Способ возведения трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа
METHOD FOR ERECTION OF THREE-VAULT SUBWAY STATION OF CLOSED METHOD FOR PRODUCTION OF PYLON TYPE WORKS

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении станций метрополитена, возводимых закрытым способом производства работ.
Известно, что трехсводчатые станции метрополитена пилонного типа сооружаются закрытым способом с помощью эректоров без вскрытия земной поверхности. К ответственным и трудоемким работам при сооружении трехсводчатых станций пилонного типа относится сооружение проходов между боковыми и средним станционными тоннелями (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. 508-519).
Известна трехсводчатая станция метрополитена пилонного типа, включающая два боковых станционных тоннеля, диаметр которых определяется из условий размещения в них конструкций рельсовых путей для движения поездов метрополитена и пассажирских платформ, и средний станционный тоннель для размещения пассажирской платформы среднего зала. Все три станционных тоннеля расположены в одном уровне, обделки тоннелей не пересекаются с промежутками между ними, величина которых зависит от геологических условий строительства. Трехсводчатые станции пилонного типа выполняются в обделке из чугунных или железобетонных тюбингов равного и/или близкого для боковых и среднего станционных тоннелей диаметра (8,5 м и/или 9,5 м). Промежутки между боковыми и средним станционными тоннелями выполняются величиной от 0,65 м до 3 м в свету. Для образования проходов между средним и боковыми станционными тоннелями предусматриваются монолитные железобетонные ходки ("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. 418-425).
Известна трехсводчатая станция метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа, включающая три непересекающихся тоннеля круглого сечения с архитектурной отделки всех трех тоннелей, средний тоннель большого диаметра и два, меньших по диаметру, боковых тоннеля, соединенных со средним тоннелем монолитными железобетонными ходками с расположенными в них проемами для прохода пассажиров к вагонам поезда, которые чередуются со стеновыми участками, выполненных в виде пилонов, а также пассажирские платформы и два рельсовых пути (Патент на полезную модель РФ №103817, опубл. от 27.04.2011, Бюл. №12).
Недостатком данной конструкции трехсводчатой станции является: применение боковых станционных тоннелей 8,5 метра из чугунных тюбингов и комбинированной обделки среднего станционного тоннеля, имеющего свод из чугунных тюбингов диаметром 9,5 метра, опирающегося на монолитную железобетонную плиту с внутренней металлоизоляцией, предусмотрено использование чугуна - дорогого материала и сложная комбинированная конструкция среднего тоннеля, требующая большого объема монолитных и сварочных работ.
Известен способ возведения трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа, заключающийся в проходке трех непересекающихся между собой станционных тоннелей, при этом обделку станционных тоннелей выполняют из чугунных тюбингов кругового очертания, при проходке проемой части станции монтируются кольца с рамными тюбингами, проемные рамы формируют, из усиленных фасонных тюбингов с дополнительными ребрами жесткости с определенной последовательностью их установки. В боковых станционных тоннелях размещают конструкции рельсовых путей и пассажирские посадочные платформы, с расположенными под ними техническими зонами, в среднем тоннеле размещают пассажирскую платформу, с расположенными под ней служебными помещениями, боковые станционные тоннели соединяют со средним монолитными железобетонными ходками для прохода пассажиров к вагонам поездов, которые чередуются со стеновыми участками, выполненными в виде пилонов (Постройка тоннелей метрополитенов // Н.А. Нечаев, А.А. Чижов. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1958. - с. 242-247, рис. 182 и рис. 186).
Недостатками данного способа возведения трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа является низкотехнологичный процесс формирования проемных рам из усиленных фасонных тюбингов индивидуального изготовления для каждого диаметра станционных тоннелей и использование чугуна - дорогого материала.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении технологичности создания проемов для прохода пассажиров при возведении трехсводчатых станций метрополитена глубокого заложения пилонного типа, повышении скорости строительства, а также уменьшении возможных осадок дневной поверхности.
Для достижения данного технического результата в предлагаемом способе возведения трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа, состоящим из проходки трех непересекающийся между собой станционных тоннелей, в обделке тоннелей тюбингами кругового очертания, формирования проемных рам в обделке тоннелей в местах предполагаемых проемов между тоннелями, размещения в боковых тоннелях конструкций рельсовых путей и пассажирских посадочных платформ с расположенными под ними техническими зонами, размещения в среднем станционном тоннеле пассажирской платформы с расположенными под ней служебными помещениями, а также соединения боковых тоннелей со средним тоннелем монолитными железобетонными ходками с расположенными в них проемами для прохода пассажиров к вагонам поездов, согласно изобретения, обделку станционных тоннелей выполняют из железобетонных тюбингов кругового очертания, проемные рамы выполняют в виде обрамлений, состоящих из монолитных железобетонных стоек, а также верхних и нижних металлических балок шарнирно опертых на них, для формирования обрамлений в верхних и нижних частях предполагаемых проемов для прохода пассажиров в процессе монтажа обделки станционных тоннелей устанавливают литые стальные тюбинги, высота ребра которых меньше высоты ребра железобетонных тюбингов обделки станционных тоннелей, что позволяет сформировать ниши для размещения стальных балок перекрывающих пассажирские проходы, по бокам от предполагаемых проемов в обделке тоннелей, бетонируют монолитные железобетонные стойки, затем после набора прочности бетоном стоек устанавливаются металлические балки обрамлений, сначала нижние, а затем верхние, зазор между балками и опорными частями постоянных конструкций тоннелей заполняется высокомарочным безусадочным раствором, таким образом балки включаются в совместную работу с основными конструкциями тоннелей, для объединения металлических балок со стальными тюбингами в единое комбинированное сечение пространство между тюбингами и балками заполняется бетоном, внутренний объем балок заполняется цементно-песчаным раствором, затем под защитой обрамлений демонтируют тюбинги временного заполнения и сооружают монолитные железобетонные ходки с армированным верхним сводом.
Введение в состав предлагаемого способа возведения трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа обделки станционных тоннелей из железобетонных тюбингов кругового очертания, выполнение проемные рам в виде обрамлений, состоящих из монолитных железобетонных стоек, а также верхних и нижних металлических балок шарнирно опертых на них, установки в верхних и нижних частях предполагаемых проемов для прохода пассажиров в процессе монтажа обделки станционных тоннелей литых стальных тюбингов, высота ребра которых меньше высоты ребра железобетонных тюбингов обделки станционных тоннелей, что позволяет формировать ниши для размещения стальных балок перекрывающих пассажирские проходы, бетонирование по бокам от предполагаемых проемов в обделке тоннелей монолитных железобетонных стоек, затем после набора прочности бетоном стоек установка металлических балок обрамлений, сначала нижних, а затем верхних, заполнение зазора между балками и опорными частями постоянных конструкций тоннелей высокомарочным безусадочным раствором, таким образом балки включаются в совместную работу с основными конструкциями тоннелей, заполнение бетоном для объединения металлических балок со стальными тюбингами в единое комбинированное сечение пространство между тюбингами и балками, заполнение цементно-песчаным раствором внутренних объемов балок, демонтаж под защитой обрамлений тюбингов временного заполнения и сооружение монолитных железобетонных ходков с армированным верхним сводом, позволяет получить новое свойство, заключающееся в увеличении жесткости конструкций рам проемов, снижении объема монолитного бетона в рамах и включении в работу элементов рам до демонтажа тюбингов временного заполнения в станционных тоннелях, что повышает технологичность и скорость выполнения проемов для прохода пассажиров из среднего станционного тоннеля на платформы боковых тоннелей, а также уменьшает вероятность значительных осадок дневной поверхности над строящейся станцией метрополитена.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено поперечное сечение трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ, пилонного типа, на фиг. 2 - чертеж продольного разреза среднего тоннеля с фрагментом проема для прохода пассажиров, на рис. 3 - узел установки литого стального тюбинга в обделке стационарных тоннелей.
1 - средний станционный тоннель;
2 - боковые станционные тоннели;
3 - конструкции рельсовых путей в боковых тоннелях;
4 - посадочные платформы в боковых тоннелях;
5 - монолитные железобетонные стойки обрамления.
6 - тюбинги временного заполнения проемной рамы;
7 - техническая зона, под платформами боковых тоннелей;
8 - пассажирская платформа среднего тоннеля;
9 - служебные помещения под пассажирской платформой среднего тоннеля;
10 - монолитный железобетонный ходок между боковым и средним тоннелем;
11 - проем для прохода пассажиров;
12 - верхняя металлическая балка обрамления;
13 - нижняя металлическая балка обрамления;
14 - литые стальные тюбинги в обделке станционных тоннелей.
Предлагаемый способ возведения трехсводчатой станции метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа реализуется следующим образом.
Трехсводчатая станция метрополитена закрытого способа производства работ пилонного типа, включает в себя три непересекающихся тоннеля, кругового сечения, все три тоннеля сооружаются с использованием эректора, тоннели могут быть одного диаметра, который определяется из условия размещения в боковых тоннелях 2 конструкции рельсовых путей 3 и посадочных платформ 4 нормативной ширины, под платформами боковых тоннелей 2 расположены технические зоны 7. В среднем тоннеле 1 расположена пассажирская платформа 8, под ней размещены служебные помещения 9. Боковые тоннели 2 соединены со средним тоннелем 1 монолитными железобетонными ходками 10 с расположенными в них проемами 11 для прохода пассажиров. Ниши для монтажа верхних 12 и нижних 13 металлических балок формируются за счет установки при сборке обделки станционных тоннелей 1 и 2 в местах предполагаемых пассажирских проходов литых стальных тюбингов 14, высота ребер которых меньше высоты ребер железобетонных тюбингов обделки тоннелей 1 и 2.
В пределах станционных тоннелей 1 и 2 по бокам предполагаемых проходов для пассажиров бетонируются монолитные железобетонные стойки обрамления 5. После набора прочности бетоном стоек 5 в сформированные в обделке тоннелей ниши устанавливаются балки обрамления проемов, сначала нижние 13, затем верхние 12. Зазор между балками 12, 13 и опорными частями постоянных конструкций тоннелей заполняется высокомарочным безусадочным раствором, таким образом балки 12 и 13 включаются в совместную работу с основными конструкциями тоннелей. Для объединения металлических балок 12 и 13 со стальными тюбингами 14 в единое комбинированное сечение пространство между тюбингами 14 и балками 12 и 13 заполняется бетоном, внутренний объем балок 12 и 13 заполняется цементно-песчаным раствором.
Под защитой обрамления проемов демонтируются тюбинги временного заполнения 6, после демонтажа тюбингов временного заполнения 6, проемные рамы, состоящие из железобетонных стоек обрамления 5 и шарнирно опертых на них стальных балок верхних 12 и нижних 13, сразу воспринимают усилие от разомкнутых колец, что исключает дополнительные деформации обделки станционных тоннелей 1 и 2, а также исключает увеличение осадки дневной поверхности над станцией метрополитена. После демонтажа тюбингов временного заполнения 6, между боковыми тоннелями 2 и средним станционным тоннелем 1 сооружаются монолитные ходки 10 для прохода пассажиров с армированным верхним сводом. После окончания возведения станционной обделки в боковых тоннелях 2 сооружаются пассажирские платформы 4 и конструкции рельсового пути 3, в среднем станционном тоннеле 1 сооружается конструкции пассажирской платформы 8.
Все стальные тюбинги 14, стальные балки 12 и 13, конструкции монолитных железобетонных стоек 5 в среднем 1 и боковых 2 станционных тоннелях будут универсальными, что значительно упростит строительно-монтажные работы и ведет к унификации элементов рам проемов при строительстве трехпролетных станций пилонного типа.
Источники информации
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. 508-519.
2. 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. 418-425.
3. Патент на полезную модель РФ №103817, опубл. от 27.04.2011, Бюл. №12.
4. Постройка тоннелей метрополитенов // Н.А. Нечаев, А.А. Чижов. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1958. - с. 242-247, рис. 182 и рис. 186 - прототип.