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

641-1,110 1,175.0

28

21 0 0 7 28 8 0-04 0-30 0-14 0-56 1-08 1-12 1-29 1-02 0-36 0-36 0-44 0-54 6-38 0-11 2-27 2-27 2-51 3-18 2-35

All 185-1,110 2,315.0

28

22 0 0.1 5 27 12 0-07 1-20 0[V] 1-48 2-01 2-11 2-17 1-56

[W]

0-10 3-18 3-31 3-41 3-47 3-26

25-1,110 2,715.0

26

21 0.1 0.1 3 24 17.1 0-12 3-13 [V]

2-05 [W]

0-09

5-27

СВОДКА

Weight of iron Section between rings Description Average No. of Men in Gang Average No. of cubic yards per ring Time mucking, per cubic yard Average Time per Ring. Unavoidable Delays (not Included in Average Time per Ring).

Length in feet Material Ave. air Pressure Method of Excavation Shield Drilling Grouting Air trans Total Shoving and mucking [V] Erection [W] Lost time Total Items Time hrs min

Ordinary 1-24 60.0 Rock 0 [X] 9 .04 0 0 10 46 0-06 4-32 6-23 0-00 10-55 First bulkhead 132-00

25-55 77.5 " 20 [X] 14 5 0.5 1 21 46 0-51 39-33 4-29 0-00 44-02 Second bulkhead 158-50

56-72 42.5 Mixed sand and rock 10 [X]Breasting 22 2 .09 2 26 44 0-21 15-05 2-55 0-04 18-04 Grouting 240-00

73-165 232.5 Sand & gravel 10 [X]Breasting 22 0 .1 2 24 39 0-11 6-56 2-26 0-09 9-31 Old cave-in 234-00

166-184 47.5 Sand and silt with piles 20 [X]Breasting and cutting piles 22 0 .38 3 25 42 0-09 6-19 2-37 0-07 9-03 Shoving tube 128-00

185-253 172.5 Silt w/ piles 24 [X]Breasting and cutting piles 23 0 .71 3 26 43 0-09 6-13 2-15 0-05 8-43 - -

254-640 110.0 Silt 26 [Y]Doors 22 0 0 3 25 11 0-07 1-13 2-20 0-08 3-41 Total 892-50

25-640 1,540.0

20 [Y]Doors 21 0.3 .12 3 24 24 0-14 5-06 2-24 0-08 7-38 per ring 0-49

Hvy 641-1,110 1,175.0

28

21 0 0 7 28 8 0-04 0-44 1-40 0-11 2-35

All 25-1,110 2,715.0

26

21 0.1 0.1 3 24 17.1 0-12 3-13 3-05 0-09 5-27

[V] Включая время работы домкратов.

[W] Включая время затяжки болтов.

[X] Разработка грунта впереди щита.

[Y] Продвижение щита в ил при открытых... дверях.

ТАБЛИЦА 27. — Работы по щитовой проходке тоннеля, Уихокенская шахта, южный русловой тоннель. Таблица, показывающая размер бригады, объем выемки породы и время на одно кольцо, затрачиваемое на различные операции при сооружении тоннеля в различных типах встреченных грунтов; а также масштабы и характер всех непредвиденных задержек.

Weight of iron. Section between rings. Description. Ave. No. of Men in Gang. Av. No. of cu. yd. per ring. Time Mucking, per cu. yd. Av. Time per ring Shoving and Mucking. Time for Jacks. Time for Ring Erection, Hrs. and Min. Bolting Time, (Whole Time on Bolts After Ring is Complete.) Time lost repairing hydraulic piping. Total Time.

Length in feet. Material. Ave. air Pressure. Method of Excavation. Shield. Drilling. Grouting. Air trans. Total. Straight. Bore 1. Bore 2. Taper. Mean. Straight. Bore 1. Bore 2. Taper. Mean. Straight. Bore 1. Bore 2. Taper. Mean.

A B C D E F G G G G G H H H H H

Ordinary. 1-27 67.5 Rock 9

[B] Excavation partially completed previously.

8-30

3-45 8-08 Bolting time for light iron is included in erection. 0-14 21-11

16-26 20-49

28-42 37.5 " 12 [B] 13 4 1 1 19 48.7 0-25 20-33

4-23

4-00 4-21 0-12 25-08

24-45 25-06

43-58 40.0 Rock or gravel 12 [B] 19 2 2 2 25 44.2 0-46 33-44

4-16

5-45 4-44 1-15 39-15

40-44 39-43

59-153 237.5 Gravel and sand 16 [B]Breasting 25

1 4 30 39.0 0-12 8-06

2-19

4-18 2-23 0-30 10-55

12-54 10-59

154-170 42.5 Sand and silt with piles 18 " 26

1 5 32 41.6 0-10 7-10

2-00 J. J. 1-48 1-59 0-00 9-10 J. J. 8-58 9-09

171-236 165.0 Silt with piles 22 Top half 22

1 3 26 42.6 0-10 7-23

2-36 2-55 2-58 1-24 2-35 0-05 10-04 10-23 10-26 8-52 10-03

237-259 57.5 Silt 25

[C]1 door 18

1 3 22 13.8 0-11 2-29

3-01 2-05 1-28 2-00 2-32 0-20 5-50 4-54 4-17 4-49 5-21

260-302 107.5 " 27 [C]1 door 15

2 17 0

0-32

2-34 2-35 3-38 4-28 3-05 0-08 3-14 3-15 4-18 5-08 3-45

303-350 120.0 " 27 [C]8 doors 15

4 19 6.9 0-07 0-52

2-59 2-28 2-37 1-44 2-41 0-07 3-58 3-27 3-36 2-43 3-40

351-378 70.0 " 27.5 [C]8 " 18

6 24 0

0-33

2-05 2-32 2-48 2-00 2-18 0-17 2-55 3-22 3-38 2-50 3-08

379-424 115.0 " 27.5 [C]8 " 19

4 23 6.9 0-07 0-48

3-34 2-51 3-18 3-19 3-22 0-25 4-47 4-09 4-31 4-32 4-35

425-522 245.0 " 28 [C]1 door 19

4 23 6.7 0-06 0-45

3-09 3-51 3-00 3-28 3-16 0-16 4-10 4-52 4-01 4-29 4-17

523-625 257.5 " 28 [C]1 " 20

4 24 0

0-32

1-36 1-37 1-47 1-51 1-39 0-12 2-20 2-21 2-31 2-35 2-23

171-625 1,137.5

27

19

4 23 9.7 0-11 1-44

[Z] 2-37 2-41 2-41 2-32 2-38 0-13 4-34 4-38 4-38 4-29 4-35

28-625 1,495.0

25

19 .8 0.8 3.4 24 17.8 0-14 4-14 [Z]

2-41 0-16

7-11

Heavy. 626-649 57.5 Silt 28 [C]1 door 16

3 19 12.2 0-12 2-23 [Z] 2-19 2-30 2-05 1-42 2-16 1-01 1-04 1-04 0-50 1-01 0-32 6-15 6-29 6-04 5-27 6-12

650-733 210.0 " 28 [C]8 doors 19

4 23 13.5

0-57 0-13 1-42 1-24 1-47 1-48 1-39 1-15 0-52 0-55 0-42 1-07 0-32 4-39 3-58 4-24 4-12 4-28

734-753 50.0 " 28 [C]8 " 24

5 29 8.3 0-05 0-41 0-17 1-06 1-55 0-38 1-20 1-12 0-38 0-44 1-13 0-20 0-44 0-06 2-48 3-43 2-55 2-44 3-00

754-844 227.5 " 28 [C]8 " 26

8 34 12.8 0-04 0-51 0-16 1-19 1-41 1-52 0-50 1-29 0-39 0-50 0-54 0-40 0-44 0-25 3-30 4-08 4-18 3-02 3-45

845-859 37.5 " 28 [C]8 " 27

9 36 5.6 0-07 0-39 0-19 1-24 1-08 1-10

1-20 0-45 0-15 0-15

0-37 0-48 3-55 3-09 3-11

3-43

860-899 100.0 " 28 [C]8 " 24

8 33 16.5 0-02 0-39 0-13 1-00 1-05 1-13

1-04 0-59 0-32 0-49

0-52 0-07 2-58 2-36 3-01

2-55

900-935 90.0 " 28 [C]1 door 25

7 32 11.5 0-03 0-29 0-14 0-47 1-13 0-52 1-10 0-52 0-39 0-43 0-32 0-20 0-38 0-04 2-18 2-43 2-11 2-17 2-17

936-963 70.5 " 28 [C]1 " 25

8 33 5.9 0-03 0-19 0-15 0-59 0-47 0-55

0-56 0-34 0-16 0-41

0-32 0-37 2-44 2-14 2-47

2-39

964-1,003 100.0 " 28 [C]1 " 25

10 35 8.1 0-03 0-27 0-10 0-51 0-52 1-05

0-53 0-32 0-45 0-37

0-35 0-16 2-16 2-30 2-35

2-21

1,004-1,060 142.5 " 28 [C]1 " 26

10 36 8.7 0-03 0-30 0-15 1-01 1-09 1-05 0-45 1-03 0-54 0-37 0-49 0-40 0-49 0-24 3-04 2-55 3-03 2-34 3-01

1,061-1,110 125.0 " 28 [C]1 " 37

10 47 6.2 0-03 0-19 0-10 0-42 0-49 0-54 0-45 0-45 0-24 0-26 0-39 0-25 0-27 0-00 1-35 1-44 2-02 1-39 1-41

1,111-1,238 320.0 " 28 [C]1 " 30

9 39 15.6 0-02 0-38 0-16 0-48 1-06 1-04 1-23 0-56 0-36 0-34 0-57 1-12 0-41 0-02 2-20 2-36 2-57 3-31 2-33

1,239-1,312 185.0 " 28

39

9 38 13.0 0-03 0-36 0-18 1-04 1-01 1-02 1-15 1-07 0-39 0-43 1-12 0-59 0-50 0-10 2-47 2-48 3-18 3-18 3-01

626-1,312 1,717.5 " 28

35

8 33 10.6 0-04 0-42 0-14 1-06 1-15 1-16 1-18 1-10 0-45 0-40 0-52 0-54 0-47 0-16 3-03 3-07 3-20 3-24 3-09

All 171-1,312 2,855.0

28

23

6 29 10.2 0-07 1-15

[Z] 2-09 2-13 2-21 2-20 2-13

[A]

0-15 3-39 3-43 3-51 3-50 3-43

28-1,312 3,212.5

26

21

5 26 14.1 0-10 2-28 [Z]

2-18 [A]

0-15

5-01

СВОДКА

Weight of iron. Section between rings. Description. Ave. No. of Men in Gang. Average No. of cubic yards per ring. Time mucking, per cubic yard. Average Time per Ring. Unavoidable Delays (not Included in Average Time per Ring).

Length in feet. Material. Ave. air Pressure. Method of Excavation. Shield. Drilling. Grouting. Air Trans. Total. Shoving and mucking. [Z] Erection.[A] Lost time. Total. Items. Time, hrs. min.

Ordinary. 28-42 37.5 Rock 12 [B]Breast 13 4 1 1 19 48.7 0-25 20-33 4-21 0-12 25-06 First bulkhead 80-00

43-58 40.0 Rock and gravel 12 " 19 2 2 2 25 44.2 0-46 33-44 4-44 1-15 39-43 Second bulkhead 156-00

59-153 237.5 Gravel and sand 16 " 25

1 4 30 39.0 0-12 8-06 2-23 0-30 10-59 Grouting rock sections 280-00

154-170 42.5 Sand or silt, with piles 18 " 26

1 5 32 41.6 0-10 7-10 1-59 0-0 9-09 Blow-outs 222-00

171-236 165.0 Silt with piles 22 " 22

1 3 26 42.6 0-10 7-23 2-35 0-05 10-03 Shield repairs 326-40

237-259 57.5 Silt 25 [C]1 door 18

1 3 22 13.8 0-11 2-29 2-32 0-20 5-21 Horz. timbers 69-30

260-625 915.0 " 27 1 " 18

4 22 3.6 0-06 0-40 2-39 0-14 3-33 Total 1,134-10

28-625 1,495.0

25

19 .8 0.8 3.4 24 17.8 0-14 4-14 2-41 0-16 7-11 Per ring 0-53

Heavy. 626-1,312 1,717.5 Silt 28

25

8 33 10.6 0-4 0-56 1-57 0-16 3-09

All. 28-1,312 3,212.5

26

21

5 26 14.1 0-10 2-28 2-18 0-15 5-01

[Z] Включая время работы домкратов.

[A] Включая время затяжки болтов.

[B] Разработка грунта впереди щита.

[C] Продвижение щита в ил при открытых... дверях.

Среднее время, затрачиваемое на каждую операцию на всех забоях, приведено в таблице 28. Работа подразделяется по различным типам встреченных грунтов.

Проходка, отраженная в объеме работ, выполняемых ежемесячно каждым щитом, приведена в таблице 29.

ТАБЛИЦА 28. — Работы по щитовой проходке тоннеля. — Общее количество смонтированных колец и отработанных смен всеми четырьмя щитами по контрактам Gy-West и Gj, а также средний размер бригады, объем выемки породы и время, затрачиваемое на одно кольцо для различных операций, связанных с сооружением тоннеля в каждом из нескольких встреченных типов грунтов; а также масштабы и характер всех непредвиденных задержек.

Weight of iron. Description of Material. Total No. of rings. Total No. of feet. Total number of 8-hour shifts. Average air pressure. Ave. No. of Men in Gang. Cu. yd. per ring. Time per cu. yd. Average Time per Ring. Ave. Unavoidable Delay per Working Face.

Shield. Drilling. Grouting. Air trans. Total. Shoving and mucking. Erecting. Lost time. Total. Items not included in previous figures. Time.

Unit. Unit. Hrs. Min. Hrs. Min. Hrs. Min. Hrs. Min. Ave. unit.

Unit. Unit. Unit. Unit. Unit. K L M Hrs. Min.

Ordinary Rock. 165 412.5 597 16 18 9 0.25 1 28 51 0-27 25 15 3 41 0 02 28 58 1st Bulkhead 136 00

Rock and earth and rock and gravel. 177 442.5 500 14 22 5 0.3 2 30 45 0-26 19 31 2 55 0 11 22 37 2d " 147 54

Sand and gravel (unobstructed), NJ 188 470.0 241 13 24

0.6 3 27 39 0-12 7 31 2 24 0 20 10 15 Grouting 246 00

Sand and silt (with piles.) 171 427.5 199 22 23

1.0 3 27 43 0-09 6 46 2 24 0 09 9 19 Blow-outs 91 11

Silt under R. R. tracks, NY 396 990.0 355 19 27

3 30 42 0-06 4 09 2 51 0 10 7 10 Miscellaneous 230 33

Rip-rap and silt under bulkhead. 77 192.5 193 23 26

4 30 43 0-21 14 47 3 41 1 34 20 02 Total 851 38

Total mixed and difficult ground. 1,174 2,935.0 2,085 17 22 4 0.3 3 29 43 0-18 11 02 2 54 0 16 14 12

Silt--ordinary iron 1,302 3,255.0 676 25 22

4 26 12 0-07 1 20 2 35 0 14 4 12

Heavy Silt--heavy iron. 2,209 5,522.5 791 26 25

8 33 12 0-05 0 58 1 44 0 10 2 52

Silt--ord and heavy iron under river. 3,511 8,777.5 1,467 26 24

6 30 12 0-06 1 09 2 05 0 12 3 26

Grand total. 4,685 11,712.5 3,552 21 23 2 0.2 4 29 20 0-11 3 33 2 15 0 13 6 01

Средняя задержка на одно кольцо — 0 час. 44 мин. Среднее количество колец, построенных одним щитом = 1 146¼.

Average time per ring. 6 hr 01 min

Delays. 44 min

—————

Total time per ring. 6 hr 45 min

Примечание. — «Непредвиденные задержки», включенные в эту таблицу, не охватывают периоды, в течение которых работы полностью или частично останавливались из-за проведения экспериментов и наблюдений, нехватки чугуна в связи с изменением проекта и праздников.

K — Включая время работы домкратов. L — Включая время, затраченное всей бригадой на установку болтов; в дополнение к этому работала небольшая бригада, которая тратила на эту работу все свое время. M — Главным образом из-за поломок гидравлических линий и эректора.

Давление воздуха. — Давление воздуха колеблелось от 17 до 37 фунтов. За русловой линией оно составляло в среднем 17 фунтов, а под рекой — 26 фунтов. За русловыми линиями давление обычно поддерживалось примерно равным напору воды на уровне шелыги, за исключением тех случаев в Уихокене, где, как описывалось ранее, это было невозможно.

В иле давление было значительно ниже гидростатического напора на уровне шелыги, но если возникала необходимость выполнять выемку грунта впереди щита, например на стыке щитов, требуемое давление воздуха было примерно равно весу вышележащего материала, а именно воды и ила, поскольку ил, имевший объемный вес от 97 до 106 фунтов на куб. фут и в среднем 100 фунтов на куб. фут, вел себя подобно жидкости.

ТАБЛИЦА 29. — Ежемесячный прогресс работ по щитовой проходке тоннеля.

Month North Manhattan. South Manhattan. North Weehawken. South Weehawken. Average progress per shield lin. ft. per month.

Number of rings erected. Station of leading ring. Lin. ft. for month. Number of rings erected. Station of leading ring. Lin. ft. for month. Number of rings erected. Station of leading ring. Lin. ft. for month. Number of rings erected. Station of leading ring. Lin. ft. for month.

For month. To date. For month. To date. For month. To date. For month. To date.

1905

May 26 26 200 + 83.7 63.7

15.9

June 26 52 201 + 49.0 65.3

24 24 260 + 76.6 59.3 12 12 260 + 70.0 30.0 38.6

July 28 80 202 + 19.2 70.2

12 36 260 + 46.6 30.0 15 27 260 + 32.4 37.6 34.4

Aug 26 106 202 + 84.3 65.1

15 51 260 + 09.1 37.5 16 43 260 + 07.4 25.0 31.9

Sept 21 127 203 + 36.8 52.5 31 31 200 + 96.4 76.4 1 52 260 + 06.6 2.5 18 61 259 + 47.2 60.2 47.9

Oct 25 152 203 + 99.4 63.6 45 76 202 + 09.2 112.8 10 62 259 + 81.5 25.1 20 81 258 + 97.2 50.0 62.9

Nov 31 183 204 + 76.9 77.5 31 107 202 + 86.5 77.3 29 91 259 + 09.0 72.5 39 120 257 + 99.7 97.5 81.2

Dec 59 242 206 + 24.6 147.7 34 141 208 + 71.8 85.3 46 137 257 + 94.0 115.0 77 197 256 + 07.1 192.6 135.1

1906

Jan 94 336 208 + 59.8 235.2 27 168 304 + 39.4 67.6 77 214 256 + 01.4 192.6 73 270 254 + 24.6 182.5 169.4

Feb 78 414 210 + 54.9 195.1 64 232 205 + 99.6 160.2 133 347 252 + 68.6 332.8 165 435 250 + 11.7 412.9 275.2

Mar 56 470 211 + 95.2 140.3 96 328 208 + 39.9 240.3 142 489 249 + 13.3 355.3 111 546 247 + 34.0 277.7 253.4

April 119 589 214 + 93.0 297.8 84 412 210 + 59.1 210.2 32 521 248 + 33.3 80.0 78 624 245 + 38.9 195.1 195.7

May 129 718 218 + 15.7 322.7 70 482 212 + 25.3 165.2 121 642 245 + 30.6 302.7 2 626 245 + 33.9 5.0 198.9

June 218 936 232 + 60.9 545.2 140 622 215 + 75.5 350.2 162 804 241 + 25.3 405.3 157 788 241 + 41.1 392.8 423.4

July 155 1,091 227 + 48.5 387.6 82 704 217 + 80.7 205.2 113 917 238 + 42.4 282.9 118 901 238 + 45.9 295.2 292.7

Aug 145 1,236 231 + 11.2 362.7 134 838 221 + 15.8 335.1 138 1,055 234 + 97.1 345.3 140 1,041 234 + 95.8 850.1 348.3

Sept 89 1,325 233 + 34.1 222.9 168 1,006 225 + 35.8 420.0 55 1,110 233 + 59.5 137.6 177 1,218 230 + 52.8 443.0 305.9

Oct

105 1,111 227 + 98.6 262.8 1 1,111 233 + 57.0 2.5 94 1,312 228 + 16.8 236.0 125.3

Nov

7 1,118 228 + 16.8 18.2 9 1,120 233 + 34.1 22.9

10.3

Воздуховод диаметром ½ дюйма был проведен напрямую из рабочей камеры к регистрирующим манометрам в машинном отделении, что позволяло персоналу машинного отделения постоянно следить за воздушной обстановкой внизу. Во избежание чрезмерного повышения давления на воздуховоде у каждого шлюза был установлен предохранительный ключ, настроенный на стравливание воздуха, если его давление поднималось выше желаемого. Компрессорная станция была вполне достаточной мощности, за исключением случаев прохождения гравийного участка в Уихокене, о чем говорилось ранее.

Велся учет подачи воздуха, и здесь можно сказать, что количество свободного воздуха на человека в час в целом составляло от 1500 до 5000 куб. футов, хотя в открытом гравие, где утечка была великой, оно некоторое время достигало 10 000 куб. футов. Более половины периода проходки в иле оно поддерживалось в пределах от 3000 до 4000 куб. футов, но когда стало очевидно, что любое количество воздуха свыше 2000 куб. футов не оказывает благотворного влияния на здоровье, попыток подавать больше не предпринималось, и в течение двух отдельных периодов по две недели подряд оно падало до 1000 куб. футов без какого-либо увеличения числа случаев кессонной болезни.

Количество CO2 в воздухе также измерялось ежедневно, так как спецификации требовали содержать не более 1 части CO2 на 1000 частей воздуха. Среднее значение колебалось в пределах от 0,8 до 1,5 частей на 1000, хотя в исключительных случаях оно падало до 0,3 и поднималось до 4,0. Температура воздуха в тоннелях обычно составляла от 55° до 60° по Фаренгейту, что соответствовало температуре окружающего ила, хотя временами на начальных этапах работ при масштабной цементации на длинных участках тоннеля в скальном грунте она колебалась от 85° до 110° по Фаренгейту.

Цементация. — Раствор состава по объему одна часть портландцемента на одну часть песка нагнетался за обделку тоннеля под давлением воздуха через резьбовые инъекционные отверстия диаметром 1½ дюйма с пробками, выполненные в каждом сегменте для этой цели везде, где грунт не должен был обрушиться на металлическую обделку сразу после ее монтажа. Иными словами, он применялся повсеместно до русловой линии; между русловыми линиями он не применялся, за исключением нью-йоркской подпорной стенки для заполнения пустот в каменной наброске и в точке стыка щитов, где производилась цементация пространства между металлической обделкой и обшивкой щитов снаружи нее. Использовался песок из Кау-Бей, который просеивался для удаления частиц размером более 1/10 дюйма в диаметре, способных засорить клапаны. Для последующих работ по цементации, а именно в верхней части бетонной обделки внутри металлической обделки, использовался песок с Рокавей-Бич. Он очень мелкий и не требовал просеивания; он стоил дороже, но экономия на просеивании и отсутствие засорения клапанов и т. д. привели к экономии.

Раствор смешивался в машине, показанной на рис. 2, пластинка XLI, представляющем собой общий вид процесса цементации.

Инъекционные трубы ввинчивались не напрямую в резьбовое отверстие в сегментах, а в инъекционное отверстие ввинчивалась труба, содержащая ниппель и запорный вентиль, к которой уже присоединялась инъекционная труба. Это предотвращало потери раствора, позволяло перекрыть вентиль, отсоединить инъекционную трубу и оставить патрубок на месте до схватывания раствора. На участке сплошного скального грунта монтировалось 20 или 30 колец без цементации; затем щит останавливался, последние два или три кольца отсоединялись и подтягивались щитом вперед, вокруг последнего оставленного кольца возводилась каменная упорная стенка, и все 20 или 30 колец цементировались за один раз. В иле и гравие в пределах береговой зоны каждое кольцо приходилось цементировать сразу после того, как щит проходил его, во избежание деформации сплющивания, вызываемой давлением на шелыгу в то время, когда борта еще не имели поддержки. Раствор удерживался от попадания в хвост щита путем заделки пространства пустыми мешками из-под цемента при содействии сегментных досок, прижимаемых к забою передового кольца U-образными хомутами, которые надевались на передний кольцевой фланец кольца и доски и затягивались клиньями. Давление воздуха составляло от 70 до 100 фунтов на кв. дюйм выше нормы.

Бригада состояла из одного слесаря-трубопроводника и одного или двух подсобных рабочих, занятых неполный рабочий день. Когда цементировался значительный участок за один раз, как на участке сплошного скального грунта, на короткое время привлекалось много рабочих.

Транспортировка и удаление породы.

Транспортировка и удаление породы будут описаны в следующих разделах:

Получение и разгрузка материалов, Наземная транспортировка, Подземная транспортировка, Удаление породы.

Получение и разгрузка материалов. — У Манхэттенской шахты подрядчик проложил в отвал тупиковую ветку от грузовых путей Нью-Йоркской центральной железной дороги, которая непосредственно примыкает к отвалу с западной стороны. Также имелись причальные сооружения на речном фронте примерно в 1500 футах отсюда.

У Уихокенской шахты имелись четыре тупиковые ветки от Эри-Рейлрод и одна от Уэст-Шор-Рейлрод. Доступ к реке осуществлялся по эстакаде непосредственно из отвала, а к отвалу примыкал Болдуин-авеню.

Вся чугунная обделка прибывала по железной дороге. Она разгружалась дерриками и складировалась так, чтобы ее было удобно использовать в тоннеле. Манхэттенские деррики представляли собой пару стальных дерриков с 39-футовыми стрелами, приводимых в движение электрическим двигателем мощностью 30 л. с. и напряжением 250 вольт. На платформе возле шахты также имелся жестко закрепленный деррик с 50-футовой стрелой, который приводился в движение двигателем мощностью 40 л. с. и напряжением 250 вольт. В Уихокене имелось два жестко закрепленных деррика с 45-футовыми стрелами грузоподъемностью 2 тонны, один из которых приводился в движение паровым котлом и паровой машиной Лиджервуда мощностью 42 л. с., а другой — электродвигателем мощностью 25 л. с. и напряжением 250 вольт. Эти деррики были установлены на возвышенных эстакадах рядом с тупиковыми ветками Эри-Рейлрод. Возле цементного склада на Уэст-Шор-Рейлрод находился жестко закрепленный деррик со стрелой длиной 50 футов и паровым котлом и паровой машиной Лиджервуда мощностью 70 л. с.

Площадь складирования чугунной обделки составляла 1800 кв. футов в Манхэттене и 63 000 кв. футов в Уихокене; максимальное количество обделки, находившейся на складе в любой момент времени, составляло 150 колец в Манхэттене и 1200 колец в Уихокене.

Цемент, который выдавался и продавался Компанией подрядчику, хранился на цементных складах; склад на нью-йоркской стороне находился на Одиннадцатой авеню и 38-й улице, примерно в 1200 футах от шахты, куда его доставляли гужевым транспортом; склад в Уихокене примыкал к шахте, имел внутри себя колею шириной 2 фута и был напрямую соединен с шахтным подъемником.

Наземная транспортировка. — На начальном этапе выемка породы обрабатывалась в мерных бадьях емкостью 1 куб. ярд, которые поднимались на шахты дерриком, но с началом периода монтажа чугуна на каждой шахте были установлены двухклетевые подъемники. Они приводились в движение единой паровой подъемной лебедкой Лиджервуда с фрикционным барабаном мощностью 40 л. с.

Все строительные материалы загружались на вагонетки на поверхности в точке их складирования, перевозились на них к подъемникам, спускались вниз по шахте и доставлялись по тоннелям в нужную точку без разгрузки.

Узкоколейная железная дорога на поверхности и в тоннеле имела ширину колеи 2 фута с рельсами весом 20 фунтов. На каждой шахте использовалось около 70 платформенных вагонеток и 50 вагонеток для породы. На поверхности в Манхэттене они перемещались вручную, но в Уихокене, где расстояния были больше, использовались два электровоза с системой верхнего токосъема.

Подземная транспортировка. — Вагонетки для породы, показанные на рис. 19, имели емкость 1¼ куб. ярда. Короткая база и неравномерная загрузка вызывали немало опрокидываний, но они были компактными, легко управляемыми и могли разгружаться с любой стороны или с торца.

Muck Car (As Used in River Tunnels) Capacity 5,000 Lbs. or 1¼ Cu. Yd.

Fig. 19.

Click to view larger image.

Платформенные вагонетки, показанные на рис. 20, имели грузоподъемность 3 тонны и могли вмещать два тоннельных сегмента. Поскольку рабочий забой располагался ниже шахт по уклону, прибывающие вагонетки перемещались самотеком. Для отправляемых вагонеток использовалась канатная система тяги, состоящая из двухцилиндровых подъемных лебедок Лиджервуда с одинарным фрикционным барабаном (№ 32) мощностью 6 л. с., с цилиндрами диаметром 5 дюймов и ходом 6 дюймов и барабанами диаметром 10 дюймов. Их можно было удобно перемещать с места на место, но, поскольку хвостовой канат отсутствовал, для возврата каната к забою приходилось задействовать нескольких рабочих. После того как были возведены стены второго шлюзового затвора, в каждом тоннеле между первым и вторым шлюзами была установлена непрерывная канатная система с электроприводом.

Лебедка состояла из электродвигателя, приводящего в движение барабанный подъемник диаметром 3 фута 6 дюймов, вокруг которого трижды огибал стальной проволочный канат диаметром ¾ дюйма. Канат огибал блок, шел вниз по тоннелю по правой стороне пути для прибывающих вагонеток и возвращался по левой стороне пути для отправляемых вагонеток. Затем он проводился через комплект блоков, где натяжение в 1000 фунтов обеспечивалось подвесным грузом, воздействующим на блок с подвижной осью на натяжной каретке. Канат поддерживался по всей длине 8-дюймовыми шкивами, установленными в полу с интервалом 50 футов. Все направляющие шкивы имели диаметр 36 дюймов.

Flat Car for Tunnel Segments Capacity 6,000 lbs.

Fig. 20.

Click to view larger image.

Каждая вагонетка крепилась к канату с помощью зажима на своей боковой стороне. Он застегивался и расстегивался вручную, но автоматически освобождался непосредственно перед приближением к повороту каната возле каждого шлюза. Эта система могла без труда транспортировать неуравновешенный груз из 10 порожняковых вагонеток, расположенных на расстоянии 100 футов друг от друга, вверх по 2-процентному уклону. Канат обслуживал участок тоннеля длиной около 1000 футов, а электродвигатель располагался в верхней точке уклона. Приводной двигатель был полузакрытого типа, 8-полюсный, с последовательным возбуждением, расчетной мощностью 25 л. с., числом оборотов 635 об/мин и работал на постоянном токе напряжением 220 вольт. Скорость перемещения вагонеток ограничивалась необходимостью их прохождения через шлюзы по единственному пути. За одну 8-часовую смену в каждом направлении перевозилось до 106 вагонеток.

Удаление породы. — В Манхэттене порода из тоннеля транспортировалась от подъемника по верхнему уровню эстакады отвала и сгружалась в бункеры со стороны 33-й улицы, откуда вывозилась гужевым транспортом на общественную свалку на 30-й улице у Северной реки. В Уихокене скальная выемка вывозилась Эри-Рейлрод на платформенных вагонетках, на которые она сгружалась подрядчиком тоннеля, но весь иловый грунт вывозился гужевым транспортом на заболоченные земли, где были получены разрешения на сброс.

Типичный состав бригад, занятых на транспортировке, был следующим:

Получение и разгрузка материалов: Наземная транспортировка и удаление породы.

У Манхэттенской шахты, при 10-часовых сменах:

2 Engineers on derricks. @ $3.00 per day.

2 Foremen. " 3.25 " "

15 Laborers loading and unloading iron. " 1.75 " "

7 Laborers on disposal. " 1.75 " "

6 Teams. " 7.50 " "

У Уихокенской шахты, при 10-часовых сменах:

3 Engineers on derricks and locomotives. @ $3.00 per day.

16 Laborers loading and unloading iron. " 1.75 " "

3 Foremen. " 3.50 " "

11 Laborers on disposal. " 1.75 " "

6 Teams on disposal. " 6.50 " "

Подземная транспортировка (включая шахтный подъемник): Шахтные подъемники и доставка к первому шлюзу и обратно при 10-часовой смене:

2 Engineers. @ $3.00 per day.

2 Signalmen. " 2.00 " "

1 Foreman. " 3.00 " "

12 Laborers. " 1.75 " "

Между первым шлюзом и рабочим забоем, при 8-часовых сменах, численность бригады варьировалась:

From 1 to 3 (average 2) Hoist engineers @ $3.00 per day.

From 0 to 2 (average 1) Lockman " 2.75 " "

From 1 to 2 (average 2) Trackmen " 3.00 " "

From 2 to 7 (average 4) Cablemen (pulling back cable) " 3.00 " "

Водоотлив. — Вода удалялась из лотка с помощью 4-дюймовой продувочной трубы, которая всегда поддерживалась вблизи щита и сбрасывала воду в зумпф возле шахты.

При отключении давления воздуха, когда устройство продувочной трубы, соответственно, оказывалось недоступным, использовались небольшие насосы Кэмерона с приводом от сжатого воздуха и производительностью около 140 галлонов в час; один насос устанавливался везде, где требовалось сохранять лоток сухим, например в точках, где производилась чеканка.

Освещение. — Тоннели освещались электричеством, причем ток подавался под напряжением 250 вольт от динамо-машин в электростанции подрядчика.

Два кабеля сечением 0000 использовались до вторых шлюзов, примерно на расстоянии 1650 футов от электростанции с каждой стороны; а за этой точкой до стыка щитов (примерно 1750 футов) использовались провода сечением 00 и 0. Эти же кабели передавали ток для канатной системы тяги. В каждом тоннеле использовалось два ряда ламп по 16 свечей, снабженных отражателями; один ряд шел по бортам чуть выше оси, с лампами на расстоянии около 30 футов друг от друга; другой шел по шелыге, с лампами посередине между бортовыми лампами, также с интервалом 30 футов. В точках проведения работ использовалось по три группы по 5 ламп в каждой. Тоннели в целом были хорошо освещены, благодаря чему работы всех видов значительно облегчались.

Период № 2. — Чеканка швов и установка герметизирующих манжет. — Ноябрь 1906 г. – июнь 1907 г. — После того как металлическая обделка была полностью возведена от берега до берега в обоих тоннелях, началась работа по приведению ее в водонепроницаемое состояние. Она заключалась в чеканке в стыки между плитами смеси нашатырного спирта и железной крошки, которая затвердевала в прочную ржавую массу, а также в выемке каждого болта и установке вокруг стержня под шайбой с каждого конца манжеты из пряжи, пропитанной суриком. Эти манжеты изготавливались подрядчиком на объекте и состояли из трех-четырех прядей скрученной пеньковой пряжи, известной как «такелажная пряжа», образующих сечение в виде шнура диаметром около ¼ дюйма. Обычно одной такой манжеты под каждой шайбой было достаточно, но в мокром гравие или в случаях, когда болты располагались под углом в отверстиях под болты, с каждого конца использовалось по две манжеты. После затягивания манжет все гайки туго затягивались ключами длиной около 3 футов усилиями двух рабочих на один ключ. Болты не принимались как затянутые, если гайка сопротивлялась весу среднего человека на 2½-футовом ключе.

Перед заделкой чеканочной смеси стыки тщательно выскабливались специальным инструментом, очищались хлопчатобумажным концами и промывались струей воды. Обычная смесь для бортов и лотка состояла примерно из 2 фунтов нашейтырного спирта и 1 фунта серы на 250 фунтов железных опилок или крошки. В своде смесь состояла из 4 фунтов нашатырного спирта и 3 фунтов серы на 125 фунтов опилок. Для забивания чеканочного инструмента использовался небольшой ручной молоток, однако в бортах и лотке с некоторой выгодой применялись пневматические молотки. Успех работ такого рода полностью зависит от тщательности забивания смеси молотком; при этом инспекция, носившая чрезвычайно монотонный характер, требовала величайшей заботы и бдительности со стороны персонала Компании, особенно в карманах чугуна, где каждый болт приходилось демонтировать, выполнять чеканку в нижней части карманов, устанавливать болты на место и заполнять остальной объем карманов. Результаты оказались удовлетворительными: утечка при нормальном давлении воздуха и до укладки бетона составляла в среднем около 0,14 галлона на пог. фут тоннеля за 24 часа, что составляет около 0,0035 галлона на пог. фут стыка за 24 часа. С каждым погонным футом стыка учитывается утечка от 1,27 болта. Впоследствии, после укладки бетонной обделки, было обнаружено, что утечка составляет от 0,05 до 0,06 галлона на пог. фут тоннеля за 24 часа, что выгодно отличается от показателей других тоннелей с обделкой. Типичный состав бригады, занятой на этой работе, был следующим:

В карманном чугуне:

1 General foreman @ $5.00 per day.

1 Mixer " 3.00 " "

1 Nipper " 3.00 " "

5 Caulkers " 3.00 " "

10 Grummeters " 3.00 " "

В бескарманном чугуне:

1 General foreman @ $5.00 per day.

1 Mixer " 3.00 " "

1 Nipper " 3.00 " "

3 Caulkers " 3.00 " "

12 Grummeters " 3.00 " "

Средний объем чеканки и установки манжет, выполняемый за смену такой бригадой, составлял (для бескарманных пазов): 348 пог. футов стыка и 445 установленных манжет на болтах; а в карманном чугуне: 126 пог. футов стыка и 160 установленных манжет на болтах.

Работы по чеканке и установке манжет были завершены в июне 1907 года, чем завершился второй период.

Период № 3. — Эксперименты, испытания и наблюдения. — Апрель 1907 г. – апрель 1908 г. — Третий период — период испытаний и наблюдений в связи с вопросом о фундаментых — рассматривается в другом докладе. Он охватывал время с апреля 1907 года по ноябрь 1908 года. Результатом собранной тогда информации стал вывод о нецелесообразности продолжения работ с фундаментами.

Период № 4. — Установка глухих крышек на отверстия сваях, устройство зумпфов и сооружение межтоннельных соединений. — Апрель 1908 г. – ноябрь 1908 г. — Чтобы свести к минимуму утечку из сегментов с отверстиями перед укладкой бетонной обделки, было решено удалить пробки и заменить их плоскими глухими крышками; они уже описывались ранее вместе с заполнением сегментов с отверстиями № 2 раствором для уменьшения утечки вокруг втулки.

В течение этого периода были установлены стяжные муфты для усиления поврежденных плит и пройден зумпф в самой низкой точке тоннеля. Эти зумпфы были описаны в предыдущей части этого доклада; они были опущены без проблем. Большая часть бетонной обделки была уложена до того, как отливки обделки были занесены в тоннель, так как пространство внутри было очень ограниченным. Первая отливка обделки была с болтовым креплением присоединена к плоским фланцам сегмента зумпфа, болты, крепящие последний к соседним сегментам, были удалены, и вся конструкция была вдавлена вниз с помощью двух старых домкратов щита, упирающихся в тоннель. Вместе они развивали усилие около 150 тонн. Пробки в днище сегмента зумпфа были вынуты, и были установлены трубы, через которые ил выдавливался вверх в тоннель и снижал давление на сегмент зумпфа.

Если ил тек неохотно, использовалась водяная струя. Зумп поддерживался по отвесу путем регулировки домкратов. Таким образом зумпф был опущен, секции обделки добавлялись одна за другой, и в конце концов был установлен верхний сегмент, состоявший из трех частей.

Время, затраченное на погружение одного зумпфа, составляло около 4 дней при работе по одной 8-часовой смене в день, не считая времени, затраченного на установку домкратов и креплений. Погружение каждой секции занимало от 4 до 6 часов. Давление воздуха составляло 25 фунтов, а гидростатический напор — 41 фунт на кв. дюйм. Бригада состояла из 1 помощника прораба с оплатой 6,00 долл. в день, 1 мастера с оплатой 4,50 долл. и 6 рабочих с оплатой 3,00 долл. в день.

Межтоннельные соединения. — Именно в этот период были построены пять упомянутых ранее межтоннельных соединений. В случае соединений в скальном грунте требовалась тщательная выемка породы, чтобы избежать повреждения чугунной обделки. Бурение производилось с обоих концов, отверстия располагались близко друг к другу, имели глубину около 2 футов 6 дюймов, и использовались легкие заряды пороха. Выработка сечением 5 на 7 футов таким образом разрабатывалась на пять заходках, по 24 шпура на заходку, с расходом около 23 пог. футов шпуров на ярд. Расход пороха составлял около 5,3 фунта на куб. ярд. Затем в бортах,верхе и днище бурились шпуры под очень острым углом к забою, и выработка подрезалась до нужного размера. Это расширение требовало около 7½ футов бурения на куб. ярд и 0,9 фунта пороха.

В соединениях в иле выемка должна была иметь ширину 12 футов и высоту 13 футов 8 дюймов, чтобы обеспечить достаточное пространство внутри крепи. Сначала были удалены плиты на одном конце соединения. Поддерживалось давление воздуха в 17 фунтов, чего было достаточно, чтобы удерживать ил от выдавливания и в то же время оставлять его достаточно мягким для рубки лопатой.

Сначала проходилась верхняя выработка во всю ширину и высотой 6 футов 8 дюймов, а кровля обшивалась 2-дюймовыми досками, поддерживаемыми верхниками размером 10 на 10 дюймов с шагом 3 фута, со стойками размером 10 на 10 дюймов. Затем извлекалась нижняя полка высотой 7 футов, укладывался прочный настил из перекрестных брусьев сечением 6 на 6 дюймов, а также более длинные стойки, причем верхники временно удерживались двумя продольными схватками размером 10 на 10 дюймов, расклиниваемыми по месту. Большая часть пространства между стойками была заполнена козелками сечением 10 на 10 дюймов и затяжками. После этого из другого тоннеля были демонтированы плиты на другом конце соединения.

После завершения выемки была возведена наружная железобетонная обделка. Использовалась грубая опалубка, так как внутренние поверхности соединений планировалось оштукатурить гидроизоляционным цементом. Было вмонтировано несколько инъекционных труб, и все пустоты за пределами бетона были зацементированы. Цементация также производилась через штатные инъекционные отверстия металлической обделки вокруг проемов.

В случае наиболее западного из межтоннельных соединений в Уихокене, находившегося в сильно трещиноватой скале с большим притоком воды, была установлена стальная внутренняя обделка, несколько меньшая по размерам, чем бетонная. Пространство между бетоном и сталью было оставлено открытым, так что вода, проходящая через бетонную обделку, останавливалась стальным листом. Эта вода отводилась обратно в камеру щита по специальному дренажу, проложенному в полке руслового тоннеля и позади кабельных каналов. Из камеры щита вода стекала вместе с остальными дренажными водами из береговых тоннелей Уихокена в зумпф Уихокенской шахты.

Typical Cross-sections Showing Successive Stages in Placing Concrete in River Tunnels

Fig. 21.

Click to view larger image.

Период № 5. — Укладка бетонной обделки. — Ноябрь 1908 г. – июнь 1909 г. — В течение пятого периода укладывалась бетонная обделка. Эта обделка укладывалась поэтапно, а именно: во-первых, лоток; во-вторых, кабельная полка; в-третьих, свод; в-четвертых, каналы; в-пятых, лицевая часть полки. Это разделение можно увидеть, обратившись к рис. 21.

Все работы начинались на береговых концах и велись к середине реки с обеих сторон. За исключением участка, где бригада Уихокена проходила самую низкую точку тоннеля, находящуюся на пикете 241 или почти в 900 футах к западу от середины реки, все работы велись на уклоне.

Перед укладкой любого бетона поверхность чугуна очищалась скребками и проволочными щетками и промывалась водой. Производился ремонт любых протечек в чеканке и манжетах (завершенных к июню 1907 года и поэтому прослуживших уже более 12 месяцев). Все пробки инъекционных отверстий были осмотрены, а пробки в протекающих отверстиях были выкручены, смазаны суриком и установлены заново. Протечки в чеканке объяснялись тем, что тоннель слегка оседал в течение всех 12 месяцев испытаний свай, и поэтому некоторые стыки раскрылись. После ремонта чеканки и тщательной очистки поверхности флажные соединения перед укладкой бетона покрывались чистым цементом (наносимым в сухом виде или заливаемым в виде густого раствора).

Бетон лотка. — Опалубка, использовавшаяся для берегового типа обделки, то есть с центральным дренажом, состояла из каркаса, выполненного из пары фермовых стальных рельсов с каждой стороны тоннеля и соединенных с интервалами поперечными брусьями сечением 6 на 6 дюймов; на этом каркасе с помощью регулируемых кронштейнов были подвешены две «щитовые опалубки». Эти щиты формировали изогнутые борта лотка, закраину и опалубку для центрального дренажа. Вся опалубка опиралась на три колеса: два на заднем конце катились по рельсу, уложенному на готовый бетон, а третье впереди крепилось к каркасу с помощью каретки и катилось по рельсу, временно уложенному на чугунную обделку. Опалубка раскреплялась от чугунной обделки блоками сечением 6 на 6 дюймов.

Для типа лотка в мягком грунте, а именно без центрального дренажа, использовалась опалубка того же общего типа, за исключением того, что опалубка для центрального дренажа была демонтирована. После того как опалубка проработала некоторое время, с нижней стороны щитов с интервалом 2 фута по окружности были прибиты «шпоночные элементы» (изготовленные из деревянных брусков длиной около 1 фута 3 дюймов и сечением 3 на 3 дюйма). Это было сделано потому, что в то время еще не было известно, будут ли приняты пути на балласте или какая-либо жесткая конструкция бетонного подрельсового основания, а в последнем случае было желательно иметь негладкую поверхность.

Бетон доставлялся в вагонетках к заднему концу опалубки и выгружался на временную платформу. Затем он загружался в тачки на подмостях, как показано на рис. 22. Бетон сбрасывался из тачек в лоток, где разравнивался лопатами и трамбовался.

В случаях наличия арматуры из стальных стержней бетон сначала доводился до уровня нижней плоскости этих стержней, которые располагались между щитами; стержни укладывались на место, после чего поверх стержней укладывался дополнительный бетон и доводился до уровня низа щитов. При отсутствии арматуры бетон укладывался за один прием.

Concrete Form Standard in River Tunnels

Fig. 22.

Click to view larger image.

После этого укладывался бетон за щитами, который тщательно разравнивался лопатами и утрамбовывался, а при наличии продольных арматурных стержней они устанавливались на надлежащую высоту. При наличии арматурных стержней по окружности 16-футовые стержни были уже установлены при укладке нижней части бетона. По мере завершения бетонирования лотка 8-футовые стержни заделывались и увязывались в проектное положение.

Продольные стержни удерживались на месте на головном конце каждой заходки свода с помощью деревянной перегородки, в которой были просверлены отверстия в надлежащих местах. На заднем конце они привязывались к стержням, выступающим из предыдущей заходки. Количество воды, используемое при затворении бетона лотка, требовало очень точной регулировки: при избыточной влажности середина вспучивалась и поднималась под воздействием веса боковых частей, а при недостаточной — он не уплотнялся должным образом между фланцами чугунной обделки. Трудности с этим часто усугублялись притоком скопившейся дренажной воды из позади лежащего тоннеля на укладываемый бетон. Для предотвращения этого перед началом новой заходки поперек последней заходки готового бетона лотка всегда сооружалась временная плотина из мешков с песком. Каждые 800 футов по длине тоннеля оставлялся зумпфовый колодец размером примерно 4 на 1 фут и глубиной 1 фут, и там устанавливался небольшой насос Кэмерона для откачки воды.

Опалубка лотка оставлялась на месте примерно на 12 часов после окончания заливки. Среднее время, затрачиваемое на заполнение 30-футовой заходки, составляло 7 часов, затем опалубка оставлялась на 12 часов, и на ее перестановку уходило 2 часа. Таким образом, общее время для одной заходки составляло 21 час, что равняется 34 футам за 24 часа. В одном месте использовалась 45-футовая опалубка, что дало среднюю скорость 45 футов за 24 часа.

Была предпринята попытка выполнить бетонирование лотка без опалубки (учитывая, что требовалась шероховатая отделка, как пояснялось ранее, для обеспечения сцепления с возможным подрельсовым бетоном), но она оказалась безуспешной.

Типичный состав рабочей бригады (без учета транспортных рабочих) был следующим:

1 Foreman @ $3.25 per shift.

2 Spaders " 2.00 " "

9 Laborers " 1.75 " "

Среднее время, затрачиваемое на укладку 30-футовой заходки лотка, составляло 7 часов; два землекопа-уплотнителя оставались на один час сверхурочно для сглаживания поверхности.

Для установки опалубки состав бригады был следующим:

1 Foreman @ $4.50 per shift.

5 Carpenters " 3.25 " "

6 Carpenters' helpers " 2.25 " "

The average time taken to erect a form was 2 hours, 1 carpenter and 1 helper remaining until the concrete was finished.

Бетон кабельной полки. — Кабельная полка (как описывалось ранее) представляет собой часть бетона, на которой прокладываются кабельные каналы. Точная высота ступеней определялась экспериментально, чтобы верхняя часть каналов оказалась в правильном положении относительно верха и лицевой поверхности полки.

Опалубки обоих типов кабельных полок относились к одному общему типу. Чертеж одной из них показан на пластинке XLII. Опалубка состояла из каркасного скелета, перемещающегося на колесах по рельсам на уровне временных транспортных путей. Вертикальные поверхности ступеней формировались досками, поддерживаемыми от стоек с помощью регулируемых кронштейнов. Горизонтальные поверхности формировались путем выравнивания бетона лопатой по верхнему краю вертикальных досок. В местах расположения листов просечно-вытяжного металла, используемого для связи, нижний край досок, образующих заднюю стенку ступени, располагался на 1 дюйм выше доски, образующей ее переднюю стенку; однако, когда просечно-вытяжной металл приходился на середину ступени, в этой точке оставлялся зазор шириной 1 дюйм для его размещения.

Наверху каркаса опалубки была устроена платформа, по которой перемещалась вагонетка, образующая нечто вроде передвижной рабочей площадки. Было достаточно места для поддержания движения по одному пути через опалубку. Фотография опалубки показана на рис. 1, пластинка XLIII.

Бетон в основном доставлялся к опалубке в бадьях емкостью ¾ куб. ярда с разгрузочным днищем. Бадьи поднимались тросом от небольшой подъемной лебедки. Этот трос проходил через блок, прикрепленный к шелыге тоннеля, и разгружался в передвижную платформу на верху опалубки. В ней бетон перемещался к точке укладки, откуда сбрасывался лопатами в опалубку внизу. В течение части периода, пока укладывался бетон кабельной полки, не было необходимости поддерживать путь для движения через опалубку, и в этот период бетон для нижней ступени укладывался снизу опалубки, причем бетон сначала выгружался на временные подмости на уровне нижнего путевого уровня.

Из-за того, что горизонтальные поверхности ступеней оставались открытыми, существовала тенденция к подъему бетона в них при укладке бетона на вышележащих ступенях. На этом этапе работ также было необходимо следить за тем, чтобы бетон не замешивался слишком жидко, поскольку в таком случае бетон на верхних ступенях очень легко вытекал сверху нижней ступени. В то же время существовало постоянное возражение против слишком сухой смеси — ответственность за обеспечение достаточного уплотнения лопатами и трамбования. Сведения о точном количестве используемой воды приведены далее в описании «Смешивание». Рис. 2, пластинка XLIII иллюстрирует процесс укладки.

PLATE XLII.

TRANS. AM. SOC. CIV. ENGRS.

VOL. LXVIII, No. 1155.

HEWETT AND BROWN ON

PENNSYLVANIA R. R. TUNNELS: NORTH RIVER TUNNELS.

Duct-bench Concrete Form in River Tunnels

Click to view larger image.

На участке тоннеля, где в кабельной полке имелись арматурные стержни по окружности, эти стержни устанавливались до начала укладки, так как они были размещены вместе с бетоном лотка. Окружные арматурные стержни свода спускались в верхнюю часть бетона кабельной полки; эти стержни устанавливались в проектное положение и привязывались к чугунной обделке в шелыге одновременно с отделкой бетона кабельной полки. Проемы для люков оставлялись в кабельной полке по регулярной пикетажной разметке.

Среднее время, затрачиваемое на заполнение 35-футовой заходки, составляло около 6 часов; затем опалубка оставлялась на месте примерно на 8 часов — обычно этого было достаточно для надлежащего схватывания бетона — и переставлялась вперед; после этого требовалось около 3 часов на ее повторную установку для продолжения работы. Таким образом, общее время для одной заходки составляло около 17 часов, что соответствовало среднему темпу проходки около 49 футов в день. Средний состав бригады, занятой на бетонировании кабельной полки (без учета транспорта), был следующим:

1 Foreman @ $3.25 per day.

2 Spaders " 2.00 " "

9 Laborers " 1.75 " "

Бетон свода. — Большая часть работ по своду выполнялась с помощью передвижных кружал до возведения лицевой части полки, и в этом случае весь свод возводился за один раз. Короткий участок свода на каждом конце тоннеля строился после возведения лицевой части полки, и в этом случае сначала укладывались пяты или нижние 5 футов, а верхняя часть свода — позже.

Первые передвижные кружала применялись на нью-йоркской стороне и имели длину 50 футов. Кружала были выполнены из желтой сосны толщиной 4 дюйма, собранной в щиты длиной 10 футов и шириной 16 дюймов для боковых частей, а для замка использовался исключительно продольный настил длиной 5 футов.

Было вполне очевидно, что результаты, полученные при использовании опалубки такой длины, не будут удовлетворительными, о чем и было указано подрядчику, который, тем не менее, получил разрешение на ее пробное использование. Трубы для цементации были заложены заранее, так как было маловероятно, что бетон удастся плотно уложить в верхнюю часть обделки.

После того как с помощью этой опалубки было возведено около 300 погонных футов свода, было проделано контрольное отверстие, в котором обнаружились большие пустоты; для подтверждения этого было проделано еще одно отверстие, где наблюдались аналогичные условия.

Результаты оказались настолько неудовлетворительными, что было отдано распоряжение прекратить использование продольной замковой опалубки и перейти на поперечную или блочную опалубку. Эти блочные элементы имели длину 6 дюймов (вдоль оси тоннеля) и ширину 2 фута; в то же время была изменена система труб для цементации. Это будет описано позже в разделе «Цементация». Вскоре выяснилось, что при использовании блочной опалубки удается лучше уплотнить бетон в замковой части, но время, затрачиваемое на «замыкание» 50-футового участка, было настолько велико, что остальная часть свода успевала схватиться к моменту завершения работ над замком. Несмотря на большой опыт, это происходило даже при использовании неармированного типа конструкции. При встрече с арматурными стержнями время на замыкание свода увеличивалось еще больше, поэтому подрядчику было предписано сократить длину опалубки до 20 футов. Типовой состав рабочей бригады для 50-футового участка был следующим:

1 Foreman @ $3.25 per day.

4 Spaders " 2.00 " "

12 Laborers " 1.75 " "

Детали 20-футовой опалубки показаны на листе XLIV. Нижние 4 фута опалубки были установлены на поворотных рычагах, которые можно было ослабить, чтобы опустить и переместить вперед центральную часть. Остальная часть опалубки была выполнена в виде панелей длиной 10 футов и высотой 1 фут 4 дюйма. Ребра опирались на продольный брус с каждой стороны; они были подперты от верхней ступени бетона кабельной полки. Когда опалубка была установлена или когда ее снимали, ее перемещали вперед на роликах, расположенных под ней.

Бетон доставлялся к опалубке в бадьях для выгрузки объемом ¾ кубического ярда; с платформ, на которых они перемещались, их поднимали на уровень нижней площадки опалубки свода. На этом уровне бетон выгружался на передвижную тележку или подмости и перемещался в ней к месту укладки в опалубку. Для нижней части свода бетон подавался непосредственно в опалубку с этих передвижных подмостей, но для верхней части его сначала выгружали на верхнюю площадку свода. Подъем осуществлялся с помощью небольшой пневматической лебедки Lidgerwood, установленной на платформе над тоннелем. Блок, через который проходил трос лебедки, крепился к металлической обделке рядом с одним из концов опалубки, а передвижные подмости откатывались от опалубки свода на прицепе, показанном на листе XLIV. Когда невозможно было подвесить блок — из-за того, что бетонный свод уже был возведен в том месте, где стоял прицеп, — на прицепе сооружали А-образную раму, к которой и крепили блок.

PLATE XLIII.

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.

При укладке нижней части свода сначала устанавливали около 1 фута опалубки (включая поворотные рычаги), а остальные панели подтягивали к верхней части свода. Когда этот участок заполнялся, следующую панель выше опускали на место, и работа продолжалась. По мере того как бетон поднимался к замку, его уплотняли до радиальной поверхности, чтобы свод не был чрезмерно ослаблен, если боковые части схватятся до того, как будет уложен замок. Все это время уделялось большое внимание тому, чтобы бетон тщательно уплотнялся в сегментах металлической обделки. Количество воды, используемой в бетоне, тщательно регулировалось: в нижних частях свода ее использовали больше, чем в верхних.

В местах, где не было арматурных стержней, ширина бетонного замка соответствовала длине блочной опалубки, а именно 2 футам. Там, где имелось кольцевое армирование, замок должен был иметь ширину более 5 футов, чтобы вместить 5-футовые замыкающие стержни, используемые в замке. Это, естественно, значительно увеличивало время замыкания. В местах, где использовалась 5-футовая продольная опалубка, было невозможно заполнить фланцы металлической обделки намного выше их нижней кромки.

Поскольку бетон, используемый в замке, должен был быть намного суше, чем бетон, используемый в других местах, получить хорошую поверхность было непросто. Эту проблему решили путем нанесения тонкого слоя раствора на опалубку непосредственно перед укладкой бетона.

Карманы для подвесного контактного провода сильно мешали укладке бетона в замке, особенно там, где металлическая обделка находилась ниже проектной отметки. Всякий раз, когда встречался особенно проблемный участок, устанавливали специальную трубу для цементации, чтобы заполнить неизбежные пустоты путем нагнетания раствора после схватывания бетона. Все кольцевые арматурные стержни изгибались в тоннеле вокруг криволинейного шаблона меньшего диаметра, чем требовалось. Обычно это оставляло их в порядке в средней части, но концевые участки оставались слишком прямыми; в таких случаях концы изгибали повторно. Все стержни сверялись с шаблоном перед допуском к использованию.

Опалубка свода оставалась на месте в течение 48 часов после завершения замыкания. Уровни, снятые после снятия опалубки, показали, что заметной осадки не произошло. Средний состав бригады для 20-футового участка свода был следующим:

1 Foreman @ $3.25 per shift.

2 Spaders " 2.00 " "

10 Laborers " 1.75 " "

В таблице 30 показан прогресс, достигнутый при различных условиях.

В тех случаях, когда поверхность бетона кабельной полки возводилась до свода, последний строился двумя отдельными частями, то есть нижние 5 футов, или «пяты» свода, как их называли, возводились с каждой стороны, а остальная часть свода — позже. Это требовало использования двух отдельных комплектов опалубки: для пяты и для свода. Таким способом было построено не так много свода, и, поскольку методы в принципе были точно такими же, как и при возведении всего свода за одну операцию, подробное описание не требуется.

В контракте не было предусмотрено цементирование бетонного свода, но вскоре стало очевидно, что обычными методами верхнюю часть бетона невозможно плотно прижать к металлическим сегментам, особенно в замках. Поскольку было крайне важно, чтобы свод был абсолютно монолитным, было решено заполнить эти неизбежные пустоты цементным раствором состава 1:1, при этом прилагая все усилия для сведения зазоров к минимуму. Это потребовало закладки труб для цементации в бетон по мере его укладки.

Первый тип расположения труб для цементации показан как тип А на рис. 23. Он использовался с продольной замковой опалубкой; когда этот метод оказался неэффективным и стали использовать поперечную опалубку, была принята система, показанная как тип B на рис. 23, в которой были предусмотрены вентиляционные отверстия для выпуска воздуха во время цементации. Стоимость этих труб была высокой, и подрядчик получил разрешение использовать листовые железные трубки, которые, однако, оказались непригодными, поэтому снова стали использовать резьбовые трубы. Затем подрядчик получил разрешение попробовать полностью отказаться от вентиляционных труб, и так был разработан тип C на рис. 23. Это, конечно, оказалось хуже, чем любая из других систем, так как запертый воздух делал невозможным нагнетание раствора. Было внесено несколько других модификаций, которые показаны на рис. 23.

Тогда было решено разработать максимально совершенную систему, не считаясь с вопросом стоимости, и использовать эту систему повсеместно. В этой системе, показанной как тип S на рис. 23, большинство вентиляционных труб находилось внутри бетона, а их размер не зависел от толщины свода, поэтому они легко фиксировались в нужном положении и не подвергались смещению при укладке бетона. Эта система использовалась на 80% общей длины тоннеля и показала себя полностью удовлетворительной. Машина, использовавшаяся для цементации, была той же самой, что применялась для цементации за металлической обделкой.