Сооружение односводчатых станций

В практике отечественного метростроения конструкции одно-сводчатых станций возводят как в скальных, так и в глинистых грунтах. Своды односводчатых станций в плотных глинах сооружают из железобетонных блоков с обжатием каждой собранной арки плоскими домкратами, что обеспечивает устойчивость смонтированной конструкции. Массивные опорные части бетонируют в предварительно пройденых тоннелях. Обратные своды монтируют также из железобетонных блоков с обжатием арок домкратами.

Своды станций и верхнюю часть стен в скальных грунтах сооружают из монолитного железобетона, а основную часть стен и плоский лоток — из бетона.

Несмотря на значительные конструктивные отличия двух указанных типов станций, сооружение их ведется в одинаковой последовательности. В обоих случаях строительство начинают с проходки боковых выработок, в которых бетонируют опорные части или стены станции, затем разрабатывают калотту с возведением свода станции, разрабатывают оставшееся грунтовое ядро, дорабатывают нижнюю часть станционного профиля с монтажом блоков обратного свода или бетонированием плоской лотковой части станции и, наконец, сооружают торцовую часть станции и узел примыкания наклонного хода, «монтируют внутренние конструкции и выполняют прочие работы на станции.

При сооружении односводчатых станций с обжатыми сводами из железобетонных блоков проходку боковых тоннелей для опорных частей станции ведут с монтажом обычной обделки перегонного тоннеля из железобетонных блоков. Обделку собирают без перевязки горизонтальных стыков. Первичное нагнетание выполняют цементно-песчаным раствором состава 1 : 2 с отставанием от забоя не менее чем на два кольца. Контрольное нагнетание ведут не далее чем на 40-м кольце от забоя и осуществляют, как и чеканку швов, только в неразбираемой части колец.

Бетонирование опорных частей станции ведут участками длиной 6 м. До начала бетонирования очередной участок тоннеля освобождают от временных путей и коммуникаций, тщательно очищают и промывают.

Секции опалубки и закладные детали устанавливают с высокой точностью в плане и профиле. Установленную и хорошо закрепленную секцию тщательно очищают, а затем смазывают густым минеральным маслом.

К сооружению свода станции приступают примерно через 7— 10 сут после окончания бетонирования, когда бетон опор достигает не менее 75 % проектной прочности.

Подготовительные работы к сооружению верхнего свода включают проходку в торце станции криволинейной штольни между боковыми тоннелями, монтаж в ней блокоукладчика и монтаж с помощью последнего под защитой временного крепления штольни первых арок свода.

Штольню крепят металлическими рамами из двутавра с шагом 0,75 м при сплошной затяжке кровли и боков выработки. Рамы используют для монтажа блокоукладчика.

Число арок, монтируемых в криволинейной штольне, зависит от ее ширины. После монтажа каждой арки пространство между аркой и креплением штольни забучивают, затем разжимают арку первым плоским домкратом замкового блока и выполняют первичное нагнетание. Окончательное разжатие арок (вторыми домкратами замковых блоков) и контрольное нагнетание проводят после монтажа всех арок начального участка свода.

Разработку грунта в калоттной прорези ведут заходками по 1 м (на две арки овода) с минимальными переборами по (контуру вьь работки и тщательным креплением лба и кровли забоя. В каждой заходке разработку грунта ведут от середины забоя к его краям с использованием дугового блокоукладчика. Забой крепят инвентарной металлической крепью. При достаточно устойчивых грунтах, не требующих крепления лба забоя, грунт разрабатывают механизированным агрегатом.

Разработанный грунт сбрасывают на поперечный транспортер, установленный между креплением лба забоя и блокоукладчиком, откуда по съемным металлическим лоткам он попадает в приемные бункеры в боковых тоннелях.

К работе по монтажу очередных двух арок свода приступают после полного закрепления забоя, передвижки блокоукладчика (рис. 138), установки и закрепления его в проектном положении. Блоки поднимают из бокового тоннеля и раскладывают на верхнем рольганге последовательно слева и справа от опор к шелыге свода; последним устанавливают замковый блок.

Рис. 138. Дуговой блокоукладчик с арочной фермой:
1 — металлоконструкция укладчика; 2 — верхний рольганг; 3 — подъемник; 4 — привод подъемника; 5-винтовой домкрат; б — нижний рольганг; 7 — лебедка; 8 — ходовая тележка укладчика с приводом

Рис. 139. Технологическая схема сооружения односводчатой станции:
I — разработка верхней части грунта, монтаж верхнего свода и его обжатие, первичное и контрольное нагнетание; II — разработка грунта ядра и лотка экскаватором, разборка тюбингов временного заполнения опорных тоннелей; III— монтаж обратного свода кран-балкой, первичное и контрольное нагнетание за обратный свод; IV — укладка бетона в лоток, монтаж платформы и прочие работы по станции; / — верхняя часть арочной фермы дугового блокоукладчика; 2 — привод блокоукладчика; 3 — нагнетатель цементного раствора для заполнения плоских домкратов; 4 — таль электрическая; 5 — монорельс; 6 — экскаватор; 7 — кран-балка; 8 — бункер с поперечным транспортером; 9 — насос для контрольного нагнетания с растворомешалкой; 10 — вагонетки с сухой смесью для нагнетания; 11 — нагнетатель раствора; штриховыми линиями показан боковой опорный тоннель 12

Монтаж арок ведут с установкой в стыках блоков винипласто-вых прокладок и центрирующих торцовых шпилек. Перед разжатием арки каждый ее блок тщательно (не менее чем в четырех точках) расклинивают в затяжку кровли и во избежание потери устойчивости полукольца распирают, кроме того, еще и в лоб забоя винтовыми домкратами.

Разжатие каждой арки выполняют в два этапа путем нагнетания быстросхватывающегося цементного раствора специальным растворонагнетателем в плоские домкраты замкового блока: первичное при подаче раствора под давлением 10-12 МПа в первый домкрат и окончательное — через несколько часов — при подаче раствора под давлением 22-24 МПа во второй домкрат. В промежуток времени между первичным и окончательным разжатием ведут первичное нагнетание за обделку. Нагнетание ведут одновременно с двух сторон арки двумя аппаратами.

Породное ядро разрабатывают в два яруса (рис. 139) экскаватором с электроприводом и ковшом активного действия. Верхний ярус высотой около 6 м разрабатывают до уровня рабочей площадки экскаватора, нижний высотой около 4м — с недобором 15— 20 см слоя грунта. Доработку грунта выполняют перед монтажом блоков обратного свода по шаблону с контролем по маркшейдерским отметкам. Поверхность грунта выравнивают песчаной под-сыпкой.

Монтируемые блоки раскладывают последовательно кран-балкой в направлении от замка к опорам с установкой между ними винипластовых прокладок и центрирующих торцовых шпилек. При этом вместо замкового блока устанавливают 100-т гидроцилиндр, при помощи которого производят предварительное разжатие арки для выборки зазоров между блоками. Затем устанавливают замковый блок с одним плоским домкратом и металлической прокладкой необходимой толщины. После монтажа двух арок производят их поочередное разжатие, как при разжатии арок верхнего свода, но при давлении 4,5-5,5 МПа. Первичное нагнетание проводят за вторую установленную арку.

Чеканку швов между блоками и контрольное нагнетание при сооружении верхнего и обратного сводов ведут с отставанием от монтажа арок не более чем на 30 арок.

Односводчатые станции с обделками из монолитного бетона и железобетона в скальных грунтах сооружают также способом опорного ядра.

Боковые штольни проходят по длине всей станции с основанием в уровне подошвы стен. Стены станции бетонируют на высоту пройденных штолен.

Верхнюю часть станционного профиля разрабатывают с устройством в порядке установленной очередности калоттных прорезей. Калоттные прорези образуют путем проходки широких (шириной до 4,5 м) криволинейных штолен.

Проходку ведут встречными забоями в направлении от пят к замку свода. Для транспортирования грунта используют боковые штольни.

При проходке подходных выработок, штолен для сооружения стен станции и криволинейных штолен в зависимости от устойчивости грунтов в качестве временной крепи применяют деревянную крепь либо металлические инвентарные рамные крепи с затяжкой кровли, а при необходимости и боков выработки. В отдельных случаях можно использовать анкерную крепь с подхватами или с металлической сеткой.

Буровзрывные работы ведут с применением передвижных подмостей или бурильных машин, оснащенных, как правило, оборудованием для оборки забоя, подъема и установки элементов временной крепи, а также для заряжания шпуров.

Кружала, опалубку и арматуру устанавливают в калоттных прорезях таким образом, чтобы обеспечить одновременное бетонирование верхней части стен и свода в пределах трехметровых участков калоттных прорезей.

Укладку бетонной смеси в сводовую часть — конструкции ведут симметрично от пят к замку. При этом плоскости рабочих швов, ограничивающих полосы бетонирования, должны быть перпендикулярны к поверхности свода.

После бетонирования свода станции разрабатывают породное ядро с недобором грунта в лотковой части станции. Для откатки грунта используют пути, уложенные ранее в боковых штольнях, крепление которых разбирают.

Лотковую часть станции бетонируют сначала в пределах боковых участков. После этого дорабатывают грунт и бетонируют пониженный подплатформенный участок лотка. Работу эту совмещают с устройством центрального водосборника.

Контрольные вопросы

В каких условиях при строительстве станций глубокого заложения применяют обделки из чугунных тюбингов, железобетонных блоков, а также монолитного бетона и железобетона?

Как крепят кровлю и лоб забоя при проходке станционных тоннелей в грунтах разной устойчивости?

В какой последовательности сооружают станции пиленного и колонного типов с обделкой из чугунных тюбингов?

Как и в какой последовательности ведут монтаж очередного кольца тюбинговой обделки?

Как выполняют гидроизоляцию обделки из чугунных тюбингов?

Как устраивают проходы между смежными тоннелями при строительстве станций пиленного типа?

В какой последовательности сооружают односводчатые станции из железобетонных блоков с обжатой в породу обделкой?

Как сооружают односводчатые станции с монолитной обделкой?