Способ строительства линии метрополитена с водоотливной установкой
METHOD FOR CONSTRUCTING A SUBWAY LINE WITH A DRAINAGE SYSTEM

Изобретение относится к строительству метрополитена, а именно к водоотливным устройствам тоннелей и подземных выработок, служащим для удаления воды из сооружений метрополитена.
При эксплуатации подземных выработок метрополитена в них постоянно поступают воды, образующиеся в тоннеле при промывке, при случайных протечках и т.д. Поэтому необходимо обеспечивать отведение на поверхность существующих притоков технологических вод.
Известно, что для сбора и удаления в городские сети стоков, образующихся в перегонных тоннелях метрополитена, в пониженном месте трассы тоннелей в отдельной выработке, примыкающей к тоннелю, размещают водоотливную установку. Выработка для водоотливной установки на линиях метрополитена со станциями мелкого заложения возводится 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. 483).
Недостатком такой водоотливной установки линии метрополитена является необходимость производства земляных работ при сооружении отдельной выработки и выделение строительной площадки для сооружения водоотливной установки.
Известен способ строительства линии метрополитена закрытого способа производства работ с перегонными тоннелями, при котором обделка тоннелей сооружается при проходке перегонных тоннелей тоннелепроходческим механизированным комплексом (Патент РФ № 2704414, опубл. от 28.10.2019. Бюл. № 31).
Известен способ строительства линии метрополитена закрытого способа производства работ с использованием тоннелепроходческого механизированного комплекса, включающий проходку тоннелей и формирование зон подземных станционных комплексов с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК), которым осуществляют проходку зоны перегонных тоннелей и станционных комплексов, при этом перегонные тоннели и станционные комплексы имеют одинаковую конфигурацию в поперечном сечении, обусловленную видом тоннелепроходческого механизированного комплекса, при этом линии метрополитена комплектуются рельсовыми путями для вагонов метрополитена, технологическими отсеками для систем вентиляции и других инженерных объектов (Патент РФ № 2514865, опубл. от 10.05.2014. Бюл. № 13).
Известно устройство водоотливной установки, предназначенной для обеспечения незатопляемости линий метрополитена при авариях и стихийных бедствиях и содержащей насосное оборудование, выполненного виде центробежного насоса с запорно-регулирующей арматурой, полость которого сообщена с откачиваемой емкостью через бак-накопитель (Патент РФ № 2020277, опубл. от 30.09.1994).
Известен способ строительства линии метрополитена с водоотливной установкой, включающий сооружение обделки перегонного тоннеля закрытым способом работ с помощью тоннелепроходческого комплекса и создание полости для размещения водоотливной установки для удаления воды из тоннеля ниже уровня рельсовых путей для движения поездов метрополитена, при этом полость для размещения водоотливной установки расположена в отдельной выработке, примыкающей к перегонному тоннелю в зоне станции метрополитена (Патент РФ № 2701762, опубл. от 01.10.2019. Бюл. № 28).
Однако в данном техническом решении водоотливная установка линии метрополитена располагается в специальной полости, для которой выполняется отдельная выработка вне обделки перегонного тоннеля, что требует производства дополнительных объемов работ и значительных затрат времени для сооружения этой выработки о вскрытием земной поверхности, что в конечном счете приводит к увеличению времени строительства самой линии метрополитена.
Технический результат, который может быть получен при применении данного изобретения, заключается в увеличении скорости строительства линий метрополитена закрытым способом работ и уменьшении объема работ по размещению водоотливной установки на линии метрополитена за счет отсутствия дополнительной подземной выработки.
Для достижения данного технического результата в предлагаемом способе строительства линии метрополитена с водоотливной установкой, включающим сооружение обделки перегонного тоннеля закрытым способом работ с помощью тоннелепроходческого комплекса и создание полости для размещения водоотливной установки для удаления воды из тоннеля ниже уровня рельсовых путей, предназначенных для движения поездов метрополитена, согласно изобретения, при проходке перегонного тоннеля линии метрополитена с помощью тоннелепроходческого комплекса в нижней точки линии метрополитена создают конструктивное углубление перегонного тоннеля за счет хода тоннелепроходческого комплекса, в котором при сооружении бетонного основания для укладки рельсовых путей формируют водоприемную полость и размещают в ней водоотливную установку, при этом в бетонном основании вдоль рельсовых путей формируют лотки для слива воды в водоприемную полость.
Введение в состав предлагаемого способа строительства линии метрополитена с водоотливной установкой, создания в нижней точки линии метрополитена конструктивного углубления перегонного тоннеля за счет хода тоннелепроходческого комплекса при проходке перегонного тоннеля линии метрополитена с помощью тоннелепроходческого комплекса, в котором при сооружении бетонного основания для укладки рельсовых путей формируют водоприемную полость, размещения в водоприемной полости водоотливной установки и формирование в бетонном основании вдоль рельсовых путей лотков для слива воды в водоприемную полость, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности формирования водоприемной полости внутри обделки тоннеля и размещения в ней водоотливной установки, за счет создания конструктивного углубления перегонного тоннеля в нижней части линии метрополитена ходом тоннелепроходческого комплекса непосредственно в процессе проходки перегонного тоннеля, что увеличивает скорость строительства линий метрополитена закрытым способом работ и уменьшает объем работ по размещению водоотливной установки на линии метрополитена за счет отсутствия дополнительной подземной выработки.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, на фиг. 1 представлено продольное сечение перегонного тоннеля с водоотливной установкой, а на фиг. 2 представлен поперечный разрез перегонного тоннеля в области углубления, созданным ходом тоннелепроходческого комплекса, где:
1 - обделка перегонного тоннеля;
2 - конструктивное углубление перегонного тоннеля, созданное ходом тоннелепроходческого комплекса;
3 - водоприемная полость;
4 - водоотливная установка;
5 - бетонное основание под рельсовыми путями;
6 - лоток для слива воды.
Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом.
Содержание водоотлива и меры по предупреждению притоков воды в выработки метрополитена требуют значительных капитальных и текущих затрат, расхода электроэнергии, трудовых затрат, что составляет одну из существенных статей расходов по эксплуатации метрополитена. Доля затрат на водоотливные мероприятия в общем комплексе подземных работ в условиях метрополитена достигает 15-20% от ежегодного объема капиталовложений. Притоки воды в подземные выработки ухудшают условия работы и иногда могут быть опасны для работающих. Для удаления воды из подземных выработок оборудуются водоотливные установки, бесперебойная работа которых обеспечивает безопасные условия эксплуатации действующих подземных линий метрополитена.
Для строительства линии метрополитена с водоотливной установкой, в частности, обделки 1 перегонного тоннеля, сооружаемого закрытым способом работ, применяют тоннелепроходческие комплексы.
При проходке перегонного тоннеля линии метрополитена с помощью тоннелепроходческого комплекса в нижней точки линии метрополитена создают конструктивное углубление 2 перегонного тоннеля за счет хода тоннелепроходческого комплекса. В углубление 2 перегонного тоннеля при сооружении бетонного основания 5 для укладки рельсовых путей формируют водоприемную полость 3 и размещают в ней водоотливную установку 4, при этом в бетонном основании 5 вдоль рельсовых путей формируют лотки 6 для слива воды в водоприемную полость 3.
За счет размещения водоприемной полости 3 в углублении 2 перегонного тоннеля, созданным ходом тоннелепроходческого комплекса нижней точке перегонного тоннеля линии метрополитена, технологические воды по лотку 6 поступают в водоприемную полость 3. Из водоприемной полости 3 технологические воды с помощью водоотливной установки 4, удаляются из перегонного тоннеля по напорным трубопроводам (на рисунке не показаны) в городские сети водоотведения.
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. 483.
2. Патент РФ № 2704414, опубл. 28.10.2019. Бюл. № 31.
3. Патент РФ № 2514865, опубл. 10.05.2014. Бюл. № 13.
4. Патент РФ № 2020277, опубл. 30.09.1994.
5. Патент РФ № 2701762, опубл. 01.10.2019. Бюл. № 28 - прототип.