Logo name

Строительство эскалаторного тоннеля на станции «Торговый центр» Челябинского метрополитена (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

В ноябре 2008 г. ФГУП «Управление строительства № 30» приступило к проходке эскалаторного тоннеля на станции метро «Торговый центр» Челябинского метрополитена. Несмотря на то, что ФГУП «УС-30» принимало участие в сооружении многих метрополитенов на территории России, данный вид работ в арсенале освоенных предприятием строительных технологий представляет собой определённую новизну.

Рис. 1. Комплекс УБТК на строительной площадке
Рис. 2. Схема УБТК максимальной комплектации: 1 — портал, 2 — манипулятор, 3 — буровой манипулятор, 4 — экскаватор, 5 — выдвижные площадки, 6 — площадки обслуживания, 7 — кабина экскаватора, 8 — страховочный строп, 9 — скоба, 10 — гидрооборудование, 11 — пульт управления, 12 — стрела, 13 — контргруз, 14 — механизм вращения

Породный массив, в котором возводится тоннель, представлен, в основном, сильно и средне трещиноватыми, прочными в куске (fкр по шкале М. М. Протодьяконова — 12—13) кварцевыми диоритами разной степени выветрелости, слабо устойчивыми в обнажении. Породы по трассе тоннеля прорваны многочисленными дайками мелкозернистых гранит-аплитов повышенной прочности. Встречаются также маломощные зоны мелонитов крепостью 4—5. В приповерхностной части тоннеля, примерно до ПК 0+13 по его трассе, грунты представлены сильно выветренными кварцевыми диоритами крепостью 3—4. Обводнённость массива по трассе тоннеля незначительная. Вначале, в основном, инфильтрационного происхождения и прогнозируется на завершающей его части, с учётом дренажа грунтовых вод существующими горными выработками в объёмах не более 1 м³/ч.

В целом же по тоннелю, более чем на 90 %, грунты относятся к 9 категории по разрабатываемости, что предопределило выбор буровзрывного способа его строительства, который предполагается распространить и на другие аналогичные тоннели метрополитена ввиду примерной схожести инженерно-геологических условий вмещающих их породных массивов.

Проектом, разработанным Проектным бюро № 1 ФГУП «УС-30», предусмотрена предварительная, со стороны перегонного тоннеля, проходка способом снизу вверх передовой наклонной штольни, предназначенной для уборки отбитой породной массы во время сооружения тоннеля и её последующей откатки через многофункциональный вертикальный ствол станции «Торговый центр». Для этих целей, после частичной разборки постоянной тюбинговой крепи и осуществления ряда укрепительных мероприятий, в борту перегонного тоннеля, на месте примыкания эскалаторного тоннеля к подземному вестибюлю будущей станции метро, возводится комплекс вспомогательных выработок, включающий: погрузочную и стартовую горизонтальные штольни, а также камеру под скреперную лебёдку типа 30ЛС-2СМ.

Основной вид крепления вспомогательных выработок — железобетонные анкеры с шагом 700×700 мм и слой набрызг-бетона толщиной 100—200 мм по дорожной сетке. Отдельные участки выработок дополнительно укреплены железобетонными рамами. Уборка породы во время проходки наклонной штольни и эскалаторного тоннеля осуществляется посредством скреперования в комплексе с погрузочной машиной ПНБ-3Д, транспортировка — вагонами ВПК-7.

Такое техническое решение, помимо всего прочего, позволяет органично вписать строительство эскалаторных тоннелей в систему нормативных мер по охране городской окружающей среды, принятых на прокладке Челябинского метрополитена. Это выполняется, по сути дела, автоматически, поскольку строительные площадки под эскалаторные тоннели располагаются в пределах ранее отчуждённых площадок под шахтные стволы станций метро.

Для сооружения эскалаторных тоннелей на Челябинском метрополитене Проектным бюро № 1 ФГУП «УС-30» спроектирован специальный Универсальный буровой тюбингоукладочный комплекс (УБТК), который изготовлен на Ремонтно-механическом заводе ФГУП «УС-30» и смонтирован, на настоящий момент, на площадке станции «Торговый центр» (рис. 1).

УБТК — это многофункциональная установка рамного типа, предназначенная для размещения на ней необходимых механизмов и оборудования, используемых в процессе проходки эскалаторных тоннелей.

В минимальной комплектации комплекс снабжён двумя манипуляторами для навесных подмостей (монтажные корзины) типа RBV-800 фирмы «Normet», стреловым радиально-телескопическим эректором на основе манипулятора Tamrok ZRS-1000H для укладки тюбингов и четырьмя выдвижными подмостями для выполнения сопутствующих технологических операций.

В максимальной комплектации комплекс (рис. 2) дополнительно можно оборудовать двумя манипуляторами типа Tamrok ZRS-1000H с буровыми агрегатами, а также неполноповоротным навесным экскаватором типа «обратная лопата» вместимостью ковша 0,25 м³.

Гидросистема комплекса собрана на основе двух гидравлических силовых станций типа НР-515, маслостанции собственной конструкции с приводом от пневмомотора ДАР-30М и двумя пультами гидравлического управления ТИК-501ГВУ. Системы водоснабжения, сжатого воздуха и кабельной разводки в комплекте от установки Tamrok ГС-205Б.

Габаритные размеры комплекса: длина — 14400 мм, высота — 8380 мм, ширина — 8500 мм. Максимальная масса с контргрузом — 75194 кг. Механизм передвижения комплекса шагающий, рельсобалочный с ходом шага 1500 мм.

Начало проходки тоннеля предваряют работа по вскрытию наклонного котлована и оборудованию наземной инфраструктуры строительной площадки. В её состав входят: собственно стартовая площадка для УБТК, оборудуемая на месте наклонного котлована, тельферная эстакада с электроталью Q = 3,2 тс для складирования тюбингов и погрузочно-разгрузочных работ, лебёдка ШВА 18000×0,25П с передвижной платформой для транспортировки тюбингов к забою тоннеля, лебёдка типа ЛПЭП-16, перемещающая УБТК, а также вентиляторная и пневморастворонагнетатель ПН-300 для нагнетания цементного раствора за тюбинговую обделку.

При минимальной комплектации УБТК, используемой в настоящее время (см. рис. 2), на строительной площадке дополнительно размещается лебёдка типа ЛМ-3,2 для подвесного грейферного пневмопогрузчика типа КС-3, применяемого в работах по уборке грунта из забоя эскалаторного тоннеля вместо навесного экскаватора, используемого в случае максимальной комплектации УБТК.

В процессе устройства стартовой площадки для УБТК первоначально возводится монолитная железобетонная обделка дна и бортов котлована с одновременным оформлением лба забоя тоннеля диаметром вчерне 10 500 мм. В кровле тоннеля на начальном этапе его строительства на 10 м глубину, для создания защитного экрана, бурятся два ряда скважин, в которые устанавливаются перфорированные металлические трубы и производится нагнетание цементного раствора. На дне котлована на всём его протяжении собирается временная неполнозамкнутая тюбинговая крепь, соответствующая диаметру тоннеля, которая переходит в полнозамкнутую на последних трёх рядах колец, примыкающих ко лбу забоя. В кровле этих колец дополнительно монтируется временный каркас перекрытия тоннеля, который по завершении строительства, как и вся временная тюбинговая крепь, демонтируется, и на их месте возводится здание наземного вестибюля будущей станции метро.

В подошве временной крепи котлована прокладываются технологические трубопроводы и рельсовые пути под УБТК и тележку для перевозки тюбингов. Путь прокладывается до тельферной эстакады.

Работы по раскрытию тоннеля на полное сечение ведутся тремя уступами, заходками по 0,75—1,0 м. Высота уступов составляет соответственно 3,6; 2,5 и 4,4 м. Лоб забоя тоннеля после каждой уступной заходки крепится клинощелевыми анкерами и дорожной сеткой. Временное крепление кровли тоннеля, до половины его диаметра, представляет собой металлическую консоль (козырёк), которая фиксируется к последнему кольцу тюбинговой обделки и забутовывается древесиной.

Бурение шпуров под ВР двух верхних уступов осуществляется ручными перфораторами с механизированных навесных подмостей, нижнего уступа — с рабочей площадки, устанавливаемой в лотке тоннеля.

После монтажа временного крепления лба забоя и уборки породы монтируется очередное кольцо тюбинговой обделки. Первичное и контрольное нагнетания цементного раствора за обделку осуществляются с отставанием в три горнопроходческих цикла. Замена временных болтов постоянными, а также чеканка швов тюбинговой крепи производится по окончании строительства тоннеля.

Перед очередным этапом проходческих работ временная крепь лба забоя тоннеля демонтируется, а защитный козырёк кровли тоннеля — по мере установки тюбингов.

Данная технология рассчитана на временной цикл протяжённостью в 12 мес. По завершении сооружения очередного эскалаторного тоннеля весь комплект конструкций, механизмов и оборудования передислоцируется на строительную площадку следующего наклонного хода.

B. П. АБРАМЧУК, начальник ФГУП «УС-30»

А. Ю. ПЕДЧИК, главный инженер

C. Ю. КУЛАКОВ, зам. главного инженера

А. Л. МАЛЫШ, главный механик

Источник

  • «Строительство эскалаторного тоннеля на станции „Торговый центр“ Челябинского метрополитена», журнал «Метро и тоннели», № 5, 2009

[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