Секреты подземного строительства метро

Узлы этого типа считаются наиболее удобными из существующих, т.к. на них пересадка в попутном направлении производится путём перехода поперёк платформы, а в обратном — через переходы в середине и торце станций. К пересадочным узлам этого типа относятся: «Технологический институт» в Санкт-Петербурге (рис. 2.56, а), «Китай-город» (рис. 2.56, б) и «Новокузнецкая»—«Третьяковская» (рис. 2.56, в) в Москве.

Рис. 2.55. Смешанная схема расположения станций пересадочного узла

Рис. 2.56. Пересадочные узлы с совмещённым движением поездов на станциях:

а — «Технологический институт» в Санкт-Петербурге, б — «Китай-город», в — «Новокузнецкая»—«Третьяковская» в Москве

К преимуществам такого узла, кроме удобства пересадки, относится сравнительно малая площадь горного отвода. 3. Объединённые пересадочные узлы.

3 .1.  Объединённый пересадочный узел на две линии в виде пятипролётной станции колонного типа с расположением платформ в одном уровне (рис. 2.57). Пересадка в попутном направлении производится поперёк платформ, а в обратном — через поперечные камеры в торцах станции. К недостаткам конструкции относят сложность строительства и вероятность возникновения значительных просадок дневной поверхности.

3.2. Пересадочный узел на две линии в виде объединённой двухъярусной пересадочной станции из монолитного бетона и железобетона (рис. 2.58). Этот тип станций наиболее характерен для старых линий метрополитена в ряде городов Европы. Для пересадки пассажиров используются лестницы и эскалаторы между ярусами, расположенные вне габаритов основного сечения, а также коридоры между левой и правой частями основного сечения под и над ним. Основным недостатком станции является длительность и неудобство пересадки.

Рис. 2.57. Объединённый пересадочный узел колонного типа на две линии с платформами в одном уровне

Рис. 2.58. Поперечное сечение пересадочного узла на две линии в виде объединённой двухъярусной пересадочной станции. Париж

Рис. 2.59. Объединённый пересадочный узел на две линии в виде двухъярусной трёхпролётной колонной станции с островной платформой на каждом ярусе

3.3. Объединённый пересадочный узел на две линии в виде двухъярусной трёхпролётной колонной станции с островной платформой на каждом ярусе (рис. 2.59). В конструктивном решении этот тип пересадочного узла аналогичен колонной стан-

Рис. 2.60. Объединённый пересадочный узел на две линии в виде двухъярусной трёхпролётной колонной станции

ции глубокого заложения с большими размерами поперечного сечения тоннелей. Пересадка пассажиров с яруса на ярус организуется по лестницам и эскалаторам, расположенным в середине среднего зала.

Данный тип пересадочного узла достаточно сложен в исполнении, тем не менее он удобен, компактен и имеет достаточно небольшую площадь горного отвода.

3.4. Объединённый пересадочный узел на две линии в виде двухъярусной трёхпролётной колонной станции с одной островной платформой на нижнем ярусе и двумя боковыми платформами на верхнем (рис. 2.60). Недостатком станции является сложность организации пересадки пассажиров с линии на линию.

3.5. Пересадочный узел объединённого типа на две линии (рис. 2.61). Пересадочные узлы этого типа эксплуатируются в метрополитене Вашингтона и характеризуются тем, что узел обслуживает две пересекающиеся линии, при этом трассы линий не изменяются; станции, входящие в узел, расположены на разных уровнях «вкрест», с пересечением в середине станции. Основной недостаток станций такого типа — достаточно большая площадь горного отвода.

3.6. Объединённый двухъярусный односводчатый пересадочный узел. Схема узла разработана Ленметрогипротрансом [Кулагин, 1996; Коньков, 1999] в двух вариантах:

— со сборным междуэтажным перекрытием (рис. 2.62). Станция представляет собой односводчатую конструкцию, собираемую из железобетонных блоков и двух продольно расположен-

Рис. 2.61. Пересадочный узел объединённого типа на две линии. Вашингтон

Рис. 2.62. Объединённый двухъярусный односводчатый пересадочный узел со сборным междуэтажным перекрытием

ных колонно-прогонных комплексов. Конструкция и технология возведения пересадочного узла принципиально аналогичны конструкции и технологии сооружения промежуточных односводча-тых станций. Весь узел для приёма поездов с обеих линий сооружается одновременно;

Рис. 2.63. Объединённый двухъярусный односводчатый пересадочный узел с монолитной плитой междуярусного перекрытия

— с монолитной плитой междуярусного перекрытия (рис. 2.63). Станция включает верхний и обратный сборные своды, опирающиеся на монолитные опоры, и плиту междуярусного перекрытия, разделяющую объём конструкции на два яруса. Такая конструкция обеспечивает возможность сооружения станции и пуска её в эксплуатацию в два этапа: сначала верхний ярус, предназначенный для приёма поездов одной линии, затем, при подходе втог рой линии, сооружается нижний ярус. При этом все работы по сооружению нижнего яруса производятся без прекращения движения поездов по первой линии. Для соединения ярусов и обеспечения пересадки пассажиров предусматриваются междуярусные эскалаторы. Каждый ярус соединяется с поверхностью отдельным эскалаторным тоннелем.

4. Узлы для пересадки между линиями метрополитена и другими видами пассажирского транспорта (рис. 2.64).

Комплексное использование подземного пространства подразумевает объединение пересадочных узлов метрополитена со станциями железной дороги, в том числе пригородными, а также остановками других видов общественного транспорта. В такой комплекс могут входить: станции метрополитена и мини-метро, остановки трамваев, автобусов, других видов общественного транспорта, станция пригородной железной дороги, железнодо-

Рис. 2.64. Пересадочный узел между тремя станциями метрополитена и железнодорожными платформами Курского вокзала. Москва

рожный вокзал, автовокзал, автотранспортные тоннели, автостоянки, пешеходные тоннели, пункты общественного питания, магазины и проч.

В настоящее время в Москве в рамках концепции комплексного использования подземного пространства разрабатывается и реализуется на практике проект нескольких линий мини-метро. Для минимизации воздействия на геоэкологическую и историческую среду города, мини-метрополитен проектируется с меньшими габаритами и скоростями сообщения, с короткими перегонами, более низкими провозной способностью и стоимостью строительства по сравнению с обычным метрополитеном. Для этого уменьшен габарит составов и внутренний диаметр тоннелей, применены кривые радиусов поворотов в плане 150 м и более, на станциях, в основном, используются платформы островного типа, рассчитанные на приём шестивагонных составов (рис. 2.65). Длина станций составляет 90 м. Среднее расстояние между станциями мини-метро равно 937 м, минимальное — 506 м, максимальное — 1211 м [Лубоцкий, 2001]. На некоторых участках предусмотрено движение поездов мини-метро по действующим линиям метрополитена без нарушения основного режима работы метрополитена.

Рис. 2.65. Габариты тоннелей и станций мини-метрополитена: а — трёхсводчатая станция с островной платформой, б — трёхсводчатая станция с боковыми платформами, в — однопутный перегонный тоннель из сборных железобетонных элементов, г — однопутный перегонный тоннель подковообразного очертания, д — однопутный перегонный тоннель из чугунных тюбингов с плоским лотком, е — двухпутный перегонный тоннель подковообразного очертания

Соотношения основных геометрических параметров для этих форм приводятся в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Соотношение геометрических параметров камерных выработок (к рис. 2.3)

В Скандинавских странах при проектировании подземных сооружений в прочных скальных грунтах предпочтение, в основном, отдаётся корытообразной форме поперечного сечения. Например, в Финляндии подземные сооружения, в основном, используются для размещения инженерных коммуникаций, складов, автостоянок и для нужд гражданской обороны. Около 20 %

сооружений общественного назначения в Хельсинки располагаются под землёй. Наиболее часто встречающиеся формы поперечного сечения изображены на рис. 2.4.

По расположению городские подземные сооружения могут быть как под застроенной, так и под незастроенной территориями (рис. 2.5). Подземные объекты, расположенные под застроенной территорией, могут быть:

—  изолированными от зданий и сооружений;

—  встроенными — подземные сооружения, совмещённые с подвальными этажами здания;

—  пристроенными — подземные сооружения, расположенные рядом со зданиями и присоединённые к ним подземными проездами и переходами;

—  встроенно — пристроенными.

Подземные сооружения, расположенные на свободных от застройки участках территории города, размещают под магистральными дорогами и магистральными улицами общегородского значения, железными дорогами, скверами, парками, водными преградами, различными естественными и искусственными препятствиями.

В зависимости от глубины заложения (рис. 2.6) подземные

сооружения подразделяются на:

— мелкого заложения, расположенные на глубине Н < (2 + 3)5;

— глубокого заложения, Н > (2 + 3)В, (где В — наибольший размер, пролёт или высота поперечного сечения выработки).

Рис. 2 .4. Формы поперечные сечения выработок, наиболее часто используемые в Финляндии:

1 — канализационный тоннель, 2 — низконапорный гидротехнический тоннель, 3 — коллекторный тоннель, 4 — тоннель метрополитена, 5 — бомбоубежище, 6 — станция метрополитена, 7, 8 — склады нефтепродуктов

Методы проходки подземных сооружений определяются глубиной их заложения, конструктивными особенностями, топографическими, градостроительными и инженерно-геологическими условиями района строительства. Строительство подземных сооружений может осуществляться следующими способами: открытым, опускным, горным, щитовым, механизированным и способом продавливания. В сложных инженерно-геологических условиях (слабые грунты, плывуны и проч.) при проходке могут применяться специальные методы закрепления грунтов: искусственное замораживание, цементация, химическое закрепление и проч.

По взаимодействию подземного объекта с внешней средой (по «экологичности») подземные сооружения можно классифицировать следующим образом:

— сооружения, необходимость возведения которых определяется директивно, без учёта их возможного взаимодействия с

Рис. 2 .5. Расположение подземных сооружений под незастроенной (а) и застроенной (б) территорией

Рис. 2.6. Подземные сооружения мелкого (а) и глубокого (б) заложения

внешней средой (объекты специального назначения, гражданской обороны, некоторые транспортные тоннели, первые линии метрополитенов и проч.);

—  сооружения, при проектировании и строительстве которых экологические факторы учитываются в неявном виде (большинство транспортных тоннелей и метрополитенов, подземные ГЭС и ГАЭС, различные хранилища и т.п.);

—  сооружения, при проектировании и строительстве которых максимально учитывается взаимодействие подземного объекта и природной среды (Манежная площадь, Москва-Сити, современные линии метрополитенов);

—  объекты, возведённые с целью минимизации влияния вредных факторов на окружающую среду (подземные АЭС, хранилища агрессивных и вредных веществ, радиоактивных отходов, современные автотранспортные тоннели);

—  сооружения экологического назначения (альтернативные системы тепло- и энергоснабжения, использующие солнечную энергию, и т.п.).

2.2. Подземные сооружения транспортного назначения