Александр "Russos" Попов (russos) wrote,
Александр "Russos" Попов
russos

Categories:

Односводчатые и двухсводчатые станции

Односводчатые и двухсводчатые станции

В уже выложенный отрывок книги (Ю.А.Лиманов «Метрополитены». Издательство «Транспорт», Москва 1971.) добавил главу про односводчатые и двухсводчатые станции.

Текст и оригинальные иллюстрации — Ю.А. Лиманов «Метрополитены».
Перерисовка иллюстраций в векторе — Russos, студия Артемия Лебедева.

Иллюстрации кликабельны.

§ 4. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ СТАНЦИИ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ, СООРУЖАЕМЫЕ ЗАКРЫТЫМ СПОСОБОМ


   При сооружении линий метрополитена в центральных густо застроенных районах больших городов Советского Союза и других стран наиболее распространенным типом станций являются станции глубокого заложения, возводимые закрытым способом. Как и проходка перегонных тоннелей, сооружение станций производится без вскрытия земной поверхности и, таким образом, без ограничения уличного движения и без нарушения нормальной жизни города, что является главнейшим преимуществом этого способа работ. В этом случае трассирование линий метрополитена и определение местоположения станций на сравнительно большой глубине можно вести независимо от существующей или проектируемой застройки города.

   Глубину заложения станционных тоннелей выбирают с таким расчетом, чтобы над ними оставалась кровля устойчивых коренных пород, обеспечивающих ведение работ по проходке этих тоннелей без применения сложных и дорогостоящих специальных способов.

   При изучении различных конструкций станций метрополитена глубокого заложения следует подразделять их на следующие типы: односводчатые, двухсводчатые, трехсводчатые и многосводчатые. Тот или иной тип станций выбирают на основании технико-экономических соображений с учетом инженерно-геологических условий и особенностей эксплуатационной работы станции.

   При проектировании станций глубокого заложения особое внимание уделяется организации вертикального перемещения пассажиров между пассажирскими платформами станции и поверхностью улиц. Согласно СНиПу при высоте подъема свыше 7 м уже требуется применять механический подъем пассажиров.

   На станциях глубокого заложения принимают обычно эскалаторный подъем, и лишь в некоторых случаях — лифтовый подъем. При эскалаторном подъеме его продольную ось располагают под углом 30° к горизонту, а в плане в большинстве случаев принимают совпадающей с продольной осью станции. Верхние площадки эскалаторов обычно располагают на уровне пола наземного вестибюля, а нижние — на уровне пассажирских станционных платформ. При необходимости расположения эскалаторов в плане под значительным углом к продольной оси станции нижние площадки эскалаторов располагают на высоте около 3 м от уровня платформ; пассажиры преодолевают эту трехметровую высоту по лестницам. При наличии подземного вестибюля верхнюю площадку эскалаторов главного подъема устраивают на уровне пола этого вестибюля, а сообщение его с поверхностью на высоту более 7 м осуществляется эскалаторами малого подъема.

   При большой глубине заложения станций, не позволяющей осуществить подъем пассажиров одномаршевыми эскалаторами, применяют двухмаршевые эскалаторы главного подъема, а в случае незначительного пассажирооборота этих станций возможно применение лифтовых подъемников.

   Односводчатые станции. В начальный период развития советского метростроения первая односводчатая станция глубокого заложения была осуществлена с обделкой из монолитного бетона (рис. 50).

(c) www.metro.ru
Рис. 50. Односводчатая станция
(На чертеже станция «Библиотека имени Ленина» — R.)


   Такая станция с единой островной платформой шириной 8 м имеет внутреннюю гидроизоляцию в виде так называемого зонта, выполненного из монолитного железобетона. Конструкция зонта состоит из арок с жесткой арматурой, расположенных через 1,66 м и закрепленных штырями в бетонной свод станции. Пролеты между арками перекрыты железобетонной плитой толщиной 7 см. Просачивающаяся через бетонную обделку вода стекает в водоотводную канавку тоннеля по покрытой двумя слоями оклеечной гидроизоляции поверхности зонта со стороны обделки. Сооружение этой станции, расположенной в неустойчивых породах, осуществлялось м е т о д о м  о п о р н о г о  я д р а  с применением деревянного крепления. Вначале была пройдена нижняя штольня, из которой затем через подходные штреки последовательно пройдены три яруса штолен с последующим их бетонированием, в результате чего возведены стены обделки. Следующими этапами работ были проходка верхней штольни, разработка калотты и бетонирование свода. Заключительным этапом работ были разработка ядра и возведение обратного свода.

   Подобные конструкции односводчатых станций широко распространены на Парижском метрополитене. Конструкция таких станций (рис. 51) имеет две боковые платформы шириной по 4 м и выполняется из монолитной бетонной кладки. Высота свода станции над уровнем платформы принята 5 м. В качестве гидроизоляции служит слой цементной смазки толщиной около 3 см, нанесенный на внутреннюю поверхность станционного тоннеля. Облицовка стен выполнена из керамиковых и глазурованных плиток.

(c) www.metro.ru
Рис. 51. Типовая односводчатая станция Парижского метрополитена


   Сооружение станций Парижского метрополитена осуществлялось описанным выше методом опорного ядра.

   Приведенные типы конструкций станций с обделками из монолитной кладки требуют большого расхода строительных материалов, отличаются большой трудоемкостью работ по их возведению, так как невозможно их механизировать должным образом.

   Позднейшие типы конструкций создаются на основе применения сборных железобетонных элементов, обеспечивающих высокий уровень индустриализации строительства (например, станция «Этуаль» Парижского метрополитена). Станция «Этуаль» длиной 225 м имеет две боковые платформы шириной по 7 м, перекрытые вместе с путями одним сводом пролетом в свету 20,87 м (рис. 52, а), опирающимся на две монолитные массивные стены, сооруженные заранее. Станция расположена в толще мергельно-известковых пород вблизи трех действующих линий метрополитена.

   Конструкция свода станции, очерченного по круговой кривой, образована из многошарнирных арок, собранных с перевязкой стыков. Каждая арка состоит из 13 сборных железобетонных блоков шириной 0,8 м и толщиной в замке 0,6 м, в пятах — 1 м. Блоки имеют цилиндрические стыки, поверхность которых перед их установкой была покрыта специальным полимерным клеем, состоящим из каменноугольной смолы, антраценового масла, эпоксидной смолы и отвердителя, добавляемого перед нанесением клея на торец блока.

   Блоки изготовлялись в металлических формах (с точностью ±2 мм) на заводе. С одной стороны арки в блоках имелись выступы, а с другой — впадины. В блоках были предусмотрены отверстия для нагнетания цементного раствора за свод и в стыки между арками.

   Сооружение станции было начато с проходки выработок под опоры свода и последующего их бетонирования. Проходка станции в пределах сводовой части осуществлялась отбойными молотками заход-ками по 0,80 м. Породу в кровле крепили металлическими балками (с промежутками 1 м), опирающимися одним концом на последнюю уложенную арку свода; другой конец заглубляли в породу.

   Арки монтировали специально созданным комплексом (рис. 52, б), состоящим из подвижной кружальной арки 1 и подъемного механизма 2, который располагали во вновь разработанной заходке. Очередной блок по монорельсу доставлялся к забою и устанавливался на каретку 3, которая затем поднималась между двумя, помещенными в пределах разработанной заходки ветвями кружальной арки при помощи укрепленного на ней подъемного механизма. Затем блок перемещался вниз по арке до соприкосновения с ранее уложенным блоком.

(c) www.metro.ru


(c) www.metro.ru
Рис. 52. Односводчатая станция «Этуаль» Парижского метрополитена:
а — поперечное сечение; б — схема монтажа свода


   После установки таким образом всех двенадцати нормальных блоков ветви кружальной арки раздвигали в направлении их оси гидравлическим домкратом 4, одновременно с этим поднимая уложенные на них блоки. Затем в верхней части арки устанавливали замковый блок с включенными в него двумя плоскими домкратами системы Фрейсине. Переставными домкратами, упиравшимися в забой, собранную арку-прижимали вплотную к уложенной ранее, а затем производилось нагнетание цементного раствора за эту обделку. Обжатие сборной железобетонной арки в породу осуществлялось путем нагнетания пластичного цементного раствора сначала в один, а затем другой домкрат Фрейсине; сжимающее усилие в арке доводили до 360 Т. Раствор нагнетали также и в стыки между соседними арками. Клей из эпоксидной смолы, полимеризуясь, закреплял радиальные стыки в течение нескольких дней.

   Затем заполняли эпоксидной смолой поперечные швы обделки«чтобы обеспечить ее монолитность.

   Другая современная конструкция односводчатой станции, расположенной в слабых породах и полностью выполняемой индустриальными методами, приведена на рис. 53.

(c) www.metro.ru
Рис. 53. Односводчатая станция, сооружаемая индустриальным методом
(На чертеже прообраз станции «Тимирязевская» — R.)


   При сооружении станции вначале перегонными механизированными щитами проходили боковые тоннели, устраивали железобетонную обделку наружным диаметром 5,5 м, в поперечном профиле станции совпадающие с ее опорами. Затем производили бетононасосами заполнение бетоном внутреннего пространства тоннелей с образованием в каждом из них кругового очертания отверстия диаметром около 2—3 м на длину всей станции. Заполненные бетоном боковые тоннели служат опорами свода станционного тоннеля. Оставленное в боковых тоннелях-опорах пространство используется в качестве кабельно-вентиляционных каналов станции.

   Следующий этап состоит в разработке специальной машиной калотного профиля на длину одной заходки и установке блокоукладчика-ми сборных железобетонных блоков свода. Блоки свода, имеющие постоянную высоту 0,5 м, ширину 0,6 м, сопрягаются друг с другом посредством цилиндрических стыков. Так же как и на станции «Этуаль», стыки при сборке покрывают специальным клеем и распирают домкратами в породу. По сравнению со станцией «Этуаль», расположенной в более крепких породах, размеры опор приняты большими, что полностью обеспечивает передачу на их подошву всего горного давления, действующего на конструкцию станции; поэтому обратный свод, возводимый после разработки ядра сечения, не является несущим.

   Пролет свода в свету, принятый равным 18,9 м, обеспечивает возможность устройства одной островной платформы шириной 11,6 м и примыкания к ней четырех и даже более лент эскалаторов.

   Односводчатые станции имеют преимущества по сравнению с другими типами. В несущем своде стремятся исключить растягивающие напряжения, а следовательно, возможность появления трещин растяжения, и лучше использовать положительное свойство бетона — высокую прочность при сжатии. Приведенные соображения приводят к необходимости проведения широких исследований в части дальнейшего развития конструкций односводчатых станций глубокого заложения и разработки более прогрессивных методов работ по их возведению.

   Двухсводчатые станции. Двухсводчатые станции состоят из двух параллельных тоннелей, в торцовой части которых имеются короткие аванзалы с примыкающими к ним эскалаторами. Таким образом, пассажирские платформы, расположенные вдоль всей станции и имеющие практически ширину около 4 м, служат как для организации посадки и высадки пассажиров, так и для перемещения их вдоль платформы. Отсутствие среднего распределительного зала между станционными пассажирскими платформами создает весьма большие эксплуатационные неудобства и является одним из существенных недостатков, ограничивающих применение двухсводчатых станций. Однако в некоторых случаях применение такого типа станций может быть оправдано наличием относительно слабых и неустойчивых пород, прорезаемых станционными тоннелями. В этом случае расстояние между тоннелями устанавливают из условий сохранения ненарушенной структуры этих пород в целике между обделками тоннелей, что обеспечивает минимальное горное давление на конструкцию обделки.

   Двухсводчатые станции применяются при относительно небольшом пассажирообороте. Наиболее широкое распространение двухсводчатые станции получили на Лондонском метрополитене, загрузка которого в 8 раз меньше, чем метрополитена Москвы.

   Конструкция станций Лондонского метрополитена состоит из двух одинаковых тоннелей кругового очертания с обделкой из чугунных тюбингов, имеющей диаметр в свету 7 м (рис. 54). В тоннелях размещаются пути метрополитена и платформы шириной 3,2—3,4 м, общей длиной 117 м.

(c) www.metro.ru
Рис. 54. Тоннель двухсводчатой станции


   В плане один из станционных тоннелей обычно располагается на прямом участке пути, а другой — на кривом, для того чтобы в противоположном аванзалу торце станции сблизить тоннели и устроить небольшой длины (1,33 м) соединительный коридор.

   Аванзал, располагаемый в широком междупутье с другого торца станции в уровне платформ, соединяется с ними двумя или тремя проходами шириной по 2,74 м. К аванзалу примыкают эскалаторный тоннель или лифтовые подъемники, а в торце аванзала размещены служебные помещения.

   Подплатформенные помещения в станционных тоннелях используются в качестве кабельно-вентиляционных каналов.

   Внешнее оформление станционных помещений достаточно просто. Стены и пилоны станций облицованы цветными изразцовыми плитками, а подвешенный в сводчатой части металлический зонт окрашен масляной краской в светлые тона. Полы выложены цементными или метлахскими плитками.

   Сооружение станций осуществлялось щитовым способом, для чего из подходных выработок возводились монтажные камеры. Демонтаж щитов осуществлялся без устройства специальной камеры с оставлением оболочки щита за пределами обделки станционного тоннеля.

   Трехсводчатые станции. Среди станций метрополитенов Советского Союза наибольшее распространение получил тип трехсводчатых станций. Этот тип станций в свою очередь подразделяется на станции пилонного и колонного типов.

   Конструкция трехсводчатых станций состоит из двух боковых (путевых) тоннелей и расположенного между ними среднего тоннеля. Своды боковых тоннелей со стороны пассажирских платформ имеют со сводом среднего тоннеля общие опоры в виде отдельных пилонов (в станциях пилонного типа) и колонн (в станциях колонного типа).

   В боковых станционных тоннелях располагаются пути метрополитена и платформы для посадки и высадки пассажиров. В среднем тоннеле размещается распределительный зал, который проходами соединяется с боковыми пассажирскими платформами. К торцу среднего зала с одной или двух сторон примыкают эскалаторы главного подъема, сообщающиеся с вестибюлями станции.

   Число проходов на пассажирские платформы устанавливается расчетом в зависимости от величины пассажирооборота станции на перспективу. Обычно при длине платформы, равной 120 м, устраивается не менее пяти проходов на каждую платформу, а при длине платформ 160 — не менее восьми проходов.

   Длина среднего тоннеля считается между точками пересечения оси эскалаторов с уровнем пола пассажирских платформ. Эта длина устанавливается в зависимости от величины пассажирооборота станции, от ее конструктивных и планировочных особенностей и размещения требуемого числа проходов между тоннелями и рекомендуется быть принятой не менее одной трети длины пассажирских платформ.

   Конструкции трехсводчатых станций следует различать также и по их материалу. Рассмотрению подлежат применяемые типы конструкций, выполненных из монолитного бетона, сборных элементов из металла (из чугунных тюбингов) и сборного бетона и железобетона (железобетонных тюбингов и блоков).

   Трехсводчатые станции с монолитной бетонной обделкой. Такая конструкция станций (рис. 55) с одной островной платформой состоит из трех самостоятельных тоннелей, имеющих объединенные общие опоры в виде пилонов.

(c) www.metro.ru
Рис. 55. Трехсводчатая станция из бетона
(На чертеже станция «Охотный ряд» — R.)


   В рассматриваемом примере расположенный в среднем тоннеле распределительный зал имеет ширину в свету 8,15 м и соединяется проходами с боковыми пассажирскими платформами, рассчитанными на прием восьмивагонных составов.

   Водонепроницаемость станционных тоннелей обеспечивается наклейкой на их внутреннюю поверхность четырех слоев пергамина и рубероида, поддерживаемых железобетонной оболочкой.

   Такая конструкция станций применялась на первой очереди строительства Московского метрополитена и сооружалась горным способом: с применением деревянного крепления. Последовательность работ предусматривала вначале проходку штолен под фундаменты промежуточных стен и пилонов с последующим их заполнением бетоном, а затем таким же штольневым методом возведение над ними промежуточных стен и пилонов станции. В следующий этап работ осуществлялась проходка верхних штолен боковых тоннелей, разработка калотт и бетонирование сводов. После подводки крайних стен станции, разработки ядра и бетонирования обратных сводов в боковых тоннелях производили работы по сооружению среднего свода станции небольшими кольцами, разработке опорного ядра и бетонирования лотка.

   Большой объем бетонных работ по сооружению станций из монолитного бетона в относительно слабых породах, требующих увеличенных размеров горных выработок, трудности устройства гидроизоляции и, кроме того, сложности в организации и механизации весьма трудоемких и тяжелых работ, в значительной мере способствовали удорожанию строительства таких станций.

   Более рациональным решением явилось применение трехсводчатых станций с монолитной бетонной обделкой в скальных породах, представленных чередующимися слоями трещиноватых аргиллитов и песчаников на строительстве первого участка Тбилисского метрополитена. Примененная в этих условиях конструкция, состоящая из трех параллельных тоннелей, имела значительно меньшие размеры сечений и возводилась методом опертого свода (рис. 56). Бетонирование производилось с применением металлической инвентарной опалубки бетононасосами. Длина пассажирских платформ составляла 100 м.

(c) www.metro.ru
Рис. 56. Трехсводчатая станция Тбилисского метрополитена с монолитной бетонной обделкой
(Мне кажется, что это сечение станции «Площадь Свободы» — R.)


   На обводненных участках было применено в качестве гидроизоляции двухстадийное нагнетание цементного раствора в породу и за обделку тоннелей, а также нанесение на внутреннюю их поверхность слоя торкрета толщиной 3-5 см. В пределах сводов торкрет наносился по металлической сетке.

   Чтобы совершенно исключить попадание просачивающейся через бетонную обделку незначительной части воды во внутренние помещения станционных залов, в сводовой части тоннелей были подвешены водозащитные асбестоцементные зонты.

   Применение современных методов работ по осуществлению такого типа конструкции станции в условиях строительства Тбилисского метрополитена подтверждает возможность и рациональность сооружения станций из монолитного бетона в подобных случаях.

Tags: metro.ru, Библиотека имени Ленина, Сокольническая линия, другое метро, метро, метрострой, теория
Subscribe
promo russos january 28, 2013 00:50 13
Buy for 200 tokens
Не стесняемся и размещаем здесь рекламу :) Цена сейчас 200 жетонов.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 34 comments