следует применять портланд-цемент марки 400, не ниже. Песок кварцевый, отмытый от загрязнений: очень вредны глина и органические, гумусовые примеси. Гравий или щебень не должен быть крупнее 1/4 минимального размера стенки и больше минимального расстояния между стержнями арматуры. Очень важным для последующей прочности бетона является водоцементное отношение — В/Ц, то есть отношение массы воды к массе цемента. Для колодцев бетонная смесь должна иметь соотношение по массе между цементом, песком и гравием: 1 : 2 : 3 или 1 : 2,5 : 4 при В/Ц = 0,5-0,7. Для армирования бетона лучше всего применять арматурную сталь, но можно и любую другую (прутковую или полосовую) и проволоку, даже колючую. Надо только, чтобы ржавчины было как можно меньше. Концы гладкой (нерифленой) арматуры нужно загнуть или к ним приварить зацепы, чтобы бетон и арматура работали как одно целое при растягивающих нагрузках...
Строительство колодца из монолитного бетона ведут обычно в готовой шахте сплошным бетонированием между двумя опалубками, наружной и внутренней. Если вода глубоко, работу производят опускным способом, подрывая грунт под стенками колодца и постепенно наращивая крепление. Для облегчения проходки шахты бетонный ствол опирают на режущий башмак.
Колодец из бетонных колец в постройке быстрее и удобнее, особенно если использовать кольца заводского изготовления. Однако при необходимости их можно сделать и самому.
Размеры кольца обычно принимают следующими: внутренний диаметр — 0,8-1,2 м, толщина стенки бетонного кольца —10-12см, железобетонного — 6-8 см, высота кольца — 0,7-1,2 м. По высоте бетонные кольца чаще соединяют впритык. Чтобы предотвратить сдвиг колец относительно друг друга, между ними устанавливают гнутые или сварные скобы из стали толщиной 3-4 мм и шириной 50-80 мм...
Нижнее бетонное кольцо делают слегка коническим со скошенной изнутри нижней кромкой, укрепленной сталью. При подкапывании дна шахты крепление опускается легче, а надобность в специальном башмаке отпадает. Если используют кольца заводского изготовления, нижнее кольцо устанавливают на башмак с резцом.
Может случиться, что верхняя часть зажимается обрушившимся грунтом, тогда как нижняя беспрепятственно опускается. В результате возможен разрыв оболочки по стыку между кольцами. Это авария и весьма серьезная. Чтобы ее исключить, кольца нужно обязательно соединять между собой по высоте.
Стыки между торцами колец в пределах водоприемной части лучше всего уплотнить просмоленной пеньковой веревкой диаметром 20 мм. Это уплотнение укладывают в специальный желобок, отформованный в верхнем торце кольца. Швы между бетонными кольцами, находящимися выше, расшивают цементным раствором.
Разработку мягкого грунта на дне шахты ведут от середины, а плотного — сначала под кольцом вдоль ножа, а когда крепь осядет, то вынимают середину.
Водоприемная часть бетонного колодца в принципе аналогична деревянному. Здесь также надо стремиться к тому, чтобы приток воды шел через дно. Когда водоносный пласт состоит из очень рыхлых пород, под нижнее бетонное кольцо подводят пол из толстых досок, на них насыпается гравийный фильтр.
В маломощных водоносных слоях иногда устраивают приток воды через боковые отверстия, которые выполняют горизонтальными, восходящими или V-образными. Последние с внешней стороны засыпают песком или мелким гравием, а с внутренней — более крупным гравием. В боковые стенки можно также установить на растворе керамические фильтры или фильтры из крупнопористого бетона.
Крупнопористым называется бетон без мелкого заполнителя (песка). Величину зерен гравия или щебня для крупнопористого бетона подбирают в зависимости от крупности зерен песка водоносного слоя: соотношение это примерно равно 10. Крупный заполнитель обволакивают сметанообразной смесью цемента с водой, укладывают в форму и слегка трамбуют. На 1 часть цемента берут 6 частей гравия или щебня при водоцементном соотношении В/Ц = 0,3-0,5. Если крупнопористая бетонная смесь готовится в бетономешалке, сначала подают воду, затем половину массы щебня и полную массу цемента. После этого догружают вторую половину щебня. Дозировку производят по весу. Бетономешалка при этом должна все время вращаться. Смесь перемешивают в течение 3-7 минут до полного обволакивания отдельных зерен заполнителя цементным раствором, который на поверхности зерен имеет слабый отблеск воды. Готовая к укладке смесь получается жесткой и рассыпчатой.
Боковые фильтры из крупнопористого бетона можно сделать следующим образом. У нижнего водоприемного кольца при его формовании делают два пояса высотой 15-20 см не из монолитного бетона, а из крупнопористого. Или же при укладке бетона в опалубку закладывают в шахматном порядке заранее изготовленные из крупнопористого бетона вставки в виде кирпичей.
Колодцы из бетонных пластин по внешнему виду похожи на деревянные срубовые. Постройка колодца из бетонных пластин и сборка крепления аналогичны деревянным колодцам. Размеры поперечного сечения пластин 250 x 70 мм, концы в углах соединяют сваркой или отформовывают в косую лапу. Для уменьшения проницаемости пластины ставят на растворе. Изготовление пластин намного проще, чем колец, форма для них исключительно проста. Вес пластин 30-35 кг, поэтому с ними легко управляться без грузоподъемных приспособлений. Поперечное сечение колодца может быть квадратным, прямоугольным, шести- и восьмигранным. При желании сделать его круглым пластины выполняют в виде сегментов.
Крепление также можно выполнить из естественного камня или хорошо обожженного красного кирпича... В. ДОЛИН,, журнал "Наука и жизнь" времён СССР
Есть последняя сбойка!.. ...Падение уровня озера в последние годы составило от 20 до 40 см в год. Но, сокрушая базальтовую твердь пород, десятью забоями шли навстречу друг другу горнопроходческие отряды, вооруженные самой современной техникой.
...Когда мы подъехали к стволу третьей шахты, высотомер под приборным щитком «Волги» показывал 3200 м. Шахта «дышала». Пар над ее копром напоминал проходчикам, как совсем недавно они отмаливали горячие, как духовки, забои. «Самое жаркое место в Армении» — так отзывались они о 8-м и 9-м забоях, температура в которых достигала 55° С. Они работали раздевшись да еще беспрестанно «освежая» друг друга водой. Сейчас же зимний воздух, не задерживаясь, сифонил через тоннель и почти 700-метровый ствол шахты, успевая как следует прогреться в этом природном калорифере.
«Саркисян, Перевозчиков», — продиктовали мы наши фамилии дежурной «рукоятчице», которая тщательно их записала, и шагнули в тесноту шахтной клети. По звонку, похожему на трамвайный, клеть проваливается вниз. Уже через несколько секунд насначинают окроплять водоносные горизонты. Судя по каплям, стекающим по воздушным ставам примерно одинаково с нами, мы несемся со скоростью 5—6 м/с.
По звонку, возвещающему о прибытии в тоннель, подземный дождь, яе стесняясь, начинает лить словно из ведра. Неповоротливые, как водолазы, и закупоренные, как консервные банки, в наших прорезиненных костюмах мы блестим словно лакированные.
Рельсы полностью 'скрыты водой. Состав — по ступицы — тоже. Впереди, насколько хватает глаз, — бесконечная цепочка огней, отражающихся в черной воде. Электровоз трогает... Поплыли! Перед составом, когда он набирает скорость, вскипают два белых буруна.
Вода всюду. Стучит по каске, брызжет сверху и сбоку фонтанчиками, струями сечет по спине. Никто не обращает на нее ни малейшего внимания. Это успокаивает, значит, так и надо. Подземная река у нас под ногами, набирая скорость, струится к Севану.
«Самое мокрое место в Армении», — доносится до нас обрывок фразы, и это похоже на сущую правду. А впрочем, спрашиваю я себя, что в этом тоннеле не «самое»?.. Ведь буквально все, что делалось на этой уникальной стройке, аналогов ни в отечественной ни в мировой практике не имеет! Как не имеет аналогов и мужество этих ребят... Сейчас, например, мы едем по участку трассы, где когда-то проходил самый длинный в мире тупиковый забой — в 9,4 км. А до этого опускались по самой протяженной гидротехнической шахте.
Вся трасса этого тоннеля, пробитого сквозь крепчайшие породы Варденисского хребта, по масштабам и сложности проходческих работ является, пожалуй, одним из самых величественных сооружений нашего времени.
Проплывающие над нашими головами полуциркульные своды. расчерченные следами металлической опалубки, напоминают архитектуру подземных каменных храмов. Тоннель делает поворот.
— Здесь проходчикам встретились плывуны, — говорит Саркисян. — Им трасса и обязана этим «коленцем».
В подобных случаях горнякам помогал холод. Но как доставить на такую глубину криогенное оборудование, протянуть коммуникации и т. п.? Они забили бетонную «пробку» и, замуровав плывун, заново начали проходку этого участка!
— Жаль, конечно, но вперед продвинулись ненамного, — продолжает мой собеседник. — Нарвались на водоносный горизонт...
Вот здесь их остановил прорыв воды огромной силы. 400-500 л в секунду — оценили они поток, грозящий залить забой. Захлебывались, дрожа от напряжения, насосы. А вода все прибывала. Роберт Аристакесян, начальник шахты, все-таки добрался к провалу, откуда хлестала подземная река. Луч фонаря не мог осветить громадной, в несколько десятков метров в поперечнике пещеры. Там, с громовым ревом прокладывая себе путь, бесновался водопад. Аристакесяну удалось протиснуться под струей, заглянуть в черное зияющее отверстие... И вдруг он покачнулся, почувствовав мгновенное, как выстрел, удушье. Газ?.. Непохоже. Тогда что же?
Это вакуум, мелькнула догадка. Эжектирующее действие водяной струи. Частицы воды, увлекая за собой воздух, как бы выкачивали его из «черной дыры». С этого момента половину своих усилий проходчики тратили на борьбу с водой.
...Едем уже больше часа. Погромыхивая иа стыках, электровозик закладывает очередной вираж. И вдруг резко меняется эхо: становится звонче, и в его голосе явственно звучит «металл».
— Здесь мы впервые применили тюбинги, — кивает Саркисян на стены тоннеля. — Позаимствовали у метростроевцев.
На полу замечаем груды исковерканного бетона, скрученные в штопор двутавровые балки. Похоже на то, что здесь было землетрясение...
— Разлом, — кратко объясняют проходчики.
— Тектонический разрыв земной коры, — добавляют геологи. — Его мощность до одного километра!
У меня в руках кусок породы из разлома. Ее скол отливает зеркально-матовым блеском. Такой шлиф — след воздействия гигантских сил. Неловкое движение — и камень в руках рассыпается в прах. На ощупь это жирные, точно перетертые наждаком, частицы породы.
— Вот здесь, где остались обломки, нас впервые «прижало»,— говорит Альберт Клапышев, с которым мы идем по тоннелю. — Полуметровую бетонную стенку смяло, как скорлупу...
Отсюда начинается цилиндрическое сечение тоннеля.
— Дальше ставили уже не бетон, а железобетон. Толщиной не 50 сантиметров, а все семьдесят. Заложили стальную арматуру — 36 мм! Думали, проскочим...
Но, как известно, бетон набирает прочность не сразу. Через 7 дней всего лишь 25%. Пока ждали строители, стальную арматуру согнуло, как ивовые прутки. Порода, истертая чудовищным давлением в порошок, в пыль, торжествующе наступала на забой.
Саркисян срочно вылетел к ленинградским метростроевцам, которым довелось сталкиваться с самыми сложными в стране условиями проходки. У них тюбинги рассчитаны на давление 65 т на квадратный метр. Может быть, они выдержат?.. Договорился с ленинградцами, проконсультировался с главком, согласовал со снабженцами — все сделал, что в его силах.
Новинку опробовала бригада Клапышева. Едва поставили тюбинги, бригадир почувствовал неладное. Спиной. Когда обернулся, с мягким графитовым треском уже рвало болты. Ими тюбинговые секции крепились по периметру друг к другу. Чугун потрескивал, как свечка на огне. Сила грозной стихии казалась неукротимой. Как быть? Идти в обход? Или брать в лоб?.. Силой перебороть силу?
Ведущие специалисты Армгидропроекта, Гидроспецстроя, ученые из смежных областей на время «поселились» в непокорных забоях. Фотографировали, измеряли, рассчитывали, пожимали плечами, снова считали...
После долгих поисков пришли к решению опробовать композицию: чугунный тюбинг плюс железобетонная «подпорка». Расчет прост: первый будет сдерживать натиск давления, пока вторая набирает силу. 65-70 т на долю одной оболочки, да 50-60 на долю второй... Вот такой «композицией» и прошли несколько десятков метров. Посмотрели — стоит.
— Хотя радоваться и не спешили, а все равно сглазили, — вздохнул Клапышев. — «Потянулся» забой разок, другой... И все поломал.
Датчики, что стояли в забоях, рассчитаны на горное давление в 300 тонн на квадратный метр. Ну и что?.. Да ничего, они — в лепешку, а сам прибор зашкалил... Проходку остановили. Тогда строители не могли еще знать, что трасса тоннеля пересеклась с Гиратах-Анкаванским тектоническим разломом. Космический снимок гигантской «подковы», слегка припорошенной «мусором веков», спустя несколько лет сделают советские космонавты. Этот разлом, прошедший от Кавказа до Балкан, своей мсщью, своим размахом вызвал изумление специалистов. Журнал "Техника-молодёжи" времён СССР
Так могли бы тренироваться женщины-шахтёры перед работой в узком забое. Как сказал бы маркшейдер из рекламного ролика, впервые попав в московское метро: "Так вот ты какое, Подмосковье!".