Способ сооружения проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения

Авторы патента:

Коньков Александр Николаевич (RU)

Сокорнов Антон Александрович (RU)

Самокутяев Дмитрий Петрович (RU)

E21D9/00 - Туннели или выработки с креплением или без него; способы или устройства для их проходки ( крепления как таковые E21D 11/00); планировка туннелей или выработок

E02D29/00 - Подземные и подводные сооружения (подземные резервуары большой емкости B65D 88/76; гидротехнические сооружения, например уплотнения или швы E02B; подземные гаражи E04H 6/00; подземные противовоздушные убежища E04H 9/12; склепы E04H 13/00); подпорные стенки

Владельцы патента RU 2691420:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)

Изобретение относится к строительству пилонных станций метрополитенов глубокого заложения и может быть использовано для устройства проходов в глинистых грунтах полутвердой и твердой консистенции. Техническим результатом изобретения является минимизация осадок дневной поверхности и повышение производительности работ. Способ устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения содержит следующие этапы производства работ: во время проходки среднего станционного тоннеля в зонах над проходами пробуривают буровой установкой скважины до контакта с обделкой путевого станционного тоннеля. В скважины устанавливают стальные трубы и заполняют их цементно-песчаным раствором. Затем производят демонтаж верхних тюбингов временного заполнения рамы проема. Из образовавшегося проема с помощью демонтажной машины проходят калотту на всю длину прохода с дополнительной крепью из окладов, представляющих собой двутавровые рамы. Производят демонтаж центральных и лотковых тюбингов временного заполнения рамы проема. С помощью демонтажной машины разрабатывают грунт в центральной и лотковой частях прохода с креплением стен выработки рошпанами из стальных труб, которые заполняют цементно-песчаным раствором. Устанавливают опалубку и бетонируют обделку прохода за один прием. 4 ил.

Изобретение относится к строительству пилонных станций метрополитенов глубокого заложения и может быть использовано для устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения в глинистых грунтах полутвердой и твердой консистенции.

Известен способ сооружения проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения (Нечаев, Н.А. Постройка тоннелей метрополитенов [Текст] / Н.А. Нечаев, А.А. Чижов. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1958. - 292 с), содержащий следующие этапы производства работ:

- проходят путевые и средний станционные тоннели;

- демонтируют нижний центральный тюбинг временного заполнения рамы проема;

- из образовавшегося проема проходят нижнюю штольню на всю длину прохода с деревянной крепью из окладов с затяжками стен и кровли;

- проходят боковую заходку до середины пилона на деревянной крепи, демонтируя по мере проходки тюбинги временного заполнения рамы проема;

- устанавливают опалубку и бетонируют нижнюю часть пилона;

- аналогично проходят на деревянной крепи и бетонируют нижнюю часть противоположного от прохода пилона;

- демонтируют верхний центральный тюбинг временного заполнения рамы проема;

- из образовавшегося проема проходят верхнюю штольню на всю длину прохода с деревянной крепью из окладов с затяжками стен и кровли;

- раскрывают калотту на три пары лонгарин, опирающихся на тюбинги с затяжками кровли, опуская пяты свода прохода до забетонированных участков пилона;

- устанавливают опалубку и бетонируют верхнюю часть пилонов, пяты свода и свод прохода;

- после набора прочности бетона свода демонтируют центральные тюбинги временного заполнения рамы проема;

- разрабатывают грунт в центральной и лотковой части прохода;

- бетонируют лотковую часть прохода.

Недостатком данного способа является возможность возникновения осадок дневной поверхности за счет разуплотнения грунта вследствие ручной проходки, длительного оставления выработки на временном креплении и гниения отдельных деревянных элементов временной крепи, оставляемых в заобделочном пространстве.

Также недостатком данного способа является низкая производительность работ, ввиду длительности и трудоемкости совершаемых операций по разработке грунта вручную и возведению временной деревянной крепи.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ сооружения проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения (Фролов, Ю.С. Метрополитены [Текст]: учебник для вузов / Ю.С. Фролов, Д.М. Голицынский, А.П. Ледяев; ред. Ю.С. Фролов. -Москва: Желдориздат, 2001. - 528 с), содержащий следующие этапы производства работ:

- проходят путевые и средний станционные тоннели;

- демонтируют верхний центральный тюбинг временного заполнения рамы проема;

- раскрывают калотту на три пары лонгарин с затяжками кровли; при этом стойки в калотте опираются на грунт;

- устанавливают опалубку и бетонируют верхнюю часть стен и свод прохода;

- после набора прочности бетона свода демонтируют остальные тюбинги временного заполнения рамы проема;

- разрабатывают грунт в центральной части прохода с креплением стен выработки деревянными рошпанами;

- устанавливают опалубку и бетонируют стены прохода;

- разрабатывают грунт в лотковой части прохода;

- бетонируют лотковую часть прохода.

В этом способе операции по сооружению монолитного свода прохода, под защитой которого разрабатывают грунт и бетонируют обделку прохода, производят вручную на временной деревянной крепи, что не решает проблемы возможных осадок дневной поверхности, длительности и трудоемкости работ.

Задача изобретения - минимизация осадок дневной поверхности и повышение производительности работ за счет совершения операций по разработке грунта и бетонированию обделки прохода под защитой экрана из стальных труб, сооружаемого на стадии проходки среднего станционного тоннеля.

Технический результат достигается тем, что в способе устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения выполняют проходку путевых и среднего станционных тоннелей, демонтаж тюбингов временного заполнения рамы проема, разработку грунта прохода с креплением калотты окладами, а стен выработки рошпанами, установку опалубки и бетонирование обделки прохода, при этом во время проходки среднего станционного тоннеля в зонах над проходами пробуривают буровой установкой скважины до контакта с обделкой путевого станционного тоннеля, в которые устанавливают стальные трубы и заполняют их цементно-песчаным раствором, оклады выполняют в виде двутавровых рам, а рошпаны выполняют в виде стальных труб, которые заполняют цементно-песчаным раствором; причем бетонирование обделки прохода выполняют за один прием.

Вся совокупность существенных признаков позволяет использовать изобретение для устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения в глинистых грунтах полутвердой и твердой консистенции, минимизируя осадки дневной поверхности и повышая производительность работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1: поперечный разрез пилонной станции на этапе сооружения среднего станционного тоннеля и устройства защитного экрана из труб в зоне над проходом;

- фиг. 2: продольный разрез по оси среднего станционного тоннеля на этапе сооружения среднего станционного тоннеля и устройства защитного экрана из труб в зоне над проходом;

- фиг. 3: поперечный разрез пилонной станции на этапе сооружения временной крепи прохода;

- фиг. 4: поперечный разрез прохода на этапе устройства временной крепи прохода.

Во время проходки среднего станционного тоннеля 1 в зонах над проходами 2 пробуривают буровой установкой 3 скважины до контакта с обделкой 4 путевого станционного тоннеля 5, в которые устанавливают стальные трубы 6 и заполняют их цементно-песчаным раствором. Затем производят демонтаж верхних тюбингов временного заполнения рамы проема. Из образовавшегося проема с помощью демонтажной машины (типа BROKK) проходят калотту 7 на всю длину прохода с дополнительной крепью из окладов 8, представляющих собой двутавровые рамы. Производят демонтаж центральных и лотковых тюбингов временного заполнения рамы проема. С помощью демонтажной машины разрабатывают грунт в центральной и лотковой частях прохода с креплением стен выработки рошпанами из стальных труб 9, которые заполняют цементно-песчаным раствором. Устанавливают опалубку и бетонируют обделку прохода за один прием.

Применение защитного экрана из труб позволяет минимизировать осадки дневной поверхности, а использование стальных элементов временной крепи исключает разуплотнение грунта в заобделочном пространстве. Вместе с тем грунт прохода разрабатывают демонтажной машиной, а бетонирование обделки прохода выполняют за один прием, что в совокупности значительно повышает производительность работ по сооружению прохода.

Способ устройства проходов в пилонных станциях метрополитена глубокого заложения, включающий проходку путевых и среднего станционных тоннелей, демонтаж тюбингов временного заполнения рамы проема, разработку грунта прохода с креплением калотты окладами, а стен выработки - рошпанами, установку опалубки и бетонирование обделки прохода, отличающийся тем, что во время проходки среднего станционного тоннеля в зонах над проходами пробуривают буровой установкой скважины до контакта с обделкой путевого станционного тоннеля, в которые устанавливают стальные трубы и заполняют их цементно-песчаным раствором, оклады выполняют в виде двутавровых рам, а рошпаны выполняют в виде стальных труб, которые заполняют цементно-песчаным раствором; причем бетонирование обделки прохода выполняют за один прием.

Группа изобретений относится к выемочному инструменту для буровой головки буровой тоннелепроходческой машины. Технический результат – повышение точности сенсорной техники для установления механической нагрузки.

Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита // 2681713

Группа изобретений относится к пеногенератору для щитовой тоннелепроходческой машины и способу кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины.

Режущий узел с режущим устройством и способ сборки // 2673683

Группа изобретений относится к врубовым машинам для разрушения поверхности горной породы. Технический результат - облегчение установки и обслуживания режущего устройства.

Буровзрывная проходческая машина // 2673569

Изобретение относится к проходческим машинам, в частности к буровзрывной проходческой машине. Буровзрывная проходческая машина содержит буровзрывное устройство, устройство регулирования угла, телескопическое устройство с возвратно-поступательным движением и проходческую машину консольного типа.

Шарошечное устройство и оснащенный шарошечными устройствами долбяк // 2657264

Изобретение относится к шарошечному устройству для долбяка тоннелепроходческой машины и долбяку несколькими шарошечными устройствами. Шарошечное устройство имеет сменный стакан, опорный блок, который установлен в сменном стакане с возможностью перемещения вдоль оси перемещения, и шарошечный узел, который имеет по меньшей мере одну установленную в опорном блоке и действующую вдоль оси воздействия шарошку.

Станок для крепления болтов кровли горнопроходческой машины // 2643053

Группа изобретений относится к горнопроходческим машинам для добычи минералов и других ценных материалов на поверхности земли и под ней. Технический результат – надежность, обеспечение перемещения бурильной головки между множеством положений.

Способ транспортного преодоления водного препятствия в районах вечной мерзлоты // 2641810

Изобретение относится к скоростному железнодорожному транспорту и предназначено для обеспечения транспортного преодоления водного препятствия в районах вечной мерзлоты в виде рек, озер или летнего затопления больших участков тундры с помощью придонного туннеля с коммуникационным карманом.

Способ создания защитного экрана в кровле проектируемых горных выработок (варианты) // 2580124

Предложенная группа изобретений относится к вариантам способа создания защитного экрана в кровле проектируемых горных выработок. Технический результат заключается в создании защитного экрана с большой экранирующей поверхностью в рыхлых рудах, что обеспечивает технологическую возможность и экономическую целесообразность проходки очистных выработок в виде добычных лент.

Способ проведения встречных выработок при их сбойке // 2527955

Изобретение относится к способу проведения встречных выработок при их сбойке в рудных шахтах. Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении затрат на проведение встречных выработок при их сбойке посредством уменьшения величины отклонения от заданного направления при их сбойке.

Способ охраны подготовительных выработок // 2521096

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинах при охране подготовительных выработок.

Шахтное сооружение командного пункта // 2655574

Изобретение относится к фортификационным сооружениям. Шахтное сооружение командного пункта содержит защитное устройство с верхним и нижним основаниями, составной ствол шахты в виде прямого усеченного конуса, в n секциях которого размещено технологическое, проверочно-пусковое оборудование и технические системы, причем верхнее основание находится на уровне поверхности грунта.

Способ соединения буронабивной сваи с монолитным перекрытием подземного сооружения // 2643231

Изобретение относится к области монолитного строительства, в частности, может быть использовано при строительстве подземных сооружений методом «сверху-вниз», а также может быть использовано в монолитном строительстве подземных сооружений различного назначения.

Шахтное сооружение повышенной защищенности // 2594011

Изобретение относится к области фортификации и может быть использовано в качестве шахтного сооружения повышенной защищенности для объектов, заглубленных в грунт.

Способ возведения хозяйственного погреба // 2573880

Изобретение относится к области строительства. Способ возведения хозяйственного погреба заключается в рытье ямы и возведении стенок погреба в форме параллелепипеда с входной дверью.

Совмещенный кабельный коллектор и способы его строительства (варианты) // 2551549

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для прокладки кабельных линий электропередачи в промышленно развитой городской инфраструктуре.

Способ сооружения тоннелей в структурно-неустойчивых грунтах с карстовыми явлениями и/или суффозионными процессами // 2537711

Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству, в частности к области тоннелестроения, и может быть использовано при сооружении тоннелей метрополитенов, автодорожных и железнодорожных тоннелей в структурно-неустойчивых грунтах с карстовыми явлениями и/или суффозионными процессами и в обводненных грунтах при потоках воды в зоне забоя.

Погреб с аккумулятором холода // 2494320

Изобретение относится к средствам для хранения пищевых продуктов преимущественно в бытовых условиях. Погреб выполнен в виде подземного сооружения, имеющего камеру для размещения продуктов, и содержит емкость с жидкостью для аккумулирования холода, средство для охлаждения этой жидкости, имеющее заправленный теплоносителем герметичный корпус, содержащий последовательно соединенные части, являющиеся зоной испарения, транспортной зоной и зоной конденсации в виде заглушенной сверху вертикальной оребренной трубы, находящейся над поверхностью грунта.

Способ возведения заглубленных сооружений и подземных конструкций зданий // 2491387

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении заглубленных инженерных сооружений и многоуровневых подземных конструкций зданий в условиях стесненности городской застройки и слабых водонасыщенных грунтов, методом опускного колодца.

Подводный гараж для транспортных средств и способ строительства подводного гаража // 2468151

Изобретение относится к гаражному строительству и может быть использовано при сооружении гаражей под реками, водохранилищами и другими водными преградами. .

Кольцевой элемент сборной обделки туннеля // 2467128

Изобретение относится к области строительства подземных туннелей, в частности строительства коллекторных туннелей, например, для фекальной и дождевой канализации, промышленных стоков, а также коммуникационных туннелей и туннелей метрополитена.