Logo name

Мы строим метро (книга, часть 5)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

Часть 4

Содержание

Новое в строительстве тбилисского метро

В. Д. Гоциридзе

Автор В. Д. ГОЦИРИДЗЕ, начальник управления Тбилтоннельстрой, Герой Социалистического Труда, лауреат Государственной премии СССР

Особенности исторически сложившейся застройки Тбилиси, вытянувшегося более чем на 25 км вдоль реки Куры, плотно застроенного в центральной части, с узкими крутыми улицами, затрудняют развитие наземного транспорта. Быстрый рост населения города, численностью уже превысившего 1 млн человек, обусловил значительное увеличение масштабов движения, особенно в часы пик. Возникшие трудности, дальнейшее неизбежное увеличение пассажиропотоков определили необходимость создания в Тбилиси системы внеуличного скоростного городского транспорта — метрополитена.

Тбилисский метрополитен, четвёртый в нашей стране, начал действовать в декабре 1965 г., когда был сдан в эксплуатацию первый участок «Дидубе»«Руставели» длиной 6,3 км с шестью станциями. В ноябре 1967 г. был введён в действие второй участок «Руставели» — «300 арагвинцев» длиной 3,9 км с тремя станциями. В мае 1971 г. действующая линия была продлена от станции «300 арагвинцев» до станции «Самгори». Сооружение первой очереди метро «Дидубе» — «Самгори» длиной 12,6 км с 11 станциями было закончено. В сентябре 1979 г. была сдана в эксплуатацию вторая очередь метрополитена от станции «Вокзальная» до станции «Делиси» длиной 6,2 км с пятью станциями.

Инженерно-геологические условия вдоль трасс обеих эксплуатируемых очередей Тбилисского метрополитена определили специфические конструктивные решения и способы строительства. Приток воды на отдельных участках трасс тоннелей, проходящих в трещиноватых грунтах, составляет 100 м³/ч, воды агрессивные, местами термальные. Это потребовало проведения специальных мероприятий по водоборьбе (тампонаж, цементация с добавками смолы МФ-17, жидкого стекла и т. п.), использования бетона на сульфатостойком цементе. При сооружении некоторых эскалаторных тоннелей и вестибюлей был успешно применён метод искусственного замораживания грунтов (станции «Площадь Ленина» и «Проспект Церетели»), а при строительстве перегонных тоннелей на участке «Комсомольская»«Делиси» — метод понижения уровня грунтовых вод.

Строительство линий двух очередей метрополитена потребовало выполнения огромного объёма земляных, бетонных, арматурных и монтажных работ при максимальной их механизации. Вместо поэлементных процессов применялась проходка на полный профиль с использованием проходческих щитов, эректоров, самоходных буровых тележек и агрегатов, мощных породопогрузочных машин, бетононасосов, пневмобетоноукладчиков, подъёмных кранов и т. п. Перегонные тоннели в основном сооружаются с унифицированной сборной железобетонной обделкой с помощью эректоров.

Одним из крупных достижений на строительстве первой очереди Тбилисского метрополитена было освоение впервые в практике мирового метростроения новой технологии проходки перегонных тоннелей в скальных породах механизированным щитом 105Т с возведением обделки из монолитно-прессованного бетона. В связи с тем что прессованный бетон быстрее набирает проектную прочность, чем обычный бетон того же состава, уплотняемый вибрированием, оказывается возможным сократить сроки распалубки и, следовательно, увеличить скорости сооружения тоннелей. Кроме того, внедрение новой технологии на строительстве перегонного тоннеля между станциями «26 комиссаров» и «Площадь Ленина», а также «300 арагвинцев» и «Исани» выявило целый ряд её преимуществ (отсутствие переборов грунта; работоспособность щита в грунтах крепостью до 600 кгс/см²; плотность контакта обделки с породой, исключающая необходимость нагнетания растворов; гладкость бесшовной поверхности обделки, исключающая необходимость чеканки швов; полная механизация трудоёмких процессов, снижение себестоимости работ).

Модернизация комплекса позволила независимо осуществлять проходку и возведение обделки, полностью ликвидировать технологические простои и при сооружении перегонного тоннеля между станциями «300 арагвинцев» и «Исани» достичь максимальной скорости — 106 пог. м в месяц (при устойчивой скорости 90 пог. м в месяц).

Впервые в практике отечественного метростроения при сооружении перегонных тоннелей мелкого заложения между станциями «Комсомольская» и «Делиси» была применена обделка из цельносекционных блоков длиной 1,5 м вместо обделки, состоящей из четырёх блоков. Огромное значение придавалось гидроизоляции обделки, так как после восстановления статического уровня грунтовых вод она будет постоянно обводнена. В опытном порядке были использованы различные виды новых гидроизоляционных материалов (стеклогидроизол, эпоксидно-фурановая мастика, ребристый полиэтилен), которые можно наносить на обделку и в заводских условиях. Обследование тоннелей, находящихся более шести лет ниже восстановленного статического уровня грунтовых вод, показало полную водонепроницаемость обделки.

Внедрение цельносекционной обделки с заводской готовностью гидроизоляции позволило индустриализировать строительство, снизить трудоёмкость монтажа за счёт применения крупногабаритных конструкций и сокращения количества типоразмеров, сократить мокрые процессы при омоноличивании стыков, почти в 3 раза снизить трудозатраты, повысить качество и скорость строительства, а также уменьшить его стоимость.

При сооружении названного участка мелкого заложения изучались возможные решения проблемы борьбы с шумом и вибрацией. Для ликвидации этих явлений были использованы утяжелённые конструкции обделки (устройство в основании тоннеля бетонной подушки толщиной 1 м и обсыпка тоннеля с боков и сверху песком с большим объёмным весом). Кроме того, впервые при устройстве постоянного пути были применены рельсы типа Р65.

На станциях «Исани» и «Проспект Церетели» (на станции «Площадь Ленина» — в опытном порядке) впервые применили сборные предварительно напряжённые центрифугированные колонны со спиральной арматурой с высокой несущей способностью (до 2 тыс. тс). Масса такой колонны составляет 3,5 т при наружном диаметре 64 см. Колонны экономичны, транспортабельны, легко монтируемы и при шаге 5 м создают большие возможности для архитектурного оформления станций.

В Тбилиси впервые в отечественном метростоении были запроектированы и построены две односводчатые станции глубокого заложения в скальных грунтах («Политехнический институт» и «Вокзальная-II»), из монолитного бетона и железобетона. Благодаря умело и чётко разработанной и осуществлённой организации работ станция «Вокзальная-II» была сооружена в рекордно короткий срок — за два года и девять месяцев. Тбилисские метростроители успешно освоили также новую для них технологию сооружения односводчатой станции мелкого заложения «Делиси». Оригинальное решение было осуществлено при строительстве станции «Площадь Ленина», которое велось через сооружённый эскалаторный тоннель, что позволило отказаться от проходки ствола и околоствольных выработок.

В Тбилиси создан первый в Советском Союзе комплекс механизированного подземного перехода с горизонтальными пассажирскими пластинчатыми конвейерами от станции метрополитена «Самгори» к Кахетинскому шоссе. Он дал возможность жителям крупного жилого массива, расположенного за Кахетинским шоссе, кратчайшим путём, с удобством и не подвергаясь опасности попадать к железнодорожному вокзалу станции Тбилиси-Узловая и в район Московского проспекта.

Этот переход, построенный в сложнейших условиях, под 13 эксплуатируемыми железнодорожными путями, без перерыва движения поездов, представляет собой уникальное подземное сооружение. Комплекс включает горизонтальный тоннель длиной 106 м, эскалаторный тоннель с высотой подъёма 12 м, два вестибюля со служебными помещениями, приводную станцию и натяжные камеры конвейеров и эскалаторов. Провозная способность конвейера в одном направлении — 16 тыс. человек в час.

Горизонтальный эскалатор в подземном переходе у станции метро Самгори

Конструкция горизонтального тоннеля определена условиями организации работ, необходимостью обеспечения устойчивости земляного полотна и непрерывности движения поездов на разветвлённой сети железнодорожных путей. Внутренний габарит тоннеля рассчитан на размещение в нём двух пассажирских конвейеров каждый шириной 1 м и пешеходной дорожки между ними шириной 1,5 м с устройством в нижнем уровне служебных проходов. Выработка пройдена щитовым способом и имеет чугунную тюбигновую обделку с внутренним диаметром 5,6 м. Оформление комплекса подземного перехода сочетается с архитектурой вестибюля станции метрополитена «Самгори».

Немалая роль при проектировании сооружений тбилисского метро принадлежит архитекторам. Планировка станций и вестибюлей обеспечивает максимальные удобства пассажирам, а архитектурные решения создают впечатление простора и лёгкости. Каждая из станций Тбилисского метрополитена имеет своеобразный архитектурный облик, привлекает своими художественными и техническими особенностями.

Много сложных проблем возникало при поисках оптимальных художественных решений. Вестибюли станций метро должны были гармонично сочетаться с архитектурным обликом Тбилиси. В ходе составления архитектурных проектов изыскивались наиболее выразительные и в то же время износостойкие отделочные материалы. Для отделки станций и вестибюлей применены как мраморы и граниты, так и относительно новые искусственные отделочные материалы — стекло, пластик, древесностружечные плиты, керамика, алюминий и т. п.

В настоящее время Тбилтоннельстрой ведёт строительство новых линий в районах жилых массивов Глдани и Варкетили. Глданское направление является продлением эксплуатируемой линии от станции «Дидубе», Варкетильское — от станции «Самгори» (длина линии с веткой в новое вагонное депо составит 10 км). Учитывая положительный опыт строительства и эксплуатации односводчатых станций глубокого заложения на второй очереди Тбилисского метрополитена, сооружают три станции аналогичного типа («ТЭВЗ», «Глдани» и «Варкетили»).

Большой вклад в совершенствование конструкций и методов организации строительства вносят изобретатели и рационализаторы Тбилтоннельстроя. Только в десятой пятилетке внедрено 869 рационализаторских предложений, давших экономический эффект 2,62 млн руб. Творческий труд тбилисцев способствует повышению эффективности строительства метро, сокращению его сроков, внедрению передовых конструкций и технологии, дальнейшему развитию всего отечественного метростроения.

Харьковский метрополитен — современная стройка

Г. А. Братчун

Автор Г. А. БРАТЧУН, начальник харьковского Метростроя, лауреат премии Совета Министров СССР

Пятидесятилетие советского метростроения отмечено вехами рождения новых замечательных строек во многих городах страны. В 1968 г. были начаты подготовительные работы к сооружению шестого в Советском Союзе и второго на Украине метрополитена — харьковского. Сейчас город располагает линией метро длиной 18 км, с 13 станциями (Свердловско-Заводской диаметр), которая проходит с запада на восток, связывая основные железнодорожные и автобусные вокзалы с центром и крупнейшими промышленными предприятиями. Эта линия первой очереди, сооружённая в весьма сложных гидрогеологических условиях, потребовавших, особенно на первом участке, применения специальных способов строительства (замораживание грунтов, водопонижение, кессонная проходка), была принята к эксплуатации с отличной оценкой, при общем сокращении сроков строительства на девять месяцев и экономии сметной стоимости 5,8 млн руб.

С 1978 г. в Харькове ведётся строительство линии второй очереди метрополитена, которая свяжет центр города с Салтовским жилым массивом. Первый участок этой линии с пятью станциями и депо планируется ввести в эксплуатацию в 1984 г.

Метрополитен существенно изменил облик индустриального Харькова, население которого насчитывает более 1,5 млн человек. Город реконструирован и благоустроен, центральная часть и улицы по трассе метро освобождаются от наземных видов транспорта. Метрополитен перевозит до 500 тыс. пассажиров в сутки (20—21 % общего пассажиропотока). Город уверенно разрастается вширь с учётом перспективы строительства новых подземных магистралей.

Коллектив харьковских метростроителей формировался и вёл работы, осваивая опыт своих старших братьев — метростроевцев Москвы, Киева, Баку, подходя к нему творчески и стремясь внести свой вклад в улучшение технологии и организации строительства. Современные прогрессивные методы и конструкции используются при сооружении перегонных и станционных тоннелей, новейшие достижения науки и техники — в области эксплуатации постоянных устройство метрополитена. Системы автоматического регулирования скорости (АРС) и автоведения, телемеханизация энергоснабжения, эскалаторов и сантехнических устройств по типу «Лисна» впервые применены в Харькове.

Метростроевцы Харькова развивают коллективный опыт современного строительства метрополитенов, работая в направлениях совершенствования техники и технологии строительства, улучшения организации строительного процесса и методов труда. Многие разработки ведутся совместно с научно-исследовательскими организациями города.

Крупным достижением харьковских проектировщиков и строителей стали разработка, изготовление и внедрение при строительстве станций колонного типа открытого способа работ унифицированных крупногабаритных сборных железобетонных конструкций с шагом колонн 6 м. Количество типоразмеров изделий на станционный комплекс снижено до 40 вместо 80 по типовому проекту ТС-85. Унификация изделий позволила создать разнообразие конструктивных схем колонных станций, доведя количество этих схем до семи, повысить коэффициент сборности до 0,92, увеличить коэффициент использования кранов ККТС-20 на 40 % и достичь экономии трудозатрат на 2980 чел.-дн.

Сооружение станции «Индустриальная» поточным методом

На линии второй очереди метро, используя модификации названных конструкций, соорудили платформенный участок станции «Дзержинская» с шириной платформы 13 вместо 10 м и платформенный участок «Станции имени академика Барабашова» с шагом колонн 9 вместо 6 м. Опыт сооружения колонных станций открытого способа работ Харьковского метрополитена применяется при проектировании и строительстве метрополитенов в других городах.

В 1970—1973 гг. в Харькове были впервые спроектированы и построены односводчатые станции открытого способа работ с монолитным железобетонным сводом, сооружаемым с применением передвижной металлической опалубки длиной 6 м. В 1974—1976 гг. усилиями проектировщиков и строителей они были существенно усовершенствованы, что позволило полностью. выявить их преимущества. В законченном варианте оказались удачными объёмно-планировочные решения пристанционных помещений. Открылась возможность использования свободного пространства над камерой вентиляции и понизительной подстанцией. Опорные части свода изготовляют теперь в заводских условиях сборными железобетонными. Организовано изготовление сварных пространственных арматурных каркасов свода, что существенно сократило трудозатраты.

Одно из крупных достоинств станций такого типа — возможность разнообразить архитектурную отделку свода путём накладки на опалубку различных элементов, формирующих рисунок по своду. На действующей линии метрополитена сооружено пять таких станций, на линии второй очереди их строительство продолжается. Односводчатые станции харьковского типа нашли применение на строительстве метрополитенов в нашей стране.

В 1976 г. в харьковском Метрострое был освоен выпуск сборной унифицированной железобетонной обделки диаметром 5,5/5,1 м в кассетных формах полным комплектом кольца с плоским лотковым блоком. Кассетная форма сконструирована группой рационализаторов Харьковского завода железобетонных конструкций и изготовлена в количестве 20 комплектов харьковским заводом «Электротяжмаш» имени В. И. Ленина и Харьковским тракторным заводом. Применение этой формы позволило в 3 раза повысить производительность труда на заводе железобетонных конструкций по сравнению с изготовлением блоков обделки в одиночных формах и увеличить выход готовой продукции с тех же площадей в 2 раза. Точность геометрических размеров блоков из кассет обеспечила ускорение монтажа кольца обделки и возможность применения её для обжатия в породу при проходке немеханизированными щитами.

С 1977 г. в Харькове широко применяется обжатие обделки в породу при проходке перегонных тоннелей немеханизированными щитами. Разработанный и внедрённый узел разжатия обделки отличается от традиционных. Он перенесён в стык лоткового блока с нормальным блоком. Лотковый блок несколько модифицирован. Для заполнения щели в обделке после завершения разжатия применены сборные железобетонные вкладыши. Новый узел разжатия позволил отказаться от фиксирующего устройства, сократить расход металла и снизить трудозатраты на установку кольца по сравнению с вариантом разжатия по диаметру. Узел разжатия, разработанный в Харькове, применяется и на других стройках метрополитенов.

В Харькове впервые были созданы кассетные формы для изготовления блоков круговой обделки диаметром 8,5 м по аналогии с обделкой диаметром 5,5 м, обжатой в породу. С такой обделкой выполнена проходка пешеходно-транспортного тоннеля диаметром 8,5 м непосредственно под действующей станцией метрополитена. Проходку выполнили с применением обычного горнопроходческого щита диаметром 8,5 м, с разжатием колец в лотковой части, практически без осадок грунта над тоннелем даже при отсутствии первичного нагнетания.

Харьковские метростроевцы работают в творческом содружестве с научно-исследовательскими институтами города. Одной из важных совместных работ метростроевцев и учёных стало химическое закрепление мелкозернистых водонасыщенных песков составами на основе карбамидных смол. Работа выполнена совместно с Украинским научно-исследовательским институтом организации и механизации шахтного строительства (УНИИОМШС).

Полученные составы, нагнетаемые через шпуры под давлением до 3 ати, закрепили обводнённые пески и создали водонепроницаемую завесу вокруг обделки, что позволило на участке тоннеля длиной 900 м отказаться от дорогостоящих трудоёмких работ по устройству изоляции с созданием внутренней металлической рубашки. После химического закрепления грунтов, выполненного в 1972—1973 гг., крепь на участке сохраняет водонепроницаемость.

Всесоюзный институт по проектированию и научно-исследовательским работам Южгипроцемент при тесном сотрудничестве с харьковским Метростроем разработал и внедрил новый гидроизоляционный материал для чеканки швов тоннельной обделки — быстросхватывающийся расширяющийся цемент (БРЦ), заменивший ранее используемый относительно дорогой состав БУС. Результаты применения БРЦ в течение нескольких лет оказались наилучшими по сравнению с другими чеканочными материалами. Очевидно, что производство БРЦ должно быть расширено в целях применения на других стройках. Совместно с УНИИОМШС и Харьковским инженерно-строительным институтом в 1970—1972 гг. были внедрены и в дальнейшем широко применялись новые установки забойного водопонижения УЗВМ-2, разработанные этими институтами. Отличаясь малыми габаритами и высокой степенью вакуумирования, установка УЗВМ-2 позволяет эффективно осушать котлованы и лотковые части тоннелей при чередовании незначительных прослоек обводнённых песков с суглинками и глинами при малых коэффициентах фильтрации. С 1979 г. с применением таких установок сооружаются тоннели станции «Советская -II», уровень лотков которых на 1—3 м ниже уровня обводнённых бучакских песков, обладающих плывунными свойствами. Применение установок УЗВМ-2 на этом объекте обеспечивает надёжное и экономичное водопонижение.

Станция «Спортивная»

Постоянное внимание уделяется совершенствованию организации строительного процесса. К наиболее существенным мероприятиям в этой области следует отнести введение в 1976 г. поточного метода сооружения большинства объектов Харьковского метрополитена.

Содержание организации работ поточным способом применительно к основным объектам харьковского Метростроя состоит в следующем:

при строительстве станций на участке протяжённостью 100—120 пог. м производятся работы в последовательности и объёмах, охватывающих весь производственный цикл от забивки свай и выемки грунта до засыпки станции с извлечением свай и устройством подводящих инженерных сетей, при этом параллельно с возведением междуэтажных перекрытий выполняются работы по устройству стен, перегородок, черновых полов, штукатурятся стены служебных помещений, устанавливаются дверные блоки и т. п.; способ позволяет извлечённые материалы (сваи, крепление котлована и др.) использовать повторно на той же станции; для обеспечение потока при работе в зимнее время применяются специальные устройства (тепляки) с электроподогревом воздуха;
при сооружении перегонных тоннелей одновременно с проходкой при незначительном отставании от забоя выполняются работы по нагнетанию раствора и устройству гидроизоляции тоннелей (с установкой закладных деталей), по сооружению дренажных перекачек, санузлов, вентиляционных выработок в полном комплексе, со сдачей под монтаж, разборкой узкоколейных путей, очисткой тоннелей и передачей их под путевые работы;
при устройстве постоянных путей на большей части перегонов выполняется одновременно с некоторым смещением по длине тоннеля весь комплекс путевых работ и монтажа контактного рельса, в том числе осуществляются монтаж путевой решётки с закреплением рельсов, бетонирование пути, профилировка дренажной канавы, устройство путевой банкетки, очистка рельсового пути с установкой полиэтиленовых подкладок и устройством клееболтовых стыков, установка кронштейнов с навеской контактного рельса и защитных коробов.

Применение поточного метода по сравнению с обычными методами строительства сокращает сроки производства работ на 15—20 %, снижает фактические трудозатраты на 20—30 % и себестоимость на 12—15 %.

С 1975 г. харьковский Метрострой активно внедряет метод бригадного подряда при сооружении основных объектов метрополитена. Особое развитие этот метод получил в годы десятой пятилетки. В 1979 г. удельный вес хозрасчётных бригад составил 60,4 %. Численность рабочих в них — 41,8 %, объём работ, выполненный силами этих бригад, достиг 67 %. За год на объектах, сооружаемых методом бригадного подряда, сэкономлено 113 дней и 16052 чел.-дн. трудозатрат. Оценки работ при сдаче объектов подряда — «отлично» и «хорошо».

Постановлением коллегии Министерства транспортного строительства СССР и ЦК профсоюза рабочих железнодорожного транспорта от 31 марта 1980 г. за успехи, достигнутые в ходе конкурса по внедрению бригадного подряда 1979 г., харьковский Метрострой награждён специальным дипломом. Прогрессивные разработки и мероприятия, родившиеся в харьковском Метрострое, а также почерпнутые из коллективного опыта всего советского метростроения, позволяют с полным основанием считать Харьковский метрополитен сооружением высокого качества, строительство которого ведётся на современном техническом и организационном уровне. Признанием этого факта являются присуждение в 1978 г. большой группе работников харьковского Метростроя премии Совета Министров СССР за проектирование и строительство пускового участка первой очереди Харьковского метрополитена, награждение многих рабочих и инженерно-технических работников орденами и медалями СССР. Свидетельством этого служат и успехи коллектива по выполнению заданий десятой и одиннадцатой пятилеток.

Особенности строительства бакинского метро

А. И. Абдулрагимов

Автор А. И. АБДУЛРАГИМОВ, начальник управления Бактоннельстрой

Своеобразие методов, используемых при строительстве бакинского метро, определилось сложными инженерно-геологическими условиями прокладки подземных магистралей города. Большое разнообразие пород, наличие обширных зон плывунных грунтов с высоким гидростатическим напором обусловили необходимость сооружения перегонных тоннелей, главным образом щитовым способом в сочетании с широким применением специальных методов, таких, как кессонная проходка, глубинное водопонижение, цементация. На отдельных участках эти методы использовались в комбинации. Творческое содружество учёных, проектировщиков и строителей помогало преодолевать трудности, разрешать возникавшие проблемы, успешно вести строительство.

На действующих линиях первой очереди Бакинского метрополитена общей протяжённостью 18,54 км сооружено 12 станций. Для выявления геологических условий трассы в районе станции «28 апрел» была начала проходка опытного ствола шахты № 9, однако пройти его удалось только до глубины 29 м, так как дальше между слоями мягких суглинков залегал слой водоносных песков. Хотя толщина этого слоя составляла всего 1,5 м, преодолеть его не удалось, и во избежание просадок дневной поверхности работы пришлось остановить, а ствол затопить водой. Стало ясно, что небольшие прослойки водоносных песков обладают сильным гидростатическим напором, что они труднопроходимы и потребуют при строительстве применения специальных способов работ.

Из десяти шахтных стволов, предусмотренных проектом первой очереди и строящейся второй очереди метрополитена, шесть построены обычным способом, два — с применением искусственного замораживания грунтов и два — с искусственным водопонижением. Наземные вестибюли станций глубокого заложения сооружались при искусственном замораживании пород либо путём устройства котлованов с отводом воды. С применением искусственного замораживания грунтов построены также четыре эскалаторных тоннеля.

Перегонные тоннели между станциями «26 Бакы комиссары» и «28 апрел» пересекали мелкозернистые супеси, переслаивающиеся глинами и суглинками. Гидростатическое давление в медкозернистых песках и супесях достигало 4,5 ати. Проходка на этом участке требовала специальных методов. Замораживание грунтов или укрепление их методом силикатизации не могли быть произведены из-за большой плотности городской застройки, а также из-за высокой стоимости работ. Сооружение тоннелей под сжатым воздухом при столь высоком давлении практически невозможно.

Предложение осуществить проходку, сочетая водопонижение с кессоном, было тщательно проверено путём опытных работ на местности и в лабораторных условиях. Сотрудники управления Бактоннельстрой, института Бакметропроект и Азербайджанского НИИ по добыче нефти впервые в практике строительства тоннелей в Советском Союзе создали и применили технологию работ по совмещению кессонной проходки с глубинным водопонижением.

Согласно этой технологии водопонижающие скважины располагаются по схеме в виде двух контуров. Скважины внутреннего контура предназначаются для глубинного водопонижения на участке, где тоннель сооружался под сжатым воздухом, а скважины внешнего контура кроме водопонижения служат для удаления воды, поступающей из водонасыщенных пластов. Такая схема расположения скважин обеспечила устойчивое водопонижение и позволила поддерживать в кессонах небольшое избыточное давление воздуха. Скорость проходки тоннелей достигла 80—110 пог. м в месяц. Способ проходки был оформлен как изобретение.

Не менее сложным оказалось строительство тоннелей между станциями «Бакы Советы» и «26 Бакы комиссары». Вода, поступающая в забой с большим притоком — до 100—120 м³/ч, вымывая песок, затрудняла работы в забое и создавала опасность просадки поверхности. Для предотвращения выноса песка был применён кессон, однако последовательно поднимаемое давление, доведённое до 2,5 ати, не приостановило притока воды и выноса песка. В связи с этим применили искусственное водопонижение, и давление удалось снизить до 1,5—1,7 ати.

Широкое использование специальных методов, таких, как кессонный, водопонижение, цементация грунтов и др., при щитовом способе сооружения тоннелей оказалось необходимым на участке между станциями «28 апреля» и «Низами». Тоннели проходили под одноэтажными и многоэтажными жилыми домами старой постройки густо застроенной части города. В этих условиях приходилось неоднократно видоизменять технологию проходческих работ.

По трассе, в основном под домами, располагалось большое количество старых заброшенных колодцев; о некоторых из них не было известно. При подходе к ним выработки через колодцы происходили прорывы сжатого воздуха на поверхность, сильно осложнившие нормальные условия производства работ. Выходы сжатого воздуха на поверхность наблюдались также через глубокие подвалы под домами. В ходе проходческих работ под давлением сжатого воздуха до 1,6 ати четырежды возникали аварийные ситуации вследствие крупных выбросов сжатого воздуха из тоннелей через неизвестные заброшенные колодцы. За предотвращения повторения этого явления 82 колодца и несколько подвалов было забетонировано или заполнено цементным раствором.

Сооружение станции Бакинского метрополитена открытым способом

В соответствии с проектом при общей протяжённости участка 3860 пог. м кессонным способом предусматривалось соорудить 3232 пог. м при давлении сжатого воздуха от 0,7 до 2,3 ати. В несвязных породах на отдельных участках поднятие давления в кессоне увеличивало выход воздуха на поверхность. При этом осушения забоя не достигалось, а уменьшение давления приводило к образованию вывалов в тоннельном своде. Выходы воздуха на поверхность сопровождались выносом плывуна и образованием в отдельных случаях небольших воронок. Было принято решение предварительно снизить уровень грунтовых вод, а затем уравновесить остаточный гидростатический напор давлением сжатого воздуха.

Для обеспечения нормальной проходки на одном из участков тоннеля было пробурено 14 водопонижающих скважин, расположенных в один ряд по обе стороны от тоннеля в 15—20 м одна от другой. На другом участке в зоне несвязных и обводнённых пород было пробурено 16 водопонижающих скважин в два контура.

В результате успешного осуществления принятых технических решений, проведения ряда организационных мероприятий, постоянного совершенствования технологии строительства, повышения мастерства рабочих и инженерно-технических работников кессонная проходка, предусмотренная проектом на протяжении всего участка, была применена на длине 370 пог. м под проектным давлением, на длине 1596 пог. м — под давлением ниже проектного и на длине 45 пог. м — под давлением выше проектного, а 1221 пог. м тоннеля соорудили без применения кессона. Общая протяжённость тоннелей первой очереди бакинского метро, построенных с применением специальных методов (сжатый воздух, водопонижение), превышает 9 км.

На первой очереди строительства большие трудности были связаны с сооружением станций «Шаумян» и «Низами». Тоннели станции «Шаумян» строились в глинистых породах, выше которых располагался мощный слой плывунных грунтов с высоким гидростатическим давлением. Для обеспечения безопасной проходки было применено искусственное водопонижение. При строительстве наклонного хода станции выявилась необходимость ликвидировать поступление воды по прослойкам водоносных песков, что было достигнуто путём нагнетания цементного раствора в пласт водоносной супеси. Это было сделано с использованием технологии, применяемой в нефтяной промышленности, что позволило прекратить поступление воды в забой, успешно провести замораживание грунта и завершить проходку наклонного тоннеля.

Тоннели станции «Низами» сооружались в неоднородных водообильных породах при гидростатическом давлении до 4 ати, поступление воды достигало 300 м³/ч. Условия производства работ осложняло наличие над тоннелями заброшенных старых колодцев, через которые в тоннели поступала вода с выносом частиц породы. Путём нагнетания цементного раствора и укладки бетона и бутобетона было ликвидировано 40 таких колодцев.

Для участков, где своды тоннелей располагались на небольшой глубине от фундаментов зданий, группой инженеров Бактоннельстроя была предложена технология, позволявшая вести проходку тоннелей без усиления фундаментов зданий. Технология исключала переборы грунта, предусматривала заполнение цементно-песчаным раствором зазора между грунтом и обделкой в первом кольце от забоя. Отпала необходимость в выселении жителей домов.

Проходку вели при широком использовании водопонижения, закрытым способом, с применением щитов. Станции, оборотные устройства и тупики сооружались в открытых котлованах. В целях ускорения работ строительство станций осуществлялось в основном поточным способом.

Станция «Аврора»

На трассе второй очереди Бакинского метрополитена, на участке между станциями «Низами»«Элмляр академиясы»«Иншаатчылар», перегонные тоннели также сооружаются в исключительно сложных гидрогеологических условиях. На перегоне «Низами» — «Элмляр академиясы» обводнённые породы, содержащие напорную воду и местами проявляющие плывунные свойства, требовали снижения напора грунтовых вод путём водопонижения и применения кессона с остаточным давлением более 2 ати. Одним из оптимальных решений явилось увеличение уклона трассы до 0,06, что дало возможность обеспечить её прохождение в более благоприятных гидрогеологических условиях. Проектом предусмотрено применение кессонного способа в сочетании с водопонижением, для чего с поверхности земли пробурили около 130 водопонижающих скважин. Схема расположения скважин, расстояния между ними в ряду и между рядами были приняты на основе результатов опытно-производственного водопонижения, произведённого до начала основных работ на одном из участков перегона.

Опыт работы в сложных гидрогеологических условиях первой очереди строительства Бакинского метрополитена, внедрение разработанных организационных мероприятий позволили в настоящее время на перегоне «Низами» — «Элмляр академиясы» успешно вести бескессонную проходку обоих перегонных тоннелей протяжённостью около 2 км с применением только глубинного водопонижения. На случай необходимости применения кессона в целях обеспечения безопасности работ в начале обоих тоннелей смонтировали шлюзовые камеры. Для повышения безопасности проходческих работ, производимых без применения кессонного способа в столь сложных гидрогеологических условиях, щиты в верхней части ножевого кольца оборудовали опережающими защитными козырьками длиной 0,5 м. Козырьки предварительно задавливались в грунт на 0,5 м, то есть на величину очередной заходки. При этом не допускалось отставания первичного нагнетания цементно-песчаного раствора за обделку.

Крутой уклон перегонных тоннелей столь большой протяжённости, не встречавшийся в практике отечественного метростроения, обусловливает дополнительные трудности при выполнении откаточных, маневровых и других работ. Для их безопасности подвижной состав (вагонетки, тюбинговозы, тележки с оборудованием для нагнетания раствора и т. п.) оборудовались специальными стопорами и тормозными башмаками. В 1963—1964 гг. на строительстве Бакинского метрополитена впервые в системе Главтоннельметростроя на участках перегонных тоннелей диаметром 5,5 м начали применять унифицированную сборную железобетонную обделку из блоков сплошного сечения с кольцевыми стыками без связей. К преимуществам этой обделки относятся высокая экономичность, трещиностойкость и простота конструкции. В 1963 г. на Всесоюзном общественном смотре качества строительства и на Всесоюзном конкурсе на лучшее строительство по экономичным проектам эта конструкция была удостоена дипломов Госстроя СССР.

На участках перегонных тоннелей мелкого заложения первой и второй очередей бакинского метро широкое применение получила унифицированная сборная железобетонная обделка со связями из блоков ребристого сечения. Для участков камер съезда диаметром 10,5 м типовая конструкция, состоящая из железобетонного лотка, монолитных бетонных стен и опирающихся на них сводов из чугунных тюбингов, была заменена полносборной конструкцией.

В сопряжениях наклонных тоннелей со станционными взамен дорогостоящих веерных тюбингов использовалась разработанная Бакметропроектом конструкция, состоящая из фигурного углового кольца диаметром 8,5 м, тюбинги которого были изготовлены на бакинских заводах. В Бактоннельстрое создан и внедрён метод параллельного сооружения тоннелей и демонтажных (перегонных и станционных) щитовых камер. Этот метод, получивший название бакинского, значительно снижает трудовые затраты и повышает темп работ.

Впервые в системе Главтоннельметростроя на строительстве Бакинского метрополитена были широко применены новые оклеечные рулонные битумизированные гидроизоляционные материалы на стеклосетчатой основе стеклорубероид и стеклобит взамен ранее применявшегося оклеечного рулонного материала гидроизол на битумной мастике.

Стеклорубероид или стеклобит приклеивают без мастик, огневыми способом, оплавляя покровный слой пламенем газовых горелок. Это позволило значительно повысить качество гидроизоляции, коренным образом улучшить условия труда рабочих-изолировщиков, повысить безопасность и культуру труда, увеличить по сравнению с использованием традиционной оклеечной гидроизоляции производительность труда в 2 раза и снизить стоимость на 20 %. На строительстве станций открытого способа работ, а также перегонных тоннелей было уложено более 260 тыс. м² гидроизоляции из смтеклорубероида, при этом достигнуто снижение трудозатрат на 2200 чел.-дн. На участке мелкого заложения в целях ускорения контрольного нагнетания раствора за обделку и снижения трудозатрат применили цементировочный агрегат ЦА32ОМ, работающий с цементосмесительной машиной 2СМ. Это обеспечило непрерывное механическое приготовление раствора требуемой консистенции, транспортировку его по трубопроводам в тоннель и одновременное нагнетание сразу в несколько инъекторов (сопел), в определённом порядке установленных в отверстиях блоков обделки. Раствор быстро распределялся на большое расстояние, заполняя пустоты и трещины в окружающей породе. Вокруг обделки создался массив укреплённой цементом породы и хорошо уплотнённый водонепроницаемый цементный слой.

Цементировочный агрегат ЦА32ОМ в комплексе с цементосмесительной машиной 2СМ применили и на участке перегонных тоннелей глубокого заложения. Для обеспечения его работы в этих условиях использовали пробуренные ранее по трассе скважины, через которые в тоннель опустили трубы для нагнетания по ним цементного раствора. Применение агрегата позволило в 10 раз сократить время на нагнетание раствора на 1 пог. м тоннеля, полностью механизировать технологический процесс и в 8 раз снизить трудозатраты по сравнению с использованием насосов НКН.

Используя богатый опыт работы в сложных гидрогеологических условиях, осваивая и широко внедряя передовые технологические процессы, новые строительные материалы и конструкции, высокопроизводительные машины, механизмы и оборудование, более совершенные формы организации труда, бакинские метростроители добиваются повышения эффективности строительного производства.

Строительство метрополитена в условиях высокой сейсмичности

П. В. Семёнов

Автор П. В. СЕМЁНОВ, управляющий трестом Ташметрострой

Современный Ташкент — многонациональный город с населением около 2 млн человек, крупнейший промышленный, научный, учебный и культурный центр Советского Узбекистана. Жилищное, культурно-бытовое и коммунальное строительство осуществляется здесь преимущественно на новых территориях. Многие заводы и фабрики перенесены на окраины. В последние годы площадь города возросла почти вдвое. Оптимальным решением транспортных проблем в этих условиях было признано строительство метрополитена, проектирование которого началось в 1971—1972 гг.

Ташкентский метрополитен — первый метрополитен в Средней Азии. Это сооружение поистине уникальное по своим технологическим особенностям. Оно возводилось в сложных инженерно-геологических и сейсмологических условиях. Впервые в практике метростроения пришлось решать задачи сейсмостойкости конструкций станций и перегонных тоннелей, проходящих в сильно увлажнённых лессовых породах.

Город расположен в районе с расчётной сейсмичностью, равной 9 баллам, поэтому конструкции станций и перегонных тоннелей, выполненные из сборного и монолитного железобетона, необходимо было рассчитать не только на восприятие постоянных и временных нагрузок, но и на действие инерционных сил движения породы в момент землетрясения. Большая часть района трассы представлена лессовидными суглинками, отличительная особенность которых — высокая просадочность.

Сооружение Ташкентского метрополитена было начато в 1972 г. небольшим коллективом тоннельного отряда № 2. В 1975 г. был организован трест Ташметрострой. С начала строительства линии закрытым способом пройдено более 15 км перегонных тоннелей, сооружаемых при разработке забоя на полный профиль механизированной щитовой проходкой и немеханизированной проходкой под защитой металлической крепи с монтажом сборной обделки механическим укладчиком. Как показал опыт, наименее пригодным в условиях Ташкента оказался механизированный способ проходки, с применением которого сооружено всего около 10 % общей протяжённости тоннелей. Получивший в настоящее время широкое распространение, он оказался неприемлемым для увлажнённых лессовых пород из-за явления тиксотропии, впервые встретившегося в отечественной практике метростроения.

В результате вибрации тяжёлого щита в процессе работы происходит разжижение грунта, который выдавливается в пространство между оболочкой щита и породой. При развитии тиксотропного разжижения слабых лессовых грунтов их прочностные характеристики неизбежно ухудшались. Щит опускался ниже проектной отметки, и лишь дорогостоящие меры позволяли вести проходку, скорость которой была в 4 раза ниже расчётной. В описанных условиях немеханизированные способы оказались более эффективными в отношении как скорости проходки перегонных тоннелей, так и соответствия фактического положения сооружения проектному.

12 станций и два из 11 перегонов первой линии Ташкентского метрополитена сооружались открытым способом в котлованах со свайным креплением стенок или с откосами. Учитывая физико-механические свойства лессовых пород, наличие в основании сооружения грунтовых вод, возможность потери несущей способности лессовидных суглинков при увлажнении, крутизну откосов котлованов принимали равной 1:0,5. Это привело к увеличению объёма разрабатываемого грунта на 25 % по сравнению с подобными условиями строительства, но обеспечило достаточно надёжное проведение строительных работ.

Особые условия района строительства (высокая расчётная сейсмичность, просадочные грунты, сухой жаркий климат) существенно повлияли на инженерные решения. Определяющим оказалось обеспечение сейсмостойкости и непросадочности конструкций. При выборе расчётных схем приняты конструкции с жёсткими узлами сопряжения элементов в уровнях перекрытия и лотка. Предусмотрено максимальное использование сборных конструкций, связанных непрерывными продольными сейсмопоясами в пределах участков, разделённых деформационными швами. Последние, совмещённые в продольном направлении по трассе с антисейсмическими швами, позволяют получить жёсткоподатливое напряжённое подземное сооружение, способное воспринимать действие сейсмических сил и одновременно взаимодействовать с грунтовыми массивами при их колебаниях.

Из 12 станций первой линии четыре запроектированы односводчатыми, семь — колонного типа из сборных элементов заводского изготовления и одна — центральная станция «Площадь Ленина» — колонного типа в сборно-монолитном исполнении. К конструктивным особенностям станций колонного типа, обусловленным требованиями сейсмостойкости, относятся монолитная железобетонная плита основания — лоток, сборные стены, колонны и перекрытия, связываемые на участке между деформационными швами продольными сейсмопоясами. Односводчатые станции сооружаются из мнолитного железобетона с применением передвижной металлической опалубки. Конструкция таких станций представляет собой свод переменного сечения с уширенной посередине пятой и затяжкой, роль которой выполняет лотковая плита.

Перегонные тоннели закрытого способа работ сооружают со сборно-монолитной железобетонной обделкой, состоящей из отдельных блоков сплошного сечения со скошенными углами, из которых выведены петли. Последние в процессе монтажа объединяют между собой и омоноличивают с тем, чтобы придать стыку роль антисейсмической связи в сборной конструкции. Обделка перегонных тоннелей открытого способа работ первоначально выполнялась из монолитного железобетона, однако большая трудоёмкость и металлоёмкость вызвали поиск более индустриальных решений. Наиболее эффективной оказалась конструкция цельносекционной обделки в виде объёмных железобетонных блоков заводского изготовления. Применение таких блоков на участках тоннелей общей протяжённостью 5 км обеспечило значительное снижение трудовых затрат и сокращение продолжительности строительства. Сборность конструкций на объектах Ташкентского метрополитена составила 50—60 %.

Станция «Пахтакор»

При строительстве метрополитенов в районах высокой сейсмичности за рубежом решение вопросов сейсмостойкости шло в основном по пути увеличения массивности сооружений, выполняемых из монолитного железобетона. Однако эта тенденция не соответствует современному отечественному подходу к строительству, снижает степень индустриальности сооружений, ведёт к увеличению трудозатрат. Результатом содружества наших метростроителей и проектировщиков стало создание нового типа сейсмостойкой конструкции станции открытого способа работ, сооружаемой индустриальными методами из крупноразмерных элементов, прочно соединяемых между собой армированными и омоноличенными стыками.

Конструкция станции включает островную платформу шириной 10 м с двумя рядами колонн, расположенными в продольном направлении с шагом 6 м, а в поперечном — с шагом 5,9 м. Внутренний размер среднего и боковых залов принят по утверждённому типовому проекту института Метрогипротрнас. Для уменьшения продольного сейсмического воздействия конструкция разделена поперечными сейсмическими деформационными швами, расположенными по границам средней трети платформенной части и на сопряжениях с вестибюлями. Восприятие поперечного воздействия сейсмических волн обеспечивается жёсткой рамой, состоящей из элементов заводского изготовления, соединённых между собой узлами омоноличивания.

Основная несущая конструкция станционной обделки, включая платформу, — полностью сборная, из укрупнённых железобетонных элементов, с семью типоразмерами, полного заводского изготовления. В новом решении станций монолитный железобетон предусмотрен только для омоноличивания стыков в местах сопряжения элементов. Объём такого бетона составляет всего 11 % общего объёма конструкции. Станционная обделка, собранная из крупноразмерных железобетонных блоков, омоноличенных в единую прочную пространственную конструкцию, благодаря уменьшению количества стыкуемых элементов обладает большой сопротивляемостью сейсмическим воздействиям.

Архитектура станций ташкентского метро отличается выразительностью, лаконизмом, национальным колоритом.

В процессе строительства перегонных тоннелей закрытого способа работ с сейсмостойкой обделкой из отдельных блоков, стыки которых выполняют роль сейсмоузлов, выявились недостатки этой обделки, а также трудности в достижении проектных скоростей проходки тоннелей. Встала задача разработки такой конструкции сейсмостойкой обделки перегонных тоннелей, при которой исключался бы мокрый процесс омоноличивания сейсмоузлов. Предложены варианты новой обделки. Предстоят исследовательская работа, опробование вариантов на практике, а затем и внедрение новой обделки в массовое производство.

Ташкентские метростроевцы впервые решили задачу возведения обделки, обжатой в породу и монтируемой при помощи блокоукладчика. Отечественный и зарубежный опыт применения обжатых обделок относится к проходке тоннелей механизированными щитами. Особую сложность вызвала необходимость тщательной обработки контура выработки для достижения проектного очертания и обеспечения возможности качественного монтажа сейсмостойкой железобетонной обделки, обжимаемой в породу.

Внедрение обделки, обжатой в породу, в условиях строительства Ташкентского метрополитена позволило как реализовать известные её преимущества, так и выявить новые, связанные со спецификой района строительства. Так, при возведении подобной обделки устраняются первичное нагнетание за конструкцию, поступление воды за обделку, что могло бы привести к нарушению устойчивости лессового грунта.

Впервые задача возведения обделки, обжатой в породу, при горном способе проходки на перегоне между станциями «Пахтакор»«Площадь Ленина» была решена строительно-монтажным управлением № 1 (начальник Г. Я. Штерн). Эффекти применения обделки на участке длиной 230 пог. м выявился в следующих показателях: трудозатраты уменьшились на 756 чел.-дн., сэкономлено 69 т цемента и 183 т песка. Применение обделок, обжатых в породу, увеличивает скорости проходки перегонных тоннелей с помощью блокоукладчика и щитов. Первоочередная задача — разработка и врнедрение облегчённого механизированного щита для условий Ташкента, то есть для проходки в слабых водонасыщенных просадочных грунтах.

Высокая эффективность и хорошие показатели проходческих работ достигаются благодаря подготовке квалифицированных кадров строителей. Так, высокая квалификация маркшейдеров позволила вести проходку тоннелей необходимыми темпами, производить сбойку тоннелей с высокой точностью.

В процессе проектирования и строительства Ташкентского метрополитена конструкторы и строители разработали новые технологические решения, ряд которых признан изобретениями и рационализаторскими предложениями. Их внедрение позволило снизить стоимость строительства на 2 млн руб. и сдать первую линию ташкентского метро в эксплуатацию с отличной оценкой.

В тоннелях Ташкентского метрополитена оборудованы инженерно-сейсмические станции, что даёт возможность изучать поведение подземных сооружений во время землетрясений (за два года эксплуатации метро произошло 24 землетрясения, некоторые интенсивностью до 6 баллов). Никаких повреждений и деформаций тоннельных конструкций не обнаружено. Можно сказать, что разработанные, внедрённые в производство и проверенные практикой эксплуатации новые инженерные решения применимы и в других сейсмоактивных районах со сложными специфическими условиями строительства.

Годы сооружения Ташкентского метрополитена — годы напряжённого труда, побед и преодоления трудностей — сплотили коллектив ташкентских метростроевцев. 22 апреля 1980 г. трест Ташметрострой рапортовал о досрочном выполнении пятилетнего плана к 110-й годовщине со дня рождения В. И. Ленина. По результатам Всесоюзного социалистического соревнования тресту начиная с 1978 г. шесть раз подряд присуждалось переходящее Красное знамя Министерства транспортного строительства СССР. В 1979 г. тресту присуждено переходящее Красное знамя Узбекской ССР, как одному из лучших строительных подразделений, успешно выполнивших задание года.

Среди лучших бригад, работающих по методу бригадного подряда, можно назвать бригады И. С. Лысоко, Г. Б. Люстера, З. Абдуллаева и многих других. В числе передовых рабочих треста — Виктор Маглев, Леонид Токарчук, Пётр Клименков, Константин Авласевич, Надежда Богоявленская. Ташкентские метростроевцы влились в дружную семью советских метростроевцев. В нелёгких условиях создают они для своего родного города сеть высокоэффективных скоростных магистралей.

Строится Новосибирский метрополитен

М. М. Немилостивых
Б. В. Корякин

Авторы М. М. НЕМИЛОСТИВЫХ, начальник тоннельного отряда № 29, кандидат технических наук, Б. В. КОРЯКИН, старший научный сотрудник СибЦНИИС, кандидат технических наук

Новосибирск, крупнейший промышленный, административный, научный и культурный центр Сибири, город с почти полуторамиллионным населением, испытывает трудности в решении транспортных проблем, характерные для всех крупных современных городов. Строительство метро, насущно необходимого для улучшения жизни новосибирцев, уже идёт полным ходом. Генеральная схема Новосибирского метрополитена предусматривает сооружение 52 км перегонных тоннелей с 36 станциями трёх линий — Ленинской длиной 18,6 км с 13 станциями, Дзержинской длиной 10,8 км с девятью станциями и Кировской длиной 22,6 км с 14 станциями.

Сооружаемая первая очередь Новосибирского метрополитена включает часть Ленинской линии — от станции «Площадь Калинина» до станции «Площадь Маркса» — с депо и веткой в него. В её состав также включён участок Кировской линии — от Новосибирского вокзала до Красного проспекта — с пересадочной станцией «Красный проспект»«Сибирская». На линиях первой очереди будет девять колонных станций и две («Гагаринская» и «Площадь Ленина») односводчатые. Протяжённость линий первой очереди — около 13 км. Через реку Обь строится метромост. По всей трассе метрополитена первой очереди тоннели сооружают большей частью закрытым способом, станции — в котлованах открытым способом.

Строительство Новосибирского метрополитена ведётся в суровых климатических условиях. Новосибирск — единственный из строящих метрополитен городов с отрицательной среднегодовой температурой (абсолютный минимум температур — минус 50 °C). Грунты подвержены сезонному промерзанию. Эти обстоятельства определяют особые требования к строительству. Водоносные горизонты лежат повсеместно значительно ниже подошвы станций и перегонов линий первой очереди.

Со строительной точки зрения грунты, в которых ведётся проходка, не вызывают особых осложнений. Лоб забоя перегонного тоннеля в суглинках устойчив в течение нескольких часов и требует неполного крепления в процессе щитовой проходки. Однако на ряде участков вскрыты массивы, обладающие просадочными свойствами, что требует специальных мероприятий. Почти повсеместно в основании тоннельных сооружений находятся грунты, прочностные и деформационные свойства которых при увлажнении снижаются, что также ведёт к определённым затруднениям при проектировании и строительстве.

Сооружение перегонных тоннелей, за исключением отдельных участков, было предусмотрено закрытым способом. Первый тоннель сооружался с портала из склона оврага реки Каменки. Строительство велось с помощью щита ЩН-1С. Вывозка породы и доставка блоков обделки в забой производились автомобилями КамАЗ. Скорость сооружения тоннеля составляла 5—6 пог. м в смену и достигала 182 пог. м в месяц. Эти показатели существенно превышают нормативный, который составляет 90 пог. м в месяц. В настоящее время сооружение тоннелей производится с обжатием обделки в породу, что позволило исключить из технологических операций первичное нагнетание. В русле реки Каменки обделку перегонных тоннелей сооружали открытым способом в траншее, с использованием цельносекционной обделки, секции которой изготовляются на новосибирских заводах. Монтаж секций производится краном КС-5363 грузоподъёмностью 25 т.

В основном для сооружения станций, перегонов и других объектов первой очереди Новосибирского метрополитена применялись типовые решения, разработанные и опробованные ранее. Обделки перегонных тоннелей, конструкции станций, как правило, выполняются сборными, реже монолитными бетонными или железобетонными, возводимыми с применением индустриальных методов. Суровые климатические условия района строительства диктуют максимальное использование сборных железобетонных конструкций. Уровень сборности конструкций заводского изготовления превышает 70 %. Как исключение, на отдельных участках (в местах примыкания сооружений к станциям, под многоэтажными домами при небольшой глубине заложения, под железной дорогой) предусмотрено применение чугунной обделки. Гидроизоляция бетонных и железобетонных сооружений на открытых участках двухслойная, из гидростеклоизола. Гидроизоляция швов сборных обделок выполняется расчеканкой быстроуплотняющимся цементным составом БУС.

Первый тоннель метрополитена в Новосибирске

Сооружаемые станции колонного типа «Октябрьская» и «Вокзальная» возводят в открытых котлованах, крепление которых в соответствии с проектом производили металлическими сваями и частично системой расстрелов. Однако последние весьма металлоёмки и, кроме того, затрудняют монтаж сборных конструкций станций. Для выявления возможности замены расстрелов были проведены опытные работы по использованию для этой цели анкерного крепления. В натурных условиях на станции «Октябрьская» были испытаны анкеры, устанавливаемые превмопробойниками в пробуренные скважины либо заводимые в полости, образованные камуфлетным взрывом. Наиболее высокие и стабильные результаты по несущей способности показали анкеры, устанавливаемые с помощью пневмопробойников.

Скважину глубиной 12 м с углом наклона к горизонту 20° пробивали пневмопробойником ИП-4603. Её рабочую (замковую часть) длиной 5 м заполняли жёстким цементно-песчаным раствором, по которому вновь пускали пневмопробойник (операцию повторяли ещё два раза). Затем в рабочую часть нагнетали цементно-песчаный раствор и устанавливали в неё стержень периодического профиля диаметром 36 мм. Такая технология позволяла увеличить диаметр замковой части со 130 мм (первоначальный диаметр скважины) до 270 мм.

Испытания показали, что при трёх дополнительных проходах пневмопробойника критические нагрузки составляют 52—60 тс, предельные нагрузки — 50—55 тс. После завершения испытаний анкерами такого типа был закреплён опытный участок котлована станции «Октябрьская» на длине 40 м и котлована станции «Студенческая». В настоящее время ведутся наблюдения за их состоянием. Предполагается использование данного типа крепления и на других станциях.

Наибольшие трудности при строительстве Новосибирского метрополитена связаны с отсутствием собственной производственной базы. Поэтому её созданию придаётся особое значение. База для строительства метрополитена в Новосибирске включает пять самостоятельных производственных подразделений: завод железобетонных конструкций производительностью 37,5 тыс. м³ сборных железобетонных конструкций, 45 тыс. м³товарной бетонной смеси и 5 тыс. м³ цементно-песчаной смеси, автобазу, ремонтно-механический завод, базу материально-технического снабжения, главный склад метрополитена.

Строительство Новосибирского метрополитена ведёт тоннельный отряд № 29. Производственную базу строит трест № 43 Главновосибирскстроя, сооружение метромоста ведёт мостоотряд № 38. Коллектив тоннельного отряда организован в основном из новосибирских строителей, не имеющих опыта в метростроении. Им оказывают помощь метростроевцы из Ташкента и Харькова, а также горняки Кузбасса. Новые специальности осваиваются в процессе строительства. Коллектив успешно справляется с заданиями.

Заметных успехов в социалистическом соревновании достиг участок А. М. Добрюка, завершивший к открытию XXVI съезда КПСС проходку первых 700 пог. м перегонного тоннеля от станции «Октябрьская» до станции «Площадь Ленина». Хорошо работают и успешно повышают свою квалификацию бригады проходчиков В. К. Царапкина, Г. В. Сунейкина и П. П. Москалёва, изолировщиков М. И. Эпельдимова, слесарей-монтажников В. В. Дубровского, а также смены В. В. Гридасова, В. А. Жанжарова и других. Пусковой комплекс первой очереди первого в Сибири метрополитена будет сдан в срок.

Первая линия ереванского метро

Л. А. Арутюнов

Автор Л. А. АРУТЮНОВ, начальник управления Армтоннельстрой

Рельеф горного плато, на котором раскинулся Ереван, отличается большой пересечённостью и разнообразием форм. В северо-западной части города протекает река Раздан с холмистыми берегами, делящая город на две части. Сложный рельеф местности с разностью отметок более 500 м определил трудность задачи по выбору наиболее подходящей для условий города схемы развития общественного транспорта. Была признана целесообразность строительства метрополитена в условиях Еревана.

Изыскательские работы и проектирование линий Ереванского метрополитена выполнял институт Армгипротранс. Первый участок первой очереди соединяет наиболее населённые центральные районы с железнодорожным вокзалом и промышленной частью города. Длина пускового участка — 7,6 км (подземная часть — 5,7 км, наземная — 1,9 км). На трассе расположено пять подземных станций («Дружба», «Сараланджи», «Еритасардакан», «Площадь Ленина», «Октемберян») и одна наземная («Сасунци Давид»). Станция Октемберян в пусковой комплекс не вошла — она возведена вчерне.

С 1972 г. строителями метрополитена в Ереване пройдено более 12 км перегонных и станционных тоннелей.

Одна из особенностей сооружения Ереванского метрополитена — широкое применение буровзрывного способа работ, что обусловлено наличием скальных пород на значительной длине трассы. На многих участках породы сильно нарушены. С учётом этого был разработан проект производства работ методом поэтапного взрывания, что привело к снижению скоростей проходки, но позволило осуществить в центральной части города безосадочную проходку.

Вход на станцию «Еритасардакан»

Более половины длины трассы проходит в водонасыщенных грунтах, в том числе особо водоносных трещиноватых базальтовых лавах и аллювиальных валунно-галечных и гравийно-песчаных отложениях. Проходка станционных и перегонных тоннелей в водонасыщенных грунтах велась с применением искусственного водопонижения. Количество одновременно работающих скважин в период строительства достигало 100.

С учётом условий городской застройки и результатов опытно-производственной откачки было решено вместо устройства двух линейных рядов взаимодействующих скважин при симметричном расположении их по отношению к оси сооружения осуществлять водопонижение по трассе методом кустовых откачек, с размещением кустов и отдельных водопонизительных скважин в местах, удобных в отношении как городской застройки и гидрогеологических условий, так и устройства водоотвода и электроснабжения.

Буровые скважины оборудовались погружными насосами ЭЦВ 12-210-85. Суммарный приток воды составлял около 6 тыс. м³/ч, поэтому на отдельных участках не удавалось полностью снизить уровень грунтовых вод. Дополнительные водопонижающие скважины не дали положительных результатов: приходилось использовать местный водоотлив и проходить тоннели при наличии воды в лотковой части.

Геологические и гидрогеологические условия определили выбор конструкции обделок. Так, тупиковые тоннели и станции «Дружба» и «Сараланджи» сооружены из монолитного бетона и железобетона. Перегонные тоннели на необводнённых участках пройдены с обделкой из сборных железобетонных блоков, на обводнённых — в основном с чугунными тюбингами. Однако затруднения в поставке последних вызвали необходимость поиска новых конструктивных решений. В результате в содружестве с проектировщиками Армгипротранса была разработана комбинированная обделка на основе типовой унифицированной восьмиблочной железобетонной обделки с цилиндрическими стыками, к которой добавили два новых блока-вкладыша и антисейсмические связи.

Станция «Еритасардакан»

Последующие работы включали возведение железобетонной рубашки с металлоизоляцией. Внутренний диаметр обделки, монтируемой обычным эректором, увеличен с 5,1 до 5,4 м. Конструкция внутренней железобетонной рубашки представляет собой арматурные каркасы с металлическим листом толщиной 6 мм. Листы стыкуются с помощью металлических накладок на сварке, бетонирование внутренней рубашки ведётся шестиметровыми секциями. Рубашка выполняет гидроизолирующую функцию, а также улучшает антисейсмические свойства обделки.

При строительстве перегонных тоннелей на участках пород средней крепости широкое применение нашла унифицированная сборная железобетонная обделка с плоским лотковым железобетонным блоком. Применение плоского лотка способствовало уменьшению объёма выемки грунта и укладки железобетона на 0,36 м³ и сокращению стоимости 1 пог. м на 1 тыс. руб. Общая экономия только на одном участке составила 200 тыс. руб.

Антисейсмические связи нового типа между блоками выполнены из уголковых элементов. Анкерные связи по оси элементов представляют собой металлические стержни диаметром 18 мм, заделанные в шпуры в торцах блоков при помощи расширяющегося цемента. Последний тип связи самый экономичный. Очень важно, что он не меняет статическую схему работы обделки.

На строительстве Ереванского метрополитена внедрён также ряд новых технических решений станционных обделок. Станция «Еритасардакан» — ранее не применявшегося трёхсводчатого пилонного типа, из сборных железобетонных тюбингов с внутренней железобетонной рубашкой в боковых тоннелях и чугунных тюбингов диаметром 9,5 м в среднем зале.

В скальных грунтах возведена трёхсводчатая станция «Сараланджи» колонного типа, с монолитной бетонной обделкой, плоскими лотками и колоннами, выполненными из труб диаметром 0,7 м и заполненными бетоном. В настоящее время она является наиболее экономичной по разработке грунта, расходу материалов и общей стоимости. Планировка станции по сравнению с планировкой других типов проста и удобна с точки зрения как организации пассажиропотоков, так и размещения служебных помещений.

Станция «Площадь Ленина» запроектирована трёхсводчатой, из двух боковых тоннелей диаметром 8,5 м из чугунных тюбингов и среднего зала с обделкой диаметром 9,5 м. Верхние своды опираются на систему ригелей и колонн. В целом станция повторяет аналогичные решения станций Московского метрополитена, разработанные Метрогипротрансом. Исключение составляют колонны, которые запроектированы и построены из двутавровых балок № 30 с омоноличиванием бетоном. Применение такой конструкции в 1,5 раза сокращает расход металла на колонны.

На трассе первого участка ереванского метро пять станций глубокого заложения — трёхсводчатые и одна наземная — колонного типа с консольным перекрытием.

Сооружено девять вертикальных стволов: пять — проходческие и четыре — промежуточные вентиляционные. Проходческие стволы с внутренним диаметром 5 и 6 м сооружены из чугунных тюбингов. Устье ствола и сопряжение с околоствольной выработкой проходили в железобетонной обделке. К околоствольной выработке примыкают камеры, соединённые с поверхностью скважинами диаметром 600 мм для подачи в тоннели бетона, раствора и песка. Это дало возможность высвободить ствол и увеличить время на выдачу породы и спуск элементов обделки, длинномеров и других материалов. Двустороннее расположение выработок позволило проходить перегонные тоннели по обе стороны от станции и боковые станционные тоннели одновременно, то есть вести работы в шести забоях.

Станции «Дружба» и «Сараланджи» — трёхсводчатые, из монолитного бетона с железобетонными ригелями и трубобетонными колоннами. Их сооружали горным способом, с использованием буровзрывных работ. Разработка породы и монтаж обделки осуществлялись по элементам сечения. Калотту, подошва которой располагалась под ригелем, в боковых станционных тоннелях проходили буровзрывным способом. В зависимости от состояния массива применяли временное крепление из металлических арок или железобетонных анкеров с сеткой. Параллельно с проходкой бетонировали свод и ригели в обойме из листовой стали. После возведения сводов боковых тоннелей прошли калотту среднего зала с бетонированием свода, разработали ядро боковых тоннелей, штроссы с бетонированием стен и подколонников, а затем установили трубчатые колонны.

Обложка книги

При возведении монолитной обделки станций «Дружба» и «Сараланджи» применялся бетон на природных пористых заполнителях. Обделка всех вспомогательных выработок и подходных штолен выполнена из бетона марки «200» на основе литоидной пемзы. При бетонировании сводов и стен станционных тоннелей вёлся тщательный контроль качества бетона. Опыт строительства Ереванского метрополитена подтвердил целесообразность применения бетонов с использованием в качестве заполнителей местных природных пористых материалов.

Представляет интерес сооружение участка под действующим напорным гидротехническим тоннелем, где при разработке скальных пород использовали гидроклин. Это дало возможность осуществить проходку без каких-либо нарушений обделки гидротехнического тоннеля и окружающего его грунтового массива.

Трёхсводчатые пилонные станции «Еритасардакан» и «Площадь Ленина» строили в водонасыщенных нескальных породах после искусственного осушения грунта. Тоннели проходили на полный профиль заходками по 0,75 м. Обделку боковых тоннелей монтировали из ребристых железобетонных блоков, а среднего — из чугунных тюбингов станционным блокоукладчиком КМ-15. Одновременно с раскрытием проёмов производили устройство металлической гидроизоляции боковых тоннелей и проёмов. Элементы металлоизоляции из листовой стали с арматурным каркасом приваривали к фиксирующим швеллерам, закреплённым к болтам обделки. Пространство между обделкой и стальными листами заполняли бетонной смесью.

Для облицовки наземных вестибюлей были использованы туф, травертин, а также памбакский и капустинский граниты, из которых выполнены также полированные плиты для полов станций. В облицовке стен и колонн использовали белый уральский мрамор коелга, мрамор газган (от белого до тёмно-серых тонов с преобладанием розового цвета), саяно-шушенский другие сорта мрамора.

Ереванские метростроевцы использовали богатый опыт отечественного метростроения, в первую очередь московского Метростроя. При этом были учтены местные особенности условий строительства.

В канун открытия XXVI съезда КПСС государственная приёмочная комиссия приняла в эксплуатацию пусковой участок первой очереди метрополитена в городе Ереване с оценкой «отлично». Восьмой метрополитен нашей страны стал в стой действующих.

Источник

  • «Мы строим метро», издательство «Московский рабочий», 1983


[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 27 июля 2015 в 07:54, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участники Энциклопедия нашего транспорта E69 и Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100