«Строительство тоннелей Пенсильванской железной дороги под Северной рекой (Гудзон)»

Method of Driving Roof Lagging in Soft Ground.

Fig. 4.

Click to view larger image.

Когда разработка для открытых работ Терминальной станции продвинулась до линии Десятой авеню, подрядчик начал штольню из этой точки и вел проходку на запад под Десятой авеню до встречи со штольнями, пройденными на восток от участка открытых работ.

Это было сделано для ускорения работ под Десятой авеню, где грунт был не очень хорошим, где на улице проходило несколько важных газовых и водопроводных магистралей, и где, кроме того, тоннели имели исключительно большой пролет (24 фута 6 дюймов), что составляло общую ширину выемки около 60 футов. Разработка для Нью-Йоркских тоннелей была практически завершена в январе 1908 года.

Бурение и взрывные работы. — Приведенное выше краткое описание послужит общим представлением о схеме, принятой при выполнении выемки. Несколько деталей о методах бурения и взрывных работ могут оказаться уместными.

Использовались перфораторы, работающие от давления воздуха. Это были модели Ingersoll-Sergeant № 3½, A-86, C-24 и F-24. Воздух поступал от описанного ранее компрессора высокого давления. Этот компрессор без посторонней помощи мог обеспечить воздухом девять перфораторов, но при подаче сжатого воздуха от системы низкого давления его производительность увеличивалась в три-четыре раза.

Воздух сжимался до 100 фунтов на кв. дюйм в электростанции и подавался к перфораторам под давлением около 80 фунтов на кв. дюйм. Использовался 3-дюймовый воздухопровод. Буровая сталь была восьмигранной, диаметром от 1⅛ до 1⅜ дюйма. Шпуры имели диаметр около 3¼ дюйма в начале и 2⅝ дюйма на полной глубине 10 футов. В качестве взрывчатого вещества на нью-йоркской стороне использовался 40% форсит; близость тяжелых зданий и отсутствие значительной толщины скальной кровли требовали применения небольших зарядов и большого количества шпуров, расположенных близко друг к другу.

Чтобы компенсировать подрядчику неизбежную выемку грунта за пределами проектных контуров каменной обделки, оплата за разработку производилась до «линии стандартного сечения», которая проходила на 12 дюймов снаружи от проектных контуров сверху и по бокам и на 6 дюймов снаружи в основании поперечного сечения. Фактический объем выполненной разработки был примерно на 11% больше оплаченного. Расстояние, на которое производилась выемка за проектный контур из-за необходимости применения очень тяжелого крепления, составляло около 2,1 фута вместо разрешенного 1 фута, а в основании — около 0,85 фута вместо оплаченных 0,50 фута.

В течение 5 месяцев велись подробные записи о бурении и взрывных работах. Учтено около 12 900 кубических ярдов выемки. Эскиз и таблица, показывающие метод проходки штольни, количество и расположение пробуренных шпуров, а также количество использованного взрывчатого вещества, приведены на рис. 5. На основе этого и подобных рисунков получена информация, представленная в таблице 5.

ТАБЛИЦА 5.

Portion of excavation. Feet of Hole drilled per cubic Yard of Execavation Pounds of Power Used per Cubic Yard of Excavation

15-ft. 4-in. span-- twin tunnel 19-ft. 6-in. span-- twin tunnel 24-ft. 6-in. span-- twin tunnel 15-ft. 4-in. 19-ft. 6-in. 24-ft. 6-in.

Wall-plate heading [C] 13.00 10.97 10.97 3.77 2.85 2.85

Total heading[C] 7.87 8.17 7.81 2.31 2.02 1.78

Bench and raker bench[C] 5.97 6.15 7.56 0.94 0.93 1.13

Trench[C] 9.82 15.96 18.10 1.84 2.49 2.73

Average for section[C] 6.69 7.43 8.95 1.28 1.30 1.45

Actual amount [D] 6.82 7.27 8.95 1.22 1.24 1.27

[C] Цифры взяты из типичных поперечных сечений.

[D] Это дает фактический объем бурения и количество взрывчатого вещества на кубический ярд за весь 5-месячный период наблюдений, но поскольку этот участок включал 280 футов штольни и только 220 футов полки, средние показатели (особенно по взрывчатому веществу) являются заниженными.

В таблице 6 приведены скорость и стоимость бурения, а также стоимость взрывчатого вещества. Видно, что средняя скорость бурения составляла 2,71 фута в час на один перфоратор или 27,1 фута на перфоратор за смену.

В таблице 7 показаны результаты наблюдений за временем, затраченным на различные подразделы буровых операций. Эти наблюдения проводились недостаточно долго для получения точных результатов, но считается, что процент времени, затраченного на каждую часть операции, примерно верен. Заголовки этой таблицы говорят сами за себя. Необходимые задержки включают все время, затраченное на смену коронок, соединение воздухопроводов и т. д. Ненужные задержки — это простои, вызванные отсутствием материалов или недостаточным давлением воздуха.

Из таблицы 6 видно, что стоимость рабочей силы на бурение и заточку стали составляла около 0,29 доллара на погонный фут пробуренного шпура. Общая стоимость, включая ремонт, подачу воздуха и т. д., составила около 0,38 доллара, как видно из таблицы 8.

Крепление. — На нью-йоркской стороне почти вся длина выемки требовала крепления в той или иной степени, и в большинстве случаев требовалось крепление довольно тяжелого типа.

ТАБЛИЦА 6. — Разработка скального тоннеля под 32-й улицей, к востоку от участка открытых работ. Бурение и взрывные работы. — Детальная стоимость рабочей силы на бурение, а также количество и стоимость использованного взрывчатого вещества.

Drilling and Blasting. Powder Used.

Type. Date. Total feet drilled. No. of drill shifts (10-hour.) Feet drilled per man per hour. Quantity of excavation, in cubic yards. Cost of labor only. Drilling and sharpening. Total Quantity. Cost per cubic Yard at 11 cents per pound.

Total. Per linear feet. Per cubic yard

Actual. Paid for. Actual. Paid for

1907 Heading Bench Total Heading Bench Total Heading Bench Total Actual. [E] Paid for [F] Pounds.

$ $ $ $ $ $

Ke. May 2,971 5,578 8,549 98 204 302 3.031 2.734 2.831 1,736 1,664 2,331 0.27 1.34 1.40 1,595 0.10 0.10

June 2,093 6,194 8,287 85 223 308 2.462 2.777 2.691 809 698 2,440 0.29 3.01 3.49 1,960 0.27 0.31

July

7,627 7,627

268 268

2.845 2.845 1,022 960 2,031 0.26 1.98 2.11 966 0.10 0.11

Aug.

2,552 2,552

95 95

2.688 2.688 743 716 640 0.25 0.86 0.89 430 0.06 0.07

Sept.

2,133 2,133

79 79

2.700 2.700 238 238 533 0.25 2.24 2.24 280 0.13 0.13

Total 5,064 24,084 29,148 183 869 1,052 2.767 2.770 2.770 4,548 4,276 7,975 0.27 1.75 1.87 5,231 0.13 0.13

Ki. May 6,976

6,976 216

216 3.229

3.229 614 527 1,604 0.23 2.61 3.04 1,230 0.22 0.26

June 4,089

4,089 135

135 3.029

3.029 357 259 1,234 0.30 3.45 4.76 1,036 0.32 0.44

July

3,733 3,733

140 140

2.666 2.666 530 404 1,084 0.29 2.04 2.68 550 0.11 0.15

Aug.

6,715 6,715

249 249

2.769 2.769 925 890 1,901 0.28 2.05 2.13 905 0.10 0.11

Estim

14,742 14,742

46 546

2.700 2.700 3,254 2,908 4,570 0.31 1.40 1.57 2,470 0.08 0.09

Total 11,065 25,190 36,255 351 935 1,286 3.152 2.694 2.819 5,680 4,988 10,393 0.29 1.83 2.08 6,191 0.12 0.14

Ko. May

1,617 1,617

55 55

2.921 2.921 250 188 471 0.29 1.88 2.50 376 0.17 0.22

June

2,948 2,948

107 107

2.755 2.755 496 347 883 0.29 1.78 2.54 357 0.08 0.11

July

3,734 3,734

131 131

2.850 2.850 626 606 1,003 0.27 1.60 1.65 609 0.11 0.11

Aug.

8,260 8,260

290 290

2.848 2.848

709 2,161 0.26 3.00 3.04 918 0.14 0.14

Estim

4,787 4,787

285 285

1.180 1.680 605 535 2,397 0.50 3.96 4.48 762 0.14 0.16

Total

21,346 21,346

868 868

2.460 2.460 2,695 2,385 6,915 0.32 2.57 2.90 3,022 0.12 0.14

Grand Total 16,129 70,620 86,749 534 2,672 3,206 3.020 2.710 2.710 12,923 11,649 25,283 0.29 1.96 2.17 14,444 0.12 0.14

Работы, выполненные в течение 5 месяцев, когда велись эти проанализированные данные о стоимости, включают 280 футов полки и 220 футов штольни. Это превышение длины полки над штольней приводит к тому, что общие средние показатели на кубический ярд являются заниженными.

[E] Фактический объем выемки.

[F] Оплаченный объем выемки.

24' 6" Span Twin Tunnels Details of Method of Drilling and Blasting in a Typical (Not Exact Average) Section

Fig. 5.

Click to view larger image.

Drilling and Firing Data for Each Sub-division of Section Drilling and Firing Data for Total Sections

Sub- divisions Volume of each sub- division paid for No. of sets No. of holes in set No. times fired Total lbs. of power per hole fired Linear feet of tunnel broken Total length drilled Total length of similar headings Length drilled per linear foot of tunnel Cu yds per linear foot of tunnel Total feet drilled per cubic yard Total lbs. of power per linear foot of tunnel Total lbs. of power per foot drilled Total lbs. of power per cubic yard

a b c d e f g h i j k l m n o

A 17.775

[G]1 6 3 4.50

Σ(c + d) ÷ g (b + i) ÷ g j ÷ k (c + d + f) ÷ g m ÷ j m ÷ k

[H]1 9 1 1.50

[I]1 6 1 1.00

[J]1 6 1 0.75 6.0 195 2 65.00 5.925 10.97 17.00 0.261 2.848

A' 1.00 2 3-4 1 0.25 5.0 21 2 8.40 0.400 21.00 0.70 0.166 1.750

B 5.925 [G]2 3-4 1 1.00 4.0 35 2 17.50 2.962 5.90 3.50 0.200 1.181

C

[K]1 3 2 1.125

33.33 4 7 1 1.125 5.0 186 1 37.20 6.666 5.58 6.975 0.187 1.046

D 6.665 2 5-6 1 0.75 3.0 33 2 22.00 4.444 4.95 5.500 0.250 1.237

Total for Heading

150.10 20.397 7.81 33.675 0.227 1.778

E 50.00 9 5 1 1.50 5.0 405 1 81.00 10.000 8.10 13.500 0.167 1.350

F 88.88 10.5 4 2 1.50

[L]5.0 4 1 1.50 4.0 682 1 170.50 22.222 7.67 23.230 0.136 1.046

G 22.22 5.5 4 2 1.00 5.0 132 1 26.40 4.444 5.94 4.400 0.166 0.990

Total for Bench

277.90 36.666 7.56 41.150 0.150 1.133

H 9.77 5 3 1 0.50

4 6 1 0.50 6.0 156 1 26.00 1.628 15.96 3.250 0.125 1.995

I 26.66 8 5 1 1.00 6.0 252 2 84.00 4.444 18.90 13.333 0.158 3.000

Total of Trench

110.00 6.072 18.10 16.583 0.151 2.731

Total for Whole Section

548.00 63.135 8.95 91.408 0.172 1.446

Powder taken at 0.5 lb. per stick

[G] 6 отрезных шпуров — 8 футов (черный круг)

[H] 9 первых боковых и нижних — 7 футов (круг с точкой)

[I] 6 задних контурных — 7 футов (круг с линией)

[J] 6 верхних задних контурных — 7 футов (круг с крестиком)

[K] 7 шпуров A' — 3 фута (пустой круг)

[L] контурные шпуры (знак плюс)

ТАБЛИЦА 7. — Анализ времени бурения на участке Gy-East.

Position in Section. Nature of Rock. No. of Drill Shifts observed for average. Average Time Taken: Feet Drilled.

Setting up. Drilling. Necessary delays. Unnecessary delays. Taking down machine. Loading and firing. Total drilling. Mucking. Total. Per shift. Per working hour.

h. m. h. m. h. m. h. m. h. m. h. m. h. m. h. m. h. m.

Heading Quartz 8 0:38 4:52 1:40

0:05 0:04 7:19 2:41 10:00 22:00 2.86

Heading Hard mica schist 1 0:15 8:00 1:45

10:00

10:00 42.0 4.20

Bench Quartz 23 1:23 5:57 2:23 0:05 0:05 0:07 10:00

10:00 25.9 2.59

Bench Medium mica schist 16 1:10 6:08 1:50 0:12 0:07 0:07 9:34 0:26 10:00 22.22 2.32

Center trench Medium mica schist 10 0:58 5:53 1:33 0:06 0:12 0:30 9:12 0:48 10:00 22.0 2.39

Center trench Soft mica schist 9 1:10 6:40 1:17 0:10 0:20 0:23 10:00

10:00 26.44 2.64

General average

67 1:08 5:58 1:53 0:07 0:09 0:12 9:27 0:33 10:00 24.1 2.54

Percentage

11.3% 59.7% 18.9% 1.1% 1.5% 2% 94.5% 5.5% 100%

ТАБЛИЦА 8. — Проанализированная стоимость бурения.

Item of Cost. Cost per Foot of Hole Drilled Cost per drill shift

15 ft. 4 in. 19 ft. 6 in. 24 ft. 6 in. Average. 15 ft. 4 in. 19 ft. 6 in. 24 ft. 6 in. Average.

Drilling labor $0.25 $0.28 $0.31 $0.28 $6.95 $7.75 $7.60 $7.45

Sharpening 0.02 0.02 0.01 0.016 0.58 0.42 0.34 0.43

Drill steel (5 in. per drill shift) 0.007 0.007 0.006 0.007 0.19 0.20 0.15 0.19

Drill repairs 0.02 0.02 0.02 0.02 0.61 0.59 0.42 0.54

High-pressure air

[M]0.05 0.04 0.07 0.07 1.39 1.86 1.67 1.82

Totals $0.35 $0.38 $0.41 $0.385 $9.67 $10.82 $10.18 $10.43

[M] This is an estimated figure, ascertained by taking a proportion of the whole charge for plant running.

Общие методы. — Всякий раз, когда требовалась значительная поддержка грунта, использовалось сегментное крепление. В большинстве случаев оно опиралось на стеновые брусья на уровне пят свода и устанавливалось с учетом осадки, чтобы оно не мешало работам при возведении каменной обделки. Поскольку секция сдвоенного тоннеля предполагала одновременную разработку Северного и Южного тоннелей, поперечное сечение верхней части выемки состояло из двух квадрантов, поднимающихся от пят свода и соединенных в верхней части горизонтальным элементом длиной от 19 до 28 футов. Это создавало довольно пологий свод, требующий поддержки креплением.

Древесина для сегментных конструкций представляла собой желтую сосну сечением 12 на 12 дюймов. В легком грунте рамы устанавливались с шагом 5 футов, в тяжелом грунте — с шагом 2 фута 6 дюймов.

При встрече с мягким грунтом в кровле в штольне приходилось использовать стойки для поддержки верхних брусьев. При удалении полки стойки заменялись другими, доходящими до основания выемки. Эти длинные стойки сильно мешали всем работам, и каждая замена коротких стоек на длинные означала осадку верхних брусьев; следовательно, было решено использовать на участке к востоку от открытых работ, где весь грунт был тяжелым, временную внутреннюю раму из сегментного крепления, расположенную внутри и усиливающую постоянную раму, опирающуюся на отдельные стеновые брусья. Это показано на рис. 6. Эти временные рамы находились внутри конструкции и удалялись по мере возведения свода. Однако верхние брусья в некоторых случаях значительно проседали, поэтому полностью отказаться от стоек не удалось.

В тяжелом грунте верхние брусья устанавливались примерно на 1 фут выше проектного контура шелыги кирпичного свода, в некоторых случаях они устанавливались всего на 6 дюймов выше, но осадка часто превышала это значение, что вызывало большие трудности при вырубке мешающего крепления, когда нужно было возводить свод.

Typical Section Looking East

Fig. 6.

Click to view larger image.

В тоннелях к востоку от участка открытых работ проходились штольни под стеновые брусья (показаны областями, отмеченными буквой A на рис. 5), и после установки участка стенового бруса штольня на полную ширину продвигалась на фут или два за раз, при этом сегментные рамы крепления устанавливались как можно скорее; затем поверх верхнего бруса в мягкий грунт забивалась затяжка. На рис. 6 показан двойной комплект сегментных рам, принятый в сдвоенных тоннелях шириной 15 футов 4 дюйма к востоку от участка открытых работ.

Когда мягкий грунт опускался настолько низко, что мешал проходке штолен под стеновые брусья, в мягкий грунт по линии концов верхних брусьев проходилась небольшая штольня, и из нее вниз к штольне стеновых брусьев забивалась затяжка, как показано на рис. 4.

В тоннелях шириной 19 футов 6 дюймов стеновой брус для внутренней рамы поддерживался боковой полкой, называемой «наклонной» полкой. Она оставалась на месте до тех пор, пока не была разработана остальная часть полки и траншея под средний кабельный канал; после этого стало возможным поддержать верхние брусья двумя рядами стоек от уровня проектной отметки, убрать внутренние рамы и разработать наклонную полку.

Сдвоенные тоннели шириной 24 фута 6 дюймов, которые находятся в самом восточном конце этого участка, примыкая к открытым работам Терминальной станции и под Десятой авеню, проходились со стороны Терминальной станции-Запад, и крепление должно было быть очень надежным из-за труб и канализационных коллекторов на улице выше. Велись подробные записи о количестве использованной древесины и стоимости затраченных труда и материалов на крепление. Эти записи охватывают ту же часть тоннеля, для которой велись подробные записи о стоимости бурения, упоминавшиеся ранее. Эти записи приведены в таблицах 9 и 10. Следует отметить, что древесина, использованная для забутовки, то есть заполнения пустот за пределами основного крепления, составила более двух третей от общего объема древесины, а стоимость рабочей силы на возведение крепления превышает первоначальную стоимость древесины примерно на одну треть. Проводится следующее различие между постоянным и временным креплением: постоянное крепление — это то, которое бетонируется при возведении каменной обделки; временное состоит из нижних рам и стоек, которые должны быть удалены при возведении обделки.

Силы, занятые на выемке. — Типичный состав рабочей смены для бурения, взрывных работ, погрузки породы и крепления показан в таблице 11.

Там, где в кровле было большое количество мягкого грунта, бригада крепильщиков была намного больше, чем показано в таблице 11, и ей помогала бригада по погрузке породы. Бурильщики выполняли большую часть погрузки породы из штольни перед установкой перфораторов.

Разработка скальных тоннелей в Уихокене. — Эту тему можно закрыть несколькими словами, так как здесь было задействовано очень мало интересных особенностей. Порода была хорошего качества, представляя собой песчаник, типичный для этой части страны. Почти не требовалось крепления, над тоннелем не было зданий, о которых нужно было заботиться, и можно было использовать большие заряды взрывчатого вещества.

ТАБЛИЦА 9. — Дополнительный анализ крепления, разработка скального тоннеля под 32-й улицей, к востоку от участка открытых работ. Проанализированная стоимость крепления на погонный фут и на раму.

Ke

Per foot run of tunnel Per bent, 3 ft, 6 in., center to center Per cubic yard excavation

PERMANENT TIMBERING.

Lumber in feet, B. M.

Upper Bent. 274 685 7.8

Blocking. 294 735 8.3

Total. 568 1,420 16.1

Cost, in dollars.

Lumber. 23.75 59.38 0.67

Labor. 37.50 93.75 1.06

Total. 61.25 153.13 1.73

TEMPORARY TIMBERING.

Lumber in feet, B. M.

Lower Bent. 479 11.97 13.6

Blocking. 193 483 5.5

Total. 672 16.80 19.1

Cost, in dollars.

Lumber. 29.13 72.81 0.82

Erection labor. 28.85 72.13 0.82

Removal labor. 8.29 20.73 0.23

Total labor. 37.14 92.86 1.05

Total. 66.27 165.67 1.87

GRAND TOTAL.

Lumber in feet, B. M. 1,240 3,100 35.2

Cost, in dollars.

Lumber. 52.88 132.19 1.49

Labor. 74.64 186.61 3.60

Total. 127.52 318.80

Ki

Per foot run of tunnel Per bent, 3 ft, 6 in., center to center Per cubic yard excavation

PERMANENT TIMBERING.

Lumber in feet, B. M.

Upper Bent. 227 830 5.3

Blocking. 164 601 3.8

Total. 391 1,431 9.1

Cost, in dollars.

Lumber. 16.84 61.56 0.39

Labor. 12.82 46.88 0.30

Total. 29.66 108.44 0.69

TEMPORARY TIMBERING.

Lumber in feet, B. M.

Lower Bent. 186.33 681.25 4.33

Blocking. 42.80 156.50 0.99

Total. 229.13 837.75 5.32

Cost, in dollars.

Lumber. 9.65 35.31 0.22

Erection labor. 10.38 37.97 0.24

Removal labor. 9.74 34.09 0.23

Total labor. 20.12 72.06 0.47

Total. 29.77 107.37 0.69

GRAND TOTAL.

Lumber in feet, B. M. 6.20 22.69 14.4

Cost, in dollars.

Lumber. 26.49 96.87 0.61

Labor. 32.94 118.94 0.77

Total. 59.43 215.81 1.38

Ko

Per foot run of tunnel Per bent, 3 ft, 6 in., center to center Per cubic yard excavation

PERMANENT TIMBERING.

Lumber in feet, B. M.

Upper Bent. 261 962 4.1

Blocking. 408 1,508 6.5

Total. 669 24.70 10.5

Cost, in dollars.

Lumber. 28.00 103.38 0.44

Labor. 29.79 110.00 0.47

Total. 57.79 213.38 0.91

TEMPORARY TIMBERING.

Lumber in feet, B. M.

Lower Bent. 350 1,291 5.5

Blocking. 61 227 1.0

Total. 411 1,518 6.5

Cost, in dollars.

Lumber. 18.45 68.16 0.29

Erection labor. 20.83 76.92 0.33

Removal labor. 12.16 44.59 0.19

Total labor. 32.99 121.51 0.52

Total. 51.44 189.67 0.81

GRAND TOTAL.

Lumber in feet, B. M. 1,080 3,988 17.1

Cost, in dollars.

Lumber. 46.45 171.54 0.73

Labor. 62.78 231.50 0.99

Total. 109.23 403.04 1.72

ТАБЛИЦА 10. — Крепление: — Детальная стоимость древесины, рабочей силы и надзора. Разработка скального тоннеля под 32-й улицей, к востоку от участка открытых работ.

Date. Timber Used, in Feet, B. M. Excavation in Cubic Yards. Cost of Timber. Cost of Labor. Total Cost. Cost per Cubic Yard (Actual). Cost per Cubic Yard (Paid for). Cost, per 1,000 Ft., B. M., of Total Timber.

Main timber. Blocking timber. Total timber. Actual. Paid for. Main. Block. Total. Timber. Labor. Total. Timber. Labor. Total. Total timber. Labor. Total.

1907 a b c d e f g h i j h / d i / d j / d h / e i / e j / e h / c i / c j / c

Ke May 18,016 15,234 33,250 1,736 1,664 $810 $565 $1,375 $1,792 $3,167 $0.79 $1.03 $1.82 $0.82 $1.07 $1.90 $41.35 $53.89 $95.24

June 14,048 11,528 25,576 809 698 680 457 1,087 1,576 2,663 1.34 1.95 3.29 1.55 2.25 3.81 42.50 61.62 104.12

July 20,092 7,339 27,431 1,022 960 900 300 1,200 1,580 2,780 1.16 1.55 2.72 1.25 1.64 2.89 43.74 57.60 101.34

August 6,485 2,632 9,117 743 716 290 110 400 300 700 0.53 0.40 0.94 0.57 0.41 0.98 43.87 32.90 76.77

Sept. 1,632 2,224 3,856 238 238 73 94 167 60 227 0.70 0.25 0.95 0.70 0.25 0.95 43.31 15.56 58.87

Removal

663 663

Total 60,273 38,957 99,230 4,548 4,276 $2,703 $1,526 $4,229 $5,971 $10,200 $0.91 $1.51 $2.22 $1.00 $1.40 $2.40 $42.62 $60.19 $102.81

Ki May

3,537 3,537 614 527

$150 $150 $100 $250 $0.24 $0.16 $0.40 $0.28 $0.19 $0.47 $42.41 $28.27 $70.68

June 300

300 357 259 $14

14 44 58 0.04 0.12 0.16 0.05 0.17 0.22 46.66 146.33 193.33

July 7,776 5,811 13,587 530 404 350 233 583 525 7,108 1.10 0.99 2.09 1.44 1.30 2.74 42.91 38.64 81.54

August 19,712 5,702 25,414 925 890 887 220 1,107 1,018 2,125 1.20 1.10 2.30 1.24 1.14 2.38 43.56 40.06 83.61

Sept. 20,556 9,218 29,774 1,585 1,501 925 325 1,250 1,028 2,278 0.79 0.65 1.44 0.83 0.68 1.51 41.98 34.53 76.51

Removal

1,669 1,407

1,139 1,139

0.68 0.68

0.81 0.81

Total 48,344 24,268 72,612 5,680 4,988 $2,176 $928 $3,104 $3,854 $6,958 $0.55 $0.68 $1.23 $0.63 $0.77 $1.40 $42.75 $53.09 $95.84

Ko May 4,332 8,788 13,120 250 188 $175 $366 $561 $303 $864 $2.24 $1.21 $3.45 $3.00 $1.61 $4.61 $42.76 $23.10 $65.86

June 7,132 10,017 17,149 496 347 324 396 720 562 1,282 1.45 1.18 2.58 2.07 1.61 3.68 41.98 32.77 74.75

July 3,070 200 3,270 626 606 134 10 144 156 300 0.23 0.25 0.48 0.23 0.26 0.49 44.04 47.70 91.74

August 10,704 2,102 12,806 718 709 481 80 561 727 1,288 0.78 1.01 1.79 0.80 1.02 1.82 43.80 56.77 100.57

Sept. 2,400 245 2,645 396 324 108 8 116 400 516 0.29 1.01 1.30 0.36 1.23 1.59 43.85 151.23 195.08

Removal

209 211

535 535

2.56 2.56

2.54 2.54

Total 27,638 21,352 48,990 2,695 2,385 $1,242 $860 $2,102 $2,683 $4,785 $0.78 $1.00 $1.78 $0.88 $1.12 $2.00 $42.91 $54.75 $97.65

Grand total 136,255 84,577 220,832 12,923 11,649 $6,121 $3,314 $9,435 $12,508 $21,943 $0.73 $0.97 $1.70 $0.81 $1.07 $1.88 $42.73 $56.65 $99.38

Работы были начаты 1 сентября 1904 года, сразу после завершения работ на шахте. Северный и Южный тоннели в данном случае полностью независимы, как видно из листа XXXIV. Принятая процедура заключалась в проходке верхней штольни по осевой линии каждого тоннеля и разработке полки из нее. Бурение поначалу обеспечивалось паровой энергией от временной установки, так как подрядчик в то время монтировал свою постоянную установку, которая была закончена в конце ноября 1904 года. В это время скорость проходки составляла в среднем 3½ погонных фута полного сечения в сутки (24 часа). К концу января скальные тоннели в Уихокене были полностью разработаны, а к середине апреля 1905 года была закончена выемка для щитовых камер; монтаж щитов был начат в конце того же месяца.

ТАБЛИЦА 11.

Grade. Total No. Rate per day. Drilling and blasting: No. Mucking: No. Timbering: No.

Superintendent 1 $7.70 ½ ⅛ ⅜

Assistant engineer 1 5.80 ½ ⅛ ⅜

Electrician 1 3.50 ½ ⅛ ⅜

Engineer 1 3.50

1

Signalman 1 2.00

1

Foreman 3 4.00 1 1 1

Driller 5 3.00 5

Driller's helper 5 2.00 5

Laborers 14 2.00

14

Timbermen 3 3.00

3

Timbermen's helpers 4 2.00

4

Machinist 1 4.00 1

Blacksmith 2 3.50 2

Blacksmith's helper 2 2.00 2

Nipper 2 2.00 2

Waterboy 1 2.00 1

Total 47

20½ 17⅜ 9⅛

Общая схема разработки показана на листе XXXIII. Полка отставала от забоя штольни на 50 или 60 футов. Использовался 60% форсит. Общая система бурения была такой, как показано на рис. 7. Средняя длина пробуренных шпуров на кубический ярд выемки составляла 2,9 фута против 7,70 фута в Манхэттене; а количество использованного взрывчатого вещества составляло 1,96 фунта на кубический ярд против 1,24 фунта в Манхэттене. Крепления было мало. Участок длиной около 30 или 40 футов, примыкающий к шахте в Уихокене, был закреплен, а также разрушенная зона шириной около 17 футов между пикетами 262 + 10 и 262 + 27.

Land Tunnels Typical Method of Drilling Used in the Weehawken Tunnels

Fig. 7.

Click to view larger image.

Два полностью раздельных тоннеля имели поперечное сечение, которое было гораздо легче закрепить, чем широкий пологий пролет в Манхэттене, и сегментное крепление было достаточно прочным без стоек или другого усиления.

Таблица 12 представляет собой сводку стоимости разработки наземных тоннелей, основанную на фактических записях, тщательно вевшихся на протяжении всех работ.

ТАБЛИЦА 12. — Стоимость разработки наземных тоннелей, в долларах за кубический ярд.

Manhattan. Weehawken. Total yardage and average cost.

Cubic yards excavated 43,289 8,311 51,600

Labor.

Surface transport $0.49 $0.87 $0.55

Drilling and blasting 2.37 1.55 2.24

Mucking 2.49 2.08 2.42

Timbering 0.87 0.18 0.76

Total labor $6.22 $4.68 $5.97

Material.

Drilling $0.15 $0.15 $0.15

Blasting 0.21 0.21 0.21

Timber 0.39 0.20 0.36

Total material $0.75 $0.56 $0.72

Plant running $0.76 $0.65 $0.74

Surface labor, repairs and maintenance 0.15 0.08 0.14

Field office administration 1.05 1.18 1.07

Total field charges $8.96 $7.15 $8.64

Chief office administration $0.34 $0.38 $0.34

Plant depreciation 0.66 1.01 0.72

Street and building repairs 0.27

0.23

Total average cost per cubic yard $10.23 $8.54 $9.93

Каменная обделка наземных тоннелей.

На листах XXXII и XXXIV подробно показаны тоннели в том виде, в каком они были фактически построены. Видно, что во всех работах, кроме контракта Gy-East, с каждой стороны каждого тоннеля имелась полка, в которую были заделаны кабельные каналы. В Gy-East блок каналов, который примыкал к средней стене, был вынесен ниже проектной отметки, а внутренние полки были исключены.

Боковые стены и электрические каналы под проектной отметкой были гидроизолированы войлоком и битумом. Гидроизоляция была размещена с внешней стороны боковых стен (то есть по проектному контуру), а пространство между скальной породой и гидроизоляцией было заполнено бетоном. Этот бетон назывался «песчаной стеной».

Общая последовательность возведения каменной обделки показана на рис. 8. Операции были следующими:

1. — Укладка бетона на всю высоту песчаных стен, а также для пола и фундаментов стен и полок до уровня основания каналов;

2. — Гидроизоляция боковых стен, а там, где имелась средняя траншея с каналами под проектной отметкой, — укладка и гидроизоляция этих каналов;

3. — Возведение бетонной стены для укладки каналов, а там, где имелась средняя траншея, — заполнение бетоном пространства между каналами;

4. — Укладка каналов;

5. — Укладка бетона для полок и средней стены;

6. — Возведение пазух от верха полки до пят кирпичного свода;

7. — Возведение кирпичного свода и части бетонной забутовки;

8. — Завершение забутовки.

Все работы будут в целом описаны в разделах «Бетон», «Кирпичная кладка», «Гидроизоляция» и «Электрические каналы».

Бетон. — Количество типов и препятствия, вызванные тяжелыми стойками крепления, сделали нецелесообразным использование сборных передвижных опалубок на стороне Манхэттена, хотя они использовались в скальных тоннелях Уихокена.

Технические условия требовали, чтобы облицовочная смесь раствора укладывалась против опалубки одновременно с укладкой бетона. Эта облицовочная смесь была сухой, толщиной около 2 дюймов, и при укладке отделялась от бетона стальной диафрагмой. Диафрагма удалялась, когда бетон достигал верха каждого последующего слоя, после чего облицовочная смесь и бетон уплотнялись вместе. Этот метод поначалу соблюдался и давал хорошие результаты, что, впрочем, было предрешено, так как шахта в Уихокене была построена таким же образом. Однако было обнаружено, что такие же результаты в плане гладкой отделки можно получить и без облицовочной смеси путем штыкования бетона от опалубки, так что камни оттеснялись назад, а более мелкая часть смеси прилегала к опалубке; этот метод применялся на остальной части работ. Все углы были закруглены радиусом 1 дюйм с помощью молдингов, прибитых к опалубке. Опалубка боковых полок использовалась около четырех раз и каждый раз при установке тщательно очищалась, строгалась, заполнялась в местах открытых стыков и смазывалась мыльной смазкой. Когда она становилась слишком грубой для лицевых работ, ее использовали для песчаных стен и других черновых работ.

PLATE XXXIV.

TRANS. AM. SOC. CIV. ENGRS.

VOL. LXVIII, No. 1155.

HEWETT AND BROWN ON

PENNSYLVANIA R. R. TUNNELS: NORTH RIVER TUNNELS.

Weehawken Tunnels

Plan and Longitudinal Sections

Click to view larger image.

Смешивание производилось бетоносмесителем Ransome № 4, приводимым в действие электродвигателями мощностью 30 л.с. Смеситель в Манхэттене был установлен на приподнятой платформе в северном конце перехватывающего свода; смеситель в Уихокене был размещен у входа в тоннели. Песок и камень хранились в бункерах над смесителями и подавались в загрузочные воронки смесителей через желоба. Воронки были разделены на две секции, что обеспечивало правильное количество песка и камня соответственно для одного замеса. Вода измерялась в небольшом баке рядом. «Четырехмешковый» замес был количеством, смешиваемым за один раз, то есть он состоял из 4 мешков цемента, 8¾ куб. футов песка и 17½ куб. футов щебня и назывался смесью 1 : 2½ : 5. В смешанном виде он составлял около ¾ куб. ярда.

Цемент поставлялся подрядчику Железнодорожной компанией, которая взяла на себя все закупки у производителя, а также отбор проб, испытания и хранение до тех пор, пока он не понадобится подрядчику. Железнодорожная компания взимала с подрядчика 2 доллара за баррель этого материала.

Технические условия требовали, чтобы песок был крупным, острым и кремнистым, и содержал не более 0,5% слюды, суглинка, грязи или глины. Весь песок тщательно проверялся перед использованием. Камень должен был быть прочным траппом или известняком, проходящим через сито с ячейкой 1½ дюйма и задерживающимся на сите с ячейкой ⅜ дюйма. Подрядчику было разрешено использовать более крупный камень, а именно такой, который прошел через сито с ячейкой 2 дюйма и задержался на сите с ячейкой 1½ дюйма.

Бетон должен был быть смешан машинным способом, за исключением случаев местной необходимости. Количество воды, используемой в смеси, должно было быть таким, чтобы бетон дрожал при укладке, но инженер должен был использовать свое усмотрение по этому вопросу. Бетон должен был укладываться таким образом, чтобы заполнители не разделялись. Его следовало укладывать слоями толщиной не более 9 дюймов и тщательно трамбовать. При приостановке укладки шов должен был быть сформирован способом, удовлетворительным для инженера. Перед укладкой свежего бетона вся поверхность, на которую он должен был быть уложен, должна была быть очищена, промыта и вычищена щеткой, а также залита цементным молоком. Бетон, который начал схватываться, не должен был использоваться, и повторное перемешивание не допускалось.

Manhattan Types

Fig. 8.

Click to view larger image.

Опалубка должна была быть прочной и сохранять свою форму до схватывания бетона. Лицевая опалубка должна была быть из строганых досок, подогнанных друг к другу, с отделкой до точных линий и поверхностей; должны были быть приняты адекватные меры для предотвращения прилипания бетона к опалубке. Искривленная или деформированная опалубка подлежала замене. Оштукатуривание лицевой поверхности не допускалось. Поверхности скальной породы должны были быть тщательно промыты и очищены перед укладкой бетона.

Эти технические условия соблюдались довольно строго.

Типичная рабочая бригада, разделенная по различным операциям, показана ниже:

Superintendence.

½ Superintendent @ $250 per month

½ Assistant engineer " 150 " "

1 Assistant superintendent " 150 " "

Surface Transport.

1 Foreman @ $2.50 per day

1 Engineer " 3.00 " "

1 Signalman " 2.00 " "

16 Laborers " 1.75 " "

3 Teams " 7.50 " "

Laying.

1 Foreman @ $4.00 per day

8 Laborers " 2.00 " "

Forms.

1 Foreman @ $4.50 per day

4 Carpenters " 3.25 " "

5 Helpers " 2.25 " "

Tunnel Transport.

¼ Foreman @ $3.25 per day

¼ Engineer " 3.00 " "

¼ Signalman " 2.00 " "

4 Laborers " 1.75 " "

Mixers.

¼ Foreman @ $3.25 per day

2 Laborers " 1.75 " "

Суперинтендант и помощник инженера следили за кирпичной кладкой и другими работами, а также за бетоном. Бригада по наземной транспортировке обрабатывала все материалы на поверхности, включая доставку цемента со складов цемента.

Бригада по тоннельной транспортировке обрабатывала все материалы в тоннеле, но когда расстояние транспортировки становилось слишком длинным, бригада усиливалась рабочими из бригады по укладке. Из бригады по укладке двое обычно занимались штыкованием, двое — распределением и трамбованием, а остальные сбрасывали бетон. Общая стоимость этой части работ показана в таблице 13.

Цифры в таблице 13 включают различные элементы, встроенные в бетон, и некоторые, которые являются дополнительными сертифицированными работами в связи с бетоном, такие как дренажи, изделия из железа и железные материалы, стержни и прутья, просечно-вытяжной металл, двери, рамы и фурнитура и т. д.

Гидроизоляция. — Согласно техническим условиям, гидроизоляция должна была состоять из семи слоев битума и шести слоев войлока на боковых стенах и ½-дюймового слоя мастики, состоящей из каменноугольного дегтя и портландцемента, который должен был быть нанесен штукатурным способом на внешнюю сторону сводов.

К тому времени, когда работы были в разгаре, возникло некоторое недоверие к эффективности этого мастичного покрытия, и много исследований было посвящено проблеме того, как применить гидроизоляцию из войлока и битума к сводам. Трудность заключалась в том, что между скальной породой и сводом или между креплением и сводом (в зависимости от обстоятельств) не было места для работы. Было предложено и обсуждено несколько остроумных схем укладки войлока слоями или небольшими кусками, как черепицу, и была даже построена полноразмерная модель тоннельного свода, на которой проводились эксперименты, но в конечном итоге было решено преодолеть трудность, полностью отказавшись от гидроизоляции свода и просто заложив трубы для цементации под давлением, в случае если будет обнаружено, что свод влажный.

Что касается свода, построенного на участке, разработанном открытым способом на нью-йоркской стороне, было решено гидроизолировать его войлоком и битумом точно так же, как это было сделано с боковыми стенами, при этом забутовка пазух между сводами была поднята небольшим гребнем вдоль бетонной линии между тоннелями, чтобы отводить воду в стороны. Участки свода, которые не были гидроизолированы, были довольно влажными, и была проведена цементация смесью 1:1, но это привело лишь к прекращению крупных местных протечек и распределению общей сырости по всей поверхности свода.

ТАБЛИЦА 13. — Стоимость бетона в наземных тоннелях, в долларах за кубический ярд.

Manhattan. Weehawken. Total yardage.

Cubic yards placed 14,706½ 3,723 18,429½

Labor. Average Cost per Cubic Yard.

Surface transport $0.31 $1.43 $0.54

Superintendence and general labor at point of work 0.31 1.31 0.51

Mixing 0.52 0.56 0.53

Laying 1.38 1.45 1.39

Tunnel transport 1.30 1.47 1.34

Cleaning 0.21

0.17

Forms: erecting and removal 1.58 1.51 1.56

Total labor $5.61 $7.73 $6.04

Material.

Cement $2.30 $2.22 $2.28

Sand 0.34 0.40 0.36

Stone 0.91 0.61 0.85

Lumber for forms 0.47 0.45 0.47

Sundry tunnel supplies 0.16 0.17 0.16

Total materials $4.18 $3.85 $4.12

Plant running $0.44 $0.44 $0.44

Surface labor, repairs and maintenance 0.25 1.24 0.44

Field office administration 0.50 1.72 0.75

Total field charges $10.98 $14.98 $11.79

Plant depreciation $0.62 $1.57 $0.81

Chief office administration 0.24 0.31 0.25

Total average cost per cubic yard $11.84 $16.86 $12.85

Cost of Miscellaneous Items in Concrete.

Manhattan. Weehawken. Average.

Cubic yards 14,706½ 3,723 18,429½

Amount, in dollars $6,184.83 $1,756.79 $7,941.62

Unit cost 0.42 0.47 0.43

Тоннель шириной 24 фута 6 дюймов, примыкающий к Терминальной станции-Запад, был гидроизолирован методом поверхностной обработки, который до настоящего времени является удовлетворительным. Вообще говоря, своды наземных тоннелей, хотя с них и не капает вода, являются самыми влажными частями всей конструкции от Десятой авеню до Уихокена, и кажется, что какая-либо форма гидроизоляции над этими сводами была бы явным преимуществом.

Не было никаких трудностей с нанесением гидроизоляции на боковые стены после того, как был получен небольшой опыт относительно лучших методов. Технические условия требовали, чтобы песчаная стена была покрыта чередующимися слоями каменноугольного битума и войлока, семь слоев первого и шесть слоев последнего, при этом войлок должен был быть марки Hydrex или другой, равноценной, удовлетворяющей инженера. Битум должен был быть прямогонного каменноугольного дегтя, который размягчается при 60° по Фаренгейту и плавится при 100° по Фаренгейту, будучи сортом, в котором дистиллятные масла, полученные из него, должны иметь удельный вес 1,105. Битум должен был наноситься на поверхность равномерным слоем толщиной 1/16 дюйма, и сразу же должен был накладываться слой войлока, предварительно пропитанный битумом. Листы должны были перекрываться не менее чем на 4 дюйма на поперечных стыках и на 12 дюймов на продольных стыках и должны были прочно прилипать к покрытой битумом поверхности. Затем этот слой должен был быть пропитан битумом, и накладывался следующий слой, и так далее, пока все слои не были на месте. Эта гидроизоляция должна была простираться от низа кабельных каналов до пят кирпичного свода. Там, где использовались каналы под путями, они должны были быть окружены собственной гидроизоляцией. Работы выполнялись в соответствии с техническими условиями; песчаные стены не оштукатуривались, но были построены достаточно гладкими, чтобы наносить гидроизоляцию непосредственно на них. Перед нанесением битума их сушили бензиновыми горелками, а на очень влажных участках прорезали канавки для отвода воды.

Первые попытки были с войлоком, уложенным горизонтальными полосами. Это закончилось очень плачевно, так как битум не мог выдержать вес войлока, и вся конструкция сползла вниз по стене. Затем войлок укладывали вертикально, прибивая его к куску горизонтального бруса в верхней части песчаной стены, а также удерживая рядом досок, прижатых к нему примерно на половине его высоты. Вдоль основания гидроизоляции был уложен слой пористого кирпича в качестве дренажа, покрытый одним слоем войлока, чтобы предотвратить его засорение бетоном.

Гидроизоляция каналов под путями была хлопотной, так как многочисленные слои и необходимость сохранения правильных нахлестов в обоих направлениях между соседними слоями делали все это своего рода китайской головоломкой. Время от времени вносились различные модификации, чтобы соответствовать местным условиям. Каналы за пределами общего контура тоннеля трудно разрабатывать, укладывать и гидроизолировать, и их следует избегать везде, где это возможно.

Обычная бригада по гидроизоляции состояла из одного бригадира с оплатой 3,50 доллара в день и девяти рабочих с оплатой 1,75 доллара в день. Эти люди не только укладывали гидроизоляцию, но и транспортировали материалы, нагревали битум и разрезали рулоны войлока. В целом двое человек транспортировали материал, один обслуживал нагреватель, а остальные шестеро работали парами: двое подготавливали поверхность бетонной песчаной стены, двое наносили битум и двое укладывали войлок.

Стоимость операции по гидроизоляции была примерно такой, как показано в таблице 14.

ТАБЛИЦА 14. — Стоимость гидроизоляции, в долларах за квадратный фут.

Manhattan. Weehawken. Total.

Square feet covered 47,042 13,964 60,736

Average cost per square foot.

Labor $0.07 $0.07 $0.07

Material 0.12 0.09 0.11

Total field charges $0.19 $0.16 $0.18

Chief office and plant depreciation 0.01 0.03 0.02

Total average cost $0.20 $0.19 $0.20

Кирпичная кладка в сводах. — Из-за тяжелого крепления кирпичная кладка в Манхэттене была в значительной степени затруднена, и бригада всегда работала в двух или более местах. Работы доводились до точки, где было необходимо выполнить забутовку, или подпереть, или вырубить мешающие элементы крепления, а затем людей переводили в другое место, пока это делалось.

Кружала устанавливались комплектами по семь штук с шагом 4 фута. С каждым комплектом ребер использовались два 14-футовых отрезка опалубки из желтой сосны сечением 3 на 4 дюйма, с блочной опалубкой 24 на 8 дюймов в шелыге.

Все кружала устанавливались на ¼ дюйма выше, чтобы учесть осадку, за исключением пролета 24 фута 6 дюймов, в котором они устанавливались на ½ дюйма выше. Это оказалось достаточным, средняя осадка ребер составила 0,01 фута, а каменной кладки — 0,003 фута. В пролете 24 фута 6 дюймов ребра были усилены блоками 6 на 6 дюймов и стойками 12 на 12 дюймов до проектной отметки. Здесь возникли большие трудности с мешающим креплением из-за осадки широкого полого пролета. Как упоминалось ранее, были встроены трубы для цементации.

Каждый каменщик укладывал в среднем 0,535 куб. ярда кирпичной кладки в час, или 4,28 куб. ярда в день. Количество кирпичей, уложенных одним каменщиком в час, составляло 218, или 1744 в день.

Кирпичи были лучшего качества из витрифицированного дорожного кирпича и были получены от Jamestown Brick Company из Джеймстауна, штат Нью-Йорк. Средний размер составлял 8¾ на 3-15/16 на 2-7/16 дюйма; среднее количество на кубический ярд кладки составляло 408, при этом своды имели пролет от 19 до 24 футов 6 дюймов и толщину от 22 до 27 дюймов. Швы составляли 3/16 дюйма на лицевой стороне и в среднем 9/16 дюйма по всей толщине свода.

Пропорции для раствора были 1 часть цемента и 2½ части песка. Один кубический ярд кладки состоял из 73,5% кирпича и 26,5% раствора. Объем ингредиентов в четырехмешковом замесе составлял 12,12 куб. футов, а полученная смесь составляла 9,54 куб. футов. Количество баррелей цемента составляло 0,915 на кубический ярд кладки, и около 17,7% приготовленного раствора было потрачено впустую. Средняя занятая численность была:

Laying.

1 Foreman @ $8.00 per day

4 Layers " 6.00 " "

8 Tenders " 2.00 " "

2 Mixers " 2.00 " "

Forms.

1 Foreman @ $4.50 per day

4 Carpenters " 3.50 " "

5 Helpers " 2.25 " "

Transport.

¼ Hoist engineer @ $3.00 per day

¼ Signalman " 2.00 " "

4 Laborers " 2.00 " "

Для материалов преобладали следующие цены: цемент — 2,00 доллара за баррель, песок — от 0,90 до 1,00 доллара за кубический ярд, кирпич — 16,00 долларов за тысячу с доставкой на склад, кружала — 26,00 долларов за штуку, опалубка — 45,00 долларов за 1000 футов B.M.

Стоимость кирпичной кладки приведена в таблице 15.

ТАБЛИЦА 15. — Стоимость кирпичной кладки.

Manhattan. Weehawken. Total.

Cubic yards placed 4,137 790 4,927

Labor. Average Cost per Cubic Yard.

Surface transport $0.35 $1.19 $0.48

Superintendent and general labor at point of work 0.17 0.04 0.16

Laying and mixing 2.58 3.20 2.60

Forms: erection and removal 2.62 0.32 2.25

Tunnel transport 1.19 1.12 1.18

Total labor $6.91 $5.87 $6.75

Material.

Brick $6.56 $6.56 $6.56

Cement 1.76 1.75 1.76

Sand 0.20 0.28 0.22

Forms 0.92 0.98 0.98

Overhead conductor pockets 0.15 0.09 0.13

Total material $9.59 $9.66 $9.60

Plant running $0.55 $0.30 $0.51

Surface labor, repairs and maintenance 0.36 1.30 0.51

Field office administration 0.55 0.88 0.60

Total field charges $17.96 $18.01 $17.97

Chief office administration $0.60 $0.66 $0.61

Plant depreciation 0.35 0.64 0.39

Total average cost per cubic yard $18.91 $19.31 $18.97

В таблице 16 стоимость цементационного раствора выражена в баррелях использованного цемента, поскольку в графике цен, прилагаемом к контракту, это было единицей оплаты за раствор.

ТАБЛИЦА 16. — Стоимость цементационного раствора над сводами в наземных тоннелях. Стоимость в долларах за баррель использованного цемента.

Manhattan. (Gy-East only.) Weehawken. Total.

Barrels used 3,000½ 261½ 3,262

Average Cost per Barrel of Cement Used.

Labor $0.55 $0.46 $0.53

Material 2.30 2.25 2.28

Field office administration 0.08 0.06 0.08

Plant and supplies 0.10 0.07 0.09

Total field charges $3.03 $2.84 $2.98

Chief office and plant depreciation 0.21 0.22 0.28

Total average cost $3.24 $3.06 $3.20

Витрифицированные керамические каналы для электрических кабелей. — Общие чертежи покажут, как были расположены каналы и что через определенные интервалы были предусмотрены смотровые колодцы. Они были гидроизолированы: в случае каналов, заделанных в полку, — общей гидроизоляцией тоннелей, которая была доведена до уровня низа блоков каналов; а в случае каналов ниже проектной отметки — специальной гидроизоляцией из войлока и битума, обернутой вокруг самих каналов.

Часть стены перед каналами была связана с той, что позади, связями, в основном из просечно-вытяжного металла, проходящими между каналами. Примеры связей можно увидеть на чертежах.

Стыки между последовательными отрезками 4-ходовых и 2-ходовых каналов были обернуты двумя слоями хлопчатобумажной ткани шириной 6 дюймов, стыки одноходовых каналов не обертывались, а заделывались цементным раствором. Каналы укладывались на постель из раствора и были выполнены так, чтобы перекрывать швы сверху, снизу и по бокам с соседними каналами. Они укладывались с помощью деревянной оправки; квадратная кожаная шайба на ближнем конце действовала как очиститель, когда оправку протягивали через канал.

Технические условия требовали, чтобы каналы укладывались одновременно с бетоном и возводились вместе с ним, но это оказалось очень неудобной операцией, так как трамбование бетона и хождение людей беспокоили каналы, особенно учитывая, что связи лежали поперек них. Поэтому было решено сначала возвести часть стены позади каналов, со связями, заделанными в нее на нужной высоте и выступающими из нее, затем уложить блоки каналов против этой стены, загибая связи вниз по мере достижения их уровня, и, наконец, после того, как все каналы были установлены, уложить бетон перед и поверх каналов. Несколько детальных модификаций этой общей схемы применялись в то или иное время, когда это было необходимо или целесообразно.

Укладка каналов ниже проектной отметки не была осложнена наличием связей, здесь трудности вызывала гидроизоляция, как описано ранее.

Технические условия требовали окончательной прочистки после завершения. Группа аппаратов, используемых в этом процессе, показана на рис. 1, лист XXXV; различные части идентифицированы следующим ключом:

Ключ к рис. 1, лист XXXV.

1.—4-way duct, for telephone and telegraph cables,

2.—2-way duct, for telephone and telegraph cables,

3.—1-way duct, for high- and low-tension cables,

4.—Plug for closing open ends of ducts,

5.—Plug for closing open ends of ducts in position,

6, 7, and 8.—Cutters for removing obstructions,

9.—Hedgehog cutter for removing grout in ducts,

10.—Rodding mandrel for multiple ducts,

11.—Laying mandrel,

12.—Rodding mandrel, with jar-link attached,

13.—Laying mandrel,

14 and 15.—Rubber-disk cleaners, used after final rodding,

16 and 17.—Sectional wooden rods used for rodding,

18.—Section of iron rods used for rodding,

19.—Jar-link,

20.—Cotton duck for wrapping joints of multiple ducts,

21.—Hook for pulling forward laying mandrel,

22.—Top view of trap for recovering lost or broken rods left in ducts.

Для стержня использовалась обычная ¾-дюймовая газовая труба, а впереди оправки пропускался резец с прямоугольным поперечным сечением и закругленными углами: за резцом следовал скребок, состоящий из нескольких квадратных кожаных шайб размером с каналы, расположенных через интервалы на коротком стержне. Затем пропускалась сама оправка, при этом на стержнях работали три или четыре человека. Таким образом, все каналы в блоке прочищались от колодца до колодца. Когда канал был прочищен, он затыкался с каждого конца деревянной пробкой. Сначала использовалась сплошная деревянная парафинированная пробка, но впоследствии использовалась расширяющаяся пробка.

При прочистке силовых каналов встретилось очень мало трудностей, за исключением нескольких смещенных каналов или небольшого холмика раствора или укладочной оправки, оставленной внутри. В таких местах в бетоне делался вырез и канал заменялся.

В телефонных и телеграфных каналах ниже проектной отметки к востоку от Манхэттенской шахты много хлопот доставил цементный раствор в каналах. Оправка и резцы отклонялись и проламывали стенки каналов, вместо того чтобы удалить этот твердый раствор. Приходилось прорезать траншеи от пола до верха гидроизоляции, затем последнюю разрезали и отгибали назад, а каналы заменяли. Чтобы сделать это, приходилось вынимать ряд каналов, чтобы заменить сломанные и получить правильные нахлесты. Затем гидроизоляцию латали, а бетон восстанавливали. Этот раствор не проникал через гидроизоляцию, а попадал через концы каналов, где они не были должным образом заткнуты и защищены. Бригада по каналам, как для укладки, так и для прочистки, обычно состояла из

1 бригадира с оплатой 3,50 доллара в день и 9 рабочих с оплатой 1,75 доллара в день.

При укладке: 4 человека укладывали, 2 человека смешивали и носили раствор, и 3 транспортировали материал. При прочистке: 4 человека прочищали, 2 человека у соседних колодцев соединяли и разъединяли резцы и оправки, 1 соединял стержни и 2 человека помогали в целом.

Стоимость этой работы показана в таблице 17.

Транспортировка и удаление.

Путь на поверхности и в тоннелях состоял из 20-фунтовых рельсов с шириной колеи 2 фута.

Выемка грунта обрабатывалась в бадьях, перевозимых на платформах, а бетон — в 1¼-кубовых вагонетках, разгружающихся сбоку или с торца.

PLATE XXXV.

TRANS. AM. SOC. CIV. ENGRS.

VOL. LXVIII, No. 1155.

HEWETT AND BROWN ON

PENNSYLVANIA R. R. TUNNELS: NORTH RIVER TUNNELS.

Fig. 1.

Click to view larger image.

Fig. 2.

Click to view larger image.

ТАБЛИЦА 17. — Стоимость работ по каналам.

Manhattan. Weehawken. Total.

Duct feet 115,962 35,155 151,117

Average Cost per Duct Foot.

Labor $0.035 $0.032 $0.034

Material 0.043 0.052 0.045

Total field charges 0.078 0.084 0.079

Chief office and plant depreciation 0.005 0.008 0.006

Total average cost $0.083 $0.092 $0.085

Когда транспортировка шла на подъем, использовались 6 на 6-дюймовые подъемные машины Lidgerwood с 10-дюймовыми одинарными фрикционными барабанами, приводимые в действие сжатым воздухом от линий высокого давления. На спуск вагонетки перемещались и контролировались вручную.

Порода, которая проходила через шахту в Манхэттене, сбрасывалась в бункеры на поверхности, а оттуда по мере необходимости загружалась в грузовики. В открытой выемке порода сбрасывалась непосредственно в грузовики. Грузоперевозки были переданы подрядчиком субподрядчику, который предоставлял грузовики, упряжки и грузчиков на причале. В Уихокене были достигнуты договоренности с железной дорогой Эри, которая взяла на себя вывоз породы, необходимой в качестве засыпки. Поэтому вагонетки из тоннеля сбрасывались непосредственно на платформы, которые подвозились к грубо сделанной платформе возле шахты.

Подъем в Манхэттене осуществлялся деррик-краном на Десятой авеню и открытой выемке, а также лифтом в Манхэттенской шахте. В Уихокене весь подъем осуществлялся лифтом в шахте.

Песок и камень доставлялись на причалы баржами. В Манхэттене эти материалы разгружались на грузовики с помощью мостового крана и перевозились на шахту, где разгружались деррик-кранами в бункеры. В Уихокене они разгружались грейферным ковшом, загружались в вагонетки на эстакаде, транспортировались в них к верху шахты и выгружались в бункеры.

Цемент в Манхэттене доставлялся грузовиками со склада Компании на Одиннадцатой авеню и 38-й улице к шахте, где он помещался в дополнительный складской сарай наверху шахты, откуда по мере необходимости доставлялся к смесителю лифтом. В Уихокене он доставлялся на платформах непосредственно со склада к смесителю.

Освещение.

Временно и в течение короткого времени в начале для освещения использовались керосиновые факелы, пока их не заменили электрическими лампами, ток для которых подавался от генераторов подрядчика, описанных в разделе «Энергетическая установка».

Лампы, использовавшиеся вдоль путей, имели силу света 16 свечей и были защищены проволочными сетками; они были одиночными, но везде, где велись работы, применялись группы из четырех или пяти ламп с отражателями.

Откачка воды.

На Манхэттенской шахте были установлены два насоса. Они должны были откачивать воду не только из скальных тоннелей, но также из тоннелей под рекой. Один из них представлял собой компаунд-дуплекс-насос Дина производительностью 500 галл./мин, а второй — насос Блейка производительностью 150 галл./мин. Сначала они приводились в действие паром непосредственно от электростанции, но позже стал использоваться сжатый воздух. При остановке электростанции применялся центробежный насос с электроприводом. Он приводился в движение электродвигателем постоянного тока параллельного возбуждения General Electric типа C-07½ со скоростью вращения 1250 об/мин при 250 вольтах и 37,5 амперах (10 л.с.) в открытом состоянии и 22,9 амперах (6 л.с.) в закрытом состоянии и имел производительность 450 галл./мин. Для подачи воды в зумпф шахты во время строительства использовались небольшие пневматические насосы Кэмерона производительностью около 140 галл./мин.

На Уихокенской шахте использовались два насоса; они откачивали воду как из тоннелей Берген-Хилл, так и из Уихокенских тоннелей. Сначала применялся дуплексный насос Уортингтона производительностью около 500 галл./мин. Позже он был заменен электродвигателем постоянного тока параллельного возбуждения General Electric типа O-15 со скоростью вращения 925 об/мин при 230 вольтах и 74 амперах (20 л.с.) в открытом состоянии и 38,5 амперах (10 л.с.) в закрытом состоянии. Его производительность составляла 240 галл./мин. В ходе строительства вода откачивалась из забоя к шахте с помощью небольших насосов Кэмерона, аналогичных тем, что использовались на Манхэттенской шахте. По завершении работ дренаж с обратным уклоном на уровне подошвы отводил воду самотеком в зумпф шахты.

Работы в Манхэттенских наземных тоннелях были практически завершены к 1 мая 1908 года, хотя вентиляционные устройства и верхняя платформа в перемычечной арке были смонтированы только после завершения бетонных работ в речных тоннелях, в результате чего работы были полностью закончены лишь в сентябре 1909 года.

Работы в Уихокенских наземных тоннелях были завершены в июле 1907 года, однако полки и вентиляционные устройства в Уихокенской шахте были установлены только после завершения тоннелей Берген-Хилл и, следовательно, были закончены лишь в августе 1909 года.

Сооружение железобетонной стены вокруг Уихокенской шахты вместе с лестницами от уровня полок шахты до поверхности выполнялось по отдельному контракту; работы начались 15 сентября 1909 года и были завершены к концу декабря 1909 года.

Речные тоннели.

Работы по сооружениию речных тоннелей с некоторых точек зрения представляют наибольший интерес. Они интересны тем, что это первое пересечение основных железнодорожных путей через грозное препятствие — Гудзон, а также из-за долгого и бурно обсуждавшегося вопроса о том, требовались ли под этими тоннелями фундаменты — ввиду предшествующего опыта и неудач при строительстве тоннелей под этой рекой — для предотвращения изменения их высотного положения под воздействием интенсивного движения.

Описываемые здесь речные тоннели начинаются с восточной стороны камер щитов на нью-йоркской стороне и заканчиваются с восточной стороны камер щитов на нью-джерсийской стороне. Таким образом, они включают нью-йоркские камеры щитов и исключают нью-джерсийские, причем причиной такого разграничения является то, что нью-йоркские камеры щитов обделены чугуном, в то время как камеры на стороне Нью-Джерси имеют типичную конструкцию в скальном выемке, как уже описывалось. Сначала будут описаны конструкция тоннелей и их вспомогательные элементы, затем — строительство тоннелей до завершения металлической обделки, а после этого — описание бетонной обделки и завершение работ.

Конструкция металлической обделки.

Нью-йоркские камеры щитов. — Камеры щитов можно увидеть на упоминавшемся ранее листе XXXII, на котором показано сочленение тоннелей с чугунной обделкой и камер щитов. Они состоят из двух участков тоннеля с чугунной обделкой, расположенных бок о бок, с полуциркульными арками и прямыми боковыми стенами. Сегменты арки выполнены с разбежкой стыков за счет того, что отливки боковых стен или колонн имеют две разные высоты, как показано на рис. 9. Длина каждого кольца составляет 18 дюймов.