки, использовавшиеся в то время, были аналогичны показанным на рис. 5, но составляли примерно две трети их размера и не имели торцевой дверцы; предполагалось устанавливать в торцах затворные доски, но это делалось редко. Объемы перевозок составляли в среднем около 1/2 куб. ярда (в плотном теле). После установки экскаватора использовались вагонетки, показанные на рис. 5, а объемы перевозок составляли в среднем почти 1 куб. ярд.

Пустые вагонетки подталкивались к экскаватору вручную со сборочного пути. В нагруженном состоянии им придавали первоначальный толчок ковшом экскаватора, после чего они двигались самотеком по инерции до сборочного пути возле шахты, где их останавливали, подкладывая на рельсы свертки из цементных мешков или мешковины. После начала возведения обделки груженые вагонетки останавливали внутри обделки и выпускали наружу по одиночному пути через нее только через строго определенные интервалы времени, когда несколько вагонеток следовали одна за другой вплотную, сменяясь долгим интервалом, позволявшим доставлять бетон. Пустые вагонетки доставлялись обратно на сборочный путь у рабочего фронта мулами, причем один мул обычно вез по две вагонетки за раз.

До достижения трапповой породы на расстоянии около 1 100 футов от ствола вынутый материал удалялся путем погрузки на платформы. Однако весь трапп складировался для последующего использования под бетон и балласт.

Когда тоннели работали на полную мощность, в эксплуатации находилось шестьдесят вагонеток для породы типа, показанного на рис. 5, примерно поровну распределенных между обоими тоннелями. Некоторое время работа сильно тормозилась нехваткой вагонеток, и даже при наличии шестидесяти вагонеток, полученных в итоге, было много случаев, когда дополнительные вагонетки могли бы с пользой применяться для обеспечения бесперебойной работы экскаватора.

При ручной погрузке породы бригады состояли из 15–20 человек. Максимальная выработка составляла 50 куб. ярдов, а в среднем около 35 куб. ярдов за смену; возникало много трудностей с поддержанием полной численности бригад, так как рабочая сила в то время была очень дефицитной, а в тоннелях было довольно сыро. Максимальная выработка любого из экскаваторов составляла 159 куб. ярдов за одну смену, а лучший средний показатель за любой месяц (в период между июлем и декабрем 1907 года, когда с западного конца разрабатывались только расширение и уступ забоев Центрального шахтного ствола) составлял 60 куб. ярдов за смену. Поскольку экскаваторы обычно простаивали одну смену из трех, количество фактически перерабатываемого материала составляло в среднем 90 куб. ярдов за смену в те смены, когда экскаватор работал. Все эти объемы даны «в плотном теле» и, как отмечалось ранее, примерно вдвое превышают объем рыхлой породы при измерении в вагонетках.

Экскаваторы на обоих концах обычно обслуживались тремя бригадами на два тоннеля: две дневные бригады (по одной на каждый экскаватор) и ночная бригада, которая работала в том или ином тоннеле по мере необходимости. Дневные бригады обычно отрабатывали от 45 до 60 сверхурочных часов в месяц, причем одна из них работала в первой половине вечера в том тоннеле, который отличался от тоннеля ночной бригады. Некоторое время, когда вентиляция на западном конце была очень плохой, работали четыре бригады — дневная и ночная в каждом тоннеле; однако, как правило, рабочие предпочитали работу в три бригады, и для подрядчика это обходилось дешевле.

На хакенсакском конце использовались односторонние самосвальные вагонетки «Аллисон» емкостью 4 ярда, обслуживаемые танк-паровозами («динки»), которых до октября 1907 года использовалось три, а после — четыре. Один 15-тонный локомотив системы Портера с цилиндрами 10х16 дюймов использовался снаружи тоннелей для маневрирования с составами (от 6 до 8 вагонеток) на отвалах и подачи к дробилке; остальные три, 12-тонные паровозы «Вулкан» с цилиндрами 9х14 дюймов, работали в тоннелях. В эксплуатации находилось около 30 самосвальных вагонеток, из которых от 3 до 6 обычно пребывали в ремонте.

Как правило, наружу вывозилось по 4 вагонетки одновременно, хотя обрабатывалось 5, а иногда и 6. Работы обычно организовывались так, чтобы пиковая смена по погрузке породы чередовалась в двух тоннелях: два локомотива работали там, а один — в другом тоннеле.

Тоннельные локомотивы оставляли вагонетки на путях сразу за порталом, откуда они формировались в составы из 6–8 вагонеток и доставлялись на отвал или к дробилке большим паровозом «динки».

Порода из забоев Центрального шахтного ствола грузилась вручную в вагонетки, аналогичные показанным на рис. 5, но меньшего размера и без дверцы в передней части. Двойной подъемник поднимал вагонетки на платформу примерно на 20 футов выше поверхности, где они разгружались с помощью поворотных платформ, подобных тем, что использовались в Уихокене, в бункера или непосредственно в подводы. Вся порода вывозилась на подводах; часть ее шла на отсыпку пустующих участков, а часть доставлялась к дробилке у Западного портала.

Метод, при котором были достигнуты лучшие результаты, заключался в том, что полный круг взрывался каждые 36 часов, обеспечивая продвижение практически на 9 футов полного сечения. В течение первой смены из трех, как только взрыв завершался и подвешивалось освещение, экскаватор подавался вперед и зачищал почву до основного навала породы (поскольку порода от взрыва разлеталась на расстояние от 150 до 300 футов назад от забоя); в течение этой же смены бурильщики производили уборку породы в забое и устанавливали перфораторы, а подсобные рабочие помогали переносить колонки и перфораторы. Во время второй смены основной навал породы убирался, оставляя экскаватору не более чем 2–3 часа работы в третью смену. Благодаря этому почти вся третья смена оставалась свободной для бурения подъемных шпуров.

Вентиляция. — В Уихокене значительные трудности создавались туманом и дымом, скапливающимися в тоннелях после взрывов. Это положение обычно усугублялось в дни с низким атмосферным давлением снаружи и проявлялось сильнее в Северном тоннеле, чем в Южном. В сбойке на пикете 274 на расстоянии 900 футов от ствола (причем забои в то время находились примерно на 300 футов впереди этой точки) был установлен вентилятор диаметром 6 футов с приводом от электродвигателя для нагнетания воздуха из Южного тоннеля в Северный, забирая его у устья Южного тоннеля и выбрасывая у устья Северного, что обеспечивало циркуляцию в обоих тоннелях, как показано на плане на рис. 8.

Это, разумеется, требовало герметичного перекрытия сбоек между той, в которой был установлен вентилятор, и устьями тоннелей. Поддерживать эту изоляцию герметичной было непросто из-за того, что взрывная волна выбивала перемычки. Тем не менее вентилятор отлично справлялся со своей задачей, когда он и перемычки находились в исправном состоянии. Сжатый воздух, выходящий из перфораторов, поддерживал забои в относительно чистом состоянии, равно как и участок тоннеля между забоями и вентилятором. Когда работы продвинулись достаточно далеко, вентилятор перенесли вперед в следующую сбойку на пикете 277 и некоторое время использовали там; однако было обнаружено, что к моменту, когда проходка достигла пикета 280 (примерно в 1 500 футах от ствола), проблемы с туманом и дымом практически исчезли. Удовлетворительного объяснения этому найдено не было, поскольку логично было бы ожидать, что вентиляция и проблемы с дымом и газами от взрывов будут усугубляться по мере увеличения расстояния между устьем тоннеля и забоем. Было высказано одно предположение: взрывание более мягкого песчаника вело к образованию большего количества более легкой пыли по сравнению с более тяжелой трапповой породой; так это было или нет, но фактом остается то, что после прохождения песчаника проблем с туманом и дымом стало гораздо меньше.

Рис. 8.

В Хакенсаке главной причиной неприятностей был дым от паровозов «динки». По мере продвижения тоннелей ситуация постепенно ухудшалась, пока не была осуществлена сбойка с забоями Центрального шахтного ствола. В сбойке на пикете 316 (в 700 футах от портала) был установлен вентилятор, но он так и не работал должным образом. Судя по всему, рабочие, по крайней мере старшие десятники и бригадиры, мало верили в вентилятор как средство вентиляции; никаких реальных попыток поддержать его в исправном состоянии или правильно эксплуатировать не предпринималось, и было потеряно много времени и денег впотьмах среди дыма и тумана, плотность которых возрастала не только в зависимости от состояния атмосферы, но и от направления ветра. В одни дни тоннели очищались сами собой, а в другие дым стоял настолько густой, что свечу, удерживаемую на вытянутой руке, было не разглядеть. На этом конце Южный тоннель обычно доставлял больше хлопот, чем Северный. После того как забои между порталом и Центральным стволом были соединены сбойкой, проблем стало совсем мало, так как через ствол обычно устанавливалась сильная вытяжная тяга. При ветре, дующем в сторону портала, этот эффект был настолько выраженным, что насыщенный влагой воздух при подъеме из устья ствола выглядел как сильный ливневый дождь, причем капли падали снизу вверх. Когда ветер дул от портала, то есть с юго-востока, эффект шахты как дымовой трубы нейтрализовался, и, следовательно, дым скапливался в тоннелях. Для преодоления этого на вершине шахты установили большой нагнетатель с вентилятором диаметром 9 футов, с лопастями шириной 4 фута и длиной 2 фута 3 дюйма, приводимый в движение вертикальным двигателем мощностью 12 л. с., который поддерживал в тоннелях достаточную чистоту от дыма в любое время. После того как уступ и расширение миновали дно шахты, от использования вентилятора отказались, так как выяснилось, что тоннели очищаются вполне удовлетворительно, вероятно, из-за того, что увеличенное поперечное сечение тянулось на всем протяжении до самой шахты. Те небольшие объемы тумана и дыма, что оставались, не доставляли хлопот, оправдывающих затраты на эксплуатацию вентилятора, который из-за своего расположения требовал постоянного присутствия механика круглые сутки.

Освещение. — На начальных этапах работ применялись бензиновые лампы и светильники Китсона. Первые, знакомого типа «банджо» и их модификация с участком кованой железной трубы в качестве резервуара, оказались крайне неудовлетворительными и большую часть времени находились в неисправном состоянии и протекали. Светильники Китсона прошли лишь короткие испытания, но были признаны неудовлетворительными из-за необходимости их частой перестановки и установки в ненадежных положениях. Электрическое освещение было установлено г-ном Брэдли после принятия им подряда.

Количество ламп, поддерживаемых в каждом из тоннелей для выемки, было примерно следующим:

At the main working face | From   8 to 10
On and around the shovel |     ”      9 to 12
Between the portal and the working face |     ”    60 to 80

Стоимость освещения на всех работах составляла в среднем около 15 центов на кубический ярд, что довольно много. Это объяснялось главным образом тем, что в течение значительной части времени (одна треть объема выемки) электроэнергия покупалась на стороне. Часть этой энергии стоила 5 центов за кВт·ч, кроме того, взималась довольно высокая плата за подключение тоннельной проводки к источнику питания. Электроэнергия, приобретаемая у «Паблик Сервис Корпорейшн», обходилась в сумму от 10 до 12 центов за кВт·ч с доставкой к устью тоннеля.

Водоотлив (Pumping). — Количество воды, встретившееся при проходке тоннелей, если измерять его весьма приблизительно, составляло примерно следующее:

At Weehawken | 74 gal. per min.
At Central Shaft |   1    ”    ”    ”
At Hackensack | 18    ”    ”    ”

Воду на уихокенском конце приходилось откачивать со дна ствола (подъем на высоту около 90 футов), тогда как на хакенсакском конце ее приходилось откачивать назад от забоя на подъем к порталу.

Стоимость водоотлива составляла около $100–$125 в месяц на оплату труда по всему комплексу работ, не считая стоимости оборудования (около $1 200) и затрат на энергию для его работы.

Темпы проходки (Progress).

Общее время, прошедшее с момента начала работ на уихокенском конце в мае 1905 года до завершения выемки в мае 1908 года, составило ровно три года. Из этого времени около 40 дней было потеряно в феврале и марте 1906 года, когда работы были приостановлены конкурсным управляющим Компании Шилдса, а общее количество фактически отработанных дней составило около 940, что дает средний темп проходки 6,26 фута за рабочий день в каждом из двух тоннелей, что, исключая забои Центрального шахтного ствола, дает среднюю скорость продвижения для каждого рабочего фронта 3,13 фута в день.

Эти 940 дней включают практически все прошедшее время, за исключением воскресений и тех немногих праздничных дней, которые соблюдались. В течение некоторого из этого времени работы велись только в одной или двух точках; таким образом, это время представляет практически общее возможное рабочее время за охваченный период.

Проходка в Уихокене. — В Уихокене общее количество отработанных дней составило 763, распределенных следующим образом:

186 дней на участке с креплением, около 426 фут., со средней скоростью 2,3 фут. в день в каждом тоннеле;

176 дней в твердом песчанике, около 563 фут., со средней скоростью 3,2 фут. в день в каждом тоннеле;

112 дней в твердой трапповой породе, около 267 фут., со средней скоростью 2,4 фут. в день в каждом тоннеле;

289 days in ordinary trap, about 1,316 ft., an average rate of 4.55 ft. per day in each tunnel.

Проходка у Центрального шахтного ствола. — У Центрального шахтного ствола средняя длина проходки в день в каждом из четырех забоев показана в Таблице 4.

ТАБЛИЦА 4.

Location. | Number of days worked. | Total length of heading, in feet. | Average length of heading driven per day worked, in feet.
N.E. | 227 | 446 | 1.96
S.E. | 168 | 346 | 2.06
N.W. | 272 | 768 | 2.82
S.W. | 234 | 698 | 2.98

Проходка у Хакенсака. — В Хакенсаке общее количество дней работы на самих тоннелях, полностью в трапповой породе (без учета выемки с засыпкой), составило около 792, распределенных так, как показано в Таблице 5.

ТАБЛИЦА 5.

Location. | Number of days worked. | Advance. | Average advnce per day.
Забои от пикета 323 до Центрального шахтного ствола | 492 | 1,450 | 4.5
Уступ и расширение забоев Центрального шахтного ствола | 159 | {1,150* {   906† | 7.2* 5.7†
Забои Центрального шахтного ствола до забоев Уихокена | 141 | 620 | 4.4

* Фактическое продвижение.

† Эквивалентные линейные футы тоннеля полного сечения.

Лучшие показатели работы за месяц в каждом месте были следующими, причем фактически вынутый и оплаченный объем породы пересчитывался в эквивалентные линейные футы полного сечения. Тоннели в целом разрабатывались до полного сечения, за исключением небольшой части, оставленной в нижней части, что снижало эквивалентные линейные футы полного сечения примерно до 95% от фактического продвижения у забоя.

Уихокен. —

|  |  | Linear  feet. | Feet per day.
Full timbered section, | North Tunnel | Nov., 1905, |   87 == 3.0
Sandstone |     ”        ” | May, 1906, | 109 == 3.9
Trap (normal) | South    ” | July, 1907, | 144 == 5.3

Хакенсак (всюду трапп). —

|  |  | Linear  feet. | Feet per day.
Забои от портала до Центрального шахтного ствола, | South Tunnel | May, 1907, | 139 == 5.0
* Расширение забоев, | ” ” | Nov., 1907, | 175 == 6.0
Забои Центрального шахтного ствола до забоев Уихокена, Северный тоннель | Apr., 1908, | 145 == 5.2

* Фактическое продвижение уступа за этот месяц составило 202 лин. фут.

Забои Центрального шахтного ствола. — В апреле 1907 года в Южном тоннеле к западу от шахтного ствола было разработано 122 лин. фут. забойной части при среднем объеме 3,8 куб. ярд. на 1 лин. фут. Это равнялось 5,0 фут. в день за 24 отработанных дня.

Лучшая недельная выработка. — Лучший показатель за неделю на любом из главных рабочих забоев при разработке полного сечения в трапповой породе составил 803 куб. ярд., что эквивалентно 41,8 лин. фут. тоннеля полного сечения, или в среднем 6,0 лин. фут. полного сечения в день; это было достигнуто в Южном тоннеле у Хакенсака за неделю, закончивающуюся 11 января 1908 года.

Наибольший объем породы. — Наибольшее количество кубических ярдов, вынутое за одну неделю из одного рабочего забоя, составило 1087, что эквивалентно 56,6 лин. фут. полного сечения, или в среднем 8,1 лин. фут. полного сечения в день. Это относилось только к уступу и расширению (забои Центрального шахтного ствола) в Северном тоннеле у Хакенсака за неделю, заканчивающуюся 19 октября 1907 года.

Наибольший объем породы за одну неделю для всех работ в целом составил 3238 куб. ярд. из четырех рабочих забоев: двух в Уихокене в полном сечении и двух на уступе и при расширении у Хакенсака (забои Центрального шахтного ствола). Это было эквивалентно 168,4 лин. фут. тоннеля полного сечения, или в среднем 6 фут. в день из каждого рабочего забоя.

Лучший месячный показатель. — Лучший месячный показатель работы при каждом из четырех методов бурения забоев, показанных на рис. 1, 2, 3 и 4, где работа велась прямолинейно и разрабатывалось полное сечение, был следующим:

Method | No. 1 |  | About |   90 ft. in sandstone.
   ” | No. 2 |  |     ” | 100  ”  in trap.
   ” | No. 3 |  |     ” | 137  ”  in trap.
   ” | No. 4 |  |     ” | 145  ”  in trap.

В отношении этих цифр следует отметить, как указывалось ранее, что организация людей и оборудования была должным образом завершена лишь незадолго до применения Метода № 4.

На рис. 9 графически показана зависимость проходки от прошедшего времени в Северном тоннеле, причем диаграмма для Южного тоннеля практически точно такая же.

Рис. 9.

ПРОФИЛЬ ПРОХОДКИ — СЕВЕРНЫЙ ТОННЕЛЬ

увеличенный вид

Оборудование.

Оборудование, установленное Строительной компанией Джона Шилдса и принятое г-ном Брэдли, по большей части состояло из бывших в употреблении материалов, и в конечном итоге большую его часть пришлось заменить. Недостаточное и неэффективное оборудование, а также задержка с его установкой в значительной степени обусловили малые темпы проходки, достигнутые компанией Шилдса, а попытки г-на Брэдли использовать это оборудование не только вызвали большие задержки в течение первых 8 или 10 месяцев после начала им работ, но и потребовали крупных расходов.

Силовая установка. — В Уихокене оборудование, установленное компанией Шилдса, состояло из трех старых паровозных котлов номинальной производительностью около 125 л. с. каждый и двух компрессоров (одного системы Рэнда и одного системы Ингерсолла-Сержанта) расчетной производительностью около 1250 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту каждый при сжатии до 100 фунт.

К этому г-н Брэдли добавил еще два бывших в употреблении паровозных котла и еще один компрессор Рэнда того же типа и производительности, что и первый. Теоретическая паропроизводительность каждого из пяти старых паровозных котлов составляла около 4250 фунт. в час, то есть общая производительность равнялась 21 250 фунт. в час.

Теоретически потребность в этом паре составляла:

|  | Pounds per hour.
Three compressors, about 5,600 lb. per hour each | 16,800
One dynamo | About | 1,000
One 500-gal. pump |     ” | 1,000
One hoisting engine for elevators |     ” | 2,000
Total | 20,800

Фактически наблюдался значительный дефицит пара при попытках эксплуатировать три компрессора на полную мощность. Впоследствии был установлен отдельный котел для привода подъемной машины лифтов и насосов, благодаря чему требования снизились примерно до 18 000 фунт. пара в час, но даже это превышало мощность котлов, тем более что один из них почти всегда находился в нерабочем состоянии.

Два компрессора Рэнда представляли собой прямоточные одноступенчатые паровые машины размером 24 на 24 на 30 дюймов с номинальной производительностью 1250 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту при 80 об/мин. Компрессор Ингерсолла-Сержанта был аналогичного типа и производительности. Таким образом, теоретическое доступное количество составляло 3750 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту.

Теоретическая потребность в воздухе (по данным каталогов производителей) составляла:

| Cubic feet of free air per minute.
20 Rand slugger drills (12 by 174) | 2,088
2 экскаватора Little Giant (потребляющие воздух две трети времени) | 1,100
Total | 3,188

Эта оценка, основанная на допущении (приведенном в каталогах), что бурильные молотки будут работать около трех пятых времени, а экскаваторы — около двух третей времени, оставляла, по-видимому, достаточный запас между полной производительностью компрессоров и потребностью бурильных молотков; однако на практике давление воздуха редко достигало 80 фунт., а у компрессоров часто падало до 60 или 50 фунт. За время эксплуатации этой установки наибольшее расстояние до бурильных молотков составляло около 1500 фут.

Поскольку эта установка оказалась абсолютно неадекватной предъявляемым требованиям, 17 августа 1906 года было заключено соглашение со Строительной компанией О'Рурка, согласно которому она обязалась дополнить подачу воздуха на 1000 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту под давлением 100 фунт. Это соглашение оказалось не вполне удовлетворительным, и наконец (5 декабря 1906 года) с той же компанией было заключено соглашение о поставке воздуха в объеме до 4000 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту под давлением 100 фунт., после чего старая установка была остановлена.

Новая установка ранее использовалась при строительстве речных тоннелей. Воздух из нее сжимался до 40 фунт. машинами низкого давления: одной постоянно и двумя при необходимости. Эти машины были построены компанией Ингерсолла-Сержанта, причем двигатели представляли собой двухцилиндровые машины сдвоенного типа системы Корлисса, перекрестно-компаундные по пару, с простыми сдвоенными цилиндрами для воздуха; каждый компрессор имел производительность почти 4000 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту. Этот воздух под давлением 40 фунт. подавался на машину высокого давления Ингерсолла-Сержанта с перекрестно-компаундными двигателями системы Корлисса размером 14 на 26 на 36 дюймов с воздушными цилиндрами поршневого всасывающего типа размером 13¼ на 36 дюймов, которая сжимала его до 100 фунт. Производительность этой последней машины при всасывании воздуха при нормальном давлении составляет 920 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту при работе на 85 об/мин; забирая воздух под давлением 40 фунт. и работая с несколько большей скоростью, эта машина в одиночку обеспечивала весь воздух, использовавшийся на уихокенском конце (приблизительно 4000 фут.) с декабря 1906 года по ноябрь 1907 года, причем, за очень редкими исключениями, давление стабильно поддерживалось на уровне от 90 до 100 фунт., без каких-либо поломок.

В Хакенсаке оборудование, принятое г-ном Брэдли, состояло из шести старых паровозных котлов и четырех компрессоров Рэнда, и тех и других того же типа, что и в Уихокене. К этому он добавил два бывших в употреблении морских котла заявленной производительностью около 350 л. с. каждый и еще два компрессора Рэнда того же типа и производительности, что и остальные, в результате чего общая теоретическая доступная мощность пара составила приблизительно 1450 л. с., а производительность компрессоров — приблизительно 7500 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту, что эквивалентно примерно 1500 л. с. с учетом 15-процентных потерь.

Даже близкой к теоретической мощности пара от котлов никогда не развивалось. Трубы старых паровозных котлов во многих случаях были забиты шламом и постоянно текли. Морские котлы были установлены ненадлежащим образом для достижения наилучших результатов, и работать более чем с четырьмя компрессорами одновременно или поддерживать давление воздуха в здании электростанции значительно выше 70–80 фунт. удавалось крайне редко.

Эта установка была построена компанией Шилдса на болотах вдоль железных дорог Эри, Нью-Йорк, Саскуэханна и Западной, причем ее фундаменты не были сделаны достаточно прочными, чтобы противостоять воздействию вибрации от проходящих поездов. Паровые соединения невозможно было поддерживать герметичными, и возникали не только потери пара из-за неплотных стыков, но и прямая опасность полного разрыва одной из главных паровых магистралей. Попытавшись эксплуатировать эту установку в течение почти 5 месяцев, г-н Брэдли решил отказаться от этого участка и котлов и построить новую установку дальше от железной дороги на прочном грунте в таком месте, чтобы можно было проложить тупиковый путь к угольной эстакаде перед котлами.

Были установлены две пары котлов Стерлинга общей мощностью 2000 л. с. Как правило, в периоды максимального потребления в работе находились три котла; после остановки Центрального шахтного ствола двух обычно было достаточно, пока к концу периода выемки грунта потери при передаче воздуха не потребовали держать задействованными три.

В новом здании электростанции были установлены восемь компрессоров (шесть старых и два привезенных из Уихокена). Все они были одного типа, а именно: прямоточные, с паровым приводом, производства Рэнда, размером 24 на 24 на 30 дюймов, каждый с номинальной производительностью 1250 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту. Семь из них обычно работали на полную мощность для поддержания необходимого снабжения воздухом.

Максимальная потребность в воздухе на этом конце изначально оценивалась следующим образом:

Central Shaft, four headings | 24 drills.
Hackensack, two working faces | 20 drills.
Total | 44 drills.

|  | Cubic feet of free air per minute.
44 | Slugger drills (25 by 174) require | 4,350
  2 | Steam shovels | 1,600
| Pumps and machine-shop, say | 1,000
  4 | Hoisting engines, placing concrete | 2,000
  4 | Derricks | 2,000
| Total | 10,950

Теоретическая производительность всех восьми компрессоров составляла:

1250 × 8 = 10,000 cu. ft. of free air per min.

Считалось, что одновременно будет работать не более двух третей вышеуказанного оборудования; следовательно, фактическая потребность принималась на уровне около 8000 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту, что оставляло запас в виде одного резервного компрессора.

Как показала практика, у Центрального шахтного ствола одновременно работало, вероятно, не более восьми бурильных молотков, причем эти работы были полностью приостановлены в июне 1907 года, еще до возникновения какой-либо потребности в энергии для облицовки тоннеля. Таким образом, наибольшая фактическая потребность выглядела приблизительно следующим образом:

(A) До 25 июня 1907 года:

|  | Cubic feet of free air per minute.
40 | Drills (22 by 174) | 3,828
  2 | Shovels | 1,600
| Pumps and machine-shop, say | 1,000
  2 | Derricks | 1,000
| Total | 7,428

(B) After November, 1907 (after completion of enlargement of Central Shaft headings):

|  | Cubic feet of free air per minute.
32 | Drills (17 by 174) | 2,958
  2 | Shovels | 1,600
| Pumps, etc | 1,000
  3 | Подъемные лебедки на бетоне, каждая работает одну треть времени | 500
  2 | Derricks | 1,000
| Total | 7,058

Среднее количество бурильщиков за смену составляло около 25 на двух главных рабочих забоях. Имелось также от 5 до 10 бурильных молотков на поддирке и зачистке под бетон, скажем в среднем 7, что составляло в общей сложности 32.

После 1 ноября для поддержания нормального давления воздуха фактически требовалось постоянно держать под паром три котла и задействовать не менее семи компрессоров на полную мощность, при этом теоретическая производительность компрессоров составляла 8750 куб. фут. атмосферного воздуха в минуту против 7000–7400 куб. фут. теоретической максимальной потребности.

Часть этого дефицита объяснялась потерями при передаче, а часть — тем фактом, что фактическая производительность компрессоров, по-видимому, существенно уступала теоретической.

Аварии.

Произошло два инцидента со складами взрывчатых веществ, причины которых так и не были установлены с абсолютной точностью. Первый произошел 10 января 1907 года, когда динамит сгорел без взрыва. Второй инцидент случился 3 марта 1907 года, когда произошел взрыв, повредивший имущество на очень большой площади, но не повлекший за собой серьезных травм людей, причем пострадал лишь один человек (легко).

Единственный серьезный несчастный случай при взрывных работах в тоннелях произошел 26 января 1908 года и был вызван преждевременным взрывом, причину которого установить не удалось.

Организация работ подрядчика. — Руководство работами в целом осуществлял прораб, а в период их ведения с обоих концов ночной сценой руководил помощник пророба. На каждом конце имелись дневной и ночной старшие сменные мастера, осуществлявшие общий надзор за рабочими в тоннелях, причем дневной старший сменный мастер был выше по должности и отвечал за общее ведение работ на своем конце как днем, так и ночью. Работы велись в две 10-часовые смены, по тринадцать смен каждые две недели, без работы по воскресеньям и воскресным ночам через неделю. За исключением старших сменных мастеров и старшего механика, все рабочие переходили с дневной смены на ночную каждые две недели.

Организация труда для каждой смены была примерно следующей:

Общий персонал — оба тоннеля.

1 старший механик (только днем),

1 машинист,

1 машинист стационарного двигателя,

2 кочегара,

2 масленщика,

1 электрик с помощником,

1 машинист бурильных установок с помощником,

3 кузнеца с помощниками,

1 взрывник,

1 старший сменный мастер,

4 машиниста локомотивов,

4 тормозщика,

1 стрелочник,

1 десятник на отвале,

6 рабочих на отвале,

1 десятник по путевым работам,

6 путевых рабочих.

В каждом тоннеле.

Drilling and Blasting. |  | Mucking.

1 десятник,

12 бурильщиков,

12 помощников бурильщиков,

1 разносчик инструмента (ниппер),

1 трубопроводчик.

1 машинист экскаватора,

1 помощник машиниста экскаватора (крановщик),

1 десятник по уборке породы,

12 землекопов (по погрузке породы).

Учет и отчетность.

Учетные данные по работе основывались главным образом на отчетах дневного и ночного инспекторов, которые составлялись по установленным формам.

Каждое утро составлялась карточка ежедневного отчета, которая направлялась в офис главного инженера. В ней отражались работы, выполненные за предыдущие 24 часа, по состоянию на 6 часов утра каждого дня.

Инспекторы передавали участковому инженеру телефонный отчет ежедневно в 8 часов 30 минут утра, сообщая о состоянии дел, количестве рабочих и т. д. к началу рабочей смены.

В офисе участкового инженера велся ежедневный профиль проходки на миллиметровой бумаге с сеткой 10 на 10 делений на дюйм, охватывающий всю длину тоннелей. Он был смонтирован по секциям на листе композиционного материала и вывешен на стене для удобства обращения. Информация о проходке по состоянию на 6 часов утра каждого дня содержалась в отчете ночного инспектора и наносилась на этот профиль в 7 часов утра каждого дня. Нанесение на график выполнялось карандашом, а работы каждого месяца закрашивались определенным цветом. Профиль проходки снимался сотрудниками маркшейдерской группы каждую субботу утром и наносился ими на карту, причем через неделю цвета чернил чередовались с красного на синий на том же профиле.

Каждое утро составлялась диаграмма, отражающая количество работающих бурильщиков, отработанное время, периоды взрывных работ и т. д. (Таблица XXIII), которая была чрезвычайно полезна не только для оперативного контроля за работами, но и при обобщении многих статистических данных, использованных при подготовке этой статьи. Эти листы миллиметровой бумаги имели разметку 12 на 12 делений на дюйм, что обеспечивало один интервал в час по горизонтали. В верхнем вертикальном пространстве показаны забойные бурильные молотки, время их остановки и пуска, а также их количество, причем каждая жирная линия представляет один бурильной молоток. В следующем пространстве ниже показаны бурильные молотки на уступе, шпуры в полу и т. д.

Время взрывных работ показано заштрихованной частью (на оригинале выделена красным цветом), которая охватывает все вертикальное пространство при взрывании полного комплекта шпуров как в забое, так и на уступе, и только его часть — верхнюю или нижнюю, в зависимости от обстоятельств, — если взрывается что-то одно. Указывается количество бурильщиков и рабочих по уборке породы на главном рабочем забое, а ниже (красными чернилами на оригинале) — количество кубических ярдов вынутой породы за каждую смену. Время работы экскаватора показано жирной линией, занимающей все пространство; а давление воздуха, нанесенное по диаграммам самопищущих манометров, показано в пространстве ниже.

Сводный ежедневный и еженедельный отчет, отражающий общее количество рабочих на каждом участке и объем вынутого грунта в кубических ярдах, заносился ежедневно и хранился на планшете в офисе участкового инженера, а копия отправлялась в главный офис в конце недели с необходимыми или представляющими интерес примечаниями на обратной стороне.

Еженедельно составлялся отчет, который направлялся суперинтенданту подрядчика и содержал сведения о любых отклонениях от проектного уклона, стесненных местах и пикетах уступа и забоев.

Главному инженеру представлялся ежемесячный отчет, содержащий подробную статистику об объемах выполненных работ и т. д., установленном оборудовании и краткие примечания по любым вопросам, так или иначе затрагивающим ход работ.

Обделка тоннеля.

Предварительные соображения. — Для возведения бетонной обделки г-ном Брэдли был выдан субподряд фирме «Кинг, Райс и Гейни», в соответствии с которой последняя обязалась выполнять работы, причем все материалы поставлялись им и доставлялись субподрядчикам на уровне путей вблизи или непосредственно на месте укладки в тоннеле, а он обеспечивал освещение и подачу электроэнергии; субподрядчики должны были предоставить оборудование, опалубку и рабочую силу, необходимые для укладки бетона и гидроизоляции, прокладки кабельных каналов, строительства смотровых колодцев и т. д. для завершения обделки, общая форма которой показана на Плате VIII статьи г-на Джейкобса и на рис. 10. Последний также показывает различные секции, на которые подразделялась обделка для целей строительства, и принятую для каждой номенклатуру. Между прочим, можно отметить, что кубический объем обделки на один линейный фут тоннеля составляет почти ровно половину объема выемки по стандартным линиям поперечного сечения, а поскольку имела место некоторая сверхпроектная выемка за пределами этих линий, вся масса которой подлежала засыпке, фактический объем материалов, которые приходилось возвращать в тоннель, был несколько больше половины вынутого объема. Следовательно, очевидно, что вопрос транспортировки имел важное значение.

Рис. 10.

СХЕМА, ПОКАЗЫВАЮЩАЯ ДЕЛЕНИЕ ОБДЕЛКИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ СТРОИТЕЛЬСТВА, И НАИМЕНОВАНИЯ СЕКЦИЙ

Важной частью соглашения с субподрядчиками было требование о том, чтобы операции, связанные с возведением обделки, выполнялись таким образом, чтобы всегда обеспечивать пространство для одиночного пути шириной 3 фута, проходящего через зону работ, и необходимый габарит приближения для локомотивов и вагонеток, используемых для вывоза породы. Габаритная схема одного из «диньков» (паровозиков), использовавшихся в тоннелях, и его соотношение с применяемой опалубкой показаны на рис. 12, а также на рис. 16, причем 4-кубоярдные вагонетки системы Аллисона для транспортировки породы имеют практически ту же ширину, хотя и несколько ниже. Это требование и ограниченное имеющееся пространство необходимо учитывать при рассмотрении окончательно принятой конструкции опалубки и оборудования, необходимых для возведения обделки. Следует также помнить, что при используемом подвижном составе оставалось место лишь для одного пути на том участке тоннеля, где уже был возведен бетон. Поэтому по мере продвижения бетонных работ протяженность однопутного участка неизменно увеличивалась, и проблема транспортировки становилась все более сложной.

При разработке конструкции опалубки для стен уступов другим важнейшим и определяющим фактором, который необходимо было учитывать, являлось расположение кабельных каналов, как показано на общем поперечном сечении. 2

Количества различных материалов в обделке на один линейный фут тоннеля были следующими:

Concrete |   7.64 cu. yd.
Rock packing: Paid for | 1.48 cu. yd. |
Outside standard section line | 1.74   ”   ” |
|  |   3.22   ”   ”
Iron and steel | 44.2 lb.
Vitrified conduits | 84.0 duct ft.
Water-proofing | 13.0 sq. ft.
Flags |   3.3   ”   ”

Общие методы. — Возведение обделки было начато с обоих концов тоннелей еще до того, как забои были окончательно сбойкированы, так что на каждом конце фактически действовала отдельная организация во главе с одним из участников фирмы. Работы на уихокенском конце начались первыми, и примененное там оборудование и схема работ были тщательно проверены до того, как было построено оборудование для западного конца; следовательно, последнее оказалось несколько более эффективным, будучи спроектированным с учетом опыта, накопленного на уихокенском конце.

Общая последовательность плана, впервые принятого при укладке бетона, показана на рис. 10. Бетон сначала укладывался в фундаменты до отметки низа кабельных каналов, причем эта работа, разумеется, выполнялась с большим опережением; затем в указанном порядке следовали защитные стенки из бетона (sand-walls), гидроизоляция, кабельные каналы, стены уступов и, наконец, свод. Фундаменты строились любой удобной длины, кратной 16 футам (длина одной секции опалубки), защитные стенки — длиной от 25 до 35 футов, стены уступов — длиной 25 футов, а свод — длиной 10 футов. Бетон укладывался только во время дневной смены, а перестановка опалубки производилась частично ночью, а частично в те дни, когда бетон в нее не укладывался.

На каждом конце было организовано пять бригад: первая укладывала бетон в фундаменты в обоих тоннелях по мере готовности выемки. В каждом тоннеле имелась бригада, которая в один день возводила защитную стенку, а на следующий день — стену уступа, причем работы в двух тоннелях чередовались так, чтобы каждый день возводилась только одна стена уступа; кроме того, в каждом тоннеле работала бригада по возведению сводов, завершающая 10-футовую секцию каждый день. Во время ночной смены производилась перестановка опалубки свода и портальных кранов, а также подготовка всей прочей опалубки и т. д. для укладки бетона на следующий день. Часть работ по укладке кабельных каналов выполнялась в ночную смену, однако часть неизменно выполнялась днем по мере возведения бетона. Небольшая бригада была занята в обоих тоннелях во время дневной смены прокладкой кабельных каналов и устройством гидроизоляции. Последние две операции обычно выполнялись одной и той же бригадой.

Эта организация работы, разумеется, требовала значительной ритмичности, которая в конце концов была достигнута, хотя в начале многие секции часто не завершались вовремя, что создавало изрядную путаницу. Возможный темп работ при такой организации (в конечном итоге поддерживаемый с большой регулярностью) составлял 75 футов стен уступов и 60 футов свода в неделю на каждом из двух рабочих забоев в каждом тоннеле. Это позволяло стене уступа значительно опережать свод, поэтому в подходящей точке, как показано на диаграмме проходки на рис. 9, была начата третья пара сводов (по одной в каждом тоннеле), что увеличило темпы сооружения сводов до 180 футов в неделю в каждом тоннеле.

Приготовление смеси и транспортировка. — Весь бетон, использовавшийся на этом участке, смешивался в смесителях Хайнса, по одному на каждом конце. У уихокенского шахтного ствола смеситель был установлен в каркасе, поддерживающем копер и подъемники; накопительные бункеры были устроены выше, как показано на рис. 11, А, причем вся конструкция была в некоторой степени усилена для обеспечения этой возможности. На западном конце смеситель был размещен непосредственно под бункерами дробилки, как показано на рис. 11, B, а проходящий внизу путь был напрямую связан с тоннелями. Бункер для камня под грохотом дробильной установки на хакенсакском конце был разделен на три части: центральная заполнялась песком с помощью деррик-крана с грейферным ковшом, а две другие — камнем непосредственно из расположенного выше грохота.

К тексту

Рис. 11.

Поперечное сечение установки смесителя Хайнса у Уихокенского шахтного ствола (увеличенный вид)

Поперечное сечение установки смесителя Хайнса с бункерами для камня и песка наверху и грохотом дробилки у Хакенсакского портала (увеличенный вид)

Этот тип смесителя показал себя очень эффективным на данных работах. Наибольшее количество полных замесов (0,8 куб. ярд.), приготовленных на одной установке в час, составляло около 35; наибольшее количество за 10-часовую смену — около 240; однако аппарат никогда не работал на полную мощность, поскольку объем бетона, который можно было уложить, ограничивался другими соображениями.

Бетон для фундаментов перевозился в стальных V-образных саморазгружающихся вагонетках емкостью около 1 куб. ярд., а бетон для стен уступов и сводов — в бадьях Стубнера емкостью 1 куб. ярд. с разгрузкой через дно, установленных на небольших платформах, как показано на рис. 1 на Плате XXIV. Каменная бутовая закладка перевозилась в 4-кубоярдных вагонетках Аллисона, а также в вагонетках, показанных на рис. 5, и в бадьях Стубнера, причем последние использовались чаще всего. На уихокенском конце в течение короткого времени для подвозки бетона использовались мулы, но они оказались совершенно неспособными втаскивать груженые вагонетки на 1,3-процентный уклон, и после сбойки забоев их заменили локомотивами. На западном конце вагонетки пускаром с ходу скатывались внутрь самотеком, а до момента сбойки забоев их вытаскивали обратно мулами; после этого их выталкивали наружу локомотивом, который заходил в тоннель перед ними. Как правило, от 8 до 10 вагонеток с бетоном и бутовой закладкой подавались внутрь одна за другой в надлежащем порядке, причем на каждой вагонетке ехал мальчик, останавливавший ее в нужном месте; все эти вагонетки после опорожнения вывозились наружу вместе.

К тексту

ПЛАТА XXIV. ТРУДЫ АМЕРИКАНСКОГО ОБЩЕСТВА ГРАЖДАНСКИХ ИНЖЕНЕРОВ. ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж. Д.: ТОННЕЛИ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

Рис. 1. К 131. Тоннели П. ж. д., Сев.-Зап. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл). Уихокенский шахтный ствол, Северный тоннель. Вид конвейера для бетона сзади, показывающий способ подъема бадьи с вагонетки на пути в бункер над лентой. 7 июня 07 г.

Рис. 2. К 130. Тоннели П. ж. д., Сев.-Зап. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл). Уихокенский шахтный ствол, Южный тоннель. Вид, показывающий гидроизоляцию (крайне слева), часть готовой защитной стенки, опалубку защитной стенки, портальный кран и конец конвейера наверху. 22 июля 07 г.

Рис. 3. К 148. Тоннели П. ж. д., Сев.-Зап. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл). Уихокен. Вид, показывающий способ укладки бетона в опалубку. Подъемное устройство и бадья на заднем плане. 24 сент. 07 г.

Рис. 4. К 154. Тоннели П. ж. д., Сев.-Зап. див., Секц. K. (Тоннели Берген-Хилл). Уихокенский шахтный ствол, Северный тоннель. Способ укладки бетона в стены уступов. Верх гидроизоляции подвешен к верху защитной стенки. 21 окт. 07 г.

В период, когда выемка грунта велась одновременно с возведением обделки на уихокенском конце, каменная бутовая закладка грузилась на рабочем забое и отправлялась к месту ее использования; после этого бутовая закладка доставлялась снаружи из резервной кучи на северной стороне Болдуин-авеню.

На западном конце большая часть бутовой закладки поступала снаружи, однако время от времени во время производства земляных работ вагонетки из забоя останавливали в удобных местах, как правило, под портальными кранами, где возводилась обделка, и пригодный для использования камень отбирался сверху и передавался на расположенные выше платформы.

После сбойки забоев в тоннеле временами возникали значительные трудности с доставкой достаточного количества бетона и бутового камня к моменту их необходимости, и хотя транспортные возможности, несомненно, могли сыграть определенную роль, главная проблема заключалась в трудностях обеспечения достаточного запаса подходящего камня для бутовой закладки и дробилки.

В ходе выполнения выемки вагонетки с породой из забоев доставлялись прямо к дробилке и разгружались в нее, причем доля мелкой фракции была относительно постоянной, а поставки — регулярными. В это же время часть породы, не требовавшаяся на дробилке, выгружалась вдоль кромки отвала на южной стороне подходов, причем крупные камни скатывались вниз, где их легко было грузить в вагонетки для бутовой закладки, так как они полностью освобождались от мелкой фракции; по мере выработки этого камня у подножия отвала запас возобновлялся, причем порода, пригодная для бутовой закладки, автоматически отделялась от мелкой фракции при скатывании к подножию откоса.

Однако после завершения выемки грунта возникла необходимость разрабатывать основные массы отвалов для получения материала для дробилки и бутовой закладки, и тогда трудности значительно возросли из-за большого количества мелкой фракции, доля которой после отбора бутового камня оставалась слишком большой для подачи в дробилку. Задержки вызывало не только перелопачивание этой мелочи, но и трудности с ее удалением. В дождливые дни проблема усугублялась трудностями с привлечением рабочих для работы под открытым небом.

Задержки по вине транспорта обычно происходили из-за сходов с рельсов, которые случались чаще, чем следовало бы, и объяснялись состоянием подвижного состава, а не путевого хозяйства. Эти задержки, особенно в первой половине дня, значительно увеличивали стоимость работ из-за необходимости сверхурочной работы; задержка на 1 час до полудня обычно означала 2 часа работы после 6 часов вечера для завершения дневного задания.

Среднее количество обслуживаемых вагонеток (кругорейсов 1 вагонетки) за день (две 10-часовые смены) на хакенсакском конце в январе 1908 года, когда выемка и обделка шли полным ходом, составляло около 125 вагонеток с породой и 200 вагонеток с материалами для обделки, причем первые транспортировались локомотивами, а вторые — мулами.

Методы транспортировки бетона в тоннелях. — Бетон для пола, кюветов и фундаментов доставлялся в тоннель в V-образных стальных саморазгружающихся вагонетках и выгружался как можно ближе к месту его укладки.

Бетон для сводов и стен уступов загружался у смесителей в бадьи Стубнера емкостью 1 куб. ярд. с разгрузкой через дно, вмещавшие ровно один замес из 4 мешков цемента. Эти бадьи устанавливались на небольшие платформы, доставлялись в тоннель, устанавливались под передвижным портальным краном, как показано на рис. 1 на Плате XXIV, и поднимались на расположенную выше платформу.

Эти передвижные портальные краны, детали которых показаны на рис. 12, в основном состояли из платформ, на каждом конце которых были возведены А-образные фермы; последние поддерживали в своих вершинах две двутавровые балки, с нижних полок которых подвешивался передвижной блок (показан под литерой A на рис. 12), через который был запасован подъемный трос. Бадьи поднимались через проем в платформе, а затем перемещались в место, где их можно было разгрузить. Платформы опирались на колеса, передвигающиеся по рельсам, уложенным на бетоне фундамента (для портальных кранов стен уступов) или поверх стены уступа (для портальных кранов свода).

К тексту

Рис. 12.

ДЕТАЛИ ПЕРЕДВИЖНОГО ПОРТАЛЬНОГО КРАНА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ОБДЕЛКИ ТОННЕЛЯ

РАЗРЕЗ ПО ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ (увеличенный вид)

ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ

A. ДЕТАЛЬ ПЕРЕДВИЖНОГО БЛОКА

B. ДЕТАЛЬ ВЕРХНЕГО БОКА | C. ДЕТАЛЬ НИЖНЕГО БОКА

Каждый из первых двух использовавшихся передвижных портальных кранов был оборудован ленточным конвейером, работающим на консольном рычаге, как показано на рис. 3 и 4 Платы XXI и на рис. 1 и 2 Платы XXIV. При использовании этих ленточных конвейеров бетон выгружался из бадьи Стубнера в бункер (рис. 1, Плата XXIV) с регулируемой щелью внизу, под которой проходила лента.

Изначально при проектировании конвейера предполагалось, что конец консольного рычага будет поворачиваться от одной стороны тоннеля к другой, а сам путевой портал будет перемещаться назад или вперед по мере необходимости, подавая таким образом бетон с конца ленты непосредственно над местом его укладки в стены уступов. На практике же оказалось нецелесообразным легко перемещать портальный кран во время работы из-за его большого веса, который опирался всего на четыре обычных колеса вагонетки и их бусы, и оказалось удобнее оставлять рычаг в одном положении вблизи центра, позволяя бетону падать на платформу над опалубкой стен уступов или защитных стенок, откуда его можно было лопатами подавать на место, чем пытаться перемещать его, как предполагалось изначально. Обе эти трудности, возможно, удалось бы преодолеть путем модификации конструкции портального крана и конвейера, если бы этот метод транспортировки бетона казался целесообразным в остальном.

Главная же трудность при его использовании заключалась в неспособности принимать более одного замеса бетона за раз. Когда один замес выгружался в бункер, второй нельзя было принять до тех пор, пока первый почти полностью не проходил по ленте, на что уходило от 7 до 20 минут в зависимости от консистенции бетона и т. д. В нескольких случаях, когда попадались довольно сухие замесы, бетон вообще не удавалось запустить через щель, и его приходилось выгребать из бункера лопатами. С другой стороны, утверждается, что некоторые замесы при благоприятных условиях проходили примерно за 2 минуты, но это было скорее исключением, а сам процесс носил нерегулярный и неопределенный характер.

Прежде чем был принят окончательный метод транспортировки бетона, были испытаны две конструкции вагонеток и бадий, предназначенных для использования на верхней платформе, как показано на рис. 3 и 4 и на Плате XXIV. При методе, показанном на рис. 3 на Плате XXIV, бетон поднимался в обычных бадьях Стубнера (одна из них видна подвешенной на заднем фоне этой фотографии) и выгружался в показанную вагонетку, смонтированную с возможностью вращения в горизонтальной плоскости. Предполагалось перемещать эту вагонетку по путям к месту, где требовался бетон, и выгружать его непосредственно через желоб в стены уступов. От этой вагонетки отказались, так как возникало много трудностей при ее повороте в груженом состоянии, а в нескольких случаях ее приходилось разгружать прямо перед собой посреди платформы, после чего бетон лопатами забрасывался в опалубку. Этот метод также был нежелателен при разгрузке бадьи, поскольку сила удара целой порции бетона, выгруженной с такой высоты в опалубку, не только стремилась сместить кабельные каналы с оси и сломать их, но и создавала значительную нагрузку на опалубку.

Затем была опробоведена бадья, показанная на рис. 4 на Плате XXIV. Она имела скошенное дно и дверной проем сбоку. Ее наполняли у смесителя, доставляли в тоннель на небольшой платформе и поднимали с установкой на аналогичную вагонетку наверху, как показано. Эта бадья не оправдала себя, поскольку из-за ее большого веса с ней было трудно обращаться, и обычно требовался рабочий, чтобы выгребать бетон лопатами, так как последний, разумеется, довольно сильно уплотнялся в нижней части бадьи за время поездки от смесителя. Все эти вагонетки перемещались вперед и назад по верхней платформе с помощью троса, идущего к лебедке подъемного механизма на передвижном портальном кране.

Помимо того факта, что ни один из типов не увенчался успехом, ни одна из этих схем не представляла собой большого улучшения по сравнению с лентой, поскольку из-за необходимости использовать лебедку для перемещения вагонеток туда и обратно по платформе за раз можно было обработать только один замес. Окончательное решение было найдено в использовании передвижного портального крана, показанного на рис. 12 и рис. 1 на Плате XXVI (последний представляет собой один из портальных кранов для сводов). Портал, использовавшийся для стен уступов и защитных стенок, опирался на рамные фермы с колесами, катящимися по рельсам, уложенным на фундаменте; портал для свода был таким же, за исключением того, что высокая рамная ферма отсутствовала, а боковые лежни опирались непосредственно на буксы колес, передвигающихся по рельсам поверху готовой стены уступа.

Эти порталы использовались исключительно как средство подъема бадий и их перемещения туда, где их можно было выгрузить непосредственно на платформу, откуда бетон лопатами перегружался в тачки, с помощью которых он выгружался прямо в стены уступов; либо же в случае сводов — лопатами с платформы портала на промежуточную платформу на кружалах свода и оттуда непосредственно в свод. Такое использование тачек, хотя оно и казалось несколько грубым методом и шагом назад по сравнению с ленточным конвейером, оказалось весьма успешным и в действительности требовало не больше рабочей силы, чем конвейеры, хотя этого могло и не быть, если бы последние работали так, как задумывалось изначально.

Окончательно принятый метод позволял одновременно выгружать на платформу на одном конце портала свода до четырех бадий, а на конце портала стен уступов — до восьми, причем рабочие успевали уложить около трех последних в опалубку к моменту разгрузки последней из восьми бадий. Подача вагонетки под портал, подъем бадьи, ее разгрузка, закрытие и возврат на вагонетку внизу занимали около 1,5 минут.

Бутовый камень для закладки хранился на другом конце платформы для использования по мере необходимости, когда его не доставляли напрямую с конца, ближайшего к фронту работ. Этот метод позволял доставлять бетон и другие материалы в тоннель поездами через большие интервалы времени и обеспечивал достаточный запас материала под рукой, чтобы рабочие на верхней платформе могли работать бесперебойно.

Каждая подъемная лебедка на этих портальных кранах имела цилиндры размером 7 на 10 дюймов и сдвоенный барабан; некоторые из них были производства компаний «Ламберт» и «Манди» и приводились в действие сжатым воздухом.

Кюветы, основание и фундаменты.— Первый способ устройства фундамента показан на рис. 13, А; никаких попыток построить кювет или основание тогда не предпринималось, поскольку предполагалось отложить эти работы до завершения остальной части обделки. Однако при возведении уступной стены на таком фундаменте выяснилось, что закрепить нижнюю часть опалубки должным образом (рис. 2, XXV) трудно, так как материал под путями был недостаточно плотным, чтобы служить упором для распорок. Поэтому было решено построить кювет целиком (см. рис. 13, В), чтобы нижнюю часть опалубки можно было упереть в прочный бетон. В начале работ лицевая поверхность уступной стены возводилась одновременно с фундаментом до уровня низа кабельных каналов; следовательно, если при укладке бетона выше этого уровня не соблюдалась предельная осторожность для обеспечения плотного прилегания опалубки уступной стены к нижней части ее лицевой поверхности с последующей жесткой фиксацией, получался довольно неприглядный горизонтальный шов, расположенный достаточно высоко, чтобы бросаться в глаза. Расположение этого шва можно увидеть на рис. 2 (табл. XXV), на котором показана первая возведенная секция уступной стены. На нескольких последующих секциях над этим швом образовался навис, достигавший в одном-двух случаях ½ дюйма из-за смещения опалубки уступной стены или неплотного прилегания. Этот дефект был устранен путем устройства в фундаментах выступа на лицевой поверхности, показанного на рис. 13, В, благодаря чему шов располагался на уровне верха настила над кюветами и поэтому почти полностью скрывался; в то же время это обеспечивало достаточную поверхность в плоскости лицевой стороны уступной стены, в которую можно было упереть и по которой можно было выровнять опалубку уступной стены.

Перейти к тексту

Рис. 13.

ПЛАН, ПОКАЗЫВАЮЩИЙ РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ УСТРОЙСТВА ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТА, А ТАКЖЕ ДЕТАЛИ ОПАЛУБКИ

Окончательно принятый способ

ДЕТАЛИ ОПАЛУБКИ КЮВЕТОВ (Увеличенный вид)

Опалубка кюветов устанавливалась маркшейдерской службой строго по оси и уклону, поскольку она служила отправной точкой для всех остальных работ. Единственное, что требовалось сделать после ее установки, — это задать отметку уровня на переднем конце опалубки уступной стены для определения высоты верха уступа, а также периодически проверять пикетажные знаки на концах секций, чтобы удостовериться, что они приходятся на круглые 25-футовые отметки (то есть +08, +33, +58 и +83).

После того как был построен небольшой участок только с кюветами, возникла идея попытаться сделать также и основание, чтобы укладывать весь бетон по мере продвижения обделки и сократить объем зачистных работ в стесненном пространстве между уступными стенами за концом одиночного пути. На рис. 13, С показан окончательно принятый способ. На нем видно три этапа укладки бетона, а детали опалубки кюветов представлены на рис. 13, D.

На том участке тоннеля, где сооружались защитные стенки из засыпки, в фундамент был заложен пустотелый керамический дренаж, как показано на рис. 13, А и В, вдоль подошвы гидроизоляции и соединенный через определенные интервалы с дренажными трубами с помощью 4-дюймовых чугунных труб. Однако там, где защитные стенки и гидроизоляция не возводились, бетон фундаментов выполнялся с уклоном от проектной линии назад к скальному грунту, как показано на рис. 13, С³, так что если какая-либо вода просачивалась сверху через бутовую кладку, она стремилась стекать обратно к скале или двигаться по пониженной части этого бетона к 4-дюймовым чугунным трубам, ведущим в боковые кюветы, а не просачиваться через шов между фундаментом и уступной стеной в нижележащие каналы для кабелей.

Защитные стенки из засыпки.— Применявшиеся вначале виды опалубки для защитных стенок показаны на рис. 2 табл. XXIV вместе с участком готовой защитной стенки. Поскольку эта конструкция предназначалась лишь для создания относительно ровной поверхности под укладку гидроизоляции, к самой поверхности не предъявлялось особых требований, за исключением необходимости избегать острых выступающих частей, способных прорезать рубероид и битум, использовавшиеся для этих целей. Применялся довольно пористый бетон (с максимальным количеством камня, который можно было безопасно заделать в стену без ущерба для ее прочности), чтобы она не работала как плотина, а напротив, способствовала стеканию воды к днищу тоннеля и далее в дренаж.

Самоходный портальный кран для укладки бетона в защитные стенки в его первоначальном исполнении с ленточным транспортером мог, разумеется, подавать бетон только с одного конца. Поэтому перед установкой опалубки для нового участка было необходимо переместить портальный кран вперед до того, как удавалось установить поперечные связи между верхами опалубки, которые также поддерживали верхнюю рабочую площадку. На рис. 2 табл. XXIV показан конец транспортера над верхней частью поперечных связей. Для удержания нижней части этой опалубки в фундаментный бетон заделывались небольшие деревянные бруски, в которые упирались клинья опалубки, как показано на рис. 13, А; эти бруски вырубались после возведения защитной стенки.

После заполнения опалубки бетоном транспортер нельзя было вернуть к уступной стене до тех пор, пока бетон не схватится в достаточной степени для демонтажа этих поперечных связей; из-за нависающей верхней части схватывание должно было быть достаточно прочным, чтобы предотвратить обрушение этого свеса. Таким образом, данная схема укладки бетона оказалась непрактичной для соблюдения намеченного графики, по которому сооружение секции уступной стены и секции защитной стенки должно было чередоваться через день. В редких случаях, когда защитная стенка завершалась сравнительно рано во второй половине дня, опалубку снимали на следующее утро и транспортер отводили назад, но даже тогда в начале смены терялось по меньшей мере 2–3 часа. Тем не менее транспортер был исключен из схемы по вышеуказанным причинам, а самоходный портальный кран был переоборудован для обеспечения подачи бетона с любого конца; после этого требовалось лишь перемещать его вперед и назад между опалубкой уступной стены и защитной стенки, а не пропускать сквозь саму опалубку. Это позволило перейти к использованию гораздо более надежного типа опалубки, показанного на рис. 14.

Рис. 14.

ПЕРЕДВИЖНАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ

see caption and text | ДЕТАЛЬ, ПОКАЗЫВАЮЩУЮ СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ К ВЕРХУ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ

После перемещения вперед по рельсовому пути поверх фундамента опалубка сначала выставлялась по отметкам с помощью подкладок, а затем рихтовалась по оси регулировочными винтами и плашками с прорезями, показанными на литере B рис. 14, после чего закреплялась распорками из кюветов, как показано на рисунке. Лицевой щит набирался из отдельных досок, прикрепляемых к стойкам легкими гвоздями, забиваемыми в каждую третью или четвертую доску; при каждом перегоне опалубки вся зашивка разбиралась и собиралась заново по мере укладки бетона.

Серьезное внимание уделялось устройству уклона верхнего обреза защитной стенки назад к скале, как показано на рис. 14, а также обеспечению беспрепятственного стока воды вдоль верхней поверхности (проходящей параллельно продольному уклону тоннеля) в 4-дюймовые чугунные дренажные трубы, которые отводили воду из бутовой засыпки над сводом в дренажи под путями.

Защитные стенки были построены на протяжении примерно 1100 футов в каждом тоннеле со стороны Уихокена и примерно на 700 футов в каждом тоннеле с западного конца; на остальном протяжении работ, за исключением нескольких коротких участков, условия не считались достаточно влажными для обязательного устройства гидроизоляции.

Перейти к тексту

ТАБЛИЦА XXV. ТРУДЫ АМЕР. ОБ-ВА ГРАЖД. ИНЖЕНЕРОВ. ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж. Д.: ТОННЕЛИ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

Рис. 1. K 173. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Хакенсакский портал и подход. Телефонные и телеграфные каналы и оправки. 20 ноября 1908 г.

Рис. 2. K 125. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Уихокенский шахтный ствол, северный тоннель. Вид, показывающий общую конструкцию опалубки тоннельной обделки и габарит для вывоза разработанного грунта. 17 июня 1907 г.

Рис. 3. K 156. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Уихокенский шахтный ствол, южный тоннель. Северная сторона, вид на восток, показывающий способ укладки гидроизоляции. 22 октября 1907 г.

Рис. 4. K 147. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Уихокен. Общий вид, показывающий центральную и первую секции свода и законченную обделку северного тоннеля. 24 сентября 1907 г.

Каналы.— Расположение линий каналов показано на общем поперечном сечении. Со стороны внутренней стены имеется 48 линий для телеграфных и телефонных кабелей, смонтированных из четырехканальных блоков, каждый из которых имеет длину 3 фута и наружное сечение около 10 дюймов. С другой стороны проходят линии высокого и низкого напряжения, состоящие из одноканальных труб длиной 18 дюймов и с наружным сечением чуть более 5 дюймов. Смотровые колодцы (камеры для сращивания кабелей) сооружаются через каждые 400 футов; их длина составляет около 8 футов, а ширина — 4 фута. Общие виды смонтированных каналов приведены на рис. 4 (табл. XXV), где показаны все линии в одном тоннеле, и на рис. 1 (табл. XXV), где изображены телеграфные и телефонные линии вместе с разжимными оправками, использовавшимися при их укладке.

При планировании работ по укладке обделки рассматривались два метода возведения уступной стены. Один заключался в строительстве стены продольными секциями, причем каждая секция отделялась линией каналов; второй предполагал возведение стены способом, предписанным техническими условиями, которые требовали укладывать бетон ярусами по мере монтажа кабельных каналов. При втором методе планировалось связывать бетон между собой вильчатыми анкерами, детали которых показаны на рис. 15, А; однако, поскольку их использование могло оказаться непрактичным при постройке стены по секциям, в контракт было заложено требование устанавливать просечно-вытяжную сетку, как показано на рис. 15, В, если это будет сочтено целесообразным. Необходимый способ производства работ в случае возведения стены по секциям наглядно показан на пяти эскизах на рис. 15, В (1, 2, 3, 4 и 5).

Конструкция и детали разжимной оправки, разработанной в конечном итоге для удовлетворения этих условий и зарекомендовавшей себя с самой лучшей стороны во всех отношениях, показаны на рис. 15, С. Оправка состояла из двух треугольных брусков из отборной сосны, раздвигаемых клиньями, прикрепленными к одному бруску и входящими в пазы другого; в разжатом состоянии эти бруски практически полностью заполняли внутреннее пространство каналов. Одна такая оправка закладывалась в каждую линию одиночных каналов и две — по диагонали в каждый четырехканальный блок, как показано на рис. 1 (табл. XXV). Для этого требовалось 60 оправок на каждую рабочую точку или 240 на весь фронт работ. Длина оправок составляла 35 футов, благодаря чему они с запасом перекрывали всю 25-футовую секцию, заходили достаточно далеко назад в ранее законченный участок для обеспечения непрерывности оси и позволяли выдвигать концы впередилежащего участка «вразбежку» для правильного перекрытия швов.

При укладке одноканальных труб, как правило, по мере монтажа каждой линии (сложенные) оправки подтягивались вперед с предыдущего участка, и каналы нанизывались на них до завершения всей длины; затем каналы плотно сдвигались друг к другу для максимального закрытия стыков, после чего оправка разжималась. Таким образом трубы надежно фиксировались в проектном положении, а передний конец линии слегка приподнимался для возможности обмотки стыков. Четырехканальные блоки обычно укладывались обычным способом, за исключением того, что укладочная оправка не требовалась. Между каждым отрезком канала по центру устанавливался один штифт, а стыки обматывались. По завершении монтажа линии в каждую из них по диагонали закладывались две оправки и разжимались одновременно, чтобы по возможности равномерно распределить любые неровности самих каналов. Одним из моментов, за которыми при использовании этих оправок следили наиболее тщательно, было то, что они заходили назад в последнюю завершенную секцию, гарантируя тем самым непрерывность стыковки по оси.

Изначально предполагалось обматывать стыки только четырехканальных блоков, однако выяснилось, что полностью предотвратить попадание цементного молока из сырого бетона внутрь одиночных каналов не удается, и после непродолжительной пробной укладки было решено обматывать и их. Разжимная оправка задерживала значительную часть цемента, а на участках, уложенных без обмотки, единственной трудностью такого рода было образование на дне внутренней полости каналов в некоторых местах небольшой пленки цементного молока толщиной от 1/16 до ⅛ дюйма; хотя это не считалось серьезным дефектом, было признано, что небольшие дополнительные затраты на устройство обмотки несомненно оправданы практически безупречными результатами, достигаемыми при ее применении.

Значительное внимание уделялось правильной перевязке швов каналов с целью обеспечения максимального перекрытия стыков во всех рядах. Швы в каждом вышележащем ряду смещались на пол-длины отдельных отрезков каналов, а швы в рядах, лежащих в одной горизонтальной плоскости, — на четверть длины, что исключало соприкосновение любых швов друг с другом как по боковым сторонам, так и по углам; это предотвращало распространение возможного короткого замыкания (пробоя) из одной линии в другую. Поначалу возникали небольшие трудности с соблюдением перевязки из-за незначительных колебаний длины самих каналов, но очень скоро как рабочие, так и инспекторы приобрели большой навык в этом деле и в правильном использовании укороченных вставок для сохранения шага; уже через несколько недель проблемы с достижением практически идеальных результатов почти исчезли. Метод выполнения перевязки показан на фотографиях и на аксонометрическом эскизе F на рис. 15.

Все кабельные каналы, использовавшиеся на этих работах, поставлялись компанией «Грейт Истерн Клэй Компани» и изготавливались на ее заводе в Саут-Ривере (штат Нью-Джерси, где они проходили инспекционный контроль перед отгрузкой.

Оправка, применявшаяся для финальной прочистки каналов (роддинга), имела конструкцию, показанную на литере G рис. 15, причем для всех линий использовался больший размер. Штанги для ее продвижения сквозь каналы собирались из отрезков обычной 1-дюймовой водогазопроводной трубы длиной 6½ фута с удлиненными муфтами (3 дюйма). Прочистка линий велась в обоих направлениях из попеременно задействуемых смотровых колодцев, что позволяло обходиться без развинчивания штанг и обеспечивало эффективность каждого усилия при толкании оправки сквозь каналы.

Сначала использовались деревянные штанги, но они оказались слишком легкими, так как оправки подходили по размеру очень плотно и для их продвижения по 400-футовому каналу требовалось значительное усилие. Затем были опробованы железные трубы с обычными муфтами, однако резьба изнашивалась при развинчивании секций для переноса штанг с одной линии на другую, и муфты часто ломались, причем обрыв обычно происходил внутри канала. В конце концов перешли на удлиненные муфты, и в каждую линию заложили по комплекту штанг (всего шесть комплектов), так что после сборки они оставались в линии до окончания работ. Затраты на дополнительное количество труб с лихвой окупались снижением трудозатрат.

Перейти к тексту

На напечатанном рисунке показана только литера B. Красные буквы добавлены составителем.

Рис. 15.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КАБЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ: СПОСОБЫ УКЛАДКИ, ПРОЧИСТКИ И Т. Д.

А. СТАЛЬНЫЕ АНКЕРЫ С ВИЛЬЧАТЫМИ КОНЦАМИ ДЛЯ КАНАЛОВ.

Б. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ УСТУПНОЙ СТЕНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АНКЕРОВ ИЗ ПРОСЕЧНО-ВЫТЯЖНОЙ СЕТКИ.

С. АКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ РАЗЖИМНОЙ ОПРАВКИ (Увеличенный вид)

D. ДЕТАЛИ «ХОРЬКА», ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ЗАХВАТА РАЗЪЕДИНИВШИХСЯ ТРУБЧАТЫХ ШТАНГ В КАНАЛЕ

Е. РЕЗАК ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИЙ В КАНАЛАХ.

F. АКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ЭСКИЗ, ПОКАЗЫВАЮЩИЙ СПОСОБ ПЕРЕКРЫШКИ ШВОВ И РАСПОЛОЖЕНИЕ ВИЛЬЧАТЫХ АНКЕРОВ.

G. ПЛАН И СЕЧЕНИЯ РАЗЖИМНОЙ ОПРАВКИ.

ДЕТАЛИ ОПРАВКИ (Увеличенный вид)

ДЕТАЛИ ОПРАВОК ДЛЯ ФИНАЛЬНОЙ ПРОЧИСТКИ

INDEX

| Multi-Duct Mandrel | Single-Duct Mandrel
A | 3¼” | 3⅜”
B | ¾” | ⅞”
C | 2½” | 2⅝”

Примечание

Концевые соединения труб могут изменяться в соответствии с фитингами прочистного инструмента; при этом следует следить за тем, чтобы применяемое соединение не раскалывало и не расширяло оправку в случае ее возврата назад при попытках пробить застрявшую в канале оправку ударами.

От соединения на головном конце можно отказаться, если оправка протягивается сквозь каналы с помощью штанг, присоединенных к хвостовой части.

Поначалу считалось необходимым пропускать через каналы впереди оправки для финальной прочистки резак (рис. 15, Е), однако вскоре выяснилось, что в этом нет необходимости, за исключением весьма редких случаев, и после небольшого опыта резак стали использовать только в местах, где оправка наталкивалась на препятствие.

В тех случаях, когда штанги разъединялись внутри канала, оставшуюся внутри часть извлекали с помощью инструмента, показанного на литере D рис. 15, который назывался «хорьком». В двух случаях оправка застревала настолько прочно, что для ее извлечения пришлось вскрывать кабельный канал.

Лучший результат работы прочистной бригады (1 мастер и 4 рабочих) составил 20 400 канало-футов четырехканальных блоков телеграфно-телефонной линии и 19 200 канало-футов одноканальных труб линии низкого напряжения; при этом средняя выработка в обычных условиях составляла около 10 000 канало-футов в день. Стоимость прочистки для всего объема работ, включая зарплату рабочих, материалы и весь инструмент, оказалась чуть менее 0,2 цента на канало-фут. Средняя стоимость прочистки одиночных каналов составляла около 0,25 цента за фут, а четырехканальных — 0,15 цента за фут. Примерно 10% линий каналов прочищались дважды из-за того, что ранее была выполнена прочистка части секций до их завершения. Наиболее стабильная непрерывная работа по прочистке была выполнена в период с 22 по 29 октября 1908 года, когда за 7 рабочих дней было прочищено 105 600 канало-футов, что в среднем составило чуть более 15 000 футов в день.

Уступные стены.— Первоначальный проект тоннелей предусматривал устройство кирпичного свода выше точки, лежащей на 22° выше пяты свода, то есть выше части, расположенной над боковыми стенами (рис. 10). Поэтому при проектировании опалубки уступных стен было сочтено целесообразным предусмотреть укладку бетона боковых стен и уступных стен за одну технологическую операцию. Эта опалубка в ее первоначальном исполнении показана на рис. 2 табл. XXV, а детали — на рис. 16 (А и А’); она была выполнена из стали, причем облицовочные листы толщиной 5/16 дюйма имели ширину 4 фута 6 дюймов и длину примерно на 6 дюймов больше высоты уступной стены.

Перейти к тексту

Рис. 16.

ДЕТАЛИ ПЕРЕДВИЖНОЙ ОПАЛУБКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ УСТУПНЫХ СТЕН

А. ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ И ВИД СБОКУ СТАЛЬНОЙ ОПАЛУБКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ НА УИХОКЕНСКОМ КОНЦЕ (Увеличенный вид)

Б. ДЕТАЛИ ВИНТОВЫХ ДОМКРАТОВ ДЛЯ РИХТОВКИ ОПАЛУБКИ ПО ОСИ | С. СЕЧЕНИЕ C-D, ПОКАЗЫВАЮЩЕЕ КРЕПЛЕНИЕ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛАСТИН К СТОЙКАМ ИЗ ДВУТАВРОВ

D. ДЕТАЛИ ДЕРЕВЯННОЙ ОПАЛУБКИ, ИСПОЛЬЗОВАННОЙ НА ЗАПАДНОМ КОНЦЕ. ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ (слева), ЧАСТЬ ПРОДОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ (справа)

Конструкция в значительной степени определялась необходимостью обеспечения требуемых габаритов прохода для локомотивов и вагонеток с породой, а ее главной особенностью была опора опалубки на две фермы (по одной с каждой стороны), передние концы которых опирались на длинную стойку, опирающуюся на фундамент (как показано на рис. 3 табл. XXV), а задние — непосредственно на буксы колес, передвигающихся по рельсу на верху готового уступа (как показано на рис. 2 табл. XXV).

Хотя решение заменить кирпич на бетон в своде было принято до фактической укладки какой-либо обделки, два комплекта опалубки для Уихокенского конца уже были заказаны и поставлены, поэтому было решено использовать их по первоначальному проекту и бетонировать боковую стену совместно с уступом.

Опалубка проектировалась из расчета секций длиной 30 футов, и в начале так и делалось, но из-за наличия ниш для укрытия персонала, лестниц и т. д. с шагом 25 футов вскоре стало очевидно, что целесообразнее возводить уступную стену секциями именно такой длины (25 футов) или кратными ей; поскольку габаритные ограничения, по-видимому, исключали возможность изготовления 50-футовой опалубки, был принят размер 25 футов. Это позволяло демонтировать одну из панелей шириной 4 фута 6 дюймов, и одновременно было принято решение отказаться от опалубки боковых стен. Нагрузка на фермы при этом существенно снизилась, но поскольку они все же оставались немного слабоватыми, их усилили, заменив тяжи диаметром ¾ дюйма, использовавшиеся изначально, на тяжи диаметром 1¼ дюйма. Верхняя рабочая площадка и поперечные связи также были немного усилены и подтянуты во избежание перекосов.

От возведения боковых стен одновременно с уступной стеной отказались по трем причинам: во-первых, выяснилось, что включение боковой стены в комплекс свода, а не уступа обеспечивает гораздо более равномерное распределение работ; во-вторых, возникали трудности с получением качественной отделки верха уступной стены, так как при бетонировании боковой стены поверх нее неизбежно приходилось устанавливать верхнюю опалубку, препятствовавшую затирке кельмой; третьей причиной была общая хлипкость конструкции опалубки в ее первоначальном виде и возрастающая сложность ее рихтовки по оси по мере продвижения работ, причем главные проблемы доставляла именно изогнутая опалубка боковых стен.

Опалубка уступной стены после перемещения вперед устанавливалась в проектное положение путем предварительного расклинивания нижней части в упор к лицевой поверхности фундамента, как показано на рис. 13. Как отмечалось ранее, эта лицевая поверхность фундамента была выполнена строго по оси. Тыльная часть опалубки, разумеется, плотно расклинивалась в торце ранее законченной секции, а вертикальность верха выверялась регулировочными винтовыми домкратами, показанными на рис. 16, В. Сначала эти винты имели диаметр ¾ дюйма, но впоследствии их заменили на винты диаметром 1¼ дюйма. Единственным параметром, который маркшейдерской службе требовалось задавать при установке этой опалубки, была отметка верха готового уступа на каждом из передних концов.

Стальные щиты лицевой опалубки в обоих тоннелях дали отличные результаты с точки зрения гладкости отделки, однако из-за непроницаемости стали на поверхности образовывались небольшие раковины от воздушных пузырей, хотя и не в таком количестве и не таких размеров, чтобы создавать проблемы или как-то портить внешний вид работы.

Конструкция опалубки уступных стен, применявшаяся на западном конце и отличающаяся от стальной опалубки, показана на рис. 16, D. Главное ее отличие от применявшейся на Уихокенском конце заключалось в использовании для лицевой обшивки шпунтованной твердой сосны толщиной 2½ дюйма. Этот лесоматериал был наилучшего из доступных качеств, каждая доска отбиралась индивидуально и была максимально чистой, насколько это возможно, без сучков и прочих дефектов. Кромки каждой доски с тыльной стороны были состроганы для обеспечения плотного прилегания на лицевой стороне, а все стыки были покрыты шеллаком. Эта опалубка использовалась без замены лицевого теса и всего после двух строганий на протяжении 2500 футов (100 отдельных секций) и полностью оправдала себя.

Для получения основания, к которому можно было крепить лицевой тес, вместо применявшихся на стальной опалубке двутавров использовались деревянные стойки, усиленные с обеих сторон легкими швеллерами, стянутыми болтами сквозь древесину. Зашивка прибивалась к этим стойкам 6-дюймовыми проволочными гвоздями, забиваемыми сквозь верхние кромки каждой доски по мере ее установки, благодаря чему лицевая поверхность оставалась абсолютно чистой, без каких-либо следов или отверстий от гвоздей, и была готова к строганию в случае необходимости. Рабочие мостики для тачек с бетоном сооружались по обе стороны над уступными стенами, в отличие от центральной площадки с желобами, применявшейся в Уихокене.

Когда первоначальная зашивка изнашивалась настолько, что становилась непригодной для дальнейшего использования, ее обшивали заново вертикально установленными рейками из чистой шпунтованной твердой сосны размером ⅞ на 2½ дюйма; это работало вполне сносно и прослужило до конца (около 1000 футов), хотя и не вызывало полного удовлетворения, а последние восемь-десять построенных секций пришлось затирать деревянной теркой для получения приемлемой чистоты поверхности.

При проектировании опалубки для всех открытых поверхностей в тоннелях подрядчики стремились получать с ее помощью сразу такую поверхность, которая удовлетворила бы инженеров без дополнительной отделки, за исключением заделки мелких дефектов. В целом они преуспели в этом, и были достигнуты отличные результаты, показанные на фотографии готового тоннеля (рис. 2, табл. XXVII). Поверхность уступных стен получалась исключительно за счет штыкования бетона у опалубки плоской лопатой по мере производства работ. Никакой последующей обработки не производилось, за исключением нескольких секций, где опалубка износилась. Верх уступной стены заглаживался теркой через 2–3 часа после укладки бетона.

После налаживания четкой организации работ уступная стенка возводилась на каждом конце ежедневно: один день в северном тоннеле, на следующий день — в южном. В период возведения защитных стенок в каждом тоннеле через день строились защитная стенка и уступная стенка, причем следили за тем, чтобы во время возведения уступной стены в одном тоннеле в другом строилась защитная стенка; это было необходимо для выравнивания загрузки ночной смены и рабочих по укладке кабельных каналов, а также для оптимизации транспортных потоков.

Рабочие по укладке каналов из состава дневной смены (два-три человека и мастер) тратили около 2 часов до полудня и 1 часа после полудня на укладку своей части каналов и обычно заканчивали эту работу к 15:00. В остальное время смены они привлекались на участки с наиболее массивной бутовой кладкой, а когда бут подвозился в больших вагонетках, как показано на рис. 1 табл. XXVI, эти рабочие помогали разгружать его для скорейшего освобождения путей. При необходимости выполнения гидроизоляции численность этой бригады увеличивалась, чтобы они могли выполнять и эти работы.

Перейти к тексту

ТАБЛИЦА XXVI. ТРУДЫ АМЕР. ОБ-ВА ГРАЖД. ИНЖЕНЕРОВ. ТОМ LXVIII, № 1154. ЛАВИС О ТОННЕЛЯХ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ Ж. Д.: ТОННЕЛИ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

Рис. 1. K 167. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Вид опалубки камеры выключателя на пик. 286 и самоходного портального крана для укладки бетона в своды, вид на восток примерно с пик. 280+85, южный тоннель. 3 октября 1908 г.

Рис. 2. K 166. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Вид опалубки камеры хранения на пик. 294+24, вид на юг. 17 сентября 1908 г.

Рис. 3. K 163. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Тоннельная обделка. Бутовая засыпка над сводами, южный тоннель, пик. ???+??, конец законченной секции. 19 мая 1908 г.

Рис. 4. K 168. Тоннели Пенсильванской ж. д., Сев.-Реч. див., участок К (Тоннели Берген-Хилл). Демонстрация метода гидроизоляции на участке тоннеля в крепежной раме на Уихокенском конце. 21 октября 1908 г.

Бригада из четырех плотников низкой квалификации и мастера работала в дневную смену; они переставляли и монтировали опалубку уступных стен или защитных стенок (в зависимости от фронта работ), а также перегоняли в проектное положение самоходный портальный кран. Эта работа выполнялась во второй половине дня и занимала около 3 часов. Кроме того, они разбирали, чистили, ремонтировали и устанавливали всю опалубку кюветов, пассажирских ниш, камер выключателей, а также выполняли прочие ремонтные работы. Обслуживанием опалубки лестниц, ниш для укрытий и карманов для подвесных кабелей занимался один рабочий, который производил их установку, демонтаж, очистку и ремонт. Плотники ночной смены устанавливали кружала сводов и портальные краны, а также опалубку смотровых колодцев при необходимости. Рабочие по укладке каналов из ночной смены монтировали половину четырехканальных блоков (в 3 яруса) и треть одноканальных труб (в 4 яруса). Эта единственная бригада укладывала каналы в двух секциях уступной стены за каждую ночь, то есть по одной секции в Уихокене и на западном конце.

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

see caption and text | Способ выполнения шва при непрерывной работе над секцией. Часть шва проходит по радиальной линии, часть слегка наклонена наружу свода. | see caption and text

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.

При дохождении до верхней части свода, где клеящей способности мастики уже не хватало для удержания рубероида на месте, полотнища временно раскреплялись от опалубки (кружал), как показано на рис. 1 на листе XXVII, до тех пор, пока за ними не удавалось уложить бетон.

Там, где гидроизоляция монтировалась вплотную к песчаной стене, способ крепления листов поверху показан на небольшом эскизе на рис. 14 и на рис. 3 и 4 на листе XXIV. На рис. 3 на листе XXV показаны нахлестки листов и способ подвешивания. На начальном этапе предпринимались попытки приклеить гидроизоляцию к песчаной стене, но это оказалось невыполнимым из-за ее сырости и нависания в верхней части.

Гидроизоляция песчаной стены удерживалась примерно на 35 футов впереди готовой стены уступа, как показано на рис. 3 на листе XXV. По мере продвижения вперед и установки опалубки стены уступа полотнище раскреплялось назад к песчаной стене от опалубки в точке чуть выше верха готового уступа, причем тщательно следили за тем, чтобы избегать образования складкок, поскольку разгладить их после появления становилось практически невозможно.

Завершение возведения стены уступа оставляло верхнюю часть этой гидроизоляции натянутой струной поперек закругленного верха песчаной стены, образуя хорду дуги. По мере возведения свода верхняя часть постепенно отпускалась, чтобы бетон мог прижать полотнище обратно к проектному положению вплоть до достижения верха песчаной стены, после чего торец заворачивался внутрь, как показано на листе C на рис. 18, либо гидроизоляция продолжалась поверх свода, если это требовалось.

Стремление получить сухой тоннель и методы, принятые для его достижения, в значительной степени предопределили решение возводить свод короткими захватками, в дополнение к причинам, приведенным в разделе о сводах. Если бы тоннели на всем протяжении были сухими, метод, показанный на листе A на рис. 18, мог бы применяться повсеместно, и, за исключением того обстоятельства, что монолитный бетон мог бы не получиться, никаких возражений против возведения захваток большей длины не было бы.

Количество воды, поступающей в дренажные лотки тоннеля и вытекающей из их нижних концов после завершения обделки, составляло около 100 000 галлонов в сутки, или 75 галлонов в минуту; по оценкам, значительно менее 1% этого объема поступает через обделку в виде протечек. Крайне равномерное распределение этой воды по кровле подтверждается тем фактом, что во время проходки первых 1000 футов обоих тоннелей со стороны Уихокена рабочим пришлось выдавать непромокаемые плащи, чтобы заставить их хоть как-то работать. Таким образом, налицо успех бутовой кладки как средства отвода этой воды в боковые дренажные лотки, особенно с учетом того, что, за исключением участка открытого способа работ, гидроизоляцией было покрыто лишь 10% длины свода, то есть 1189 футов.

Было принято немало мер предосторожности для выполнения всех швов в бетоне, расположенных в таких местах, через которые вода могла просочиться внутрь тоннельной обделки, таким образом, чтобы они были наклонены наружу в сторону скалы. Верх песчаной стены показан на рис. 14 и 18. Наклон тыльной стороны фундамента можно заметить на рис. 18, а способ выполнения шва в своде в тех редких случаях, когда секция не завершалась за одну операцию, показан на листе A на рис. 18. Эти швы в своде категорически запрещалось располагать выше точки, лежащей на 60° выше уровня пят свода.

Перейти к тексту

Рис. 19.

ТОННЕЛЕЙ БЕРГЕН-ХИЛЛ. Хакенсакский портал и подход. СЕЧЕНИЯ И ВИДЫ СБОКУ.

ПЛАН ПОДХОДА.

ПРОФИЛЬ ПО ПОДХОДУ.

СЕЧЕНИЕ, ПОКАЗЫВАЮЩЕЕ СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ШВА МЕЖДУ НАЩЕЛЬНИКОМ И СТЕНОЙ.

see caption and text | ПЛАН, ПОКАЗЫВАЮЩИЙ СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ШВА МЕЖДУ СМЕЖНЫМИ СЕКЦИЯМИ.

СЕЧЕНИЕ СТЕН УСТУПОВ И ПОДПОРНЫХ СТЕН И ПОЛОВИННЫЙ ВИД ПОРТАЛА.

Хакенсакский портал и подход.

Подходная выемка в западном конце имеет длину 300 футов, в плане трасса представляет собой кривую радиусом 2°, как показано на рис. 19. Стены уступов и кабелепроводы, устроенные на всем протяжении тоннелей, продолжаются через подходную выемку, причем верх стен уступов постепенно понижается от портала к устью выемки, где они находятся вровень с верхом рельсов; кабельные каналы также опускаются до аналогичного относительного положения по отношению к верху уступов.

Отметка верха скального грунта у устья выемки (пикет 327) находилась на 4–6 футов ниже верха рельсов и постепенно поднималась вдоль подхода, достигая у портала уровня примерно на 6–8 футов выше кровли тоннеля. Скала была перекрыта валунным суглинком. Профиль этого участка работ показан на рис. 19. Скальный грунт на всем протяжении подхода в значительной степени обводнен, поэтому по бокам была возведена лицевая стена со свободным дренажем через бутовую кладку, а также керамические и чугунные дренажи позади нее, чтобы предотвратить стекание этой воды поверх стен уступов, а также для сохранения кабельных каналов сухими.

Подпорные стены возводились 25-футовыми секциями, причем швы соответствовали швам в уступах и приходились на круглые пикеты: +08, +33, +58 и +83. По лицевой поверхности выполнялись V-образные швы, а торцы секций оформлялись так, как показано на рис. 19. Тыльная часть шва перед возведением следующей секции промазывалась горячим пеком, благодаря чему между любыми двумя смежными секциями практически отсутствовало сцепление.

Бетон в этих стенах укладывался поздно в сезон, и усадочные трещины, которые полностью ограничивались V-образными швами, были весьма малы даже в самые холодные дни следующей зимы, равно как и в течение прошедшего лета не наблюдалось никаких признаков напряжений от температурного расширения. Навершие стены и водоотводный желоб по верху стены строились одновременно, но отдельно от остальной части стены, причем шов выполнялся так, как показано на эскизе на рис. 19. До сих пор не отмечено никаких признаков просачивания воды ни через вертикальные, ни через горизонтальные швы.

Портал облицован гранитом, его половинный вид приведен на рис. 19; камень поставлялся компанией Millstone Granite Company из Миллстон-Пойнт, шт. Коннектикут. На рис. 3 на листе XXVII показаны портал и секция открытого способа работ после завершения сводов, но до их засыпки грунтом.

Опалубка для бетона на подходе изготавливалась из обычных остроганных пиломатериалов, а поверхность после распалубки (происходившей сразу же после схватывания бетона) подвергалась двукратной затирке. Сначала поверхность очень легко затиралась мягким песчаником светлых тонов для устранения любых неровностей, причем в процессе затирки ее при необходимости слегка смачивали. После того как бетон становился достаточно твердым и сухим, выполнялась вторая затирка, позволявшая добиться однородности фактуры и цвета. Завершение этих работ затянулось до второй недели января, и возникли значительные трудности с получением качественной отделки той части, которая возводилась после наступления холодов, когда требовалась защита от морозов. Если не проявлять предельную осторожность для предотвращения замерзания после затирки, вся поверхность могла отшелушиться, хотя после снятия опалубки в бетон не добавлялось ни цемента, ни каких-либо иных материалов. Общий вид готового подхода показан на рис. 4 на листе XXVII.

ТАБЛИЦА 6.

Title. | Day. | Night.
No. | Rate. | Amount. | No. | Rate. | Amount.
Walking bosses | 2 | $5.00 | $10.00 |  |  |
Timekeeper | 2 | 3.00 | 6.00 |  |  |
Watchmen |  |  |  | 5 | $2.00 | $10.00
Waterboys | 1 | 1.50 | 1.50 |  |  |
Carpenter foremen | 2 | 3.50 | 7.00 | 1 | 4.00 | 4.00
Carpenters | 14 | 2.50 | 35.00 | 8 | 2.50 | 20.00
Pipe-fitters | 1 | 3.00 | 3.00 |  |  |
Pipe-fitter’s helper | 1 | 1.75 | 1.75 |  |  |
Wheelwright | 1 | 2.75 | 2.75 |  |  |
Wheelwright’s helper | 1 | 1.75 | 1.75 |  |  |
Blacksmith | 1 | 3.00 | 3.00 |  |  |
Blacksmith’s helper | 1 | 1.75 | 1.75 |  |  |
Foremen riggers | 1 | 3.00 | 3.00 |  |  |
Riggers | 6 | 1.75 | 10.50 |  |  |
Foremen trackmen | 1 | 3.00 | 3.00 |  |  |
Trackmen | 6 | 1.50 | 9.00 |  |  |
Machinist | 2 | 3.00 | 6.00 |  |  |
Machinist’s helper | 1 | 1.75 | 1.75 |  |  |
Electrician | 2 | 3.00 | 6.00 | 1 | 2.50 | 2.50
Electrician’s helper | 1 | 1.75 | 1.75 |  |  |
Lampman | 1 | 1.50 | 1.50 |  |  |
Pumpman | 1 | 1.50 | 1.50 |  |  |
Finishers | 3 | 2.50 | 7.50 |  |  |
Hoist engineers | 12 | 3.00 | 36.00 |  |  |
Dinky engineers | 5 | 2.75 | 13.75 | 1 | 2.75 | 2.75
Brakemen | 5 | 1.75 | 8.75 | 1 | 1.75 | 1.75
Switchmen | 1 | 1.50 | 1.50 |  |  |
Barnmen | 1 | 2.00 | 2.00 | 1 | 2.50 | 2.50
Drivers | 9 | 1.50 | 13.50 |  |  |
Foremen ductmen |  |  |  | 2 | 2.50 | 2.50
Ductmen |  |  |  | 5 | 2.00 | 10.00
Foremen laborers | 13 | 3.50 | 45.50 | 2 | 3.50 | 7.00
Laborers | 120 | 1.75 | 210.00 | 20 | 1.75 | 35.00
Compressor engineer | 1 | 3.50 | 3.50 | 1 | 3.50 | 3.50
Firemen | 2 | 2.50 | 5.00 | 1 | 2.50 | 2.50
Oiler | 1 | 1.75 | 1.75 |  |  |
Coal passers | 2 | 1.75 | 3.50 | 1 | 1.75 | 1.75
Totals | 334 |  | $469.75 | 50 |  | $108.25
| Total daily labor expense | $578.00

Вода, попадающая в боковые лотки на подходе (что, разумеется, включало всю дождевую воду, выпадающую на этой площади), перехватывалась сразу внутри портала и отводилась обратно к устью выемки по 24-дюймовым чугунным трубам, проложенным под кабельными каналами в центральной стене уступа. Это позволяло естественным путем отвести немалое количество воды, которая в противном случае протекла бы через тоннели к зумпфу у Уихокенского шахтного ствола, откуда ее пришлось бы откачивать на поверхность.

Около 100 футов тоннеля к востоку от Хакенсакского портала были построены открытым способом, при этом сечение свода, применявшееся в тоннеле, было изменено путем уширения пят, а толщина свода в ключе постепенно увеличивалась с 22 дюймов у портала (пикет 324) до 34 дюймов на пикете 323, где начиналось обычное арочное крепление тоннеля. Общий вид подхода в период строительства показан на рис. 1 на листе XXV.

Организация работ подрядчика.

В таблице 6 приблизительно показано количество людей, ежедневно занятых на устройстве обделки тоннеля как силами подрядчика, так и субподрядчиков, их специализация, средняя ставка заработной платы и общие ежедневные расходы на рабочую силу в период разгара работ.

Инженерная организация.

Весь комплекс работ Северной речной дивизии был спроектирован и выполнен под руководством Чарльза М. Джейкобса, члена Амер. об-ва гражд. инж., главного инженера, и Джеймса Форги, члена Амер. об-ва гражд. инж., главного помощника инженера, причем строительство секции «K» (тоннели Берген-Хилл) осуществлялось непосредственно под началом автора в качестве главного инженера на объекте (резидент-инженера).

ПЕНСИЛЬВАНСКАЯ ТОННЕЛЬНО-ТЕРМИНАЛЬНАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОМПАНИЯ, СЕКЦИЯ «K» — ТОННЕЛИ БЕРГЕН-ХИЛЛ.

Организационная структура аппарата главного инженера на объекте.

Структура до сбойки тоннелей.

Рис. 20.

Resident Engineer.
Помощник инженера. |  | Помощник инженера.
Учет затрат и канцелярская отчетность. | Полевой контроль. | Alignment.
| Weehawken. | Hackensack. | Weehawken. | Hackensack.
Inspector. | Главный инспектор. | Главный инспектор. |  |

Два счетовода.

Стенографистка.

Телефонистка.

Курьер.

Уборщики.

Инспектор, Сев. тоннель.

——»—— Юж. тоннель.

——»—— Бетоносмеситель.

——»—— Выемка и учет рабочей силы.

Ночной инспектор.

Кладовщик цементного склада.

Инспектор, Сев. тоннель.

——»—— Юж. тоннель.

——»—— Бетоносмеситель.

——»—— Выемка и учет рабочей силы.

Ночной инспектор.

Кладовщик цементного склада.

Начальник партии.

Оператор геодезического прибора.

Рабочий на вехей.

Рабочий с мерной лентой.

Начальник партии.

Оператор геодезического прибора.

Рабочий на вехей.

Рабочий с мерной лентой.

| Инспектор по кабельным каналам. |  |

Структура после сбойки тоннелей.

Рис. 21.

Resident Engineer.
Помощник инженера. |  |  | Помощник инженера.
|  |  | Alignment.
Учет затрат и канцелярская отчетность. | Полевой контроль. |  |

Tunnels.

Инспектор по кабельным каналам.

1 оператор геодезического прибора.

1 чертежник.

2 рабочих на вехах.

3 рабочих с мерными лентами.

Два инспектора.

Два счетовода.

Стенографистка.

Телефонистка.

Курьер.

Уборщик.

Главный инспектор.

—

8 тоннельных инспекторов.

2 инспектора по смесителям.

1 ночной инспектор.

Инспектор по Хакенсакскому подходу.

Общая структура аппарата показана на двух схемах — на рис. 20 и 21. На рис. 20 представлена структура до сбойки тоннелей, в течение которого на западном конце для работы размещенного там персонала содержалось отдельное помещение; на рис. 21 показана структура в заключительный период времени, после сбойки тоннелей. Помощником инженера, отвечавшим за строительство, являлся Дж. Р. Тафт, член-корреспондент Амер. об-ва гражд. инж.; главный инспектор Дж. С. Фрейзер, младший член Амер. об-ва гражд. инж., руководил примерно 75% работ по устройству обделки тоннелей. Разбивка трассы с самого начала находилась в ведении Р. Л. Рейнольдса, помощника инженера.

Сноски

1. Представлено на заседании 6 апреля 1910 г.

2. Лист VIII в статье г-на Джейкобса.

3. Лист VIII в статье г-на Джейкобса.

4. Из статьи г-на Джейкобса.

Список иллюстраций

(добавлено составителем)

Листы нумеруются последовательно по всему тому; рисунки нумеруются с цифры 1 в пределах каждой статьи.

Некоторые иллюстрации были перемещены во избежание разрыва текста. Номера страниц в таблице относятся к оригинальному печатному тому. Листы не имели номеров страниц; обозначения вроде «85» или «129» означают «на вкладке перед стр. 84», «на вкладке перед стр. 128». Если рисунок занимал целую (пронумерованную) страницу, номер этой страницы указан курсивом. Они могут незначительно отличаться от последовательности номеров соседних страниц.

Plate |  | Page
XXI. | Хакенсакский портал тоннелей Берген-Хилл; способ использования мерной рейки поперечного сечения; ленточный конвейер для перевалки и укладки бетона | 85
XXII. | Вагонетка-подмости; надшахтное здание; круглые отверстия в опалубке бетона | 87
XXIII. | Журнал бурения, давления воздуха, погрузки породы и т. д. в тоннелях Берген-Хилл | 95
XXIV. | Ленточный конвейер для перевалки и укладки бетона; гидроизоляция, часть готовой песчаной стены и т. д.; способы укладки бетона в опалубку и стены уступов | 119
XXV. | Телефонные и телеграфные кабелепроводы и оправки; опалубка тоннельной обделки; устройство гидроизоляции; сечение готовой обделки | 129
XXVI. | Опалубка камеры автоматического выключателя и передвижной портальный кран; опалубка камеры для хранения; бутовая кладка над сводами; способ гидроизоляции в тоннелях с деревянным креплением и др. | 137
XXVII. | Способ устройства гидроизоляции и замыкания свода; вид готового тоннеля; общий вид готового Хакенсакского тоннеля и сводов на участке открытого способа работ; вид Хакенсакского подхода | 145

Fig. 1. | Способ бурения № 1 | 88
2. | Способ бурения № 2 | 89
3. | Способ бурения № 3 | 90
4. | Способ бурения № 4 | 91
5. | Вагонетка для породы, использовавшаяся у Уихокенского шахтного ствола | 92
6. | Профили проходки северного и южного тоннелей с указанием объемов ежемесячной выемки | 93
7. | Способ разгрузки самосвальных вагонеток у Уихокенского шахтного ствола | 98
8. | Система вентиляции (без подписи) | 101
9. | Профиль проходки — Северный тоннель | 107
10. | Схема, показывающая деление обделки для целей строительства, и названия секций | 115
11. | A. Поперечное сечение смесительной установки Хейнса у Уихокенского шахтного ствола B. Поперечное сечение смесительной установки Хейнса, бункеров для щебня и песка наверху и грохота дробилки у Хакенсакского портала | 118
12. | Детали передвижного портального крана, использовавшегося при возведении тоннельной обделки | 121
13. | План, показывающий различные способы устройства пола и фундамента, и детали опалубки | 125
14. | Передвижная опалубка для возведения песчаной стены | 128
15. | Электрические кабелепроводы: способы укладки, прочистки каналов и т. д. | 131
16. | Детали передвижной опалубки, использовавшейся при возведении стен уступов | 131
17. | Схема, показывающая способ выполнения замычки свода | 141
18. | Различные типы сводов и применяемая гидроизоляция | 143
19. | Тоннели Берген-Хилл. Хакенсакский портал и подход. Сечения и виды сбоку. | 148
20. | Организационная структура аппарата главного инженера на объекте. Структура до сбойки тоннелей. | 150
21. | Организационная структура аппарата главного инженера на объекте. Структура после сбойки тоннелей. | 151

back

back

back

back

back

back

back

back

back

back

back

back