СЕКЦИЯ ПОДЗЕМНОГО ПЕШЕХОДНОГО ПЕРЕХОДА
SECTION OF PEDESTRIAN UNDERPASS

Изобретение относится к области подземного строительства, в частности к секциям подземных пешеходных переходов, и может быть использовано при сооружении подземных тоннелей различной протяженности, а также при сооружении компактных подземных объектов различного назначения, (например, подземных туалетов, подземных торговых павильонов и т.п.).
Известна секция подземного пешеходного перехода, содержащая несущую оболочку тоннеля с пешеходными дорожками (см., напр., Д.С.Конюхов. «Использование подземного пространства». - М.: Изд. Архитектура-С. 2004 г., стр.100-107, рис.2.23).
Недостатками известной секции подземного пешеходного перехода являются большая материалоемкость, значительная трудоемкость ее возведения, а также значительное время ее сооружения вследствие использования в составе несущей оболочки тоннеля массивных железобетонных конструкционных элементов (плит, перекрытий, опорного фундамента), требующих большого объема подготовительных работ при монтаже, наличия специальной строительной техники с грузоподъемными кранами большой грузоподъемности.
Известна также секция подземного пешеходного перехода, содержащая несущую оболочку тоннеля с пешеходными дорожками (см., напр., авт. свид. СССР №781266, МПК E02D 29/04 по заявке №2431514/29-33 от 13.12.1976 г.).
Недостатками известной секции подземного пешеходного перехода также являются значительная материалоемкость и трудоемкость сооружения, обусловленные использованием в составе несущей оболочки массивных железобетонных конструкционных элементов (боковые стены, арочный свод, лоток), а также значительное время ее сооружения, обусловленное процессом периодической выемки и обратной засыпки грунта при последовательном монтаже конструкционных элементов несущей оболочки.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного технического решения является секция подземного пешеходного перехода, содержащая несущую оболочку двухрядного тоннеля с пешеходными дорожками, а также узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений (см., напр., патент РФ №2312187, МПК E02D 29/077 по заявке №2006106834/03 от 09.03.2006 г.).
Недостатками известной секции подземного пешеходного перехода также являются значительная материалоемкость и трудоемкость ее сооружения и, как следствие, значительная материалоемкость и трудоемкость выполнения всего подземного пешеходного перехода, обусловленные использованием в составе несущей оболочки двухрядного тоннеля массивных железобетонных конструкционных элементов (кожухов), а также выполнением узла разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений в виде множества продольных и поперечных ребер жесткости, расположенных на внешней поверхности кожухов, и в виде перегородок или стоек, расположенных внутри каждого из кожухов и имеющих значительную массу. К другим недостаткам известной секции подземного пешеходного перехода следует отнести значительное время ее установки и, как следствие, значительное время сооружения всего подземного пешеходного перехода, обусловленное использованием специальных монтажных свай, необходимых для укладки массивных кожухов несущей оболочки на дно траншеи и центровки их между собой при их соединении друг с другом, последующим креплением каждого из кожухов несущей оболочки к крепежным винтовым сваям (анкерным) и дальнейшим вывинчиванием монтажных свай.
Целью настоящего изобретения является снижение материалоемкости и трудоемкости сооружения подземного пешеходного перехода, а также сокращение времени его сооружения.
Поставленная цель достигается тем, что секция подземного пешеходного перехода, содержащая несущую оболочку двухрядного тоннеля с пешеходными дорожками, а также узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений, в ней несущая оболочка двухрядного тоннеля включает две образованные цилиндрическими поверхностями вращения одинакового радиуса металлические трубы, расположенные параллельно друг другу, а также включает расположенную в нижней части металлических труб и жестко с ними связанную опорную бетонную плиту, образующую в нижней части металлических труб пешеходные дорожки и снабженную металлоизоляцией на верхнем участке между металлическими трубами, скрепленной с последними, при этом обращенные друг к другу боковые стенки указанных металлических труб несущей оболочки выполнены каждая, по крайней мере, с двумя проемами, сообщающими между собой полости металлических труб, а упомянутый узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений включает бетонные пилоны с боковыми стенками, образованными цилиндрическими поверхностями вращения с кривизной, равной кривизне металлических труб, расположенные по концам последних и сопряженные с ними, и, по крайней мере, один бетонный пилон в средней части металлических труб между указанными проемами в их боковых стенках, сопряженный с последними, а также включает дугообразный распорный металлический пояс, образованный цилиндрической поверхностью вращения, расположенный симметрично по обе стороны между обоими металлическими трубами в верхней их части и жестко скрепленный своими продольными кромками с боковыми стенками обоих металлических труб, причем бетонные пилоны снабжены сопряженной с их торцевыми стенками и верхними боковыми стенками металлоизоляцией, скрепленной с металлическими трубами, и жестко связаны с указанной опорной бетонной плитой, упомянутым дугообразным распорным металлическим поясом и боковыми стенками металлических труб, образуя совместно с ними монолитный каркас.
Дополнительным отличием заявленной секции подземного пешеходного перехода является то, что кривизна цилиндрической поверхности вращения упомянутого дугообразного распорного металлического пояса равна кривизне цилиндрической поверхности вращения указанных металлических труб.
Кроме того, упомянутые проемы в боковых стенках металлических труб образованы в верхней части овальным профилем.
Дополнительным отличием заявленной секции подземного пешеходного перехода является то, что металлические трубы несущей оболочки снабжены закрепленными внутри них на боковых стенках светорассеивающйми экранами с светопроводящими магистралями, а также снабжены поручнями с перилами.
Кроме того, металлические трубы несущей оболочки, дугообразный распорный металлический пояс и упомянутая металлоизоляция бетонных пилонов и опорной бетонной плиты снабжены нанесенным на их внешние поверхности антикоррозионным покрытием.
Кроме того, упомянутое антикоррозионное покрытие внешних поверхностей металлических труб, дугообразного распорного металлического пояса и металлоизоляции бетонных пилонов и опорной бетонной плиты выполнено на основе жидкой резины.
Кроме того, металлические трубы несущей оболочки, дугообразный распорный металлический пояс и металлоизоляция бетонных пилонов и опорной бетонной плиты выполнены из стали.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид секции подземного пешеходного перехода в продольном разрезе А-А по вертикальной плоскости симметрии.
На фиг.2 - поперечный разрез Б-Б по фиг.1.
На фиг.3 изображен вид В по фиг.1 (вид в плане на секцию подземного пешеходного перехода, совмещенный с разрезом).
На фиг.4 изображен выносной элемент I по фиг.1.
Секция подземного пешеходного перехода содержит несущую оболочку двухрядного тоннеля с пешеходными дорожками 1, а также узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений. Несущая оболочка секции двухрядного тоннеля включает две образованные цилиндрическими поверхностями вращения одинакового радиуса металлические трубы 2, расположенные параллельно друг другу, а также включает расположенную в нижней части металлических труб и жестко с ними связанную опорную бетонную плиту 3, образующую в нижней части металлических труб упомянутые пешеходные дорожки 1 и снабженную металлоизоляцией 4 на верхнем участке «а» между металлическими трубами 2, скрепленной с последними (посредством, например, электродуговой сварки). Обращенные друг к другу боковые стенки «б» указанных металлических труб 2 несущей оболочки выполнены каждая, по крайней мере, с двумя проемами «в», сообщающими между собой полости «г» металлических труб 2. Упомянутый узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений включает бетонные пилоны 5 и 6 с боковыми стенками «д», образованными цилиндрическими поверхностями вращения с кривизной, равной кривизне металлических труб 2. Бетонные пилоны 5 расположены по концам металлических труб 2, а в средней их части расположен, по крайней мере, один бетонный пилон 6 между указанными проемами «в» в боковых стенках «б» металлических труб 2. Бетонные пилоны 5 и 6 сопряжены с металлическими трубами 2. Упомянутый узел разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений включает также дугообразный распорный металлический пояс 7, образованный цилиндрической поверхностью вращения, расположенный симметрично по обе стороны между обоими металлическими трубами 2 в верхней их части и жестко скрепленный (посредством, например, электродуговой сварки) своими продольными кромками «е» с боковыми стенками обоих металлических труб 2. Бетонные пилоны 5 и 6 снабжены сопряженной с их торцевыми стенками «ж» и верхними боковыми стенками металлоизоляцией 8, скрепленной (посредством, например, электродуговой сварки) с металлическими трубами 2. При этом бетонные пилоны 5 и 6 жестко связаны с указанной опорной бетонной плитой 3, упомянутым дугообразным распорным металлическим поясом 7 и боковыми стенками металлических труб 2, образуя совместно с ними монолитный каркас. Кривизна цилиндрической поверхности вращения упомянутого дугообразного распорного металлического пояса 7 равна кривизне цилиндрической поверхности вращения указанных металлических (стальных) труб 2.
Упомянутые проемы «в» в боковых стенках «б» металлических труб 2 образованы в верхней части овальным профилем. Металлические (стальные) трубы 2 несущей оболочки снабжены закрепленными внутри них на боковых стенках «б» светорассеивающими экранами 9 со светопроводящими магистралями 10, а также снабжены поручнями 11 с перилами 12. Металлические трубы 2 несущей оболочки, дугообразный распорный металлический пояс 7 и упомянутые металлоизоляция 4 опорной бетонной плиты 3 на участке «а» между металлическими трубами 2 и металлоизоляция 8 бетонных пилонов 5, 6 снабжены нанесенным на их внешние поверхности антикоррозионным покрытием 13. Антикоррозионное покрытие 13 внешних поверхностей металлических труб 2, дугообразного распорного металлического пояса 7, металлоизоляции 8 бетонных пилонов 5, 6 и металлоизоляции 4 опорной бетонной плиты 3 выполнено на основе жидкой резины. Металлические трубы 2 несущей оболочки, дугообразный распорный металлический пояс 7, металлоизоляция 8 бетонных пилонов 5, 6 и металлоизоляция 4 опорной бетонной плиты 3 выполнены из стали (при этом металлические трубы 2 несущей оболочки выполнены преимущественно из стальных электросварных труб большого диаметра для нефтегазовых магистралей высокого давления).
Секция подземного пешеходного перехода и сам подземный пешеходный переход сооружаются следующим образом.
Предварительно на промышленном предприятии (заводе) на сборочном стапеле в металлических (стальных) трубах 2 каждой несущей оболочки секции заданной длины выполняются (вырезаются) в их боковых стенках «б», обращенных друг к другу, проемы «в» (овального профиля в верхней их части). После чего на сборочном стапеле с верхней частью металлических (стальных) труб 2 жестко скрепляется (приваривается, например, посредством электродуговой сварки) дугообразный распорный металлический пояс 7, образованный преимущественно из вырезанных фрагментов цилиндрической оболочки вращения от проемов «в» в боковых стенках металлических (стальных) труб 2, поскольку кривизна дугообразного распорного металлического пояса 7 в частном случае выполнения подземного пешеходного перехода равна кривизне цилиндрической поверхности вращения металлических (стальных) труб 2. Затем в сборочном стапеле к нижней части металлических (стальных) труб 2 жестко прикрепляется (приваривается, например, посредством электродуговой сварки) металлоизоляция 4 на участке «а» между металлическими (стальными) трубами 2, а также жестко прикрепляется (приваривается, например, посредством электродуговой сварки) металлоизоляция 8 по обоим концам металлических труб 2 и в средней части последних между упомянутыми проемами «в» в боковых стенках металлических (стальных) труб 2, образующая с боковыми стенками металлических труб 2 полости, служащие для последующего заполнения их бетонным раствором. После этого на внешние поверхности металлических (стальных) труб 2 и дугообразного распорного металлического пояса 7 наносится антикоррозионное покрытие 13 (на основе жидкой резины). Далее внутри металлических (стальных) труб 2 монтируются светорассеивающие экраны 9 со светопроводящими магистралями 10, а также монтируются поручни 11 с перилами 12. Требуемое число собранных металлических каркасов секций подземного пешеходного перехода (преимущественно два каркаса секций), образованных металлическими (стальными) трубами 2, распорным металлическим поясом 7 и металлоизоляцией 4, 5, 6 после этого перемещается поочередно на грузовую автомобильную платформу, транспортируется к месту установки, образованному траншеей мелкого заложения, и перегружается в эту траншею. Далее в траншее металлические каркасы секций (преимущественно два каркаса секций) центруются и стыкуются между собой вдоль их оси (центруются смежные кромки срезов металлических труб 2 и смежные кромки распорных металлических поясов 7) с использованием простых грузоподъемных механизмов (например, домкратов), смежные и сопряженные между собой кромки срезов металлических (стальных) труб 2 и кромки распорных металлических поясов 7 после этого жестко скрепляются между собой (например, свариваются посредством электродуговой сварки), после чего для каждой уложенной в траншею секции подземного пешеходного перехода (преимущественно укладывается две секции) осуществляется известным методом сооружение опорной бетонной плиты 3 и бетонных пилонов 5, 6 (путем заполнения бетонным раствором до определенного уровня дна траншеи и упомянутых соответствующих полостей, образованных металлоизоляцией 4 и 8, через, например, соответствующие технологические отверстия в металлоизоляции 4 и 8, которые после этого герметично закрываются соответствующими технологическими заглушками, - на чертеже не показано).
Общее число требующихся секций несущей оболочки двухрядного тоннеля для подземного пешеходного перехода обусловливается шириной транспортной магистрали или шириной транзитной магистрали (городской улицы) и составляет преимущественно две секции.
Выполнение несущей оболочки двухрядного тоннеля секции подземного пешеходного перехода из двух образованных цилиндрическими поверхностями вращения одинакового радиуса металлических труб 2, расположенных параллельно друг другу, а также из расположенной в нижней части металлических труб 2 и жестко с ними связанной опорной бетонной плиты 3, образующей в нижней части металлических труб 2 пешеходные дорожки 1, и снабженной металлоизоляцией 4 на верхнем участке «а» между металлическими трубами 2, скрепленной с последними, позволяет совместно с наличием металлоизоляции 4 и 8 для опорной бетонной плиты 3 и бетонных пилонов 5, 6, скрепленной с металлическими (стальными) трубами 2, снизить материалоемкость и трудоемкость сооружения каждой секции подземного пешеходного перехода и, как следствие, позволяет в целом снизить материалоемкость и трудоемкость сооружения всего подземного пешеходного перехода, поскольку в качестве металлических труб 2 могут быть использованы серийные стандартные стальные электросварные (со спиральным швом) трубы высокого давления для нефтегазовых магистралей, обладающие достаточной прочностью на сжатие внешним давлением, а все подготовительные работы по монтажу для образования соответствующих полостей, предназначенных для заполнения их бетонным раствором, могут производиться на промышленном предприятии (заводе) с использованием стандартной технологии сварки и резки металла (электродуговая сварка и газопламенная резка).
Выполнение обращенных друг к другу боковых стенок «б» указанных металлических труб 2 несущей оболочки, по крайней мере, с двумя проемами «в», сообщающими между собой полости металлических труб, а также выполнение упомянутого узла разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений из бетонных пилонов 5 с боковыми стенками, образованными цилиндрическими поверхностями вращения с кривизной, равной кривизне металлических труб 2, расположенных по концам последних и из, по крайней мере, одного бетонного пилона 6 в средней части металлических труб 2 между указанными проемами «в» в их боковых стенках и сопряженных с последними, и дополнительное выполнение упомянутого узла разгрузки несущей оболочки от силовых напряжений из дугообразного распорного металлического пояса 7, образованного цилиндрической поверхностью вращения, расположенного симметрично по обе стороны между обоими металлическими трубами 2 в верхней их части и жестко скрепленного своими продольными кромками «е» с боковыми стенками обоих металлических труб 2, позволяет также дополнительно снизить материалоемкость и себестоимость всего подземного пешеходного перехода и значительно сократить время его сооружения, поскольку в качестве фрагментов распорного металлического пояса 7 могут быть использованы вырезанные фрагменты цилиндрических оболочек вращения от проемов «в» в боковых стенках металлических (стальных) труб 2, обладающие значительным запасом прочности на сжатие внешним давлением, а заполнение соответствующих полостей между металлоизоляцией 4, 8 и боковыми стенками металлических (стальных) труб 2 бетонным раствором для образования опорной бетонной плиты 3 и бетонных пилонов 5, 6 может производиться сразу же после центровки и соединения между собой секций подземного пешеходного перехода в соответствующей траншее низкой глубины заложения без подготовительных операций по сооружению специальных опалубок и без специальных укрепляющих мероприятий, так как каждая секция подземного пешеходного перехода является самонесущей.
Дополнительными преимуществами предложенной секции подземного пешеходного перехода являются обеспечение энергосбережения за счет применения светорассеивающих экранов 9 со светопроводящими магистралями 10 (подача светового потока от естественного солнечного дневного освещения), низкая себестоимость сооружения, простота монтажа, выполнение наружного антикоррозионного покрытия 13 и внутреннего декоративного покрытия на промышленном предприятии в заводских условиях с требуемым высоким качеством, возможность сооружения из аналогичных секций с несущими оболочками по предложенному техническому решению других подземных сооружений (например, подземных туалетов, подземных торговых павильонов и т.д.).