Станция метрополитена и способ ее возведения (устройство и способ юркевича п.б.)

Станция метрополитена и способ ее возведения (устройство и способ юркевича п.б.)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область техники

Изобретение относится к области строительства, а именно к многофункциональным строительным объектам, преимущественно к зданиям и сложным сооружениям многоцелевого использования с подземным размещением, конкретно к станции метрополитена, в основном глубокого заложения.

2. Уровень техники

Глубина заложения станции метрополитена определяется в первую очередь глубиной заложения перегонных тоннелей, что диктуется геологическими факторами, существующим уровнем техники проходки, как наличие или отсутствие зданий и сооружений на дневной поверхности над линией метрополитена и другими внешними, принимаемыми во внимание, воздействиями. При этом мелкое заложение определяют как заложение линии на глубине, при которой станция сооружается открытым способом, перегонные тоннели открытым или закрытым способом на минимально допустимой глубине; а глубокое заложение определяют как заложение линии на глубине, при которой станция и перегонные тоннели сооружаются закрытым способом [СНиП 32-02-2003-”Метрополитены”, Актуализированная редакция, М: 2004, Приложение 2Б, стр.206-207].

Известно, что станция метрополитена мелкого (до 20 метров) заложения включает станционные, обслуживающие и специальные дополнительные сооружения, возводимые открытым способом в вертикальной грунтовой выработке (котловане) с полным вскрытием дневной поверхности, например, путем предварительного выполнения отрывки котлована с последующим возведением сооружения традиционными способами [”Тоннели и метрополитены”. Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г., изд. 2-е перераб. и доп. Москва, ”Транспорт”, 1975 г., стр.408-412, 494-500, 502].

Такие станции сооружаются, как правило, с временным ограждением выработки (котлована) в виде металлического шпунта, металлических балок с деревянной затяжкой или монолитных железобетонных стен, возводимых методом ”стена в грунте”, временное крепление ограждающих стен выполняется металлической распорной или анкерной крепью. Для станций глубокого заложение такое решение не может быть осуществлено, в частности, ввиду возникновения чрезмерных запредельных разрушающих нагрузок на временные крепления. Кроме того, мелкое заложение оказывает существенное влияние на окружающую застройку, как в части деформаций в процессе строительства, так и уровней структурного шума и вибрации, передающихся на них при движении поездов в стадии эксплуатации. Вследствие этого зачастую необходимо выполнять трудоемкое усиление фундаментов и несущих конструкций близлежащих зданий, выполнять мероприятия по защите зданий от шума и вибрации или их снос. Строительство при мелком заложении осуществляется с обязательной привязкой их положения к улично-дорожной сети города, непосредственно под улично-дорожной сетью с прекращением движения городского транспорта на длительный период или устройством объездов зоны строительства. Недостатком способа является также значительная длина станций, т.к. при малой глубине их заложения станционные обслуживающие сооружения метрополитена располагаются, линейно по отношению к пассажирской платформе, а не по вертикали. Неиспользуемое свободное подземное пространство остается лишь над платформенной частью, которое, как правило, также не используется и засыпается обратно грунтом, поскольку по торцам оно отсекается вестибюлями метрополитена.

Известно, что станция метрополитена глубокого (более 20 метров) заложения включает станционные, обслуживающие и специальные дополнительные сооружения, возводимые закрытым способом без вскрытия дневной поверхности чаще всего путем выполнения горизонтальных выработок в прочных скальных, полускальных породах или твердых глинах. [“Тоннели и метрополитены”. Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г., издание 2-е перераб. и доп. Москва, ”Транспорт”, 1975 г., (стр.418-434, 508-524], недостатком которого является возможность выполнения только горизонтальных выработок и наклонных эскалаторных тоннелей и невозможность выполнения вертикальных выработок, что существенно увеличивает протяженность сооружения. Также недостатком и следствием способа является значительное время доступа пассажиров метрополитена от дневной поверхности до вагона поезда, высокая трудоемкость, стоимость и продолжительность строительства.

Известны станции метрополитена глубокого заложения и способы их возведения, использующие опоры в виде колонн, при этом способы включают разработку грунта и последовательное выполнение монтажа конструкций. (Патент РФ №2082884 МПК E21D 13/00, Е02D 29/00, 1993; Патент РФ №2102602, МПК ⁶ Е21В 13/02, E02D 29/00, 1998). Недостаток этих решений в том, что - используется горизонтальная разработка грунта, не обеспечивающая создание вертикальных выработок для расширения полезно используемых объемов земельных ресурсов, высокие трудоемкость, стоимость и продолжительность строительства.

Известен многофункциональный строительный объект, включающий технологический комплекс с инженерными системами и коммуникациями (океанариум) - и дополнительную систему сооружений и помещений для обслуживания физических и/или юридических лиц (здания, сочетающие в себе офисные, торговые помещения, кинотеатры, рестораны, клубы, подземные стоянки автотранспорта), выполненный в виде каркасного сооружения, включающего несущие и ограждающие конструкции, покрытие, перекрытия, лестничные и/или лестнично-лифтовые узлы, независимые от технологического комплекса инженерные системы и коммуникации. [Патент РФ №2347050, МПК Е04Н 14/00, 2007 г.] В известном решении технический результат достигается за счет конструктивного объединения в одном строительном объекте основного технологического комплекса и систем сооружений и помещений для дополнительного обслуживания физических и юридических лиц, однако техническим решением не обеспечивается конструктивное решение, в котором предусмотрено совмещение специальных требований к технологическому комплексу с подземным размещением, в том числе станций метрополитена глубокого заложения, являющегося одновременно объектном гражданской обороны, с требованиями к дополнительным сооружениям и зданиям, в частности единого несущего каркаса в едином строительном комплексе с транспортными объектами.

Известен строительный объект - многофункциональное здание, выполненное в виде единого замкнутого объемного несущего каркаса всего здания с высокой устойчивостью сооружения и внутренней среды обитания к внешним возмущениям [Патент RU 2418931, МПК Е04Н 14/00, 2008]. Недостаток - устройство не учитывает возможности возведения при глубоком подземном сооружении объекта.

Известна станция метрополитена глубокого заложения и способ ее возведения, включающие технологические конструкции станции с опорами в виде колонн [Патент RU 2082884, МПК Е04Н 14/00, 1997]. Способ возведения предусматривает выполнение операций с горизонтальной проходкой и удалением грунта. (Недостаток - невозможность возведения многофункционального строительного комплекса с дополнительными помещениями).

Известен способ строительства подземного объекта, при которой создается жесткая каркасная несущая конструкция, внутри которой производят разработку грунта (Патент JP №3125171 B2, МПК 7 E21D 13/02, 2001). Способ предназначен для щитовой проходки горизонтального тоннеля и не может быть реализован для вертикальной выборки грунта.

Известен способ строительства и конструкция крупного подземного сооружения (Патент JP №2979044 B2, МПК 7 E21D 13/02, 1991). Способ относится к горизонтальным горным выработкам и не может быть реализован для вертикальной выработки грунта.

Известна также станция метрополитена, принятая заявителем в качестве наиболее близкого аналога в части устройства, имеющая строительную систему остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны, включающая конструкции, устройства и помещения по обслуживанию пассажиров и эксплуатационного персонала станции [СНиП 32-02-2003 ”Метрополитены”, Актуализированная редакция, стр.3 п.3.22; СП-32-106-2004 ”Свод правил по проектированию и строительству. Метрополитены. Дополнительные сооружения и устройства”, стр.2 п.3.1].

Недостатком является отсутствие дополнительных строительных сооружений иного функционального назначения, чам остановочный пункт подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны, размещаемых совместно со станцией метрополитена в едином строительном комплексе и способов сооружения таких объектов глубокого заложения, в том числе для упрощения возведения станций глубокого заложения.

Известен способ возведения подземной части сооружения под фундаментом (Патент RU №2035547 С1, МПК E02D 27/02, 1993). Спесоб предусматривает перераспределение нагрузок путем создания нового фундамента. Недостаток способа в том, что способ предусматривает разработку в горизонтальной выработке.

Известен способ сооружения «стена в грунте» (Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83), НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР, Москва, 1986 г., стр.278-294, Раздел 7. Сооружения, устраиваемые способом "стена в грунте"). Способ не может быть применен локально и может быть реализован только в комплексе приемов возведения сооружения.

Известен также способ возведения подземных сооружений [“Подземное пространство мира”, №5, 2003 г., ISSN 0869-799Х, Юркевич П.Б. “Совершенствование полузакрытого способа строительства подземных сооружений, или hi-tech по-русски”, стр.11, 13, 18, 23, 27], принятый заявителем в качестве наиболее близкого аналога заявленного технического решения в части способа, в котором возведение станции метрополитена осуществляют полузакрытым способом как единый строительный комплексе.

Способ предназначен для возведения отдельно стоящих или встроенных в здания подземных сооружений, включающих подземные автостоянки и/или торговые, торгово-развлекательные, медицинские и технические помещения общегражданского назначения.

В известном способе возведения подземных сооружений технический результат достигается за счет использования единых несущих конструкций.

Недостаток решения заключается в возможном возникновении опасных трещин в конструкциях и возможной опасной разности осадок, а также отсутствие дополнительных требований к способу возведения, позволяющему возводить станцию метрополитена, являющуюся транспортным сооружением и объектом гражданской обороны одновременно.

Общим недостатком всех известных решений, в том числе принятых за прототип, как в части устройства, так и в части способа является то, что преимущества известных способов возведения станций метрополитена мелкого заложения не могут быть использованы для возведения станций глубокого заложения, в том числе, для станций среднего уровня заложения до 30-45 метров, в частности возведение станций глубококго заложения в вертикальной выработке

3. Сущность изобретения

3.1. Постановка технической задачи

Техническая задача в части устройства - обеспечить надежную защиту станции от воздействий на нее при глубоком заложении.

Техническая задача в части способа - обеспечить возведение станции метрополитена глубокого заложения в вертикальной грунтовой выработке с одновременным увеличением полезных объемов путем возведения единого строительного комплекса, в расширении функций станции метрополитена и комплексном обслуживании физических (в том числе пассажиров) и/или юридических лиц.

3.2. Результат решения технической задачи

Технический результат в части устройства в том, что конструкция и строительные элементы станции метрополитена обеспечивают передачу и перераспределения комплекса сложных нагрузок на грунтовое основание от транспортных динамических воздействий, возможных воздействий на станцию метрополитена как объекта гражданской обороны, воздействия давления грунта при глубоком заложении и воздействий от дополнительной системы сооружений, размещенной над строительной системой остановочного пункта подземного транспорта с минимизорованной обратной засыпкой, а также эффективное использование земельных ресурсов за счет размещения в вертикальной выработке над станцией метрополитена дополнительной системы сооружений.

Технический результат в части способа в том, что предложена специальная последовательности возведения конструкций строительного сооружения станции, которая обеспечивает распределение и приложение временных нагрузок, обусловленных процессом возведения, к последовательно возводимым частям сооружения без дополнительных конструктивных связей, что обеспечивает надежное безаварийное возведение станции метрополитена глубококго заложения в вертикальной грунтовой выработке.

Перечень фигур чертежей

На фиг.1 представлен поперечный разрез станции метрополитена глубокого заложения, возводимой в вертикальной выработке; на фиг.2 - состав станции метрополитена на продольном разрезе; на фиг.3 - пример станции метрополитена (продольный разрез) (3а - первая половина, 3б - вторая половина); на фиг.4 - сечение "1-1" на фиг.3 в уровне дополнительной системы сооружений (подземная автостоянка) (4а - первая половина, 4б - вторая половина); на фиг.5 - сечение "2-2" на фиг.3 в уровне дополнительной системы сооружений (торговый комплекс) (5а - первая половина, 5б - вторая половина); на фиг.6 - сечение "3-3" на фиг.3 в уровне платформенной части станции метрополитена (6а - первая половина, 6б - вторая половина); на фиг.7 - сечение "4-4"; на фиг.3-6, на фиг.8 - сечение "5-5" на фиг.3-6; на фиг.9-18 - технологическая последовательность возведения станции метрополитена; на фиг.9 - стадия 1 - обустройство временной дороги, возведение внешней стены и промежуточных колонн на первой половине станции; на фиг.10 - стадия 2 - возведение первой половины (первой части) покрытия; на фиг.11 - стадия 3 - переобустройство временной дороги, засыпка первой части покрытия, возведение внешней стены и промежуточных колонн на второй половине станции; на фиг.12 - стадия 4 - возведение второй части перекрытия в уровне земли; на фиг.13 - стадия 5 - разработка первого яруса грунтовой выработки и возведение перекрытия в уровне первого этажа на инвентарной опалубке; на фиг.14 - стадия 6 - разработка второго яруса грунтовой выработки и возведение перекрытия в уровне второго этажа на инвентарной опалубке; на фиг.15 - стадия 7 - разработка в чередующемся порядке третьего (10), четвертого (12) и пятого (14) ярусов грунтовой выработки и с помощью инвентарной опалубки в уровне - 2-го (9), 3-го (11), 4-го (13) и 5-го(15) этажей; на фиг.16 - стадия 8 - разрабатотка шестого (16) яруса вертикальной грунтовой выработки; на фиг.17 - стадия 9 - возведение фундаментной плиты (17), внутренних несущих стен (18) и стен (19) дополнительной системы сооружений, также обоймы усиления колонн станции метрополитена (48), возведение платформенной плиты (49) и ограждающих стен (50), по схеме ”снизу-вверх” или поэтажно закрываются временные монтажные проемы (47) в перекрытиях (15, 13, 11, 9, 7, 4); на фиг.18 - стадия 10 - продолжение возведения внутренних несущих стен; на фиг.19 - опорный узел сопряжения колонны с разделительным перекрытием (19а - поэтажное, 19б - разделительное); на фиг.20 - опорный узел сопряжения разделительного перекрытия с внешней и внутренними стенами;

где 1 - планировочная срезка грунта, 2 - стена, возводимая в грунтовой выемке (методом ”стена в грунте”); 2-1 - нижняя часть под фундаментой плитой внешней несущей стены; 3 - промежуточная колонна, возводимая в грунтовой выемке. 3а - грунтовая выемка под промежуточную колонну (на фиг.9); 3-1 - нижняя часть промежуточной колонны под фундаментной плитой; 4 - перекрытие в уровне земли (покрытие); 5 - обратная грунтовая засыпка; 6 - 1-ый ярус разработки грунта в вертикальной выработке; 7 - перекрытие в уровне -1 этажа; 8 -второй ярус разработки грунта в вертикальной выработке, 9 - перекрытие в уровне - второго этажа, 10 - третий ярус разработки грунта в вертикальной выработке, 11 - перекрытие в уровне - третьего этажа, 12 - четвертый ярус разработки грунта в вертикальной выработке, 13 - перекрытие в уровне - четвертого этажа, 14 - пятый (последний) ярус разработки грунта в вертикальной выработке, 15 - перекрытие в уровне - пятого этажа (разделительная плита), 16 - шестой ярус разработки грунта в вертикальной выработке, 17 - фундаментная плита, 18 - внутренняя несущая стена станции метрополитена, 19 - внутренняя несущая (прижимная) стена дополнительной системы сооружений, 20 - строительную систему остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны; 21 - дополнительная система сооружений, размещенная в вертикальной грунтовой выемке над остановочным пунктом и помещений для обслуживания физических и/или юридических лиц; 22 - разделительные стены с температурно-деформационными швами; 23 - станционный тоннель; 24 - платформенная часть; 25 - вестибюль 1; 26 - верхняя эскалаторная группа 1-1; 27 - нижняя эскалаторная группа 1-2; 28 - вентиляционная камера; 29 - вентиляционный канал; 30 - вентиляционный киоск; 31 - вентиляционная сбойка 1; 32 - станционная водоотливная установка; 33 - пешеходный переход 1; 34 - вестибюль 2; 34а - лестницы; 35 - верхняя эскалаторная группа 2-1; 36 - нижняя эскалаторная группа 2-2; 37 - совмещенная тягово-понизительная подстанция или понизительная подстанция; 38 - вентиляционная сбойка 2; 39 - перегонная водоотливная установка; 40 - пешеходный переход 2; 41 - станционный затвор; 42 - подземная автостоянка; 43 - торгово-развлекательный или торговый комплекс с пунктами общественного питания; 44 - связующие дополнительные сооружения лестничные клетки и лифтовые шахты; 45 - аварийный выход; 46 - рампа въезда в подземную автостоянку; 47 - временный монтажный проем в перекрытии; 48 - обойма усиления промежуточной колонны; 49 - платформенная плита; 50 - внутренняя ограждающая стена; 51 - обойма усиления промежуточной колонны дополнительной системы сооружений; 52 - временный металлический столик для опирания разделительного перекрытия на промежуточную колонну в грунтовой выемке; 53 - арматурные выпуски из разделительного перекрытие в обойму усиления промежуточной колонны станции метрополитена; 54 - арматурные выпуски из разделительного перекрытие в обойму усиления промежуточной колонны дополнительной системы сооружений; 55 - армирование разделительной плиты; 56 - гидроизоляция внешней стены, возводимой в грунтовой выемке; 57 - арматурные выпуски из разделительного перекрытие во внутреннею несущую стену; 58 - арматурные выпуски из разделительного перекрытие во внутреннею несущую стену дополнительной системы сооружений;

3.3. Отличительные признаки

Станция метрополитена, в отличие от известной, выполнена в едином строительном комплексе из строительной системы (20, фиг.1, 2) остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны и дополнительной системы (21, фиг.1, 2) сооружений, размещенной в вертикальной грунтовой выработке над остановочным пунктом, строительный комплекс включает единые конструкции внешних несущих стен (2), которые установлены по периметру строительного комплекса и чаще всего выполнены монолитными в виде замкнутого контура, единые конструкции несущих промежуточных опорных элементов (3), которые размещены между конструкциями внешних несущих стен, чаще всего выполнены в виде колонн, снабженных элементами узловых связей конструкций в виде обойм усиления (48, 51), (для обеспечения неизменяемости и жесткости сооружения) и омоналиченных с армированием узлов соединения. (52, 53, 54), фундаментный элемент (17), размещенный на грунтовом основании с опиранием на нижнюю часть конструкции внешних несущих стен и конструкции несущих промежуточных опорных элементов и выполненный, как правило, монолитным, и элемент покрытия (4) с его опиранием на конструкции внешних несущих стен и конструкции несущих промежуточных опорных элементов, элемент покрытия (4), который может быть выполнен в виде монолитной железобетонной плиты, комплекс включает разделительные элементы (15, 22), элементы узловых связей (52, 53, 54) и усилительные элементы конструкций (48, 51), опорные элементы внутренних стен (18, 19), единые конструкции внешних несущих стен (2) и/или опорные элементы (3) в их нижней части (2-1 и 3-1) под фундаментой плитой (17) защемлены грунтовым основанием

В частности, элементы устройства могут отличаться от известного технического решения:

- разделительные элементы включают разделительную плиту (15) перекрытия, снабженную узлами сопряжения с едиными конструкциями внешних несущих стен и узлами сопряжения с едиными промежуточными опорными элементами и разделительные стены (22) с температурно-деформационными швами, разделительная плита выполнена неразрезной, разделенной на блоки температурно-деформационными швами, разделительные стены выполнены в зонах температурно-деформационных швов сдвоенными с гидроизоляцией между ними. (для обеспечения надежного отделения дополнительной системы сооружений от строительной системы остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны.);

- дополнительная система сооружений (21) включает поэтажные перекрытия (7, 9, 11, 13), внутренние несущие прижимные стены (19) для опирания перекрытий;

- устройство выполнено с дополнительными устройствами, включающими группы эскалаторов, пассажирских лифтов, лестничных клеток и аварийных выходов для независимого раздельного обслуживания дополнительной системы сооружений и остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны, пешеходных связующих переходов между строительной системой остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны и дополнительной системой сооружений, устройствами, обеспечивающих возможность перехода людей из одной категории потока в другую в процессе передвижения, станционных затворов для разделения потоков в чрезвычайных ситуациях, (для разделения людских потоков);

- конструкции, устройства и помещения по обслуживанию пассажиров и эксплуатационного персонала строительной системы остановочного пункта подземного транспорта с защитивши устройствами гражданской обороны (20), включают платформенную часть (24), вестибюли (25, 34), лестницы (34а), эскалаторные группы (26, 27, 35, 36; фиг.3), лифты (44; фиг.4), помещения для размещения эксплуатационного персонала и производственного оборудования;

- дополнительная система сооружений снабжена внутренними несущими стенами для увеличения жесткости сооружения;

- строительный комплекс, объединяющий строительную систему остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны и дополнительную систему сооружений, выполнен с возможностью разделения инженерных систем и коммуникаций;

- в дополнительной системе сооружений размещены подземная автостоянка, торговый и/или торгово-развлекательный комплекс, обслуживающие их сооружения или их сочетания.

В части способа в отличие от известного, для станции глубокого заложения одновременно возводят строительную систему (20, фиг.1, 2) остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны и дополнительную систему (21, фиг.1, 2) сооружений, размещаемую в вертикальной грунтовой выработке, с минимизацией обратной грунтовой засыпки, при этом первоначально возводят единые конструкции внешних несущих стен (2) и единые конструкции несущих промежуточных опорных элементов (3), на которые устанавливают элемент покрытия - плита перекрыта в уровне земли, затем последовательно монтируют внутренние элементы дополнительной системы (21, фиг.1, 2) сооружений с поярусной разработкой грунта под защитой вышележащего яруса перекрытий, возводимых “сверху-вниз” в качестве постоянной крепи, устанавливают разделительные элементы (15, 22) и фундаментную плиту (17) строительного комплекса (20, 21) с одновременным устройством элементов узловых связей конструкций и элементов усиления (48, 51, 52, 53, 54), нижние части (2-1 и 3-1) под фундаментой плитой (17) единых конструкции внешних несущих стен (2) и опорных элементов (3) защемляют в грунтовом основанием монтируют примыканием элементы внутренних опорных стен строительной системы (20, фиг.1, 2) остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны и строительной дополнительной системы, в процессе сооружения внешние стены, промежуточные колонны, перекрытия и внутренние стены соединяют друг с другом.

В частности, отличия от известного технического решения:

- возведению промежуточных перекрытий станции метрополитена и дополнительной системы сооружений предшествуют работы по выполнению гидроизоляции узлов сопряжения перекрытий с ограждающими стенами, возведенными в грунтовых выемках методом ”стена в грунте”;

- предварительно осуществляют планировочную срезку грунта (1);

- единые конструкции внешних несущих стен строительного комплекса, являющиеся ограждающими вертикальную выработку стенами (2), возводят с поверхности методом «стена в грунте», единые конструкции промежуточных опорных элементов - колонны (3), возводят с поверхности в грунтовых выемках;

- внутренние элементы дополнительной системы (21, фиг.1, 2) сооружений с поярусной разработкой грунта под защитой вышерасположенных покрытий, последовательно монтируют под общей защитой покрытия (4), чередующимся порядком, поярусно (6, 8, 10, 12, 14, 16) разрабатывают вертикальную выработку и возводят разноуровневые междуэтажные перекрытия (7, 9, 11, 13, 15), обеспечивающие последовательное по мере поярусной разработки крепление ограждения (2) котлована вертикальной выработки, в процессе поярусной разработки грунтовой вертикальной выработки под защитой соответствующих перекрытий (4, 7, 9, 11, 13, 15) разноуровневые междуэтажные перекрытия (7, 9, 11, 13, 15) опирают на ранее возведенные промежуточные опорные элементы - колонны (3) посредством временных металлических опорных столиков (52, фиг.19), а на ранее возведенные стены (2) эти перекрытия опирают посредством опорных штраб (56а, фиг.20);

- после разработки грунта последнего яруса (12) дополнительной системы сооружений разделительный элемент перекрытия устанавливают в виде разделительной плиты (15), под защитой которой осуществляют разработку грунта (14) строительной системы (20, фиг.1, 2) остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны;

- разделительные стены (22) устраивают с температурно-деформационными швами;

- фундаментную плиту (17) строительного комплекса (20, 21) укладывают на грунтовое основание (16а) с одновременным опиранием ее на нижнюю часть стены и нижнюю часть опорных промежуточных элементов;

- защемляют единые конструкции внешних несущих стен (2) и единые опорные элементы (3) в грунтовом основании под фундаментной плитой путем омоналичивания их нижних частей (2-1 и 3-1).

Станция метрополитена, в части строительной системы остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны, в отличие от известной, выполняется с несущими конструкциями, объединяемыми с несущими конструкциями дополнительной системы сооружений, что упрощает их возведение и улучшает статическую работу. Объединяемые несущие конструкции двух различных по функциональному назначению систем позволяют вместо временных ограждающих вертикальную выработку (котлован) стен использовать постоянные несущие стены, возводимые методом ”стена в грунте”, вместо раздельных промежуточных колонн, единые постоянные или временные колонны, возводимые в грунтовых выемках, создают возможность использования полузакрытых способов строительства (“top-down”, ”semi-top-down” или ”top & down”) вместо открытого способа работ с временной металлической распорной или анкерной крепью. Этим существенно повышается безопасность строительства, появляются возможности строительства в крайне стесненных условиях, также с переносом городского транспорта в процессе строительства без закрытия или ограничения уличного движения, что чрезвычайно важно в мегаполисах, испытывающих транспортные проблемы. Объединяемые несущие конструкции отличаются существенно более низкой материалоемкостью, трудоемкостью и стоимостью.

Станция метрополитена устроена следующим образом

Строительный комплекс станции метрополитена (фиг.1) выполнена в общем объеме вертикальной выработки, необходимом для сооружения станции, вместо обратной засыпки которой, над нею располагается дополнительная система сооружений (21), не относящихся к метрополитену по своей функции. Глубина заложения станции метрополитена определяется условиями безопасного сооружения перегонных тоннелей между станциями без привязки к улично-дорожной сети при минимизации влияния строительства на вышележащие здания и сооружения в части их деформации и повреждения, передачи на них структурного шума и вибрации от движущихся поездов метрополитена.

Строительная система остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны (фиг.3-8), включает станционные тоннели (23) и пассажирскую платформенную часть (24), также систему обслуживающих сооружений, необходимых для функционирования транспортной тоннельной системы: вестибюли 1 и 2 (25 и 34 соответственно), верхние и нижние эскалаторные или лестничные группы (26, 35 и 27, 36 соответственно), совмещенную тягово-понизительную подстанцию (СТП) или понизительную подстанцию (ПП) (37), вентиляционную камеру (ВК) (28), вентиляционный канал (29), вентиляционные сбойки 1 и 2 (ВСБ) (31 и 38 соответственно), станционную и перегонную водоотливные установки (ВОУ) (32 и 39 соответственно), пешеходные переходы 1 и 2 или наземные вестибюли (33 и 40 соответственно).

Дополнительная система сооружений при этом, как и строительную систему остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны, используется в качестве защитного сооружения гражданской обороны с возможностью разделения друг от друга на независимые отсеки.

Дополнительная система сооружений (фиг.3-8) включает подземную автостоянку (42), торговый или торгово-развлекательный комплекс с пунктами общественного питания (43) или их сочетание.

Строительная система остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны, (20) и дополнительная система сооружений (21) выполняются с объединением несущих конструкций (фиг.18) и включает:

- внешние стены (2), возводимые в грунтовых выемках - методом ”стена в грунте” (траншейные стены или стены из буросекущихся свай), являющиеся ограждающими, несущими и противофильтрационными одновременно;

- постоянные или временные промежуточные колонны (3), возводимые в грунтовых выемках - монолитные железобетонные буровые колонны, погружные металлические колонны (“plunge columns”) или щелевые колонны-баретты;

- монолитные или сборно-монолитные железобетонные перекрытия (4, 7, 9, 11, 13, 15), объединяемые с внешними стенами (2) и промежуточными колоннами (3);

- монолитную железобетонную фундаментную плиту (17), объединяемую с внешними стенами (2) и промежуточными колоннами (3);

- внутренние несущие монолитные железобетонные стены (18) станции метрополитена и дополнительной системы сооружений (19);

- монолитные железобетонные обоймы усиления (48) промежуточных колонн станции метрополитена и обоймы усиления (51) дополнительной системы сооружений, выполняемые на завершающей стадии строительства (для обеспечения требуемой несущей способности на стадии эксплуатации и при приложении особых нагрузок режимов ГО/ЧС).

Поскольку строительную систему остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны (20) и дополнительная система сооружений (21) конструктивно объединены, обе системы рассчитываются с учетом внешних воздействий, как на объект гражданской обороны (режим ГО) и воздействий, возникающих при чрезвычайных ситуациях в процессе строительства и эксплуатации (режим ЧС).

Станция метрополитена выполняется с возможностью разделения, при необходимости, обслуживающих инженерных систем и коммуникаций для станции (20) и дополнительной системы сооружений (21). Такая возможность позволяет разделить и выполнить независимыми инженерные системы и коммуникации (электроснабжения, водоснабжения, канализации, вентиляции, дымоудаления, связи, сигнализации, пожаротушения и т.д.) станции и дополнительной системы сооружений, что повышает безопасность эксплуатации станции метрополитена, позволяет разделять эксплуатационные затраты собственно на станцию и дополнительную систему сооружений. Разделение эксплуатационных затрат создает дополнительную коммерческую привлекательность для частных инвесторов. При этом эксплуатационные затраты на дополнительную систему сооружений не обременяют затраты на эксплуатацию станции метрополитена.

Станция метрополитена (фиг.3-8) выполнена с возможностью разделения людских потоков не менее чем на две категории независимых потоков, возможностью перехода людей из одной категории потока в другую в процессе передвижения.

В соответствии с функциональным предназначением основной входящий людской поток с помощью групп эскалаторов, лестниц и пассажирских лифтов направляется на пассажирскую платформенную часть (24) станции метрополитена. С помощью двухуровневых групп эскалаторов достигается возможность попутного обслуживания людского потока и его перехода из категории пассажира в категорию покупателя. Спустившись вниз по эскалаторам верхней группы (26, 35), людской поток оказывается на уровне входа в торговый комплекс, где предоставляется право выбора - направляться дальше по эскалаторам нижней группы (27, 36) на пассажирскую платформенную часть (24) или попутно (целенаправленно) посетить торговый или торгово-развлекательный комплекс (43). Для посещения торгового или торгово-развлекательного комплекса необходимо лишь пройти по короткому подземному связующему переходу через зону станционных затворов (41). Аналогичная связь может быть предусмотрена и с подземной автостоянкой (42).

Подземный торговый или торгово-развлекательный комплекс (43), входящий в состав дополнительной системы сооружений, оснащен собственными группами эскалаторов, лифтов и лестничными клетками (44), в том числе для эвакуации (45) в чрезвычайных случаях. Дополнительно подземный торговый или торгово-развлекательный комплекс (43) связан лестничными клетками и лифтами с подземной автостоянкой (42). При этом возможно формирование третьей категории людского потока, когда на автомобилях будущие пассажиры метрополитена добираются до подземной автостоянки, выполняющей функции перехватывающей парковки, оставляют автомобили в подземной автостоянке над станцией метрополитена, с помощью лифтов и эскалаторов спускаются в торговый комплекс или напрямую попадают в зону метрополитена. На пути в метрополитен возможен переход категории людского потока из пассажирской в покупательскую. Также возможен обратный переход людского потока из одной категории в другую и третью: пассажиры метрополитена, добравшись до нужной станции, поднимаются с помощью эскалаторов, лестниц и лифтов до уровня подземной автостоянки, где пересаживаются в личные автотранспортные средства или попутно переходят в категорию покупателей в торговом комплексе и оттуда вместе с закупленными товарами поднимаются лифтами в подземную автостоянку для пересадки в личные автомобили.

Способ возведения станции метрополитена на примере реализации.

Способ возведения станции метрополитена относится к полузакрытым способам, совмещает операции возведения несущих конструкций и разработки вертикальной грунтовой выработки и позволяет осуществить безопасно строительство в стесненных условиях, при наличии глубоких котлованов, необходимости временного переноса городского уличного транспорта без остановки его движения.

Возведение станции метрополитена (20) с дополнительной системой сооружений (21) начинают с планировочной срезки грунта (1), возведения с образовавшейся поверхности ограждающих вертикальную выработку стен методом ”стена в грунте” (2) и промежуточных колонн (3) в грунтовых выемках, являющихся одновременно несущими конструкциями для станции метрополитена и системы дополнительных сооружений. Далее возводится плита перекрытия в уровне земли, являющаяся покрытием (4), производится минимизированная обратная засыпка (5) и восстановление дневной поверхности и/или проезжей ча