Трехпролетная станция метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями
THREE-SPAN METRO STATION CONSTRUCTED IN ACCORDANCE WITH THE OPEN BUILDING METHOD WITH AN ISLAND PASSENGER PLATFORM AND SINGLE-TRACK RUNNING TUNNELS

Изобретение относится к области строительства станций метрополитена сооружаемых открытым способом производства работ.
В настоящее время, в связи с необходимостью ускоренного строительства метрополитена возник вопрос создания станций, рассчитанных на поточный метод строительства с соблюдением при этом разнообразия архитектурно-художественного оформления каждой из станций при обеспечении комфортного и безопасного обслуживания пассажиров. Такие станции сооружаются, как правило, в открытых котлованах с временным ограждением выработки в виде металлического шпунта, металлических балок с деревянной затяжкой или монолитных железобетонных стен, возводимых методом "стена в грунте", временное крепление ограждающих стен выполняется металлической распорной или анкерной крепью.
Известна станция метрополитена мелкого заложения, включающая станционные, обслуживающие и специальные дополнительные сооружения, возводимая открытым способом в вертикальной грунтовой выработке (котловане) с полным вскрытием дневной поверхности, например, путем предварительного выполнения отрывки котлована с последующим возведением сооружения традиционными способами (Тоннели и метрополитены. /Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г., изд. 2-е перераб. и доп. Москва, "Транспорт", 1975 г., стр. 408-412, 494-500, 502).
Известна станция метрополитена мелкого заложения, включающая замкнутую рамную конструкцию из монолитного железобетона с размещенными в ней рельсовыми путями, платформенным участком с подплатформенным пространством, в которых размещены технические помещения (Патент РФ на полезную модель №104202, опубл. от 10.05.2011, Бюл. №13). Однако данная станция выполнена однопролетной и одноуровневой, что обуславливает сложность строительства станции, необходимость создания значительной толщины покрытия однопролетной станции и отсутствие полезного пространства для размещения служебных и технических помещений.
Известна многоуровневая трехпролетная станции метрополитена мелкого заложения, содержащая на нижнем уровне островную пассажирскую платформу и однопутные перегонные тоннели (Патент РФ №2505646, опубл. от 27.01.2014, Бюл. №3). Однако данная станция сооружается с использованием полузакрытых способов строительства, известных как, "top-down", "semi-top-down" или "top&down", что значительно сложнее открытого способа производства работ и требует установки большого количества «свай-колонн», а также высокозатратной технологии выемки грунта.
Известна трехпролетная станция метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями, представляющая собой подземное многоуровневое сооружение, возводимое открытым способом, состоящее из расположенных друг над другом верхнего и нижнего уровней, в верхнем уровне расположены служебные и технологические помещения, в нижнем уровне расположены рельсовые пути в боковых пролетах, к которым примыкают перегонные тоннели, и островная платформа, в среднем пролете, с светопрозрачными перегородками и автоматическими платформенными дверями для посадки и высадки пассажиров из вагонов поездов метрополитена и подплатформенным пространством (Патент на полезную модель РФ №141153, опубл. от 27.05.2014, Бюл. №15).
Недостатком данной конструкции станции является:
- во-первых, необходимость сооружения колонно-прогонных комплексов для опирания элементов станции, что значительно усложняет конструкцию опалубки при бетонировании перекрытий и мешает пропуску и эксплуатации технологических коммуникаций;
- во-вторых, установка дорогостоящих светопрозрачных перегородок с автоматическими платформенными дверями между боковыми пролетами и средним пролетом, что ведет к удорожанию строительства станции и снижает скорость ее возведения;
- в-третьих, наличие светопрозрачных перегородок с автоматическими платформенными дверями, тем не менее, обеспечивает свободный доступ пассажиров на край платформы, что делает необходимым архитектурное оформление боковых пролетов станции с рельсовыми путями. Это ведет к увеличению сроков строительства и удорожанию станции, а также проблемам с транзитом коммуникаций вдоль линии метрополитена;
- в-четвертых, возможность доступа пассажиров на край платформы снижает уровень безопасности станции для пассажиров.
Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в повышение технологичности и скорости строительства трехпролетной станции открытого способа производства работ с островным размещением пассажирской платформы, а также надежности и безопасности эксплуатации станции.
Для достижения данного технического результата трехпролетная станция метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями, представляющая собой подземное многоуровневое сооружение, возводимое открытым способом в котловане, состоящее из расположенных друг над другом верхнего и нижнего уровней, на верхнем уровне расположены служебные и технологические помещения, на нижнем уровне, в боковых пролетах, к которым примыкают перегонные тоннели, расположены рельсовые пути, в среднем пролете островная пассажирская платформа с раздвижными дверями для посадки и высадки пассажиров из вагонов поездов метрополитена и подплатформенным пространством, выполнена в виде многопролетной рамы (замкнутой рамной конструкции), содержащей монолитные железобетонные лотковую плиту, плиты перекрытия и покрытия, несущие боковые стены, а также промежуточные стены, которые разделяют рамную конструкцию станции на три пролета, при этом плиты покрытия и перекрытия опираются на боковые и промежуточные стены рамной конструкции, а боковые пролеты с рельсовыми путями и средний пролет с островной пассажирской платформой соединены между собой проемами в промежуточных стенах, в которых установлены раздвижные двери для входа и выхода пассажиров в вагоны поезда с платформы станции, при этом шаг осей проемов равен шагу осей дверей в вагонах поезда.
Введение в предлагаемую трехпролетную станцию метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями, возводимую открытым способом в котловане рамную конструкцию, содержащую монолитные железобетонные лотковую плиту, плиты перекрытия и покрытия, несущие боковые стены, а также промежуточные стены, разделяющие рамную конструкцию станции на три пролета, при этом плиты покрытия и перекрытия опираются на боковые и промежуточные стены рамной конструкции, а также соединение между собой боковых пролетов с рельсовыми путями и среднего пролета с островной пассажирской платформой проемами в промежуточных стенах, в которых установлены раздвижные двери для входа и выхода пассажиров в вагоны поезда с платформы станции, при этом шаг осей проемов равен шагу осей дверей в вагонах поезда, позволяет получить новое свойство, заключающееся в повышении технологичности и скорости строительства станции за счет упрощения конструкции станции, возводимой в виде монолитной железобетонной трехпролетной рамы, и сокращения объема строительных работ в виду отсутствия необходимости архитектурной отделки внутренней поверхности боковых пролетов с рельсовыми путями и возможности уменьшения, в соответствии с нормативными требования к станциям закрытого типа без боковых посадочных платформ, ширины пассажирской платформы до 8 метров, то есть на два метра меньше ширины платформы принятой на станциях других типов, что уменьшает на 10-15% объем разрабатываемого грунта и снижает стоимость станции, а также возможности повышения безопасности эксплуатации станции вследствие исключения случайного падения пассажиров с платформ на рельсовые пути вследствие отсутствия боковых посадочных платформ в зоне пролетов с рельсовыми путями и применения раздвижных дверей, открывающимися синхронно с дверями вагонов поезда, расположенных между островной пассажирской платформой и боковыми пролетами с рельсовыми путями.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено поперечное сечение трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями, на фиг. 2 - чертеж фрагмента продольного разреза трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями с фрагментами проемов для прохода пассажиров, где:
1 - боковые пролеты станции;
2 - средний пролет со станционным залом;
3 - пассажирская платформа;
4 - монолитное железобетонное перекрытие;
5 - боковые монолитные железобетонные стены;
6 - промежуточные монолитные железобетонные стены;
7 - проем для посадки пассажиров в вагоны;
8 - раздвижные двери;
9 - конструкции рельсовых путей;
10 - технические и служебные помещения верхнего уровня;
11 - технические помещения под пассажирской платформой;
12 - монолитная железобетонная лотковая плита;
13 - конструкция крепления котлована;
14 - монолитная железобетонная плита покрытия.
Предлагаемое изобретение трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с островным расположением пассажирской платформы и однопутными перегонными тоннелями сооружается следующим образом.
Станция сооружается в открытом котловане, конструкция крепления стенок которого определяется глубиной заложения станции, градостроительными и инженерно-геологическими условиями строительства, и может быть выполнена различными методами, например, в виде стен 13, созданных по технологии «стена в грунте».
Бетонирование трехпролетной замкнутой рамной конструкции производят методом «снизу вверх» от лотковой плиты 12. Затем возводят боковые стены 5, плиты перекрытия 4 и плиту покрытия 14, а также промежуточные стены 6, разделяющие рамную конструкцию станции на три пролета, два боковых 1 и средний пролет 2 со станционным залом.
Плиты покрытия 14 и перекрытия 4 опираются на боковые 5 и промежуточные стены 6 рамной конструкции, а боковые пролеты 1 и средний пролет 2 соединены между собой проемами 7 в промежуточных стенах 6.
По окончании возведения станционной обделки сооружаются островная пассажирская платформа 3 в станционном зале среднего пролета 2 нижнего уровня и конструкции рельсовых путей 9 в боковых пролетах 1 станции, под пассажирской платформой 3 и на верхнем ярусе станции, между плитой покрытия 14 и плитами перекрытия 4, размещаются служебные и технические помещения 11 и 10, соответственно.
Затем монтируются раздвижные двери 8 в проемах 7 для прохода пассажиров от пассажирской платформы 3 станционного зала среднего пролета 2 к вагонам поезда метрополитена. Шаг осей проемов 7 для прохода пассажиров к вагонам поезда равен расстоянию между осями дверных проемов вагонов, при этом раздвижные двери 8 открываются синхронно с дверями вагонов поезда.
Наличие раздвижных дверей 8, открывающихся синхронно с дверями вагонов поезда, обуславливают отсутствие необходимости архитектурного оформления боковых пролетов 1 с рельсовыми путями 9, что упрощает транзит коммуникаций вдоль станции и значительно снижает сроки строительства и расходы на архитектурное оформление станции.
Применение предлагаемой рамной конструкции трехпролетной станция метрополитена с островным расположением пассажирской платформы 3 и однопутными перегонными тоннелями, примыкающими к боковым пролетам 1 станции, позволяет реализовать проект станции метрополитена без боковых посадочных платформ, что в соответствии с нормативными требования к станциям закрытого типа без боковых посадочных платформ, обеспечивает возможность уменьшения ширины пассажирской платформы до 8 метров, то есть на два метра меньше значений ширины платформ, принятых на станциях других типов, приводящее к сокращению на 10-15% объема разрабатываемого грунта и снижению стоимости строительства станции.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Тоннели и метрополитены. /Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г., изд. 2-е перераб. и доп. Москва, "Транспорт", 1975 г., стр. 408-412, 494-500, 502.
2. Патент РФ на полезную модель №104202, опубл. от 10.05.2011, Бюл. №13.
3. Патент РФ №2505646, опубл. от 27.01.2014, Бюл. №3.
4. Патент на полезную модель РФ №141153, опубл. от 27.05.2014, Бюл. №15 - прототип.