Строительство станций метро закрытым способом
Основные способы. Линии метрополитенов в основном строят способами, которые можно объединить в две группы — закрытые (подземные) и открытые способы.
Закрытые способы применяют при сооружении метрополитенов глубокого и мелкого заложения. При этом все работы по строительству метрополитена ведут в подземных условиях, без нарушения уличного движения. Для транспортирования разработанного грунта, доставки различных материалов, конструкций и оборудования служат специально устраиваемые шахтные стволы, которые оборудуют подъемными машинами, клетями и бадьями для подъема и опускания людей и груза.
Для ведения проходческих работ и возведения тоннельных конструкций в подземных условиях при закрытом способе в зависимости от инженерно-геологических условий и размеров тоннелей используют различные способы работ:
щитовой способ, основанный на применении щита — передвижной металлической крепи, под защитой которой производится разработка грунта в забое на полное сечение (профиль) и осуществляется возведение тоннельной обделки;
способ сплошного забоя, состоящий в разработке грунта в тоннеле сразу на полное сечение (профиль) с установкой временного деревометаллического крепления, служащего защитой на время устройства тоннельной обделки;
горный способ, основанный на последовательной разработке грунта в тоннеле по частям с установкой временного деревометаллического крепления, под защитой которого также по частям возводят тоннельную«обделку.
Открытые способы применяют при сооружении линий метрополитена мелкого заложения (проходящих на глубине 10—15 м от поверхности земли), при этом все работы по возведению тоннельных конструкций выполняют в открытых котлованах, которые после завершения строительства засыпают грунтом. При строительстве метрополитена этими способами необходимо перекладывать подземные коммуникации, переносить из района строительства линии трамвая, троллейбуса и автобуса, иногда укреплять грунты под фундаментами зданий. Поэтому в последнее время при строительстве городских метрополитенов только мелкого заложения в Минске, Горьком, Ташкенте, Новосибирске применяют комбинированный способ, при котором станции метрополитена возводят в котлованах открытым способом, а перегонные тоннели между станциями сооружают закрытым способом.
В число открытых способов входят:
котлованный способ, состоящий в том, что на полную ширину тоннеля до уровня подошвы будущего тоннеля раскрывают котлован, стены которого оставляют без крепления (под углом естественного угла откоса грунта) или поддерживают временной крепью (если они вертикальны); обделку тоннеля сооружают в котловане, а затем засыпают грунтом;
траншейный способ, при котором котлован разрабатывают по частям (в этом случае для устройства вертикальных стен тоннеля используют способ «стена в грунте»);
использование передвижной металлической крепи прямоугольного сечения (щит открытого способа) для крепления стен котлована и устройства тоннельной обделки.
Специальные способы. В сложных инженерно-геологических условиях строительства — в водоносных песчано-глинистых грунтах, плывунах, в сильно трещиноватых скальных грунтах с большим притоком подземных вод — применяют специальные способы, целью которых является укрепление неустойчивых грунтов, ликвидация поступления воды или временное осушение грунтов. К числу таких специальных способов относятся: водопонижение, замораживание грунтов, применение сжатого воздуха (кессонный способ), цементация грунтов, химическое закрепление.
Наземные линии метрополитена, расположенные на поверхности земли или на эстакадах (мостах), сооружают методами, применяемыми при строительстве железных дорог и мостов, позволяющими широко использовать высокопроизводительную землеройную технику для возведения земляного полотна, применять индустриальные сборные железобетонные конструкции для устройства эстакад, вести работы широким фронтом.
Почему в Москве не строят метро закрытого типа?
Лента новостей
Все новости »
Утром 24 октября остановилась Серпуховско-Тимирязевская линия — на станции «Отрадное» на рельсы упала женщина, спасти ее не удалось. Этого можно было избежать, если бы станции были закрытого типа
В четверг, 24 октября, на станции метро «Отрадное» женщина упала под прибывающий поезд, спасти ее не удалось, сообщает РИА Новости. На время поднятия тела с путей снималось напряжение контактного рельса, на час было прервано движение поездов на перегоне «Савеловская» — «Алтуфьево». Этой и многих других трагедий можно было избежать, если бы станции были закрытого типа. Однако в Москве их предпочитают не строить.
На станции метро закрытого типа между холлом для пассажиров и рельсами есть стена или перегородка. Поезд подъезжает, двери совпадают с проемами, и люди заходят в вагоны. Постороннему человеку на рельсы никак не попасть — смертность на таких станциях нулевая. Кроме того, эти станции дешевле строить. Приятный бонус — из-за перегородок снижается шум от поездов. Вроде польза очевидна.
Но в России станций закрытого типа всего 12, есть они только в Санкт-Петербурге, да и те в основном старые, 1960-х годов. В чем же дело? А дело в приоритетах, говорят эксперты. С одной стороны, безопасность и удобство для пассажиров, с другой — дешевизна типовых проектов станций и нужда в высоких темпах строительства. К тому же, как оказалось на практике, автоматические раздвижные двери или платформенные ворота еще надо обслуживать, а пропускная способность поездов на таких станциях драматически падает. Москва свой выбор сделала, говорит ведущий научный сотрудник Института экономики транспорта и транспортной политики ВШЭ Константин Трофименко.
Константин Трофименко ведущий научный сотрудник Института экономики транспорта и транспортной политики ВШЭ «Притормозить заранее перед платформой, точно вписаться в габариты платформы, открыть двери, ровно 30 секунд на пассажирообмен, выйти-войти, закрыть, разогнаться, поехать дальше. А ему уже в спину следующий поезд. Вот если будут при этом еще и платформы закрытого типа, будем терять несколько секунд на каждом составе, это в итоге выльется в то, что на несколько поездов меньше будет ходить в час пик. Для новых веток, которые сейчас строятся, теоретически можно было это сделать, но здесь принято такое волевое решение, что благодаря этим типовым станциям удается такой темп метростроения держать. И они, конечно, не подразумевают эти сложные решения с автоматическими дверьми на самой станции. Это можно было бы сделать, но это дорого. Впрочем, тут что уже является приоритетом».
Во всем мире станции метро закрытого типа активно используют. Свои аналоги есть в Лондоне, Абу-Даби, Сеуле, Сингапуре, Гонконге. Но больше всех преуспела Япония. Здесь повсеместно используют систему платформенных раздвижных дверей — в метрополитенах Киото, Хиросимы, Токио.
В Москве и Петербурге можно взять на вооружение зарубежный опыт, но использовать его только на новых станциях: модернизация старых означает их закрытие на неопределенный срок, будет неизбежный транспортный коллапс. Есть и конструктивные проблемы, отмечает старший научный сотрудник Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Павел Зюзин.
Павел Зюзин старший научный сотрудник Центра исследований транспортных проблем мегаполисов «Есть и плюсы, которые влияют на безопасность, но есть и минусы. Например, такие конструкции — сложности во вводе нового подвижного состава. При замене поездов требуется точное совпадение дверных проемов поезда и конструкции на станции, что ограничивает конструктивные возможности. Вторая сложность — на ряде линий строительство таких конструкций ограничит увеличение составности вагонов. По мере роста пассажиропотока требуется подцеп к поезду дополнительных вагонов, такое реализовано на Сокольнической линии. Конечно, такие конструкции монтируются во многих метрополитенах мира, но в основном на станциях, которые расположены на новых участках. Поэтому тут сложность именно в дооснащении такими конструкциями: они, на мой взгляд, именно на исторических участках нашей сети в пределах Кольцевой линии метрополитена могут возникнуть».
Деньги на развитие метрополитена в Москве есть: стоимость программы до 2024 года теперь превышает 2 трлн рублей. В ближайшие три года столица затратит на строительство 700 млрд рублей — это почти на 30% больше, чем было запланировано годом ранее.
Как строят метро и куда потом девается земля
Удивительно, но впервые подземное метро появилось в далеком 1863 году и было это в Лондоне. Конечно у метростроителей прошлого, не было современной техники, и потому копать тоннели им приходилось вручную, открытым способом. Что значит открытым? Это значит, что люди не лазили как кроты под землей. С поверхности, была выкопана траншея глубиной всего 10 метров, на дне которой проложили рельсы, а верх будущего тоннеля укрепили кирпичной кладкой, присыпав сверху землей.
Эта линия была просто революционной для своего времени. На открытие ветки длинной всего то 3600 метром, но за то состоящей из целых семи станций, прибыл даже сам принц Эдуард. Хотя, открой новое метро в каком-то городе и сейчас, если этого самого метро там раньше никогда не было, тоже, наверное, будет присутствовать сам президент.
В общем, чтобы строить больше и глубже, ручного физического труда было явно недостаточно. Кстати поездка на таком метро была делом малоприятным. Вагоны, которые по сути представляли из себя открытые платформы похожие на увеличенные шахтерские вагонетки с сиденьями, тянул. паровоз. Вентиляции в тоннеле практически не было, а даже если бы она и была, то мало спасла бы. В общем по прибытии на станцию назначения, пассажир из «вагонетки» сам был похож на чумазого шахтера. Однако несмотря на это, новый транспорт пользовался бешеной популярностью. Еще бы, невидаль такая.
Но прогресс не стоял на месте, и паровозы со временем заменили электрические поезда, а вагонетки сменились на вполне себе комфортные вагоны. Изменилась и работа метростроевцев.
Как строят тоннели сегодня.
Хотя иногда тоннели копают, как и раньше, в виде траншеи (только уже не лопатами, а экскаваторами), чаще всего их прокладывают при помощи проходческого щита. Хотя по большому счету, не щит это вовсе, а целый подземный завод.
В отличии от щита 1818 года, где рабочие вручную выбирали грунт, современный щит подобно гибриду дрели и мясорубки, «высверливает» себе дорогу. Гигантский металлически ротор с резцами, «высверливает» грунт, подавая его на конвейер, расположенный позади щита. После грунт вывозится вагонетками на поверхность. За «головой» этого стального червя, вгрызающегося в пласты земли, помимо конвейера, идет целый цех, сразу возводящий своды и отделку тоннеля, дабы не допустить обрушения. Таким образом, за щитом остается не просто выкопанная нора, а полноценный, практически готовый микротоннель.
Скорость такого щита мала. Самые продвинутые и современные машины, проходят всего 10 метров в день. Потому на строительство линий метро, уходили бы десятилетия. Но к счастью, щит на возведении целых линий работает не один. Пока кто-то копает перегон к одной станции, другая бригада метростроителей, вместе с другим щитом, будет строить другой перегон. Например, на строительстве второй очереди метро в Москве, работало одновременно 42 щита.
Современные щиты могут работать в условиях водонасыщенного грунта и имея защищенный передний отсек, не допустят поступления в забой воды, если случайно проходчики наткнутся на водоносный слой. При этом управляется с пульта из кабины. Да, у этого щита тоже есть свой машинист. Или капитан, как кому больше нравится.
Куда увозят землю.
А тут уже куда закажут. При строительстве метро, вынутый из-под земли грунт не пропадает зря. Он оказывается тоже может быть востребован. например грунт из метро направляется на различные строительные площадки, или на полигоны где проводится рекультивация. В общем применить её можно всюду, где необходимы искусственные насыпи. Легенда гласит, что одна из подмосковных трас, например, была построена при помощи грунта из метро. В любом случае, судьба грунта, место куда он будет вывозиться и для каких нужд использоваться, определяется еще до начала строительства новой линии.