Logo name

Сооружение метрополитена в г. Алматы (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

Современное оборудование и технологии, применяемые при строительстве

Трасса первой очереди метрополитена глубокого заложения проходит через центральную часть города от проспекта Райымбека по улице Фурманова до проспекта Абая и далее — до проспекта Гагарина; периферийные участки трассы — станция «Райымбек», ветка в депо и «Алатау» — мелкого заложения.

Строительная длина — 8,56 км, эксплуатационная — 7,61 км, количество станций — семь. Среднее расстояние между ними — 1,27 км, наибольшее — 1,52 км, наименьшее — 0,99 км.

Наименьший радиус кривых в плане на перегоне «Алмалы» — «Абая» — «Байконур» — 300 м. Максимальный уклон трассы по перегонам — 40 ‰. Криволинейные участки трассы по отношению ко всей длине составляют 23 %.

Станция «Алатау» — с боковым расположением платформ, остальные приняты с платформами островного типа, длина которых рассчитана на приём пятивагонных составов.

Станции глубокого заложения связаны с поверхностью наклонными тоннелями с четырьмя лентами эскалаторов.

Подземные вестибюли соединены с поверхностью пешеходными переходами.

Самоходная стационарная опалубка
Статья Сооружение метрополитена в г. Алматы, 2.jpg
Монтаж ТПМК в поперечной камере ст. «Алмалы» на глубине 40 м
Валуны, встречающиеся по трассе перегонного тоннеля
Износ ротора ТПМК
Износ шнекового конвейера ТПМК
Восстановление ротора установкой пластин

Уникальность Алматинского метрополитена определяется комплексом особых геотехнических факторов:

• сложная региональная геодинамика Северного Тянь-Шаня;

• высокая сейсмичность территории в 9—10 баллов по шкале MSK;

• предгорная зона с наклонным рельефом, представляющая межгорную впадину;

• грунты разнообразные, слабоустойчивые, галечниковые с включениями валунов значительных размеров до 3 м в диаметре;

• разные глубины заложения перегонных и станционных тоннелей — от 11 до 60 м.

Район прокладки первой очереди метрополитена расположен на северном склоне Заилийского Алатау в пределах выноса конуса рек Большая и Малая Алматинка.

Участок строительства сложен галечниковыми грунтами с включением валунов размером от 200 до 400 мм преимущественно с песчаным заполнителем, который представлен разнозернистыми песками кварцполевошпатового состава.

Галечниковые грунты — это обломки гранитов, гранодиориты, реже диориты, сиениты, кварциты преобладающего серого цвета, прочные, крепкие, хорошо окатанные, иногда встречаются выветрелые до состояния рухляка.

Грунтовые воды по трассе залегают ниже уровня выработок — на глубине от 4 до 100 м.

Общая оценка инженерно-геологических условий принята как условно благоприятная.

Алматинский метрополитен один из немногих, где строительство ведётся без применения рельсового транспорта. Все работы по вывозке грунта, доставке материалов производятся самоходной техникой — КамАЗами, малогабаритными автомобилями-самосвалами ТСШ-4Б, PAUS и погрузочно-доставочными ПД-2, ЛК-1. Подвозка и укладка бетона осуществляется бетонотранспортными машинами на базе ТСШ-4Б.

С целью реализации плана по внедрению современных технологий при прокладке Алматинского метрополитена был приобретён высокопроизводительный тоннелепроходческий комплекс (ТПМК) Herrenknecht S-320. Он должен обеспечить проходку перегонных тоннелей метрополитена, удовлетворяющих функциональному назначению в соответствии с проектом и требованиями эксплуатации в части бесперебойного и безопасного движения транспортных средств, капитальности, надёжности и долговечности строительных конструкций, систем современных средств безаварийности и экологической защиты городской территории.

Участок проходки ТПМК находится в достаточно сложных условиях сооружения тоннелей вдоль пространственной кривой, где накладываются друг на друга плановые кривые и кривые продольного профиля.

Принципиальная схема ТПМК диаметром 5,86 м основана на новой технологии, предусматривающей при проходке систему активного грунтопригруза и монтажа сборной железобетонной сейсмостойкой водонепроницаемой обделки из высокоточных блоков с упругими уплотнительными прокладками в стыках, а также использование конвейера для транспортировки разработанного грунта по тоннелю и далее на поверхность через наклонный ход.

Применение грунтопригруза связано с необходимостью обеспечения стабилизации грунта при неустойчивом забое для предупреждения осадок земной поверхности в условиях существующей плотной городской застройки.

Рабочий орган ТПМК, оснащённый резцовым инструментом для разработки мягких грунтов и дисковыми шарошками, способными дробить валуны (размером 300—400 мм и более). Такая схема даёт возможность разрабатывать забой при вращении ротора в любом направлении.

ТПМК состоит из механизированного щита для сооружения тоннелей в слабоустойчивых грунтах и защитового комплекса оборудования.

Принятая технология проходки тоннелей включает современные компьютерные навигационную и управляющую системы, обеспечивающие ведение щита с минимальными отклонениями в плане и профиле. Интегрированное оборудование ТПМК и использование универсальной конструкции обделки из высокоточных колец позволяют получить тоннельную обделку высокого качества как на прямых, так и на кривых участках перегонных тоннелей.

ТПМК ведёт проходку перегонов на участке ст. «Алмалы»«Абая»«Байконур» общей протяжённостью 2,98 км.

Для осуществления пуска в работу комплекса специалистами АО «Алматыметрокурылыс» и фирмы «Herrenknecht AG» решена технически сложная задача — монтаж ТПМК на глубине 40 м в стеснённых подземных условиях. ТПМК был собран в течение трёх месяцев, а его запуск в работу осуществлён в мае 2006 г.

На первых 100 пог. м проходки комплекс находился на гарантийном обеспечении фирмы-производителя и сопровождался её представителями, которые выполняли отладку всех систем и обучали специалистов АО «Алматыметрокурылыс».

Учитывая инженерно-геологические условия участка строительства, после проходки 350 м был выявлен большой износ ротора, а также винтовой части и корпуса шнекового конвейера ТПМК. Было принято решение по восстановлению изношенных частей с применением пластин специального металла с большой стойкостью к истиранию.

Испробовав пластины из нескольких марок стали с различными физико-механическими свойствами, мы остановились на хорошо себя зарекомендовавшей стали, изготовляемой в Республике Казахстан. Вся контактирующая с забоем часть ротора была усилена дополнительными металлическими плитами толщиной 60 мм, что позволило очень надёжно защитить шарошки и их крепление от износа при разрушении валунов большой крепости. Также решили повысить крутящий момент ротора за счёт регулировки гидромоторов привода, что позволило разрабатывать забой за более короткое время.

При тяжёлых условиях работы шнекового конвейера произошло истирание его винтовой части с проектной высоты 240 до 40 мм, и выдача разработанного грунта этим конвейером стала невозможной. Чтобы иметь доступ к винтовой части шнекового конвейера ТПМК, корпус сделали разъёмным. Для устранения износа применили специальное литьё профиля винтовой части шнека с наплавкой твёрдосплавными электродами, что позволило восстановить шнек для нормальной работы.

Учитывая происходящий износ ротора и шнекового конвейера, было принято решение выполнять восстановительные работы через каждые 300 м проходки с целью своевременного восстановления изношенных частей и успешного продолжения проходки.

С момента пуска комплекса сооружено уже свыше 2 км тоннелей.

Параллельно сборке ТПМК в перегоне от ст. «Жибек» до ст. «Алмалы» и её наклонном эскалаторном тоннеле производился монтаж оборудования ленточных конвейеров:

— приводных станций;

— ленточной кассеты (в перегонном тоннеле);

— металлоконструкций подвески транспортёрной ленты.

В перегонном тоннеле лента конвейера продвигается по мере проходки тоннеля за счёт запаса в кассете до 100 м, а в наклонном используется стационарный специальный конвейер для транспортировки грунта под углом 30°.

По этой схеме разработанный грунт транспортируется по конвейеру перегонного тоннеля и выдаётся на поверхность по наклонному.

Для своевременного ввода в эксплуатацию станций первой очереди метрополитена специалистами АО «Алматыметрокурылыс» было использовано современное оборудование и новая технология строительства. Впервые на территории СНГ внедрён Новоавстрийский тоннельный метод (НАТМ) при возведении станции пилонного типа «Жибек Жолы». Эта же технология применяется и на остальных четырёх станциях глубокого заложения.

В период проектной проработки конструкции ст. «Жибек Жолы» было проведено исследование напряжённо-деформированного состояния обделки станционных тоннелей, а также определение характера её взаимодействия с грунтом на разных этапах строительства с помощью наиболее апробированного и универсального метода физического моделирования — применения эквивалентных материалов. Экспериментальные исследования велись в лаборатории моделирования тоннелей кафедры тоннели и метрополитены ПГУПСа под руководством профессора Д. М. Голицынского и позволили установить места с наибольшими значениями растягивающих и сжимающих напряжений в обделке и учесть это при её армировании.

Технология НАТМ позволяет в кратчайшие сроки возвести основные несущие конструкции станции глубокого заложения по сравнению с традиционными методами и с минимальными осадками дневной поверхности, а также максимально обезопасить и механизировать труд проходчиков.

С использованием данной технологии получена скорость проходки станционных тоннелей во временном креплении более 24 пог. м в месяц, а темпы возведения постоянной обделки — не менее 30 м в месяц.

Безопасность эксплуатации Алматинского метрополитена обеспечена применением сейсмостойких тоннельных конструкций, разработанных ведущим институтом на территории СНГ — НИЦ «Тоннели и метрополитены» филиал ОАО ЦНИИС (Москва), и внедрением при строительстве станционных тоннелей прогрессивных решений фирмы «Бетон унд Монирбау» (Австрия).

В районе сооружения перегонных тоннелей в местах пересечения с ул. Жарокова и проспектом Гагарина, учитывая интенсивность транспортного движения и большой объём действующих инженерных сетей, вынос которых из зоны строительства сильно затруднён по техническим и экологическим причинам, применили технологию микротоннелирования для возведения защитных экранов при строительстве тоннелей без вскрытия земной поверхности.

Для этих целей использовали микротоннелепроходческий комплекс AVN-600 фирмы «Herrenknecht AG».

Были выполнены также работы по устройству защитного экрана из труб диаметром 820 мм в сводовой части тоннеля и осуществлена его проходка под ул. Жарокова. В настоящее время ведётся устройство экранов под проспектом Гагарина.

Применение высокопроизводительного тоннелепроходческого комплекса Herrenknecht S-320 с конвейерной транспортировкой грунта, Новоавстрийского метода при сооружении станционных комплексов позволит значительно сократить сроки строительства и произвести пуск первой очереди метрополитена в г. Алматы в установленные сроки.

М. Т. УШКЕБАЕВ, В. Л. КОРОТКОВ, АО «Алматыметрокурылыс», Казахстан

Источник

  • «Сооружение метрополитена в г. Алматы», журнал «Метро и тоннели», № 5, 2007


[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 16:04, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100