Новые конструкции станций метрополитена на линиях мелкого заложения (стр. 2 из 4)

Проведенный анализ показывает, что многих недостатков традиционного метода сооружения метрополитена на линиях мелкого заложения можно избежать, если работы на перегонах и на станционных комплексах пускового участка линии объединить в единый технологический процесс. Решить эту задачу можно на основе поточного метода организации работ на всем пусковом участке строящейся линии.

Суть новой концепции заключается в беспрерывной (сквозной) проходке перегонных тоннелей на всем протяжении пускового участка строящейся линии (3-4 км) и последовательном сооружении каждого станционного комплекса по мере продвижения через него проходческих щитов.

Работы по сооружению всех станций на новом пусковом участке выполняет одно специализированное подразделение. К строительству очередной станции приступают только после того, как перегонные щитовые комплексы пройдут часть трассы в пределах этой станции.

Очевидно, что последовательная схема возведения станций на пусковом участке увеличивает общие сроки строительства этого участка в сравнении с параллельной схемой и может дать эффект только при значительном ускорении строительных работ на каждом станционном сооружении. С этой целью в развитие новой концепции разработаны принципиально новые конструктивные решения станций и соответствующие способы их сооружения, которые отвечают поставленным требованиям. В отличии от традиционных конструктивных схем, в состав станционной обделки входят элементы обделки тоннелей, пройденных перегонными щитовыми комплексами. Таким образом, станции сооружают с использованием приемов как закрытого, так и открытого способа работ.

Именно эта особенность способствует сокращению сроков сооружения объекта в открытом котловане сравнительно небольших размеров.

Предложенные конструктивные схемы станций и технология сооружения полузакрытым способом позволяют, не прекращая технологического процесса проходки перегонов на линии, значительно сократить трудоемкость работ и строительные сроки за счет уменьшения объема разработки грунта и отказа от свайного крепления стен котлована. Эффект достигается также за счет снижения объема работ по монтажу конструкций, выполняемых только в пределах платформенного зала.

Сужение котлована до размеров посадочной платформы открывает возможность возведения станций в условиях плотной городской застройки, уменьшения количества подлежащих выносу подземных коммуникаций. При полузакрытом способе сооружения станций сокращается время от начала разработки котлована до обратной засыпки конструкций, что дает возможность быстро восстановить движение транспорта над станцией. Снижению негативного воздействия строящегося метрополитена на работу наземного транспорту способствует и поочередное строительство станций на трассе, что исключает одновременное закрытие важнейших транспортных магистралей города.

Последовательное сооружение станций одним специализированным подразделением дает существенную экономик ресурсов, обеспечивает значительный рост производительности труда (в 1,5-2 раза), повышает эффективность использования строительных машин и оборудования. Поточный метод организации работ позволяет осуществить задел на новом пусковом участке к моменту завершения работ на предыдущем. Возможности предлагаемого метода будут использованы более полно, если предусмотреть (продиктованное местными условиям строительства и особенностями трассы) сочетание участков линий, строящихся по поточному методу, с участками станционных комплексов, где параллельно будут вестись работы традиционными методами. Это позволит обеспечить непрерывный и равномерный строительный процесс. В таких условиях создается режим наибольшего благоприятствования основному производственному звену — строительно-монтажному управлению, расширяется хозяйственная самостоятельность, предоставляются необходимые возможности для производственного маневра при сохранении полной ответственности за конечный результат деятельности. Реализация поточной технологии на всем пусковом участке линии потребует наладить дисциплину поставок, резко повысив культуру производства и качество работ, улучшить оперативный контроль за выполнением графика и осуществить крупные организационно-технические преобразования, включая структурную перестройку и новые формы хозяйствования.

2.2. Конструкция станций полузакрытого способа работ и технология их сооружения

Наличие перегонных тоннелей, пройденных закрытым способом до начала строительства станции, однозначно определяет и проектном решении использование этих тоннелей в качестве основных или вспомогательных элементов будущей станции. Это послужило поводом к поиску новых подходов и нестандартных решений, отвечающих поставленным требованиям.

На рис. 2.1. показано возможное конструктивное решение платформенного участка станции колонного типа с обделкой из сборного железобетона. Размеры, определяющие поперечное сечение станции, назначены исходя из габаритов приближения строений и требований действующих норм проектирования метрополитенов, с учетом существующих типовых решений колонных станций открытого способа работ и сборных обделок перегонных тоннелей метрополитена, сооружаемых закрытым способом.

рис.2.1. Конструкция станции колонного типа с плоским консольным перекрытием:

1– обделка путевого тоннеля;

2– консольные плиты сборного перекрытия;

3 – узлы омоноличивания;

4 – стержневая крепь котлована.

Путевые тоннели станции кругового очертания с железобетонной тюбинговой обделкой (внутренний диаметр 5,1 м) предназначены только для размещения в них подвижного состава. Поэтому обделка путевых тоннелей разомкнута к оси станции в уровне верхней линии стены вагона на высоте 2,3 м от пола платформы. Кольца обделки имеют частичную перевязку швов за счет включения в обделку тюбингов, длина дуги которых в два раза меньше, чем у обычных. Это позволяет замковые тюбинги расположить по одной линии и использовать их в качестве элемента сопряжения консольной части плиты перекрытия с обделкой путевых тоннелей. В верхней части обделка опирается на консольную часть перекрытия корытообразной формы, а в нижней — в торец лотковой плиты.

Расстояние между осями путевых тоннелей, равное 12,9 м, соответствует принятой в стране ширине междупутья для станций мелкого заложения с 10-метровой платформой. Для сокращения длины консольной части плиты перекрытия колонны расположены в поперечном сечении станции на минимально допустимом расстоянии от края платформы — 1,7 м.

Консольное перекрытие станции может быть выполнено как в сборном, так и в монолитном исполнении. С учетом значительных размеров и массы сборной консольной плиты перекрытия, ее можно выполнить из двух симметричных элементов, состыкованных по оси станции. В сборном исполнении плиту перекрытия укладывают на ригели, а монолитное безбалочное перекрытие устраивают непосредственно по колоннам.

Последовательность выполнения работ по сооружению станции показана на рис. 2.2. Путевые тоннели станции сооружают проходческими щитовыми комплексами перегонных тоннелей. Затем в этих тоннелях устанавливают временное подкрепление в виде рам или специального распорного устройства, после чего приступают к сооружению платформенной части станции. Для этого между тоннелями разрабатывают котлован со стержневым креплением откоса, демонтируют тюбинги временного заполнения обделки путевых тоннелей и устраивают плиту основания.

На подготовленное основание устанавливают два ряда колонн с ригелями, на которые укладывают элементы перекрытия. Их омоноличипают между собой, сваривая выпуски арматуры и укладывая бетонную смесь в стыки. После набора бетоном омоноличивания проектной прочности бетонируют зазор между обделкой путевых тоннелей и консольными выступами плиты перекрытия. Образованные таким способом продольные распределительные балки обеспечивают плотное опирание разомкнутой обделки на плиты перекрытия и равномерную передачу нагрузки. Для обеспечения устойчивости конструкции станции распорную систему снимают после устройства гидроизоляции и обратной засыпки станции грунтом.

Полузакрытый способ работ при сооружении колонной станции обусловливает различные приемы для обеспечения ее водонепроницаемости. Гидроизоляция путевых тоннелей осуществляется в соответствии с методами, предусмотренными для сборных железобетонных обделок перегонных тоннелей Метрополитена, а по перекрытию станции и лотковой плите устраивается оклеечная гидроизоляция в соответствии с приемами, разработанными для конструкций открытого способа работ.

рис.2.2. Последовательность сооружения колонной станции полузакрытым способом

1- путевые тоннели;

2- распорные устройства;

3- стержневая крепь котлована;

4- тюбинги временного заполнения;

5- плита основания;

6- колонны;

7- ригели;

8- элементы перекрытия;

9- продольные распределительные балки;

Рассматриваемый способ сооружении станции включает специальные мероприятия, которые признаны обеспечить устойчивость откоса в верхней части котлована и исключить деформаций и его основании. Учитывая небольшую высоту откоса котлована над обделкой путевого тоннеля, для закреплении откоса рекомендуется использовать армогрунтовую конструкцию в виде стержневой крепи. Чтобы исключить деформацию обделки путевого тоннеля в слабых грунтах, необходимо предусмотрев распорную систему как внутри тоннели, так и между тоннелями.