Способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов Российский патент 2024 года по МПК E02D29/00 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при сооружения станций метрополитена на перегоне между эксплуатируемыми станциями на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов.

Известна односводчатая станция метрополитена глубокого заложения с опорными тоннелями, сооружаемая закрытым способом производства работ и содержащая обделку, состоящую из верхнего и обратного сводов станции, при этом верхний свод обделки опирается на опоры из монолитного бетона, размещенных в опорных тоннелях (Патент РФ №2764510, опубл. от 18.01.2022, Бюл. №2).

Однако данное техническое решение не может применяться при возведении стаций метро на эксплуатируемом участке метрополитена без остановки движения поездов.

Известен способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения (закрытого способа производства работ), включающий в себя проходку опорных тоннелей с крепью из набрызгбетона, сооружение монолитных опор за счет бетонирования сечения опорных тоннелей с организацией проемов в опорах для прохода пассажиров из среднего зала станции, количество которых определяется расчетом в зависимости от пассажиропотока, при этом арматура рам проемов под проходы устанавливается в теле бетона опор, а укладка бетона в рамы выполняется одновременно с бетонированием опор, сооружение из опорных тоннелей криволинейной штольни, повторяющей очертание верхнего свода среднего станционного тоннеля, проходка верхнего свода и монтаж блоков обделки верхнего свода из криволинейной штольни с опиранием на монолитные опоры, затем под защитой верхнего свода, разрабатывается грунт ядра сечения среднего зала станции, устанавливается арматура и бетонируется лотковая плита среднего станционного, который опирается на монолитные опоры, при этом в верхнем своде обделки станции размещены блоки с домкратами Фрейсине для обжатия блоков обделки верхнего свода в грунт, а разжатие домкратов позволяет добиться стабилизации горного давления и уменьшения осадок поверхности (Патент №2795011, опубл. от 27.04.2023, Бюл. №12).

Известен способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов, включающий сооружение среднего станционного тоннеля между двумя действующими перегонными тоннелями, соединение среднего станционного тоннеля, верхний свод которого сооружается из сборных элементов, с перегонными тоннелями без перерыва движения поездов и формирование станции метрополитена глубокого заложения, при этом в среднем станционном тоннеле сооружают пассажирскую платформу с размещенными под ней техническими помещениями, в местах проходов пассажиров из среднего станционного тоннеля в вагоны частично демонтируют сборные элементы обделки перегонных тоннелей, а перегонные тоннели в пределах станции метрополитена переоборудуют в боковые станционные тоннели. Сооружение станции метрополитена включает проходку среднего станционного тоннеля, проходку четырех штолен под опоры сводов боковых станционных тоннелей, из них две штольни в верхней части боковых тоннелей с внешней стороны тоннелей и две штольни в нижней части боковых тоннелей с внутренней стороны тоннелей, бетонирование опор, увеличение диаметра боковых станционных тоннелей за счет демонтажа значительной части обделки существующих перегонных тоннелей в пределах станции метрополитена и монтажа нового верхнего свода станционных боковых тоннелей большего диаметра из сборных элементов, формирования посадочных платформ в станционных боковых тоннелей и архитектурное оформление станционных тоннелей (Б. Альперович, Н. Зайдуллин. «Горьковская»: впервые в практике // журнал «Метрострой», №4, 1979 год. С. 2-8).

Недостатком данного технического решения является необходимость проходки тоннеля для сооружения среднего станционного тоннеля и создания полной обделки тоннеля из сборных блоков, увеличения диаметра боковых станционных тоннелей за счет демонтажа значительной части обделки существующих перегонных тоннелей в рамках станции метрополитена, монтажа нового верхнего свода станционных боковых тоннелей большего диаметра из сборных элементов и демонтажа значительной части предварительно созданной обделки среднего станционного тоннеля, а также сооружения больших по размеру пилонов для соединения возведенного среднего тоннеля с существующими боковыми тоннелями, что приводит к увеличению объема земляных и низкомеханизированных строительных работ сначала по созданию полной обделки среднего тоннеля из сборных блоков, а затем демонтажу ее значительной части, низкомеханизированных работ по демонтажу старых и монтажу новых сборных элементов обделок боковых тоннелей, необходимости дополнительных работ по проходке штолен в верхней части боковых тоннелей для укрепления их верхних сводов, что требует фактической необходимости остановки движения поездов при сооружении станции, а также необходимости архитектурного оформления боковых станционных тоннелей в виду открытого пространства между посадочными платформами и боковыми тоннелями. Наличие открытых посадочных платформ в боковых станционных тоннелях снижает безопасность пассажиров при посадке в вагоны поездов метрополитена.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в возможности создания станции метро глубокого заложения на действующей линии метрополитена без остановки движения поездов в рабочие часы, уменьшение объемов земляных и низкомеханизированных строительных работ при сооружении среднего станционного тоннеля и частичной реконструкции действующих перегонных тоннелей в пределах станции метрополитена, а также повышении безопасности пассажиров при посадке в вагоны поездов метрополитена.

Для достижения данного технического результата в предлагаемом способе сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов, включающего сооружение среднего станционного тоннеля между двумя действующими перегонными тоннелями, соединение среднего станционного тоннеля, верхний свод которого сооружают из сборных элементов, с перегонными тоннелями без перерыва движения поездов и формирование станции метрополитена глубокого заложения, при этом в среднем станционном тоннеле сооружают пассажирскую платформу с размещенными под ней техническими помещениями, в местах проходов пассажиров из среднего станционного тоннеля в вагоны частично демонтируют сборные элементы обделки перегонных тоннелей, а перегонные тоннели в пределах станции метрополитена переоборудуют в боковые станционные тоннели, согласно изобретения, первоначально осуществляют проходку опорных тоннелей с крепью из набрызгбетона, сооружение монолитных опор за счет бетонирования сечения опорных тоннелей с организацией проемов в опорах для прохода пассажиров, далее производят сооружение из опорных тоннелей криволинейной штольни, повторяющей очертание верхнего свода среднего станционного тоннеля, проходку верхнего свода и монтаж блоков обделки верхнего свода из криволинейной штольни с опиранием на монолитные опоры, затем под защитой верхнего свода, разрабатывают грунт ядра сечения среднего зала станции, устанавливают арматуру и бетонируют лотковую плиту среднего станционного, которая опирается на монолитные опоры, далее между средним станционным тоннелем и боковыми тоннелями формируют галереи в пределах станции вдоль действующих перегонных тоннелей, имеющие монолитные железобетонные свод и лотковую плиту, в боковых станционных тоннелях со стороны галерей сооружают монолитные железобетонные стены, при этом верхние своды и лотковые плиты обделки галерей со стороны боковых тоннелей опирают на монолитные стены, забетонированные в боковых тоннелях, со стороны среднего тоннеля своды и лотковые плиты галерей опирают на монолитные опоры, между галереями и боковыми станционными тоннелями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненных в монолитных железобетонных стенах боковых тоннелей, в которых устанавливают раздвижные двери со стороны боковых тоннелей, а между средним станционным тоннелем и галереями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненных в монолитных опорах, количество которых определяется расчетом в зависимости от пассажиропотока, при этом арматура рам проемов под проходы устанавливается в теле бетона опор, а укладка бетона в рамы проемов выполняется одновременно с бетонированием опор.

Введение в предлагаемый способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов, первоначальную проходку опорных тоннелей с крепью из набрызгбетона, сооружение монолитных опор за счет бетонирования сечения опорных тоннелей с организацией проемов в опорах для прохода пассажиров, далее сооружение из опорных тоннелей криволинейной штольни, повторяющей очертание верхнего свода среднего станционного тоннеля, проходку верхнего свода и монтаж блоков обделки верхнего свода из криволинейной штольни с опиранием на монолитные опоры, затем под защитой верхнего свода, разработка грунта ядра сечения среднего зала станции, установление арматуры и бетонирование лотковой плиты среднего станционного, которая опирается на монолитные опоры, далее между средним станционным тоннелем и боковыми тоннелями формирование галерей в пределах станции вдоль действующих перегонных тоннелей, имеющих монолитные железобетонные свод и лотковую плиту, сооружение в боковых станционных тоннелях со стороны галерей монолитных железобетонных стен, при этом верхние своды и лотковые плиты обделки галерей со стороны боковых тоннелей опирают на монолитные стены, забетонированные в боковых тоннелях, опирание со стороны среднего тоннеля сводов и лотковых плит галерей на монолитные опоры, сооружение между галереями и боковыми станционными тоннелями проемов для прохода пассажиров, выполненных в монолитных железобетонных стенах боковых тоннелей, в которых устанавливают раздвижные двери со стороны боковых тоннелей, а между средним станционным тоннелем и галереями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненных в монолитных опорах, количество которых определяется расчетом в зависимости от пассажиропотока, при этом арматура рам проемов под проходы устанавливают в теле бетона опор, а укладка бетона в рамы проемов выполняется одновременно с бетонированием опор, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности создания станции метрополитена на действующей линии метрополитена без остановки работы метрополитена в рабочие часы за счет частичной реконструкции действующих перегонных тоннелей только в ночное время без остановки движения поездов линий метрополитена в рабочие часы, уменьшения объемов земляных и низкомеханизированных строительных работ за счет создания среднего тоннеля без проходки тела тоннеля путем первоначального формирования верхнего свода и монтажа блоков обделки верхнего свода из криволинейной штольни с опиранием на монолитные опоры, а затем, разработки грунта ядра сечения среднего зала станции под защитой верхнего свода, формирования галерей в пределах станции вдоль действующих перегонных тоннелей и необходимости лишь частичной реконструкции действующих перегонных тоннелей в пределах станции метрополитена, а также повышения безопасности пассажиров при посадке в вагоны поездов метрополитена за счет обеспечения прохода пассажиров из среднего станционного тоннеля в поезда метрополитена через проемы в монолитных опорах, галереи и проемы в теле железобетонных стен, забетонированных в пределах обделки боковых станционных тоннелей, отсутствия открытых посадочных платформ в боковых станционных тоннелях и наличия раздвижных дверей со стороны боковых тоннелей.

Реализация предлагаемого способа сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов, поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено поперечное сечение станции метрополитена по проему (левая часть) и по беспроемной части станции (правая часть):

1 - боковые станционные тоннели (действующие перегонные);

2 - монолитная опора;

3 - верхний свод среднего станционного тоннеля;

4 - монолитная лотковая плита среднего станционного тоннеля;

5 - проемы в опорах для прохода пассажиров из среднего зала станции в зону галерей;

6 - монолитные железобетонные стены в боковых станционных тоннелях;

7 - монолитный железобетонный верхний свод галереи;

8 - монолитная железобетонная лотковая плита галереи;

9 - проемы в монолитных стенах для прохода и посадки пассажиров в вагоны;

10 - раздвижные двери для прохода пассажиров в вагоны;

11 - конструкции рельсовых путей в боковых тоннелях;

12 - пассажирская платформа;

13 - техническая зона под платформой среднего станционного тоннеля.

Предлагаемый способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов осуществляется следующим образом.

Возводимая станция метрополитена глубокого заложения (закрытого способа производства работ), включает в себя боковые тоннели 1, в которых использована обделка существующих перегонных тоннелей, принятых на эксплуатируемом участке линии метрополитена. Средний станционный тоннель имеет верхний свод 3 и лотковую плиту 4. В пределах боковых тоннелей 1 со стороны среднего станционного тоннеля забетонированы опорные монолитные железобетонные стены 6. В боковых станционных тоннелях 1 (действующих перегонных тоннелях) в ночные часы устанавливается арматура опорных стен 6 и арматура обрамления проемов 9 для прохода пассажиров в вагоны, устанавливается опалубка опорных стен и проемов, затем выполняется их бетонирование. Эти работы выполняются без демонтажа существующей обделки перегонных тоннелей 1, и могут производиться до начала работ по сооружению верхнего свода 3 и лотковой плиты 4 среднего станционного тоннеля.

Станцию метрополитена закрытого способа производства работ на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов сооружают в следующей последовательности.

Проходятся опорные тоннели с крепью из набрызгбетона, часть сечения опорных тоннелей заполняется монолитным бетоном опор 2.

Для организации проемов 5 в опорах 2 для прохода пассажиров из среднего зала станции в зону галерей, арматура рам (на рис. не показана) проемов 5 под проходы устанавливается в теле бетона опор 2, укладка бетона в рамы выполняется одновременно с бетонированием опор 2. Количество проемов 5 определяется расчетом в зависимости от пассажиропотока. Из опорного тоннеля сооружаются криволинейная штольня, повторяющая очертание верхнего свода 3 среднего станционного тоннеля. Штольня сооружаются в торце станции, проходка верхнего свода 3 и монтаж блоков обделки ведется из криволинейной штольни. После монтажа собранная из блоков арка верхнего свода 3 обжимается в грунт, для этого в блок свода 3 установлены домкраты Фрейсине (на рис. не показаны). Разжатие домкратов позволяет добиться стабилизации горного давления и уменьшения осадок дневной поверхности над станцией.

Под защитой верхнего свода 3, разрабатывается грунт ядра сечения станции, устанавливается арматура и бетонируется лотковая плита 4 среднего станционного, который опирается на монолитную опору 2.

После сооружения обделки среднего станционного тоннеля разрабатывается грунт сводовой части галерей. Устанавливается арматура и бетонируется монолитный верхний свод 7 галерей, после набора прочности бетоном монолитного верхнего свода 7 галерей под их защитой разрабатывается грунт и бетонируются лотковые плиты 8 галерей.

Верхний свод 3 и лотковая плита 4 среднего станционного тоннеля опираются на монолитные опоры 2.

Конструкция галерей со стороны боковых станционных тоннелей разомкнута, верхний свод 7 и лотковая плита 8 галерей опираются на монолитные железобетонные стены 6, забетонированные в боковых станционных тоннелях 1. Сооружение монолитных железобетонных стен 6 в боковых станционных тоннелях 1 со стороны среднего станционного тоннеля выполняются без демонтажа существующей обделки перегонных тоннелей 1. В монолитных железобетонных стенах 6 предусмотрены проемы 9 для прохода пассажиров в вагоны, при этом в проемах для прохода пассажиров со стороны боковых тоннелей монтируют раздвижные двери 10. Со стороны среднего станционного тоннеля обделка галерей разомкнута, верхний свод 7 и лотковая плита 8 галерей опирается на конструкции монолитной опоры 2.

Проход пассажиров из среднего зала в вагоны поездов метрополитена осуществляется через проемы 5 в монолитных опорах, галереи, проходы 9 в монолитных железобетонных стенах 6, забетонированных в обделке боковых станционных тоннелях 1, в вагоны поездов метрополитена. При этом осуществляется минимальный демонтаж существующей обделки перегонных тоннелей 1 только в пределах проемов для проходов пассажиров в вагоны 9. Формирование проемов 9 для посадки пассажиров в вагоны выполняется в теле железобетонных стен 6, забетонированных в пределах обделки боковых станционных тоннелей 1 без дополнительной разработки грунта.

Конструкции существующих рельсовых путей 11 изменяются на станционные, монтируются раздвижные двери 10 для прохода пассажиров в вагоны. Проход пассажиров в вагоны через раздвижные двери 10 обеспечивают отсутствие необходимости архитектурного оформления боковых станционных тоннелей 1.

В среднем станционном тоннеле сооружается конструкции пассажирской платформы 12 с технической зоной 13.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1 Патент РФ №2764510, опубл. от 18.01.2022, Бюл. №2.

2. Патент №2795011, опубл. от 27.04.2023, Бюл. №12.

3. Б. Альперович, Н. Зайдуллин. «Горьковская»: впервые в практике // журнал «Метрострой», №4, 1979 год. С. 2-8 - прототип.

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при сооружении станции метрополитена на перегоне между эксплуатируемыми станциями на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов. Способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов включает сооружение среднего станционного тоннеля между двумя действующими перегонными тоннелями, соединение среднего станционного тоннеля, верхний свод которого сооружают из сборных элементов, с перегонными тоннелями без перерыва движения поездов и формирование станции метрополитена глубокого заложения, при этом в среднем станционном тоннеле сооружают пассажирскую платформу с размещенными под ней техническими помещениями, в местах проходов пассажиров из среднего станционного тоннеля в вагоны частично демонтируют сборные элементы обделки перегонных тоннелей, а перегонные тоннели в пределах станции метрополитена переоборудуют в боковые станционные тоннели. Первоначально осуществляют проходку опорных тоннелей с крепью из набрызгбетона, сооружение монолитных опор за счет бетонирования сечения опорных тоннелей с организацией проемов в опорах для прохода пассажиров. Далее производят сооружение из опорных тоннелей криволинейной штольни, повторяющей очертание верхнего свода среднего станционного тоннеля, проходку верхнего свода и монтаж блоков обделки верхнего свода из криволинейной штольни с опиранием на монолитные опоры. Затем под защитой верхнего свода разрабатывают грунт ядра сечения среднего зала станции, устанавливают арматуру и бетонируют лотковую плиту среднего станционного, которая опирается на монолитные опоры. Далее между средним станционным тоннелем и боковыми тоннелями формируют галереи в пределах станции вдоль действующих перегонных тоннелей, имеющие монолитные железобетонные свод и лотковую плиту, в боковых станционных тоннелях со стороны галерей сооружают монолитные железобетонные стены, при этом верхние своды и лотковые плиты обделки галерей со стороны боковых тоннелей опирают на монолитные стены, забетонированные в боковых тоннелях, со стороны среднего тоннеля своды и лотковые плиты галерей опирают на монолитные опоры, между галереями и боковыми станционными тоннелями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненные в монолитных железобетонных стенах боковых тоннелей, в которых устанавливают раздвижные двери со стороны боковых тоннелей. Между средним станционным тоннелем и галереями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненные в монолитных опорах, количество которых определяется расчетом в зависимости от пассажиропотока, при этом арматуру рам проемов под проходы устанавливают в теле бетона опор, а укладку бетона в рамы проемов выполняют одновременно с бетонированием опор. Технический результат состоит в обеспечении создания станции метро глубокого заложения на действующей линии метрополитена без остановки движения поездов в рабочие часы, уменьшении объемов земляных и строительных работ при сооружении среднего станционного тоннеля и частичной реконструкции действующих перегонных тоннелей, а также повышении безопасности пассажиров при посадке в вагоны. 1 ил.

Способ сооружения станции метрополитена глубокого заложения на действующей линии метрополитена без перерыва движения поездов, включающий сооружение среднего станционного тоннеля между двумя действующими перегонными тоннелями, соединение среднего станционного тоннеля, верхний свод которого сооружают из сборных элементов, с перегонными тоннелями без перерыва движения поездов и формирование станции метрополитена глубокого заложения, при этом в среднем станционном тоннеле сооружают пассажирскую платформу с размещенными под ней техническими помещениями, в местах проходов пассажиров из среднего станционного тоннеля в вагоны частично демонтируют сборные элементы обделки перегонных тоннелей, а перегонные тоннели в пределах станции метрополитена переоборудуют в боковые станционные тоннели, отличающийся тем, что первоначально осуществляют проходку опорных тоннелей с крепью из набрызгбетона, сооружение монолитных опор за счет бетонирования сечения опорных тоннелей с организацией проемов в опорах для прохода пассажиров, далее производят сооружение из опорных тоннелей криволинейной штольни, повторяющей очертание верхнего свода среднего станционного тоннеля, проходку верхнего свода и монтаж блоков обделки верхнего свода из криволинейной штольни с опиранием на монолитные опоры, затем под защитой верхнего свода разрабатывают грунт ядра сечения среднего зала станции, устанавливают арматуру и бетонируют лотковую плиту среднего станционного, которая опирается на монолитные опоры, далее между средним станционным тоннелем и боковыми тоннелями формируют галереи в пределах станции вдоль действующих перегонных тоннелей, имеющие монолитные железобетонные свод и лотковую плиту, в боковых станционных тоннелях со стороны галерей сооружают монолитные железобетонные стены, при этом верхние своды и лотковые плиты обделки галерей со стороны боковых тоннелей опирают на монолитные стены, забетонированные в боковых тоннелях, со стороны среднего тоннеля своды и лотковые плиты галерей опирают на монолитные опоры, между галереями и боковыми станционными тоннелями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненные в монолитных железобетонных стенах боковых тоннелей, в которых устанавливают раздвижные двери со стороны боковых тоннелей, а между средним станционным тоннелем и галереями сооружают проемы для прохода пассажиров, выполненные в монолитных опорах, количество которых определяется расчетом в зависимости от пассажиропотока, при этом арматуру рам проемов под проходы устанавливают в теле бетона опор, а укладку бетона в рамы проемов выполняют одновременно с бетонированием опор.