Результат интеллектуальной деятельности: Способ сооружения проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения

Изобретение относится к строительству пилонных станций метрополитенов глубокого заложения и может быть использовано для устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения в глинистых грунтах полутвердой и твердой консистенции.

Известен способ сооружения проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения (Нечаев, Н.А. Постройка тоннелей метрополитенов [Текст] / Н.А. Нечаев, А.А. Чижов. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1958. - 292 с), содержащий следующие этапы производства работ:

- проходят путевые и средний станционные тоннели;

- демонтируют нижний центральный тюбинг временного заполнения рамы проема;

- из образовавшегося проема проходят нижнюю штольню на всю длину прохода с деревянной крепью из окладов с затяжками стен и кровли;

- проходят боковую заходку до середины пилона на деревянной крепи, демонтируя по мере проходки тюбинги временного заполнения рамы проема;

- устанавливают опалубку и бетонируют нижнюю часть пилона;

- аналогично проходят на деревянной крепи и бетонируют нижнюю часть противоположного от прохода пилона;

- демонтируют верхний центральный тюбинг временного заполнения рамы проема;

- из образовавшегося проема проходят верхнюю штольню на всю длину прохода с деревянной крепью из окладов с затяжками стен и кровли;

- раскрывают калотту на три пары лонгарин, опирающихся на тюбинги с затяжками кровли, опуская пяты свода прохода до забетонированных участков пилона;

- устанавливают опалубку и бетонируют верхнюю часть пилонов, пяты свода и свод прохода;

- после набора прочности бетона свода демонтируют центральные тюбинги временного заполнения рамы проема;

- разрабатывают грунт в центральной и лотковой части прохода;

- бетонируют лотковую часть прохода.

Недостатком данного способа является возможность возникновения осадок дневной поверхности за счет разуплотнения грунта вследствие ручной проходки, длительного оставления выработки на временном креплении и гниения отдельных деревянных элементов временной крепи, оставляемых в заобделочном пространстве.

Также недостатком данного способа является низкая производительность работ, ввиду длительности и трудоемкости совершаемых операций по разработке грунта вручную и возведению временной деревянной крепи.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ сооружения проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения (Фролов, Ю.С. Метрополитены [Текст]: учебник для вузов / Ю.С. Фролов, Д.М. Голицынский, А.П. Ледяев; ред. Ю.С. Фролов. -Москва: Желдориздат, 2001. - 528 с), содержащий следующие этапы производства работ:

- проходят путевые и средний станционные тоннели;

- демонтируют верхний центральный тюбинг временного заполнения рамы проема;

- из образовавшегося проема проходят верхнюю штольню на всю длину прохода с деревянной крепью из окладов с затяжками стен и кровли;

- раскрывают калотту на три пары лонгарин с затяжками кровли; при этом стойки в калотте опираются на грунт;

- устанавливают опалубку и бетонируют верхнюю часть стен и свод прохода;

- после набора прочности бетона свода демонтируют остальные тюбинги временного заполнения рамы проема;

- разрабатывают грунт в центральной части прохода с креплением стен выработки деревянными рошпанами;

- устанавливают опалубку и бетонируют стены прохода;

- разрабатывают грунт в лотковой части прохода;

- бетонируют лотковую часть прохода.

В этом способе операции по сооружению монолитного свода прохода, под защитой которого разрабатывают грунт и бетонируют обделку прохода, производят вручную на временной деревянной крепи, что не решает проблемы возможных осадок дневной поверхности, длительности и трудоемкости работ.

Задача изобретения - минимизация осадок дневной поверхности и повышение производительности работ за счет совершения операций по разработке грунта и бетонированию обделки прохода под защитой экрана из стальных труб, сооружаемого на стадии проходки среднего станционного тоннеля.

Технический результат достигается тем, что в способе устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения выполняют проходку путевых и среднего станционных тоннелей, демонтаж тюбингов временного заполнения рамы проема, разработку грунта прохода с креплением калотты окладами, а стен выработки рошпанами, установку опалубки и бетонирование обделки прохода, при этом во время проходки среднего станционного тоннеля в зонах над проходами пробуривают буровой установкой скважины до контакта с обделкой путевого станционного тоннеля, в которые устанавливают стальные трубы и заполняют их цементно-песчаным раствором, оклады выполняют в виде двутавровых рам, а рошпаны выполняют в виде стальных труб, которые заполняют цементно-песчаным раствором; причем бетонирование обделки прохода выполняют за один прием.

Вся совокупность существенных признаков позволяет использовать изобретение для устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения в глинистых грунтах полутвердой и твердой консистенции, минимизируя осадки дневной поверхности и повышая производительность работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1: поперечный разрез пилонной станции на этапе сооружения среднего станционного тоннеля и устройства защитного экрана из труб в зоне над проходом;

- фиг. 2: продольный разрез по оси среднего станционного тоннеля на этапе сооружения среднего станционного тоннеля и устройства защитного экрана из труб в зоне над проходом;

- фиг. 3: поперечный разрез пилонной станции на этапе сооружения временной крепи прохода;

- фиг. 4: поперечный разрез прохода на этапе устройства временной крепи прохода.

Во время проходки среднего станционного тоннеля 1 в зонах над проходами 2 пробуривают буровой установкой 3 скважины до контакта с обделкой 4 путевого станционного тоннеля 5, в которые устанавливают стальные трубы 6 и заполняют их цементно-песчаным раствором. Затем производят демонтаж верхних тюбингов временного заполнения рамы проема. Из образовавшегося проема с помощью демонтажной машины (типа BROKK) проходят калотту 7 на всю длину прохода с дополнительной крепью из окладов 8, представляющих собой двутавровые рамы. Производят демонтаж центральных и лотковых тюбингов временного заполнения рамы проема. С помощью демонтажной машины разрабатывают грунт в центральной и лотковой частях прохода с креплением стен выработки рошпанами из стальных труб 9, которые заполняют цементно-песчаным раствором. Устанавливают опалубку и бетонируют обделку прохода за один прием.

Применение защитного экрана из труб позволяет минимизировать осадки дневной поверхности, а использование стальных элементов временной крепи исключает разуплотнение грунта в заобделочном пространстве. Вместе с тем грунт прохода разрабатывают демонтажной машиной, а бетонирование обделки прохода выполняют за один прием, что в совокупности значительно повышает производительность работ по сооружению прохода.