«Горьковская»: впервые в практике (статья)

Планом развития Московского метрополитена предусмотрено создание пересадочного узла в центре столицы. Он расположится на пересечении Горьковско-Замоскворецкой, Ждановско-Краснопресненской и Тимирязевской (перспективной) линий. Узел свяжет переходами станции «Горьковская», «Пушкинская» и «Чеховская».

Трассы проходят в разных уровнях: ближе к поверхности — Горьковско-Замоскворецкая, ниже — Ждановско-Краснопресненская, ещё глубже — Тимирязевская. Станции расположатся треугольником (рис. 1).

Такая компоновка, разработанная Метрогипротрансом, является оптимальным планировочным решением, цель которого — создать наибольшие удобства пассажирам при пересадке. Успешная его реализация, в целом, определялась возможностью сооружения станции «Горьковская» на действующей линии без перерыва движения поездов, поскольку строительство остальных двух станций на свободной трассе решалось обычными методами без особых затруднений.

В 1975 г. в комплексе сооружений Ждановско-Краснопресненского радиуса введена в эксплуатацию станция «Пушкинская». У неё объединённый с «Горьковской» вестибюль. Одновременно выполнена проходка эскалаторного тоннеля «Горьковской» и переходного тоннеля между двумя станциями. Строительство пересадочного узла ведёт ОМУ-7 Мосметростроя.

Сооружение станции глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов — весьма сложная инженерная задача, не имеющая прецедента в практике метростроения. Она обусловлена трудными геологическими данными: перемежающиеся напластования горных пород различной структуры и крепости, меняющийся характер обводнения забоев и юрские глины в кровле станционных тоннелей. Специфические условия потребовали тщательного подхода к выбору параметров основных конструкций сооружений, а также решения проблемы организации строительства и методов производства работ исходя из требований непрерывности движения поездов и безопасности труда.

В техническом проекте строительства станции «Горьковская» были заложены следующие решения:

строительство должно осуществляться через новый шахтный ствол с соответствующим комплексом сооружений и подземных выработок;
работы на самой станции предусматривались после освобождения зоны строительства и перевода поездов на предварительно пройденные обходные тоннели; их общая длина — 738 м, с 4 группами камер съездов по 64 м каждая (рис. 2). Станция пилонного типа была запроектирована в обделке из чугунных тюбингов с тоннелями круглого очертания (рис. 3).

Анализ проекта показал, что предусмотренные в нём решения не являются оптимальными по технико-экономическим показателям и в должной мере не отвечают специфике конкретных условий строительства. Так, создание нового шахтного комплекса связано с необходимостью сноса пяти жилых домов. Следовательно, помимо стоимости сооружений и обустройств комплекса предстояли большие затраты государственных средств, которые не входят в смету, на предоставление людям жилья взамен сносимого.

Камеры предстояло строить в трудных геологических условиях с раскрытием обделок действующих перегонных тоннелей на стадии горнопроходческих работ при обнажённых (на временном креплении) забоях, нависающих над движущимися поездами.

Особенно неблагоприятной оказалась обстановка для сооружения камер съездов в сторону станции «Маяковская».

Рис. 1. План пересадочного узла
Рис. 2. План станции с пересадочными тоннелями
Рис. 3. Поперечное сечение станции по первоначальному проекту
Рис. 4. План станции без обходных тоннелей: 2 — переподъёмник № 1; 3 — переподъёмник № 2; 4 — СТП; 5 — переподъёмник № 4; 6 — переподъёмник № 3; 7 — ствол шахты; 8 — ось переподъёмника № 3; 9 — ось переподъёмника № 4; 10 — СТП; 11 — ось переподъёмника № 1; 12, 13 — действующие перегонные тоннели ЖКД; 14 — ствол шахты.
Рис. 5. Поперечное сечение станции по новому варианту

Учитывая выявленные обстоятельства и специфику строительства станции на действующей линии, СМУ-7 Мосметростроя и Метрогипротранс разработали новое техническое решение по строительству станции «Горьковская» без обходных тоннелей и без нового шахтного комплекса (рис. 4). Оно успешно осуществлено.

Средний тоннель станции круглого очертания — из чугунных тюбингов Д = 9,5 м. В центре его — узел пересадки она «Пушкинскую» с 4 эскалаторами (рис. 5). Боковые тоннели представляют собой объемлющие обделку действующих перегонных тоннелей своды из чугунных тюбингов Д = 9,5 м, опирающиеся на бетонные ленточные основания. Внешние (по отношению к оси станции) опоры сводов примыкают к обделкам действующих перегонных тоннелей и расположены так, что пяты сводов станционных тоннелей подняты выше диаметра перегонных на 2,5 м.

Основание внутренних бетонных опор на 0,5 м ниже основания перегонных тоннелей. Опоры эти смещены к оси станции, образуя свободное пространство между обделками станционных и перегонных тоннелей на уровне пят сводов в 2,5 м. Таким очертанием обеспечено технологическое пространство между обделками действующих перегонных и сооружаемых станционных тоннелей, достаточное для выполнения горнопроходческих работ в нормальных условиях. Из поперечного сечения станции видно (см. рис. 5), что примерно половина обделок действующих перегонных тоннелей не разбиралась и включена в конструкцию боковых станционных тоннелей. Существенно изменена конструкция проёмных рам, которые как в боковых, так и в среднем тоннеле выполнены без обратных сводов, что наполовину сократило потребность в остродефицитных фасонных тюбингах (рис. 6).

На стенах действующих перегонных тоннелей размещалось большое количество кабелей. Коммуникации нужно было переложить до демонтажа тюбингов. Перекладка решена в комплексе с разработкой схемы вентиляции.

Увеличенное сечение действующих перегонных тоннелей (Д = 6 м) позволило выполнить путевые стены (в отличие от обычного типового решения) в виде металлических каркасов. Пазухи между ними и обделками использованы в качестве кабельно-вентиляционных коллекторов, в которые переложены без разрезки кабели (рис. 7).

Внутренние опоры сводов боковых тоннелей станции расположены на расстоянии более 2 метров от обделок перегонных тоннелей. В этом пространстве созданы подплатформенные кабельно-вентиляционные коллекторы большого сечения, в которые переложены с разрезкой все кабели со стен перегонных тоннелей, обращённых к оси станции.

Поскольку перекладка сделана до разборки обделок перегонных тоннелей, а также с целью выполнения максимального объёма работ за пределами действующих тоннелей в нормальных условиях, применена разрезная конструкция посадочных платформ (см. рис. 7). Такое решение позволило соорудить основную часть платформ с подплатформенными кабельно-вентиляционными коллекторами для перекладки кабелей до разборки обделок действующих перегонных тоннелей.

Строительство «Горьковской» велось через ствол шахты, который ранее использовался для сооружения станции «Пушкинская». Он, очевидно, понадобится и для «Чеховской». На уровне «Горьковской» создан новый рудничный горизонт с руддвором и подходными выработками к забоям. Поскольку подход от ствола к станции преграждён действующими тоннелями, подходные выработки расположены в разных горизонтах и обустроены системой грузовых переподъёмников для обхода (по вертикали) этих тоннелей (см. рис. 4). Переподъёмники одноклетьевые. Переподъёмник № 1 предназначен для всех транспортных операций. С помощью переподъёмника № 2 сооружена совмещённая тягово-понизительная подстанция СТП-64. Переподъёмник № 3 использован для возведения внешней опоры свода левого станционного тоннеля и венттоннеля к стволу шахты. Переподъёмник № 4 обеспечил выполнение наибольшего объёма горно-проходческих и общестроительных работ по проходке станционных тоннелей, а также блока служебных помещений, пересадочного узла и внутренних конструкций большого эскалаторного тоннеля. В его зоне размещены развитые рудничные дворы на ниж-нем и верхнем горизонтах.

Рис. 6. Рама без обратного свода
Рис. 7. Поперечное сечение бокового станционного тоннеля
Рис. 8. Дуговой укладчик
Рис. 9. УРО-1: слева: 1 — обделка строящейся станции «Горьковская»; 2 — обделка действующею перегонного тоннеля; 3 — уровень головки рельса; справа: 1 — обделка свода станционного тоннеля; 2 — обделка действующего перегонного тоннеля; 3 — габарит приближения оборудования
Рис. 10. Крепление облицовочных плит

При сооружении станции «Горьковская» применены следующие методы производства:

проходку среднего тоннеля вели горным способом с помощью тоннельного укладчика типа ТУ-4Гп. Порода разрабатывалась буровзрывным методом. Тоннель — с замкнутым контуром обделки по всей длине. Размыкание лотковой части обделки в зоне пересадки (в средней части тоннеля) производилось отдельными участками в 12 заходок в процессе создания пересадочного узла;
также горным способом с применением буровзрывных работ выполнена проходка блока СТП-64, блока служебных помещений и венттоннеля. Тюбинги обделок монтировали с помощью лебёдок.

Проходка боковых станционных тоннелей включала несколько этапов:

I — проходка штолен по контуру бетонных опор сводов, установка металлоизоляции и арматуры, бетонирование опор;

II — сооружение тоннелей по площади сечений, ограниченных контуром обделок действующих перегонных тоннелей и уровнем верха бетонных опор, с опиранием сводов на ранее возведённые бетонные опоры. Работа велась с помощью специально изготовленных дуговых тюбингоукладчиков, приспособленных к конкретным условиям монтажа сводов в стеснённой зоне (рис. 8);

III — выемка ядра до лотка тоннелей, установка металлоизоляции и арматуры, бетонирование лотков до обделок действующих перегонных тоннелей;

IV — монтаж посадочных платформ в пазухах между обделками станционных и перегонных тоннелей с обустройством подплатформенных кабельно-вентиляционных коллекторов;

V — гидроизоляция (чеканка швов) сводов, подвеска зонтов в пределах сооружённых сводов, их штукатурка и покраска;

VI — монтаж металлоконструкций каркасов путевых стен станции с обустройством за ними кабельно-вентиляционных коллекторов;

VII — перекладка в коллекторы под посадочными платформами и за путевыми стенами кабелей из действующих перегонных тоннелей и подвешивание на тюбингах, подлежащих разборке;

VIII — демонтаж обделок действующих перегонных тоннелей с помощью специально изготовленных устройств УРО-1, оснащённых гидравлическими домкратами и смонтированных па железнодорожных платформах (рис. 9);

IX — заполнение «гребёнок», образовавшихся по линиям разборки обделок перегонных тоннелей, сварными коробками и сопряжение этих плоскостей с металлоизоляцией опор сводов станционных тоннелей, а также чеканка швов на сопряжениях;

X — сооружение участков посадочных платформ, расположенных в зоне действующих перегонных тоннелей, освобожденной после демонтажа обделок;

XI — архитектурная отделка, сантехнические и электромонтажные обустройства.

В забоях, расположенных на сопряжениях с обделками действующих перегонных тоннелей или в непосредственной близости от них, во избежание деформации обделок или нарушения устройств метрополитена исключалось применение взрывных работ. Здесь впервые па Метрострое крепкие породы разрушались гидроклиньями через шпуры, пробуренные с определённым шагом. Новшество оказалось весьма эффективным и значительно снизило трудоёмкость.

В монолитные бетонные и железобетонные конструкции станции уложено более 13 000 м³ бетона. Транспортировка его по выработкам и укладка в основном осуществлена с помощью пневмобетоноукладчиков ПБУ-5, что намного облегчило дело.

Путевые стены облицованы мраморными плитами, которые крепились к стальному каркасу без заливки (рис. 10). Облицовка практически свелась к монтажу готовых изделий.

Большую помощь строителям оказало Управление Московского метрополитена.

Всё крупногабаритное оборудование подавалось по действующей линии в ночные перерывы движения поездов. Монтаж эскалаторов большого наклонного хода проведён снизу вверх, через средний тоннель станции с подачей элементов через ближайший станционный проём после демонтажа обделки действующего перегонного тоннеля напротив этого проёма. Тем же путём поставлялось оборудование для эскалаторов пересадочного узла, СТП и других сооружений.

Обоснованность и технико-экономическая целесообразность всех технических решений по определению параметров конструкций, организации механизации и методов производства, разработанных и осуществлённых в тесном творческом содружестве строителей и проектировщиков, полностью подтверждены практикой.

Реализация предложенных технических решений в целом значительно сократит сроки строительства, снизит стоимость работ на 2470 тыс. рублей.

В III квартале 1979 года станция «Горьковская» вводится в эксплуатацию.

Этапы строительства станции «Горьковская»

Действующие перегонные тоннели
Сооружение среднего станционного тоннеля
Проходка штолен под опоры сводов боковых станционных тоннелей
Бетонирование опор сводов боковых тоннелей
Проходка боковых тоннелей до уровня пят сводов
Выемка ядра и бетонирование лотков боковых тоннелей до обделок действующих перегонных. Монтаж каркасов путевых стен
Раскрытие станционных проёмов, гидроизоляция обделок, монтаж платформ, навеска зонтов
Демонтаж действующих тоннелей, монтаж платформ в освобождённой зоне, замыкание зонтов
Архитектурно-отделочные работы