Результат интеллектуальной деятельности: Способ возведения трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с боковым расположением пассажирских платформ и с двухпутным перегонным тоннелем

Изобретение относится к области строительства тоннелей, в частности к способу строительства станций метрополитена колонного типа открытого способа производства работ с боковым расположением платформ.

Наиболее близкими аналогами являются конструкции станций метрополитена Санкт-Петербурга «Дунайский проспект» и «Беговая». Основная конструкция станций представляет собой монолитную многопролетную железобетонную раму, состоящую из покрытий, перекрытий и несущих стен. Опирание покрытий и перекрытий станций осуществляется на боковые несущие стены и промежуточные колонно-прогонные комплексы. В процессе сооружения перечисленных станций предусмотрен демонтаж обделки двухпутного тоннеля в пределах станционного комплекса либо протаскивание в пределах станции тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) волоком по заранее приготовленному «ложу». Демонтаж колец сборной железобетонной обделки наружным диаметром 10,4 метра является трудоемкой и дорогостоящей работой. После демонтажа разобранные блоки обделки становятся непригодными для повторного применения. Подготовка «ложа» для протаскивания ТПМК через станцию требует готовности приемного станционного котлована до подхода ТПМК: обеспечить большую глубину котлована (не менее чем на 2 метров), превышающую необходимую глубину котлована для строительства станции метрополитена, что приводит к увеличению стоимости и сроков строительства. Кроме этого, расстрельная система крепления котлована должна учитывать возможность продвижения ТПМК по «ложу», в результате чего необходимо использовать усиленные элементы крепления котлована. Конструкция станций предусматривает архитектурное оформление среднего зала станции и прокладку по нему коммуникаций, что увеличивает трудоемкость возведения станции и стоимость работ.

Технической проблемой заявляемого изобретения является разработка способа строительства трехпролетной станции открытого способа производства работ с боковым размещением пассажирских платформ, обеспечивающего снижение стоимости возведения станции, повышение технологичности, скорости строительства и безопасности эксплуатации.

Технической проблема решается за счет заявляемого способа возведения трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с боковым расположением пассажирских платформ и с двухпутным перегонным тоннелем, включающий возведение среднего станционного тоннеля из сборных тюбингов при проходке перегонного двухпутного тоннеля, при этом тюбинговые кольца, выполненные с прямоугольным сечением и с наружным диаметром, равным диаметру перегонных тоннелей, монтируют без перевязки швов, затем возводят боковые залы путем разработки грунта, бетонируют несущие монолитные железобетонные стены, расположенные в среднем станционном тоннеле, после чего бетонируют несущие монолитные железобетонные стены, расположенные со стороны боковых залов, при этом тюбинги сводовой и лотковой частей среднего станционного тоннеля остаются в теле бетонируемых несущих железобетонных стен, бетонируют основные несущие конструкции станции, элементы покрытия и перекрытия станции, а лотковую плиту среднего станционного тоннеля с плоской наружной поверхностью, ширина которой обеспечивает размещение двух путей, бетонируют одновременно с основанием под путь, в несущих монолитных железобетонных стенах в местах расположения проемов демонтируют тюбинги временного заполнения, армируют и бетонируют монолитные рамы обрамления проемов, после чего проемы снабжают раздвижными дверями.

Изобретение поясняется чертежами:

- на Фиг. 1 схематично показана конструкция трехпролетной станции, где 1 - элементы крепления котлована, 2 - средний станционный тоннель, 3 -обделка из тюбингов сводовой части, 4 - обделка из тюбингов лотковой части, 5 - боковые залы станции, 6 - монолитные железобетонные стены среднего зала; 7 - монолитные железобетонные стены боковых залов, 8 -лотковая плита среднего станционного тоннеля 2, 9 - лотковая плита боковых залов, 10 - основные несущие конструкции станции, 11 - монолитное железобетонное покрытие, 12 - монолитное железобетонное перекрытие, 13 -пассажирская платформа, 14 - проем для посадки пассажиров в вагоны, 15 - монолитные железобетонные рамы обрамления проемов 14, 16 - раздвижные двери, 17 - тюбинги временного заполнения, 18 - гидроизоляция;

- на Фиг. 2 схематично показана конструкция трехпролетной станции в продольном разрезе.

В результате заявляемого способа сооружают станцию метрополитена, представляющую собой трехпролетную рамную конструкцию из монолитного железобетона. В среднем пролете размещены конструкции рельсовых путей и отсеки для пропуска коммуникаций, в боковых пролетах - пассажирские платформы. Над пассажирской зоной размещены служебные и технические помещения, под пассажирской платформой предусмотрено размещение технических помещений. Размер среднего тоннеля станции определен конструкцией двухпутного перегонного тоннеля из условия размещения рельсовых путей и путевого оборудования. Архитектурное оформление среднего зала не предусмотрено. Ширина боковых залов определяется из условия размещения пассажирских платформ и механизмов, обеспечивающих передвижение пассажиров внутри станционного комплекса (эскалаторов). Проход пассажиров в вагоны предусмотрен через раздвижные двери. Движение поездов организовано в центральной части станции.

Возведение трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с боковым расположением пассажирских платформ и с двухпутным перегонным тоннелем осуществляют следующим образом.

Строительство станции начинают с сооружения котлована. Ограждение котлована возводят методом «стена в грунте» 1 (в зависимости от инженерно-геологических условий строительства конструкция крепления котлована может быть другой).

При проходке перегонного двухпутного тоннеля осуществляют возведение среднего станционного тоннеля 2 из сборных тюбингов сводовой части 3 и лотковой части 4. Диаметр тюбинговых колец принят аналогичным диаметру обделки перегонного тоннеля. Для удобства монтажа обделки и повышения производительности на прямом участке тоннеля тюбинговые кольца имеют прямоугольную форму в плане и могут монтироваться без перевязки швов. Затем возводят боковые залы 5 путем разработки грунта, бетонируют монолитные железобетонные стены 6, расположенные со стороны среднего станционного тоннеля 2. После чего бетонируют монолитные железобетонные стены 7, расположенные со стороны боковых залов 5. Тюбинги обделки сводовой части 3 и лотковой части 4 среднего станционного тоннеля 2 остаются в теле бетонируемых железобетонных стен 6 и 7, а обратный свод среднего станционного тоннеля 3 бетонируют одновременно с лотковой плитой 8 с плоской наружной поверхностью, ширина которой обеспечивает размещение двух путей. Затем бетонируют основные несущие конструкции станции 10, возводится плита перекрытия в уровне земли, являющаяся покрытием 11. Под защитой покрытия 11 возводят промежуточное перекрытие 12 станции, пассажирские платформы 13 в боковых залах 5. При необходимости число промежуточных перекрытий может быть больше.

Лотковая часть обделки 4 среднего станционного тоннеля 3 бетонируется с основанием под путь, представляя собой железобетонный лоток 8 с плоской наружной поверхностью. Пространство между обделкой сводовой части 3 среднего тоннеля 2 и несущими стенами 7 бетонируют. Сводовая часть 3 колец обделки среднего станционного тоннеля 2 выполняет функцию распорного элемента станционного сечения и является основанием для верхнего яруса служебных помещений. Лотковая часть 4 остается в теле бетона жесткого основания под путь и замыкает нижнюю плиту конструкции станции.

В несущих монолитных железобетонных стенах 6 и 7 в местах расположения проемов 14 для прохода пассажиров в вагоны поезда, расположенных на уровне пассажирских платформ 13, демонтируют тюбинги временного заполнения 17, армируют и бетонируют монолитные железобетонные рамы обрамления 15 проемов 14, после чего проемы снабжают раздвижными дверями 16. Шаг проемов 14 принят равным шагу дверей в вагонах поезда. Ширина проемов 14 принята 2 метра и обеспечивает гарантированный проход пассажиров при ручном или автоматическом ведении состава.

В отличие от спроектированных станций «Беговая» и «Дунайский проспект» сборная обделка среднего зала не демонтируется, тюбинги частично объединяются с несущими стенами среднего зала, что значительно снижает стоимость возведения станции, повышает технологичность и скорость строительства. Благодаря заявляемому способу возведения трехпролетной станции обеспечивается монолитность конструкции станции, все конструктивные элементы которой включаются в работу на нагрузки, за счет чего достигается необходимая жесткость и надежность конструкции во время эксплуатации.

Наличие раздвижных дверей 16 повышает безопасность нахождения пассажиров на платформе 13 при посадке и высадке из вагона. Кроме этого, исключается возможность получения травм и поражения током высокого напряжения от контактного рельса при падении на станционные пути, а также снижения уровня шума от движения поездов. Изолированные боковые залы от двухпутного тоннеля значительно меньше загрязняются обычной и металлической пылью, поступающей из тоннельного перегона.

В зависимости от инженерно-геологических условий местонахождения строительства станции используется сборная обделка станционного комплекса из железобетонных или чугунных тюбингов. При сборной обделке из железобетонных тюбингов предусматривается гидроизоляция всех элементов станционного сечения по контуру монолитной конструкции.

Применение тюбинговой обделки в конструкции станционного комплекса имеет ряд преимуществ:

1. Тюбинговая обделка проще и надежнее объединяется с монолитными стенами конструкциями станции.

2. Демонтаж тюбингов временного заполнения является менее трудоемким и позволяет применять однотипные конструкции монолитных рам несущих элементов.

Таким образом, заявляемый способ возведения трехпролетной станции метрополитена открытого способа производства работ с боковым расположением пассажирских платформ и с двухпутным перегонным тоннелем позволяет снизить материалоемкость, трудозатраты, сроки и стоимость строительства.