Организация, планирование и производство работ по сооружению станций метрополитена глубокого заложения

Метро 2.dwg

Циклограмма сооружения калотты станционного тоннеля немеханизированным полущитом на величину заходки 0.75 м
Вспомогательные работы
Укладка откаточных путей
Первичное нагнетание
Передвижка комплекса
Разработка грунта отбой-
Продолжительность цикла 13
Установка металлических
Циклограмма сооружения бокового тоннеля немеханизированным щитом СЩ 8
на величину заходки 0.75 м
Продолжительность цикла 22
Циклограмма 3 - сооружения калотты станционного тоннеля немеханизированным полущитом на величину заходки 0.75 м
Циклограмма 10 - на монтаж верхнего строения пути в боковых станционных тоннелях на участке 25 м
Укладка путевого бетона
Установка деревянной
Монтаж рельсошпальной
Выпиливание средней части
Укладка подрельсовых
Продолжительность цикла 35
решетки (одиночные рельсы)
Циклограмма 9 - на отедлочные работы на участке 5
Облицовка стен мрамором
Продолжительность цикла 42
График на монтаж щита в монтажной камере
Монтаж электрической
Монтаж гидравлической
Продолжительность цикла 261
Циклограмма монтажа прогонов и колонн на участке 3
Установка верхних прогонов
Продолжительность цикла 18
верхом прогона и обделкой
Заделка зазора между
Циклограмма на устройство колонны
Перемещение колонно-
Заделка пустот между риг.
Продолжительность цикла 16
Установка нижней тангенц.
Установка верхней тангенц.
Объединение ригеля с
Циклограмма на сооружение нижнего прогона
Продолжительность цикла 12
Циклограмма 5 - устройство обратного свода
Доработка грунта вручную
Монтаж обратного свода
Продолжительность цикла 4
Циклограмма 9 - на монтаж водозащитного зонта на участве 3
Монтаж картин панели
Продолжительность цикла 6
Оштукатуривание панелей
Циклограмма на устройство станционной платформы
Установка армокаркасов
График на монтаж тюбингоукладчика
части тюбингоукладчика
Циклограмма 6 - Контрольное нагнетание в заобделочное пространство (lзах=1
Подача технологической
Продолжительность цикла 12 ч.
Устройство инъекторов в
Контрольное нагнетание
Разрборка бетоновода
Установка тюбинговых
Гидроизоляция стыков
Циклограмма 7 - Монтаж платформы манипулятором "Штрек 5
Продолжительность цикла 6 ч.
Установка платформенной
Наращивание рельсового
в боковом тоннеле (lзах=10
Циклограмма 8 - Монтаж платформы манипулятором "Штрек 5
в среднем тоннеле (lзах=10

Метро_11.dwg

жб здание; 11 этажей
кирпичное здание; 8 этажей
Ось 1 перегонного тоннеля
Ось 2 перегонного тоннеля
Организация стройплощадки
ТСМ.КП1.СМТ-413-07-2016
Вагон начальника участка
Административно-бытовой комплекс (АБК)
Экспликация зданий и сооружений
Наименование зданий и сооружений
Помещение для маркшейдеров
Контейнер для твёрдо-бытовых отходов
Контейнер для отходов производства
Площадка для складирования материалов
Слесарная мастерская
Склад для строит. материалов
ТСМ - СМТ413 - 24 -2017
План городской застройки и месторасположение стройплощадки
Колонная станция закрытого типа
с обделками тоннелей из сборного железобетона
металлическими колоннами
Технологическая схема проходки станции глубокого заложения в г. Магнитогорске
Проходка станционным щитом боковых тоннелей
Проходка полущитом среднего тоннеля
Этап IX - Укладка обратного свода среднего зала
Этап II - Контроьлное нагнетание раствора за обделку
Этап III - Бетонирования монолитного нижнего прогона
Этап VI - Контрольное нагнетание за обделку
Этап VIII - Разработка уступа 3
м эскаватором Э-801.
монтаж станционной платформы и водозащитного зонта
Этап I - Проходка бокового тоннеля щитом СЩ 8
Этап IV - Монтаж верхних прогонов и колонн
Этап V - Проходка калотты среднего станционного тоннеля
Этап VII - Разработка уступа 2м эскаватором Э-153
Этапы проходки станции
- Тележка для монтажа водозащит. зонта
- Тюбинги временноо заполнения
- Армоцементный зонт
- Вент труба диам 1000
- система полиспастов
- Щит станционный СЩ 8
- Породопогрузочная машина ППН-5
- Опоры для технологич. тележки
- Тележка для гидроизоляц. работ
- ленточный конвейер
- Растворонагнетатель
Тележка для монтажа водозащит. зонта
Щит станционный СЩ 8
Породопогрузочная машина ППН-5
Тележка для гидроизоляц. работ
Ведомость машин и оборудования
Растворонагнетатель
Ведомость материалов на 3
Потребность материалов
Для двух боковых тоннелей (объём удаляемого грунта 432 м3)
Для среднего тоннеля (объём удаляемого грунта 273 м3)
Для временного заполнения
Низколегированная сталь
Сталь закладных частей
Технические устройства :
Продольный разрез станции
Ось среднего тоннеля
Продольный разрез и план станции
Склад с разгрузочной эстакадой
Колонная станция с обделками тоннелей из сборного железобетона
металлическими колоннами и ригелями
Экспликация 1 - ребристые железобетонные блоки 2 - опорный чугунный тюбинг 850ЧС 3 - тюбинги временного заполнения 4 - опорный блок марки 85ФБС 5 - железобетонные блоки среднего свода марки 98НБК 6 - ригель 7 - колонна 8 - неразрезной на всю длину станции железобетонный прогон
ОПУСМТ - СМТ-513 - 24 -2017
План городской застройки на пл. Калинина
Низ конструкции -31.949
Верх конструкции -21.637
Шахтный ствол №1 и капер
КР.ТСМ - СМТ413 - 083 -2021
Этап 6 - Укладка обратного свода среднего зала
Этап 2 - Разработка целика между путевыми тоннелями и центральным залом
Этап 8 - Бетонирование пространства целика и пилоннов
Этап 5 - Разработка уступа 3
Этап 1 - Проходка бокового тоннеля щитом СЩ 7
Этап 7 - Монтаж клинчатых перемычек между центральным и боковыми тоннелями
Этап 3 - Проходка калотты среднего станционного тоннеля
Этап 4 - Разработка уступа 2м эскаватором Э-153
Проходка щитом боковых тоннелей
Разработка проходов между путевыми тоннелями и центральным залом

Печать метро 1.dwg

жб здание; 11 этажей
кирпичное здание; 8 этажей
Ось 1 перегонного тоннеля
Ось 2 перегонного тоннеля
Организация стройплощадки
ТСМ.КП1.СМТ-413-07-2016
Вагон начальника участка
Административно-бытовой комплекс (АБК)
Экспликация зданий и сооружений
Наименование зданий и сооружений
Помещение для маркшейдеров
Контейнер для твёрдо-бытовых отходов
Контейнер для отходов производства
Площадка для складирования материалов
Слесарная мастерская
Склад для строит. материалов
ТСМ - СМТ413 - 24 -2017
План городской застройки и месторасположение стройплощадки
Колонная станция закрытого типа
с обделками тоннелей из сборного железобетона
металлическими колоннами
Склад с разгрузочной эстакадой
ОПУСМТ - СМТ-513 - 24 -2017
План городской застройки на пл. Калинина
Низ конструкции -31.949
Верх конструкции -21.637
Шахтный ствол №1 и капер
Технологическая схема проходки станции глубокого заложения в г. Ростов-на-Дону
Проходка полущитом среднего тоннеля
Этап 6 - Укладка обратного свода среднего зала
Этап 2 - Разработка целика между путевыми тоннелями и центральным залом
Этап 8 - Бетонирование пространства целика и пилоннов
Этап 5 - Разработка уступа 3
м эскаватором Э-801.
монтаж станционной платформы и водозащитного зонта
Этап 1 - Проходка бокового тоннеля щитом СЩ 7
Этап 7 - Монтаж клинчатых перемычек между центральным и боковыми тоннелями
Этап 3 - Проходка калотты среднего станционного тоннеля
Этап 4 - Разработка уступа 2м эскаватором Э-153
Проходка щитом боковых тоннелей
Разработка проходов между путевыми тоннелями и центральным залом
Этапы проходки станции
- Тележка для монтажа водозащит. зонта
- Армоцементный зонт
- Щит станционный СЩ 8
- ленточный конвейер
КР.ТТиМ - СМТ413 - 083 -2021

Метро.dwg

жб здание; 11 этажей
кирпичное здание; 8 этажей
Ось 1 перегонного тоннеля
Ось 2 перегонного тоннеля
Организация стройплощадки
ТСМ.КП1.СМТ-413-07-2016
Вагон начальника участка
Административно-бытовой комплекс (АБК)
Экспликация зданий и сооружений
Наименование зданий и сооружений
Помещение для маркшейдеров
Контейнер для твёрдо-бытовых отходов
Контейнер для отходов производства
Площадка для складирования материалов
Слесарная мастерская
Склад для строит. материалов
ТСМ - СМТ413 - 24 -2017
Колонная станция закрытого типа
с обделками тоннелей из сборного железобетона
металлическими колоннами
Технологическая схема проходки станции глубокого заложения в г. Магнитогорске
Проходка станционным щитом боковых тоннелей
Проходка полущитом среднего тоннеля
Этап IX - Укладка обратного свода среднего зала
Этап II - Контроьлное нагнетание раствора за обделку
Этап III - Бетонирования монолитного нижнего прогона
Этап VI - Контрольное нагнетание за обделку
Этап VIII - Разработка уступа 3
м эскаватором Э-801.
монтаж станционной платформы и водозащитного зонта
Этап I - Проходка бокового тоннеля щитом СЩ 8
Этап IV - Монтаж верхних прогонов и колонн
Этап V - Проходка калотты среднего станционного тоннеля
Этап VII - Разработка уступа 2м эскаватором Э-153
Этапы проходки станции
- Тележка для монтажа водозащит. зонта
- Тюбинги временноо заполнения
- Армоцементный зонт
- Вент труба диам 1000
- система полиспастов
- Щит станционный СЩ 8
- Породопогрузочная машина ППН-5
- Опоры для технологич. тележки
- Тележка для гидроизоляц. работ
- ленточный конвейер
- Растворонагнетатель
Тележка для монтажа водозащит. зонта
Щит станционный СЩ 8
Породопогрузочная машина ППН-5
Тележка для гидроизоляц. работ
Ведомость машин и оборудования
Растворонагнетатель
Ведомость материалов на 3
Потребность материалов
Для двух боковых тоннелей (объём удаляемого грунта 432 м3)
Для среднего тоннеля (объём удаляемого грунта 273 м3)
Для временного заполнения
Низколегированная сталь
Сталь закладных частей
Технические устройства :
Продольный разрез станции
Ось среднего тоннеля
Продольный разрез и план станции
Склад с разгрузочной эстакадой
План городской застройки и месторасположение стройплощадки
Колонная станция с обделками тоннелей из сборного железобетона
металлическими колоннами и ригелями
Экспликация 1 - ребристые железобетонные блоки 2 - опорный чугунный тюбинг 850ЧС 3 - тюбинги временного заполнения 4 - опорный блок марки 85ФБС 5 - железобетонные блоки среднего свода марки 98НБК 6 - ригель 7 - колонна 8 - неразрезной на всю длину станции железобетонный прогон
ОПУСМТ - СМТ-513 - 24 -2017
План городской застройки на пл. Калинина
Низ конструкции -31.949
Верх конструкции -21.637
Шахтный ствол №1 и капер

Пример котлована !.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Геотехника тоннели и метрополитены»
по дисциплине «Транспортные тоннели и метрополитены»
Раздел «Технология строительства»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КР.ТТиМ-СМТ-096-2019
(подпись дата проверки)(подпись дата сдачи на проверку)
Краткая характеристика конструктивных особенностей станции и местных условий строительства4
1 Основные геометрические параметры конструктивные и эксплуатационные особенности станции4
2 Общая характеристика городской застройки в плане и на генеральной схеме линий метрополитена6
3 Климатические условия района строительства8
4 Инженерно-геологические и гидрологические условия11
5 Материально-техническое обеспечение строительства составление заказной спецификации строительных материалов и конструкций для сооружения станций12
6 Местные и привозные строительные материалы13
Проектирование производства работ15
1 Составление вариантов схем производства работ и выбор оптимального15
2 Технологическая последовательность и методы производства работ16
2.1 Технологическая последовательность16
2.2 Проходческое оборудование и методы производства работ17
3 Работы подготовительного периода31
4 Проектирование и расчёт ограждающих конструкций котлована32
4.1 Анализ исходных данных для проектирования32
4.2 Анализ вариантов типа временного крепления33
4.3 Расчёт элементов временного ограждения котлована35
Перечень использованных источников40
Данный курсовая работа разработана с учетом актуальных нормативных требований регламентирующих строительство метрополитена и с использованием рекомендаций учебных пособий и методических указаний.
Цель данной работы – закрепление теоретических знаний полученных по дисциплине «Транспортные тоннели и метрополитены». Разработка технологии строительства (закрытого способа работ) на строительство платформенного участка станции односводчатого типа с обделкой из сборных железобетонных сводов опёртых на массивные опоры кругового очертания и железобетонных блоков а так же проектирование и расчёт ограждающей конструкции котлована (размерами ).
Задачами решаемые в ходе работы:
) Составление краткой характеристики конструктивных особенностей и местных условий строительства;
) Составление ведомости материалов конструкций и изделий ведомость машин и механизмов и ведомости объёмов работ;
) Составление вариантов схем производства работ и выбор оптимального;
) Составление вариантов ограждающей конструкции котлована и выбор оптимальной с последующим расчётом принятой конструкции.
Данная курсовая работа выполнена в соответствии с исходными данными. При её разработке использовались действующие СНиПы ГОСТы и СП согласно перечню используемых источников. Работа оформлена в соответствии с требованиями стандарта [11]. Материалы представлены в виде графической части (чертежи) и пояснительной записки.
Краткая характеристика конструктивных особенностей станции и местных условий строительства
1 Основные геометрические параметры конструктивные и эксплуатационные особенности станции
Согласно исходным данным на курсовую работу объектом строительства является платформенный участок станции метрополитена сооружаемый закрытым способом на линии глубокого заложения. Конструкция обделки и станционных устройств платформенного участка представлена на рисунке 1.1 [1 рис. 17.11].
Рисунок 1.1 – Конструкция платформенного участка станции односводчатого типа со сборной обделкой
Конструкция состоит из двух многошарнирных сводов (верхнего и обратного) опирающихся на мощные бетонные опоры. Верхний свод постоянной толщины 700 мм состоит из 14 блоков сплошного сечения шириной 500 мм без связей растяжения в стыках и одного небольшого замкового блока замыкающего свод в шелыге.
Железобетонный замковый блок имеет внутри гидравлические плоские домкраты Фрейсене (рисунок 1.2) [1 рис. 17.12] при помощи которых верхний свод обжимается в грунт и вводится в работу. Величина усилия разжатия регулируется в зависимости от конкретных условий строительства добиваясь стабилизации горного давления и уменьшения осадок поверхности.
Рисунок 1.2 – Конструкция замкового блока с домкратами Фрейсене
Верхний свод опирается на массивные бетонные опоры (бетон класса B25) расположенные внутри заранее пройденных тоннелей диаметром 55 м с обделкой из жб тюбингов.
Обратный свод так же как и верхний выполнен из не связанных друг с другом арок циркульного очертания составленных из железобетонных блоков. Состоит из десяти блоков сплошного сечения шириной 1000 м распираемых в середине тем же замковым элементом что и верхний свод.
Блоки как верхнего так и нижнего сводов имеют плоские радиальные стыки с прокладками из винипласта переменной толщины. По центру блоков расположены фиксирующие штыри из металлических стержней. Блоки изготавливаются из бетона класса B40 c рабочей распределительной и конструктивной арматурой класса А400.
Платформу станции собирают из сборных железобетонных элементов.
На основании технико-экономических показателей можно выделить характерные особенности конструкции обделки платформенного участка.
Круговое очертание верхнего и нижнего сводов приводит к типизации блоков (для каждого свода) что снижает трудозатраты на их изготовление и монтаж. Применение близкого к шарнирному соединению блоков в арках сводов без связей растяжения в стыках позволяет свести к минимуму действий значительных по величине изгибающих моментов.
Сооружение боковых тоннелей под опорные фундаменты механизированным способом (проходческим комбайном или ТПМК в зависимости от способа проходки перегонных тоннелей) по принципу сквозной проходки исключает необходимость в монтаже и демонтаже механизмов в пределах платформенного участка станции что приводит к значительному сокращению сроков строительства объекта.
Согласно нормативному документу [2 табл. 5.6] ширина платформы односводчатой станции глубокого заложения должна быть не менее 10. Из заданных конструктивных размеров станционной обделки и нормативных требований ширина платформы принимается равной .
Длины платформенного участка станции определяется по формуле:
где – длина вагона;
– количество вагонов в составе ;
– запас по длинедля рассредоточения пассажиров .
Окончательная длина платформенного участка станции принимается равной (кратно ширине блоков верхнего и обратного сводов 05 м и 1 м соответственно с учётом 4-х деформационных швов по 30 мм).
Высота платформенного участка от уровня чистого пола платформы до плиты перекрытия из конструктивного решения составляет
2 Общая характеристика городской застройки в плане и на генеральной схеме линий метрополитена
Станция расположена в центральной части города в Железнодорожном р-не на перекрестке Железнодорожной и Нарымской улиц.
Площадь Трубникова имеет плотную застройку. Станция располагается вблизи железнодорожной линии. План показан на рисунке 1.3.
В рамках данной курсовой работы разрабатывается технология строительства платформенного участка станция закрытого способа работ.
Строительная площадка расположена на плотно застроенной территории в непосредственной близости от различных объектов городской инфраструктуры таких как: многоквартирные жилые дома имеющие историческую и архитектурную ценность административные здания а также различные виды городского транспорта. Под тротуарами и проезжей частью проходят сети инженерных коммуникаций: ливневая и бытовая канализация трубопроводы теплотрассы линии водоснабжения электроснабжения и связи.
До начала строительства будут произведены все подготовительные работы по выносу из зоны строительства объектов:
) Инженерных коммуникаций:
) Маршрутов городского транспорта;
) Элементов озеленения и благоустройства.
3 Климатические условия района строительства
Климат является одним из основных факторов определяющих направление формирования инженерно-геологических свойств породы так как с климатом связана интенсификация тех или иных геологических процессов: годовой сток режим водных потоков и следовательно характер осадконакопления; формирование ассоциации глинистых минералов.
Красноярск — один из крупнейшихгородовРоссии крупнейший культурный образовательный экономический и промышленныйцентрЦентральнойиВосточной Сибири. Располагается на обоих берегах Енисея на стыке Западносибирской равнины Среднесибирского плоскогорья и Саянских гор в ущелье образованном самыми северными отрогами Восточного Саяна.
Климат города Красноярска континентальный относительно морозной зимой и жарким летом с малым количеством осадков. По климатическому районированию территория относится к климатическому подрайону IB с недостаточным увлажнением.
Для оценки климатических условий местности приводятся: температурные характеристики (рисунок 1.3) характеристики влажности наружного воздуха (рисунок 1.4) и характеристики осадков (рисунок 1.5) [6 п. 3 4 5].
Продолжительность отопительного периода составляет 227 суток при средней температуре -9.10С.
В самые влагообильные месяцы года (август-сентябрь) среднее число дней с осадками более 10 мм составляет 17 дней что говорит о ливневом характере осадков. Среднее количество дней с осадками за год составляет 120 дней.
В ветровом режиме характерно преобладание ветров южного и юго-западного направления имеющих повторяемость соответственно 19 и 26%.
Среднегодовая скорость ветра равна 3.4 мс.
Сильные ветры со скоростью более 15 мс наблюдались в среднем не более 25 дней в году.
Снежный покров формируется в середине октября и устанавливается в начале ноября. Наибольшей высоты снежный покров достигает к концу февраля - началу марта и составляет 62 см на открытых участках. Сходит снежный покров в основном в третьей декаде апреля.
Температура почвы в среднем за сутки фиксируется как положительная с мая по октябрь.
Наибольшая глубина промерзания приходится на март.
Глубина промерзания для суглинков и глин м = 17м
Глубина промерзания для супесей песков мелких и пылеватых м = 21м
Глубина промерзания для песков гравелистых крупных и средней крупности м = 23м
Глубина промерзания для крупнообломочных грунтов м = 26м
Средняя суточная амплитуда наиболее холодного месяца – 84 °С;
Средняя суточная амплитуда наиболее теплого месяца – 120 °С.
Рисунок 1.3 – Температурные характеристики
Рисунок 1.4 – Характеристики относительной влажности воздуха
Рисунок 1.5 – Характеристики осадков
4 Инженерно-геологические и гидрологические условия
Данные о инженерно-геологических условиях представлены в виде геологической колонки и содержат следующие сведения о геологических условиях района строительства:
Рисунок 1.6 – Инженерно-геологическая колонка
Инженерно-геологические условия благоприятны для строительства и не требуют применения специальных способов работ – осушения и стабилизации грунта.
5 Материально-техническое обеспечение строительства составление заказной спецификации строительных материалов и конструкций для сооружения станций
Для проектирования процесса производства работ по строительству платформенного участка станции закрытым способом необходимо установить материально-техническое обеспечение строительства для этого составляется ведомость объёмов основных строительно-монтажных работ.
Таблица 1.1– Ведомость объемов основных строительно-монтажных работ
Наименование вида работ
Трудозатраты на ПУ (чел.-ч)
Проходка двух опорных тоннелей диаметром 55 м механизированными щитамиLOVAT
Монтаж сборной чугунной обделки двух опорных тоннелей
Укладка бетонной смеси с помощью бетононасосов
(бетонирование опорных фундаментов)
Проходка криволинейной штольни сводовой части с установкой деревянного временного крепления
Монтаж сборной железобетонной обделки свода из блоков блокоукладочной фермой
Послойная разработкаядра экскаватором
Доработкалотковой части
Монтаж сборной железобетонной обделки обратного свода из блоков
Демонтаж тюбингов сборной обделки двух опорных тоннелей
Устройство из сборного железобетона платформ
Укладка пути в тоннелях с рельсами длиной 25 м
6 Местные и привозные строительные материалы
Основная потребность в строительных материалах обеспечивается внутренними ресурсами города и области.
Новосибирск является одним из крупнейших промышленных центров Западной Сибири. Ведущими отраслями промышленности являютсяэнергетика газоснабжение водоснабжениеметаллургия металлообработкамашиностроение на их долю приходится 94% всего промышленного производства города.
Строительные материалы для производства бетонной смеси и цементно-песчаного раствора также можно приобрести на территории города. Непосредственная близость к таким материально-техническим объектам исключает необходимость в доставке строительных материалов из области и других городов Российской Федерации что значительно сокращает транспортные расходы.
При невозможности обеспечения объекта строительства другими строительными материалами конструкциями и изделиями возможно рассмотреть вопрос обеспечения доставки их из близлежащих населенных пунктов в которых налажено производство требуемой строительной продукции.
В таблице 1.2 представлены данные о предприятиях в которых будет возможно приобретение строительных материалов для производства работ по строительству станции а также способ доставки и расстояние до места производства работ.
Таблица 1.2 – Доставка строительных материалов на стройплощадку
Строительный материал
Вид транспорта Расстояние
Железобетонные изделия любой сложности
Бетон раствор всех марок
Металлоконструкции любой сложности
Металлопродукция любой сложности
ВСП (в том числе и рельсы)
На основании принятых объёмов работ составляется ведомость потребности в основных строительных материалах конструкциях и изделиях. Согласно принятой конструкции платформенного участка станции со сборной обделкой состоящей из железобетонных блоков в таблице 1.3 приведены основные строительные материалы приходящиеся на конкретные элементы конструкции.
Таблица 1.3 – Ведомость потребности в основных материалах строительных конструкциях и изделиях
Тип элемента конструкции
Наименование материала
Бетон B25 П4 W6 F200 R90
Бетон B40 П4 W6 F200 R90
Арматура A400 d=24 мм
Бетон B30 П4 W6 F200 R90
Арматура A400 d=18мм
Бетон B15 W6 F200 R90
БетонB30 П4 W6 F200 R90
Арматура A300 d=20мм
Проектирование производства работ
1 Составление вариантов схем производства работ и выбор оптимального
В рамках данной работы проектируется сооружение конструкции платформенного участка станции метрополитена односводчатого типа со сборной обделкой при ведении работ закрытым способом. Исходя из приведенной в задании конструкции платформенного участка возможные варианты схем производства работ однообразны и сводятся к одной последовательности (очерёдности работ): проходка опорных тоннелей с последующим бетонированием в них опор; разработка калоттной прорези с возведением в ней свода опирающегося на готовые опоры; разработка грунта ядра сечения; доработка лотковой части и возведение обратного свода.
Однако по способу сооружения данной конструкции можно выделить два основных варианта: горный и комбинированный способ.
) Горный способ основан на проходке боковых тоннелей с возведением в них опор и разработке сводовой части на полный профиль с устройством монолитной или сборной обделки.
) Комбинированный способ основан на проходке боковых тоннелей механизированными щитами с возведением в них стен разработке и креплении сводовой части при помощи полущита или облегченной крепи и блокоукладчика с разработкой в последнюю очередь ядра и сооружением обратного свода.
Согласно приведенной в задании конструкции и сравнительного анализа технико-экономических показателей представленных вариантов к проектированию принимается 2-ой вариант технологической схемы как наиболее оптимальный в данных условиях строительства. При этом применение механизированных комплексов с роторным рабочим органом исключает буровзрывные работы обеспечивает высокие скорости проходки сокращает трудозатраты и сроки строительства.
2 Технологическая последовательность и методы производства работ
Для ведения строительных работ закрытым способом к месту работ необходимо обеспечить подходные выработки. В качестве таких выработок могут использоваться эскалаторные тоннели располагаемые с двух сторон по оси станции в которых спуск-подъем материалов и выдача грунта осуществляется по средствам скипов находящихся под углом 30о.
Однако для сокращения сроков строительства целесообразнее вести строительство эскалаторных тоннелей и платформенного участка станции параллельно. В таком случае вспомогательными подходными выработками будут являться шахтный ствол расположенный в стороне от станции как показано на плане городской застройки (рис. 1.3) и существующие на момент начала строительных работ перегонные тоннели.
Спуск-подъем материалов людей техники и выдача грунта на поверхность через шахтный ствол ведётся при помощи двухклетьевого подъемника. Ведение работ предполагается на всё время строительства станции. Так как шахтный ствол находится в пределах строительной площади его применение значительно сократит срок строительства не стесняя различные объекты городской инфраструктуры.
2.1 Технологическая последовательность
Строительные работы ведутся в следующей последовательности:
Подготовительные работы:
Создание поверхностного горного комплекса;
Проходка ствола и сооружение рудного двора;
Проходка подходной штольни;
Работы по сооружению платформенного участка станции:
Сооружение опорных тоннелей диаметром 55 м со сборной обделкой из чугунных тюбингов;
Бетонирование монолитных опорных фундаментов с применением инвентарной металлической опалубки;
Разработка калоттной прорези с применением временного деревянного крепления;
Сооружение верхнего свода со сборной обделкой из железобетонных блоков обжатой в грунт;
Разработка грунта ядра сечения уступами;
Доработка грунта лотковой части;
Сооружение обратного свода со сборной железобетонной обделкой обжатой в грунт;
Монтаж внутренних конструкций станции;
2.2 Проходческое оборудование и методы производства работ
Проходка опорных тоннелей на длину платформенного участка станции осуществляется при помощи двух комплексов механизированных щитов фирмы LOVAT. Сооружение производится параллельно двумя комплексами с отставанием одного относительно другого на 30 м согласно требованиям [2 п. 6.6.4.1]. Разработка грунта ведется заходками 1м на длину кольца.
Технические характеристики ТПМК представлены в таблице 2.1общий вид показан на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Тоннелепроходческий механизированный комплекс
LOVATRME-232SE 14700
Таблица 2.1 – Технические характеристики LOVATRME-232SE 14700
Наименование основных параметров
Установленная мощность кВт
Первичное напряжение В
Тип монтируемой обделки
Внутренний диаметр мм
До начала этапа разработки породы к ТПМК при помощи двух дизелевозов находящихся в хвосте состава подаётся подвижной состав состоящий из: блоковозок с комплектом железобетонных тюбингов на одно кольцо и порожних вагонеток объёмом 4 мЗ.
Проходка начинается с запуска электродвигателя и приведения насосов и гидромоторов в действие которые в свою очередь приводят в движение режущий ротор и цилиндры системы продвижения.
При вращении режущего ротора происходит разработка грунта в забое а цилиндры продвижения осуществляют подачу ТПМК вперед.
Проходка ведется в слабоустойчивых породах поэтому возникает необходимость уравнивания горного давления внутри щита с окружающими породами для создания безопасных условий работы и сведения к минимуму просадки поверхности над тоннелем т.е. работать с грунтопригрузом. По мере продвижения ТПМК разрушенная порода через водонепроницаемые створки ротора поступают в герметичную камеру проходческого щита где она смешивается с впрыскиваемой в камеру пеной и временно удерживается для обеспечения давления на забой. Давление в камере ротора зависит от усилия продвижения ТПМК и производительности шнекового конвейера удаляющего разработанный грунт.
Водонепроницаемые створки ротора обеспечивают положительный подпор забоя когда ТПМК не продвигается вперед (во время монтажа кольца обделки техобслуживания и т.п.).
Контроль положения щита осуществляется лазерной системой наведения. Проверка и корректировка ведения щита по проектному направлению осуществляется системами контрольно-измерительной и навигации (TACS).
Разработанный грунт вначале поступает через шлюзовые управляемые двери режущего ротора в передний щит а затем с помощью шнекового конвейера грунт поднимается к первичному ленточному конвейеру. Ленточный конвейер осуществляет доставку грунта от переднего щита и погрузку его в вагонетки. ТПМК продолжает проходку до тех пор пока продвижение не достигнет величины равной ширине кольца и весь разработанный грунт не будет загружен в вагонетки.
Транспортировка разработанного грунта с дальнейшей погрузкой в вагонетки осуществляется с помощью хвостового ленточного конвейера. Первичный конвейер длиной 90 м. и шириной 12 м. находится и поддерживается структурой внутри щита. Гидравлическая система даёт гибкость в переменной скорости (от 0 до 100 м.мин.) и реверсивности в направлении движения. Конвейер снабжён лентонатяжным устройством состоящим из ручного насоса цилиндра и клапана. Как подстраховывающая мера имеется возможность натягивать ленту механическим способом.
Вывоз грунта осуществляется по средствам вагонеток тип УВГ-4 ёмкостью 4 м³ откатка вагонеток к стволу производится аккумуляторным электровозом АРВ5Т. Технические характеристики оборудования для транспортировки грунта представлены в таблице 2.2 и 2.3 Общий вид электровоза представлен на рисунке 2.2.
Таблица 2.2 – Технические характеристики вагонетки УВГ-4
Габаритные размеры (Д х Ш х В) мм
Таблица 2.3 – Технические характеристики электровоза АРВ5Т
Сила тяги в часовом режиме кН
Скорость в часовом режиме кмч
Мощность тяговых электродвигателей в часовом режиме кВт
Энергоемкость аккумуляторной батареи кВтч
Тип аккумуляторных батарей
Ширина колеи рельсового пути номинальная мм
Диаметр колеса по ободу катания номинальный мм
Исполнения электрооборудования
Исполнение аккумуляторной батареи
Рисунок 2.2 – Аккумуляторный электровоз АРВ5Т
Необходимое количество вагонеток в составе определяется по условию сцепления при трогании с места на подъём:
по условию торможения гружёного состава на спуске:
где Z1 и Z2 – максимальное количество вагонеток;
– сцепной вес электровоза
кН; и – грузоподъёмность и вес порожней вагонетки =98 кН ;
– коэффициент сцепления при торогании ;
– коэффициент сцепления при движении ;
– удельное сопротивление гружёной вагонетки при движении НкН;
– удельное дополнительное сопротивление НкН от кривой радиуса R м; – уклон пути ;
– пусковое ускорение мc²;
– тормозное ускорение мc².
В состав принимается меньшее количество вагонеток – 5На один тоннелепроходческий комплекс принимается три состава.
Через шахтный ствол грунт выдаётся на поверхность где отгружается в автосамосвалы КамАЗ и транспортируется в отвал.
Потребное количество самосвалов определяется по формуле:
где Тобор– время оборота автосамосвала мин;
где Тпогр – время погрузки мин;
где – эксплуатационная производительность м3мин;
V2– емкость кузова самосвала м3;
– коэффициент наполнения кузова;
где = 08 – коэффициент использования машины во времени;
kр = 15 – коэффициент разрыхления грунта;
pm– техническая производительность машины м3мин;
t2 = 2 мин – время затрачиваемое на замену груженного самосвала порожним;
где Тдв– время движения мин;
Vгр– скорость движения гружёного транспортного средства Vгр=250 ммин;
Vпор– скорость движения порожняка Vпор=250 ммин.
Тразг = 3 мин –время разгрузки самосвала;
Тман = 8 мин – время на маневры в течении рейса.
Тобор = 4+60+3+8=75 мин.
Потребное количество самосвалов:
По расчёту принимается 19 самосвалов КамАЗ технические характеристики которых приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Технические характеристики КамАЗ
Максимальная скорость кмч
Мощность двигателя кВт
На пройденном участке тоннеля в зоне оболочки щита производится монтаж сборной обделки.
Блоковозки доставляют элементы обделки (жб блоки) к разгрузочной станции. Затем платформы тележек разворачиваются на 90° после чего специальная рама приподнимает блоки над тележками а те в свою очередь вытягиваются из разгрузочной станции. Транспортировка блоков вперёд от разгрузочной станции к укладчику осуществляется устройством состоящим из сегментной балки и троллея в сборе. При помощи устройства блоки перемещаются вперед от разгрузочной станции к укладчику в последовательности необходимой для правильной сборки элементов обделки тоннеля.
Монтаж блоков осуществляется при помощи укладчика расположенного в заднем щите. Для крепления блока к захватывающему устройству укладчика используется специальный шар который завинчивается в отверстие блока.
Технология монтажа кольца обделки состоит из следующих этапов:
- подъёмный шар закручивается в отверстие для нагнетания;
- троллеем сегментной балки блоки подается вперёд к укладчику;
- укладчик подводится к блоку и при помощи чашки захватывает подъёмный шар;
- по маркшейдерским отметкам выверяется установка нижнего блока к соседнему кольцу блок поджимается штоками не менее двух щитовых домкратов и крепится к нему тремя монтажными болтами;
- второй и последующие блоки доставляются и монтируются по той же схеме в порядке последовательно справа и слева от оси тоннеля с поджатием щитовыми домкратами к ранее установленному кольцу при этом блоки скрепляются между собой и с соседним кольцом монтажными болтами;
- последним устанавливается ключевой блок задавливаемый с торца собираемого кольца обделки заподлицо с торцевой поверхностью и закрепляемый четырьмя монтажными болтами.
После сооружения боковых тоннелей на всю длину приступают к возведению в них массивных монолитных бетонных опор (опорных фундаментов) с применением инвентарной металлической опалубки.
Конструкция металлической опалубки является индивидуальной и изготовляется применительно к данному проекту. Установка опалубки производится под маркшейдерским контролем.
Бетонирование фундамента осуществляется заходками по 6 м. Перед укладкой бетона в очередную заходку в местах опоры пят арок верхнего и обратного сводов устанавливают металлические плиты и несколько арматурных сеток под ними как показано на рисунке 2.3.
– обделка тоннеля; 2 – тело фундамента; 3 – арматурные сетки;
– опорный металлический лист
Рисунок 2.3 – Сечение опорного фундамента
Все бетонные работы ведутся при помощи пневмобетононагнетателя типа ПРН-500 путем подачи по рукаву цементно-песчаного раствора. Технические характеристики приведены в таблице 2.5. Общий вид установки показан на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Пневмонагнетатель ПРН-500
Таблица 2.5 – Технические характеристики пневмонагнетателя ПРН-500
Производительность м3ч
Выстойка бетона предусмотрена в течение суток после чего опалубка переносится на следующую заходку.
После разборки опалубки к закладным деталям привариваются консоли из двутавровых балок № 36 по которым укладывается в дальнейшем путь для блокоукладочной фермы при помощи которой монтируются арки верхнего свода по этим же путям перемещается кран-балка для монтажа блоков обратного свода станции.
До начала работ по сооружению верхнего свода станции должна быть выполнена проходка боковых тоннелей на всю длину станции и на 50% длины станции сооружены опорные фундаменты в этих тоннелях а также обеспечено накопление элементов обделки станции и необходимых строительных материалов.
Для рассечки выработки и установки первых трех арок станций из боковых тоннелей в которых забетонированы опорные фундаменты проходятся фурнели и разрабатывается прорезь каллотного сечения. В прорези монтируется блокоукладочная ферма изготовленная по проекту Ленметрогипротранса и собираются первые три арки. После заполнения всех пустот за арками путем первичного нагнетания окончательного разжатия арок и закрепления одного торца выработки приступают к проходке свода станции с разработкой грунта отбойными молотками и монтажу обделки.
Таблица 2.6 – Технические характеристики пневматического отбойного молотка AtlasCopcoTEX09PS
Блокоукладочная ферма перемещается по путям уложенным на консолях двутавровых балок (двутавр № 36) забетонированных в опорных боковых фундаментах как показано на рисунке 2.5.
– металлоконструкция; 2 – осадочные кулаки; 3 – тележка;
– рольганг; 5 – лекальный путь; 6 – подъемник;
– привод подъемника блоков; 8 – приводные тележки
Рисунок 2.5 – Блокоукладочная ферма
Грунт разрабатывается с площадок блокоукладочной фермы заходками в 1 м. Кровлю забоя крепят сплошной деревянной затяжкой (марчеванами) опирающимися одной стороной на ранее собранную арку а другой – в штрабу устроенную в грунте. Концы затяжек заведенные в штрабу крепятся путем установки составной дуги из швеллера № 20 на 16 трубчатых домкратных стойках (рис. 2.6). Зона временного крепления заходки забоя (с учётом разработки на очередной цикл размещения временного крепления и блокоукладочной фермы) имеет протяженность около 2 м. В средней части призабойного пространства между укладчиком и временным креплением на горизонтальной площадке подошвы выработки устанавливается ленточный шестиметровый транспортер. По обеим сторонам транспортера устанавливаются по наклонным плоскостям к пятам арки металлические лотки по которым разработанный грунт с транспортера попадает в течки установленные на блокоукладочной ферме и оттуда – в вагонетки. Под погрузку вагонетки подают электровозами по путям узкой колеи уложенным в опорных тоннелях.
Свод крепится без зазоров между марчеванами а лоб – в разбежку с заводкой и расклинкой досок за стойки крепления. Обделка свода собирается из отдельных арок опирающихся на опорные фундаменты.
– трубчатая раздвижная стойка; 2 – сегменты дуги из швеллера;
– деревянная затяжка (свода и лба забоя); 4 – распорные мальчики;
– блокоукладочная ферма; 6 – обделка свода; 7 – опорный фундамент
Рисунок 2.6 – Паспорт временного крепления
Блоки доставляются на блоковозках электровозом.
Лебедкой блокоукладочной фермы блок подтягивается по нижнему рольгангу до подъемной площадки и той же лебедкой поднимается до уровня верхнего монтажного пояса. При помощи специальной каретки блоки поочередно укладываются на металлическую опорную конструкцию вправо и влево от пят арки к замку. Последним устанавливается блок с гидравлическими распорными домкратами. Блоки между собой соединяются шпильками устанавливаемыми в торцах в углубления отформованные при изготовлении.
По окончании разработки забоя передвижки блокоукладочной фермы и монтажа первой арки производится первичное разжатие арки домкратом Фрейссине. До этого выполняло нагнетание в предыдущие арки цементно-песчаного раствора в соотношении 1:2 при помощи растворонагнетателя.
В замковом блоке арки заделываются два плоских домкрата Фрейссине однократного действия. Одним домкратом при давлении 75 – 80 кгссм2 осуществляется первичное разжатие арок а после завершения нагнетания и схватывания раствора вторым домкратом выполняется окончательное обжатие арки в грунт при давлении в 200 кгссм2.
Контрольное нагнетание и чеканочные работы выполняются при отставании от забоя не более 10– 12 м это обеспечивает уменьшение просадок поверхности.
Растворонасос устанавливается вблизи транспортных путей подготовленная сухая просеянная смесь песка с цементом подается в вагонах электровозом. Готовый раствор от нагнетателя поступает в отверстия в блоках через сопло по гибкому шлангу диаметром 50 мм. Нагнетание производится от пят арки к замку.
Работы по сооружению платформенного участка станции выполняются поточно с совмещением отдельных процессов общего технологического комплекса. После продвижения забоя и монтажа обделки свода на 70 – 80 м разрабатывается грунт ядра сечения.
До начала разработки грунта должны быть уложены пути для подачи порожних и вывозки груженых вагонов. Предусматривается бесперебойная вывозка грунта. В пределах разработки ядра должно быть выполнено контрольное нагнетание и чеканка швов обделки свода.
Грунт ядра сечения разрабатывается экскаватором фирмы «Deilmann-HanielMiningSystems» производства Germany dhEQ200 оборудованным обратной лопатой с ковшом активного действия емкостью 03 м3.
Разработка грунта производится уступом с погрузкой породы в бункер откуда транспортёром подаётся в вагонетки и доставляется к стволу.
Общий вид экскаватора показан на рисунке 2.7 технические характеристики представлены в таблице 2.7.
Таблица 2.7 – Технические характеристики экскаватора dhEQ200
mitohne Schlagwetterschutz
Мощность двигателя кВ
Мощность насоса лмин
Высота (без защитного навеса) мм
Давление на грунт МПа
Макс. продольный уклон
Макс. поперечный уклон
Скорость передвижения мс
Усилие разрушения породы кН
Рисунок 2.7 – Универсальный компактный экскаватор dhEQ200
Замыкающий процессом по сооружению конструкции платформенного участка станции является разработка грунта в лотковой части и монтаж обделки обратного свода с обжатием в опорные фундаменты и окружающий грунт.
До начала работ по сооружению обратного свода на подкрановых путях по которым перемещалась блокоукладочная ферма для монтажа верхнего свода монтируется кран-балка грузоподъемностью 5 т конструкции Ленметрогипротранса. Данная кран-балка помимо монтажа обратного свода далее так же используется для монтажа конструкций платформенных частей.
Доработка обратного свода выполняют с отставанием от забоя ядра на 15 – 20 м экскаватором того же типа что применяется при проходке ядра. Разработанный грунт экскаватором грузится непосредственно в вагонетки и отправляется к стволу.
После разработки грунта экскаватором выравнивается профиль по шаблону вручную для получения проектного очертания лотка.
Монтаж арки начинается с укладки кран-балкой нормальных блоков от середины к опорам. Последним укладывается замковый блок. Выполняется первичное нагнетание цементного раствора с песком в соотношении 1:2. Вслед за этим домкратом Фрейссине производится обжатие арки в грунт при давлении 200 кгссм2.
Согласно данного раздела установлено что производство работ по сооружению платформенного участка станции осуществляется с применением различных средств механизации. Исходя из принятых проектных решений по устройству строительных работ в таблице 2.8 представлен вариант комплектации строительной техникой.
Таблица 2.8 – Ведомость потребности строительных машин и механизмов
Наименование машины или механизма
ТПМК LOVAT RME-232SE 14700
Инвентарная опалубка комплект по проекту
Лебедка грузоподъемностью 5 т ЛП 5500-1
Таль ручная 05 т ГОСТ 1107-62
Вибратор пневматический ручной ГОСТ 10826-75
Пневмонагнетатель ПРН-500
Вибратор пневматический прикрепляемый ГОСТ 12372-66
Блокоукладочная ферма Ленметрогипротранса
Отбойный молоток AtlasCopcoTEX09PS
Блоковозка ГОСТ 22044-76
Кран-балка пролетом 184 м грузоподъемностью 3 т
Лебёдка вспомогательная ЛВ-25
Трансформатор сварочный общепромышленного назначения СТ-500
3 Работы подготовительного периода
Перед тем как проводить работы по сооружению станции метрополитена необходимо предусмотреть следующие подготовительные мероприятия:
) Ознакомление со всей необходимой проектной и рабочей документации. Разработка ППР на основании РД;
) Приёмка от заказчика геодезической основы сети в зоне будущего строительства с последующим проведением разбивки и выносом проектных отметок и осей;
) Работы по обеспечению стройплощадки электроэнергией сжатым воздухом и водой. В начальный период строительства требуется небольшое количество электроэнергии (50-100кВт).
) Работы по выносу городских подземных наземных и надземных коммуникаций: электрокабели водопровод телефонная сеть газопровод теплосеть канализация и маршрутов городского транспорта. Эти работы разрешается начинать только после согласования с представителями эксплуатирующих организаций в ведении которых находятся те или иные коммуникации.
) Ограждение территории будущей строительной площадки а как же находящихся на территории строительной площадки колодцев и шурфов. Для безопасного перехода людей должны быть устроены мостики или настилы шириной не менее 0.8 м с высотой перил 1 м;
) Расчистка территории в зоне будущего строительства (демонтаж элементов благоустройства ликвидация зелёных насаждений для обеспечения водоотвода – планировка площадки и т.п.);
) Устройство временных зданий и сооружений. К началу проходческих работ должны быть оборудованы душевая медпункт и организован пункт общественного питания;
) Устройство складских помещений на период проведения строительных работ.
) Доставка необходимого строительного оборудования строительных материалов и ГСМ.
После организации и обустройства строительной площадки выполняется проходка шахтного ствола. Ствол выполняется кругового сечения диаметром внутреннего пространства 56 м.
После проходки ствола сооружаются подходные и околоствольные выработки. Эти выработки проходят горным способом. Через подходные выработки в дальнейшем при строительстве станции будет осуществляться транспортировка породы из забоя и подача материала.
4 Проектирование и расчёт ограждающих конструкций котлована
4.1 Анализ исходных данных для проектирования
Согласно исходным данным на курсовую работу в качестве дополнительного условия заданы размеры котлована . В данной работе при сооружении платформенного участка станции закрытым способом работ необходимо запроектировать ограждающую конструкцию котлована. Согласно заданию преподавателя котлован с приведёнными выше размерами устраивается для сооружения в нём конструкции вестибюля. Расположение строительной площадки по сооружению вестибюля. Схема котлована представлена на рисунке 2.8.
Рисунок 2.8 – Поперечное сечение котлована
4.2Анализ вариантов типа временного крепления
Разработка и крепление котлована является весьма дорогостоящими и трудоёмкими технологическими процессами затраты на них составляют до 25-40% полной стоимости сооружения станции метрополитена.
Задачу крепления котлована можно решить различными способами сравнение вариантов и выбор оптимального производится на основании технико-экономических показателей.
) Вскрытие котлована с естественными откосами без специального крепления стен
Данный способ применим в устойчивых грунтах естественной влажности при наличии большой площади для устройства строительной площадки. Крутизна откосов зависит от физико-механических свойств грунтового массива расположения горизонта грунтовых вод и глубины котлована. Основной объём работ приходится на земляные работы по разработке грунта. Способ является наименее трудозатратным и не требует большого количества строительных материалов что значительно сокращает расходы.
Однако устройство естественных откосов в данных инженерно-геологических условиях при значительной глубине котлованане целесообразно и потребует большого объёма земляных работ. Ширина котлована поверху при естественных откосах будет достигать значительных размеров что в данных градостроительных условиях плотного расположения различных объектов городской инфраструктуры не реализуемо.
) Вскрытие котлована с прямыми стенами с установкой свайно-балочного ограждения
Данное ограждение предполагает временное крепление котлована вертикальными металлическими сваями из двутавровых балок №30 – 60 с установкой расстрелов между стенами и устройством затяжки между балками из досок. Этот метод применяется в основном в грунтах нормальной влажности. Способ крепления свайно-балочным ограждением является наиболее широко применяемым в качестве ограждающей конструкции котлованов при строительстве станций метрополитенов открытым способе работ а также относительно простой в производстве.
Главным недостатком является большой расход материалов (металла для свай и расстрелов и дерева для затяжки) и как следствие увеличению сметной стоимости.
) Ограждение способом «стена в грунте»
Сущность способа заключается в устройстве сплошной монолитной или сборной железобетонной стены в узкой траншее заполненной глинистым раствором которая впоследствии будет использоваться как постоянный элемент конструкции.
Данный вид ограждения целесообразен при ведении работ вблизи зданий и сооружений сложных инженерно-геологических условиях и при высоком уровне грунтовых вод. Недостатками данного способа являются трудозатратность и большая сметная стоимость.
) Вскрытие котлована с прямыми стенами с установкой нагельного ограждения
Нагельное крепление позволяет обеспечить устойчивость крутых и вертикальных стенок откосов строительных котлованов путём укрепления прилегающего грунтового массива системой армирующих стержней и устройством защитного покрытия поверхности откоса. Нагели связывают грунтовый массив по всей своей длине образуя самонесущую массивную подпорную стенку из армированного грунта.
Нагельное крепление применяется для стен и крутонаклонных откосов строительных котлованов и выемок глубиной как правило не более 15 м и отсутствии водоносных и трудно осушаемых грунтов как временное а при устройстве надлежащей антикоррозионной защиты – и как постоянное.
В условиях плотной городской застройки когда не возможно устройство в котловане естественных откосов данный вид крепления является оптимальным. В отличие от крепления откосов по средствам устройства свайной шпунтовой железобетонной или других подпорных стен усиленных анкерами или распорками нагельное крепление является наиболее экономически выгодным не требующим возведения массивной ограждающей конструкции.
На основании выше приведенного сравнения технико-экономических показателей вариантов крепления котлована и особенностей типа крепления откосов котлована можно сделать вывод что наиболее целесообразным в данных строительных условиях является устройство нагельного крепления с набрызг-бетонным покрытием.
4.3 Расчёт элементов временного крепления котлована
Расчет модель крепления представляет собой: нагели воспринимая растягивающие усилия за счёт трения вступают во взаимодействие с окружающим грунтом увеличивая в нём величину эффективного сцепления и связывают в пределах своей длины в единое целое грунтовый массив который рассматривается как массивная подпорная стенка способная воспринимать давление грунта и внешние нагрузки.
Согласно нормативному документу [10 п. 5.3.5] расчёты внешней устойчивости включающие проверку устойчивости армированного массива на опрокидывание и сдвиг относительно основания должны выполняться по следующим условиям:
где – сумма моментов удерживающих сил воздействующих на армированный массив относительно центра вращения (т. 0);
– сумма моментов опрокидывающих сил относительно того же центра;
– коэффициент надёжности принимаемый в зависимости от класса сооружения и расчетной сейсмичности площадки строительства равный 12;
– коэффициент условий работ равный ;
– общий вес армированного массива;
– угол внутреннего трения грунта лежащего в основании армированного массива согласно инженерно-геологической колонке (рис 1.9) для мягкой глины равный ;
– равнодействующая внешних сдвигающих нагрузок.
Общий вес армированного массива рассчитывается по формуле:
где – удельный вес грунта для суглинка равный ;
– объёмзакреплённого грунтового массива на 1 м равен .
Равнодействующая внешних сдвигающих нагрузок равна:
где– высота стенки котлована равная ;
– коэффициент активного бокового давления грунта определяемый по формуле:
где – кажущийся угол внутреннего трениягрунта равный .
К расчёту приняты следующие геометрические значения крепления: шаг нагелей – 1 м длина арматурного стержня – 4 м диаметр арматурного стержня – 28 мм толщина набрызгбетонного покрытия – 100 мм угол наклона стержней к горизонту – 5°.
Схема к расчёту устойчивости нагельного крепления котлована представлена ниже на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9 – Расчётная схема
Проверки устойчивости на опрокидывание и сдвиг:
По результатам расчёта можно сделать вывод что оба условия выполняются следовательно запроектированное конструкция временного ограждения котлована в виде нагельное крепления из арматурных стержней длинной 4 м и диаметром 28 мм с набрызг-бетонным покрытием толщиной 100 мм подобранно верно.
В ходе выполнения расчетно-графической работы был разработан план на строительство платформенного участка станции метрополитена закрытым способом работ на линии глубокого заложения.
Для строительства платформенного участка была разработана технологическая схема сооружения подобраны строительные машины и механизмы.
Для строительства вестибюля открытым способом работ был подобран тип ограждающей конструкции котлована а также произведён её расчёт на устойчивость от опрокидывания относительно т.О.
Перечень использованных источников
Тоннели и метрополитены Под ред. В. Г. Храпова. М. 1989. - 383 с.
СП 120.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 32-02-2003.Метрополитены М 2012 с. 259;
СП 131.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.Строительная климатология М 2012 с. 115;
СП 63.13330.2012 «Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» М. 2012. С.161.
ГОСТ 23961-80«Метрополитены. Габариты приближения строений оборудования и подвижного состава.». М. 1980. - 173 с.
Справочник инженера-тоннельщика Под ред. Г. М. Богомолова Транспорт 1993. – 389 с.
Фролов Ю.С. Голицинский Д.М. Ледяев А.П.Метрополитены. Учебник для ВУЗов – М.:«Желдориздат» 2001 – 528с;
Технология строительства метрополитенов. Ч. 2. Строительство станций метрополитена закрытым способом. Учебное пособие Главатских В.А. Новосибирск 2003. 213 с.;
Организация строительства и производства работ по сооружению станций метрополитена. Ч. 1. Сооружение станций метрополитена мелкого заложения. Методическое указание к курсовому проекту Главатских В.А. Поправко А.К. Новосибирск 1984. 53 с.;
СТО-ГК "Трансстрой"-013-2007. Нагельное крепление котлованов и откосов в транспортном строительстве М 2007 с. 150;
СТО СГУПС 1.01 С. 02–2015 «Работа выпускная квалификационная. Курсовой проект» Сост. А. Я. Неустроев А. А Новоселов А. Н.Донец Н. А. Донец. – Новосибирск: СГУПС 2015. - 65 с.
Правила безопасности при строительстве подземных сооружений. ПБ03-428-02. – М. 2002. - 425 с.
Таблица 1.1 – Ведомость объёмов основных строительно-монтажных работ
Проходка двух опорных тоннелей диаметром 55 м механизированными щитами LOVAT
Послойная разработка ядра экскаватором
Доработка лотковой части
Составление графика производства работ и определение сроков строительства
Производство основных строительно-монтажных работ начинается после завершения организационных подготовительных мероприятий а также внеплощадочных и внутриплощадочных работ предусмотренных ПОС и ППР. Дальнейшее продолжение подготовительных работ технологически увязывается с процессом основных работ и обеспечивает необходимый фронт работ строительным подразделениям.
Согласно вышеописанному способу ведения работ по сооружению платформенного участка принята схема расположения вспомогательных выработок с двусторонним околоствольным двором (двумя монтажнымии двумя демонтажными камерами рядом подходных транспортных штолен и т.п.).
Работы по сооружению платформенного участка станции ведутся поточным методом как наиболее целесообразным в данных условиях так как продолжительность строительства и потребление ресурсов сводится к минимуму. При этом главным требованием согласно [1 п. 6.6.4.1] является ведение работ путём последовательной проходки сначала боковых станционных тоннелей а затем среднего.
При поточном методе работ все основные процессы увязаны в единую схему комплексной механизации. График производства работ устанавливает их порядок обеспечивающий сооружение тоннеля в заданные сроки и даёт представление о последовательности и связи отдельных процессов. График наглядно показывает ход выполнения поступательного рабочего процесса – наклонные линии составляющие с осью абсцисс угол котангенс которого пропорционален скорости производства работ.
График производства работ по сооружению платформенного участка станции представлен в графическом приложении В (лист 3). Условные обозначения на графике соответствуют процессам работ.
Согласно данному графику определено что срок строительства платформенного участка станции метрополитена закрытого способа работ длинной 104 м составил 535 дней с учётом времени затраченного на строительство вспомогательных выработок (шахтного ствола подходных выработок и монтажных камер). Работы по сооружению вспомогательных выработок ведутся до начала основных работ по строительству платформенного участка (шахтный ствол– 30 дней подходные выработки и монтажные камеры 65 дней).

Метро Пример.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Геотехника тоннели и метрополитены»
Курсовой проект №5 на тему:
ОРГАНИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО СООРУЖЕНИЮ СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА ГЛУБОКОГО
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КП.ОПУСТМ-СМТ513-024-2017
(подпись дата проверки) (подпись дата сдачи на проверку)
(запись о допуске к защите)
(оценка по результатам защиты)(подписи преподавателей)
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ СТАНЦИИ И МЕСТНЫХ УСЛОВИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА5
2.Геометрические параметры конструкции и инженерные особенности5
3.Общая характеристика городской застройки6
4.Климатические условия6
5.Инженерно-геологические и гидрологические условия7
6.Материально-техническое обеспечение строительства спецификация строительных материалов9
7.Местные и привозные строительные материалы расстояния11
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ11
1.Составление вариантов схем производства работ11
2.Технологическая последовательность и методы производства работ на отдельных участках12
3.Работы подготовительного периода14
3.1.Инженерно-геологические изыскания и получение всей рабочей документации разработка ППР15
3.2.Заключение договора с подрядными организациями15
3.3.Подготовка и ограждение будущей строительной площадки15
3.4.Произведение разбивки геодезической сети в зоне будущего строительства16
3.5.Устройство временных бытовых зданий и сооружений а также складских помещений на период проведения строительных работ17
3.6.Сооружение околоствольного двора18
3.7.Проходка ствола и подходных штолен18
3.8.Сооружение монтажных и демонтажных камер18
3.9.Вынос подземных коммуникаций и инженерных сетей20
3.10.Доставка необходимого строительного оборудования и ГСМ20
3.12.Монтаж укладчика20
3.13.Вывод щита и укладчика на трассу21
4.Производство основных работ21
4.1.Проходка боковых тоннелей21
4.2.Проходка калотты среднего зала25
4.3.Разработка ядра и лотка среднего тоннеля27
5.Нагнетание раствора за обделку путевых и станционного тоннелей28
6.Монтаж внутренних конструкций станции29
7.Устройство пути и контактного рельса31
8.Архитектурно-отделочные и пусконаладочные работы32
9.Определение объёмов основных работ составление ведомости машин и механизмов33
ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ ПОДСОБНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ37
1.Общие принципы организации строительной площадки37
2.Ограждение и освещение территории строительной площадки37
3.Временные здания и сооружения39
4.Организация складского хозяйства40
5.Временные автодороги40
6.Энергоснабжение строительства41
7.Снабжение строительства сжатым воздухом42
8.Водо- и теплоснабжение строительства44
КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ46
1.Определение нормативной продолжительности строительства станции табличным способом.46
2.Составление сетевого графика производства работ51
ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СТАНЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНА53
1.Система обеспечения безопасности53
2.Предупреждение несчастных случаев и профессиональных заболеваний55
3.Охрана окружающей природной среды55
4.Меры по предупреждению и ликвидации аварий56
СОСТАВЛЕНИЕ ТЭП – ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТА56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА.
Краткая характеристика конструктивных особенностей станции и местных условий строительства
Заложение станции: глубокое;
Тип станции: типовая Ленинградская;
Отметка головки рельса: -30.000;
Количество платформ: одна;
Район сооружения: г. Магнитогорск;
Начало строительства: декабрь 2019г;
Дополнительные данные: bxh = 24x13м.
2.Геомтрческие параметры конструкции и инженерные особенности
Данная констукция получила название «типовая Ленинградская» так как впервые в СССР была реализована при строительствЛенинградского метрополитена. Конструкция трехсводчатой станции колонного типа состоит из двух тоннелей диаметром 85 м и одного тоннеля диаметром 982м состоящих из сборной елезобетонной и чугунной обделки. Каждое кольцо разбито на блоки ребристого сечения трех основных типов: нормальный смежный с замковым и замковый и помимо этого так же предусмотрены опорные блоки и прогон по длине всей станции. Колонно-прогонная система прогонов коробчатого сечения длиной 375м с криволинейным нижним поясом колонн сечением 600х600мм с опорными нижним листом и нижних монолитных неразрезных железобетонных прогонов трапецеидального сечения. Уникальность конструкции заключается в том что средний свод тоннеля монтируют при помощи полущита. Станция взята из [1 стр. 86].
Рисунок 1.1 – Колонная станция с обделками тоннелей из сборного железобетона металлическими колоннами и ригелями
3.Общая характеристика городской застройки
Станция расположена в Заельцовском районе г. Магнитогорска на пл. Калинина.
План городской застройки показан на Листе 1.
Положение трассы в плане определено из условия размещения станции в наиболее важном пассажиробразующем пункте района с учетом сложившейся планировочной структуры района с перспективой развития городской застройки и строительства последующих станций метрополитена.
Станция располагается на Ленинской линии метрополитена и имеет два выхода совмещенных с подземными переходами под кольцом на пересечении Красного проспекта и улицы Дуси Ковальчук. На генеральной линии метрополитена станция занимает промежуточное положение и не является пересадочной. План городской застройки представлен на Листе 1.
4.Климатические условия
Климатические данные для города Магнитогорска (приняты по городу Челябинск) приведены в соответствии с [2]. Климатический район – I
климатический подрайон – B выбраны из таблицы А.1 [2].
Средняя месячная и годовая температуры воздуха представлены в таблице 1.1 данные взяты из таблицы 5.1 [2].
Таблица 1.1 – Средняя месячная и годовая температуры воздуха.
Согласно пункту 5.5.3 [3] нормативную глубину сезонного промерзания грунта следует определять из расчета промерзания по формуле 2.3
где – величина принимаемая равной для суглинков и глин – 023; супесей песков мелких и пылеватых – 028; песков гравелистых крупных и средней крупности – 03; крупнообломочных грунтов – 034; М – безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.
Расчетная глубина промерзания определяется согласно пункту 5.5.4 [7] по формуле 2.4:
где — для неотапливаемых сооружений кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.
Таблица 1.2 – Средняя месячная и годовая температуры воздуха.
5.Инженерно-геологические и гидрологические условия
На рисунке 1.2 показана инженерно-геологическая колонка по оси выработки тоннеля. По заданию грунт является не обводненным.
Рисунок 1.2 – Инженерно-геологические условия
6.Материально-техническое обеспечение строительства спецификация строительных материалов
Рисунок 1.3 – Обозначение элементов конструкций ПУ:
– ребристые железобетонные блоки;
– опорный чугунный тюбинг 850ЧС;
– тюбинги временного заполнения;
– опорный блок марки 85ФБС
– железобетонные блоки среднего свода марки 98НБК;
– неразрезной на всю длину станции железобетонный прогон.
Таблица 1.3 – Потребность материалов на повторяющийся участок длиной 379м колонной станции из сборного железобетона.
Потребность материалов
Для двух боковых тоннелей (объём удаленного грунта 432 м3)
Для среднего тоннеля (объем удаленного грунта 273 м3)
Для временного заполнения
Сборный железобетон м3
Низколегированная сталь т
Сталь закладных частей т
Таблица 1.4 – Ведомость машин и механизмов
Щит станционный СЩ 85
Породопогрузочная машина ППН-5
Тележка для гидроизоляционных работ
Тележка для монтажа водозащитного зонта
7.Местные и привозные строительные материалы расстояния
В городе существуют предприятия строительной индустрии которые могут удовлетворять потребности сооружения станции в строительных материалах и механизмах. Карьер по разработке щебня расположен на расстоянии 25км а по разработке песка на расстоянии 18км. Песок и щебень доставляются автотранспортом. Цемент на расстоянии 7км. Бетон доставляется на стройплощадку в автобетоносмесителях с расстояния 5км. Для производства сборных железобетонных элементов можно использовать мощности местных ЗЖБИ. Наименование материалов и расстояние от поставщиков до стройплощадки сведены в таблицу 1.1
Таблица 1.5 - Транспортные схемы для перевозки материалов
Расстояние от стройплощадки до поставщика км.
Сборные железобетонные конструкции
Проектирование производства работ
1.Составление вариантов схем производства работ
Строительство станций закрытым способом осуществляется через рабочие шахтные стволы. В отдельных случаях для этой цели используют также наклонные (эскалаторные) тоннели или вентиляционные стволы. Сооружение эскалаторного тоннеля и вестибюля обычно требует выделения отдельной строительной площадки.
Сооружение трехсводчатой станции с обделкой из сборных элементов ведет путем последовательной проходки трех станционных тоннелей с одновременным возведением постоянной обделки при помощи укладчиков. Обычно сначала сооружают боковые тоннели а затем средний.
При сооружении станций в неустойчивых грунтах проходку второго по времени бокового тоннеля ведут с отставанием не менее 30м относительно первого а среднего не менее 50м относительно второго бокового тоннеля.
Так как в нашем случае дана типовая Ленинградская станция то она имеет ряд особенностей. Монтаж колец боковых тоннелей ведут с обеспечением некоторой вертикальной эллиптичности с тем чтобы опорный чугунный тюбинг ОЧС имел превышение до +50мм.
Проходку среднего станционного тоннеля ведут уступным способом. Грунт из калоттной выработки выдают по лотку через проем в разбираемой части обделки в боковой тоннель. Из бокового же тоннеля поступают блоки и необходимые материалы. На верхний уступ к забою их подают кран-балкой (талью).
2.Технологическая последовательность и методы производства работ на отдельных участках
Работы по сооружению станции:
I.Подготовительные работы:
Инженерно-геологические изыскания и получение всей рабочей документации разработка ППР;
Заключение договора с подрядными организациями;
Подготовка и ограждение будущей строительной площадки;
Проведение разбивки геодезической сети в зоне будущего строительства;
Устройство временных бытовых зданий и сооружений а также складских помещений на период проведения строительных работ;
Сооружение околоствольного двора;
Проходка ствола и подходных штолен;
Сооружение монтажных и демонтажных щитовых камер;
Вынос подземных коммуникаций и инженерных сетей;
Доставка необходимого строительного оборудования строительных материалов и ГСМ;
Вывод шита и укладчика на трассу.
II.Работы по сооружению станции:
Работы по сооружению боковых тоннелей:
1. Проходка боковых тоннелей на полное сечение заходками по 075м;
2. Устройство углубления в круговом контуре выработки со стороны среднего зала станции для размещения блоков 85ФБС;
3. Монтаж тюбингоукладчиком обделки начиная с блока 85ФБС и заканчивая ОЧС;
4. Укладка внутри бокового тоннеля выравнивающего слоя металлобетона (фибробетонна) по поверхности ФБС для установки нижних цилиндрических шарниров с прикреплением к ним опорными частями и анкерными устройствами входящими в нижний железобетонный прогон;
5. Устройство опалубки и арматуры для бетонирования нижнего прогона;
7. Монтаж колонн и прогонов с верхним цилиндрическим шарниром с помощь. Специального подъёмного оборудования;
8. Ввод конструкции в работу путем подбивки металлобетона в основание колонны;
9. Нагнетание цементно-песчаного раствора в полости колонн и прогонов;
10. Устройство временного переставного инвентарного крепления перед сооружением среднего зала.
Сооружение среднего зала:
1.Разработка калотты с применением полущита и монтаж верхнего свода из железобетонных блоков;
3.Разработка ядра с отставанием от калотты на 25м;
4.Монтаж обратного свода;
5.Монтаж внутренних конструкций станции.
Устройство платформы пути контактного рельса;
Архитектурно-отделочные работы.
3.Работы подготовительного периода
До начала работ по сооружению станции должны быть выполнены все работы по обустройству поверхности: пройден ствол выполнена отсыпка строительной площадки сооружен околоствольный двор камера дренажной перекачки одновременно сооружают водостоки для отвода шахтных и ливневых вод и прокладывают коммуникации необходимые для проходческих работ: трубопроводы сжатого воздуха водопровода электрокабель вентиляции и т.п.
После этого производиться планировка строительной площадки и устраиваются проезды. Проезды целесообразно покрывать железобетонными плитами.
Для безопасного перехода людей могут быть устроены мостики или настилы шириной не менее 0.8 м с высотой перил 1 м и бортовыми досками для перехода через канавы и траншеи.
Территория строительной площадки должна быть ограждена забором а находящиеся на территории колодцы и шурфы – ограждены и закрыты. Траншеи и котлованы ограждают перилами и в темное время суток освещают. Монтаж строительного оборудования и вывод их на трассу.
К началу проходческих работ должны быть оборудованы душевая медпункт и организован пункт общественного питания.
Одним из первоочередных мероприятий является обеспечение стройплощадки электроэнергией сжатым воздухом и водой. В начальный период строительства требуется небольшое количество электроэнергии (50-100кВт) что позволяет временно до подвода постоянной линии электропередач использовать местные источники энергоснабжения (городские трансформаторные подстанции).
После организации строительной площадки размещении на ней временных зданий проездов сооружений и т.п. выполняют проходку шахтного ствола. На строительстве метрополитенов ствол выполняют кругового сечения диаметром внутреннего пространства 5.6 м.
После проходки ствола сооружаются подходные и околоствольные выработки. Эти выработки проходят горным способом. Через подходные выработки в дальнейшем при строительстве станции будет осуществляться транспортировка породы из забоя и подача материала.
3.1.Инженерно-геологические изыскания и получение всей рабочей документации разработка ППР
Одновременно с разработкой ТЭО выполняют инженерные изыскания необходимые для выбора площадки и принятия основных строительных решений а также согласовывают технические условия на подключение к сетям и коммуникациям.
Инженерно-геологические обследования основываются на результатах бурения грунтов для чего используют высокопроизводительное буровое оборудование. При изучении скальных массивов эффективно применение геофизических методов обследования. Они сокращают объем трудоемких и дорогостоящих буровых работ и дают более точные результаты.
3.2.Заключение договора с подрядными организациями
Договор строительного подряда заключается на строительство или реконструкцию предприятия здания (в том числе жилого дома) сооружения или иного объекта а также на выполнение монтажных пусконаладочных и иных неразрывно связанных со строящимся объектом работ. Правила о договоре строительного подряда применяются также к работам по капитальному ремонту зданий и сооружений если иное не предусмотрено договором.
В случаях предусмотренных договором подрядчик принимает на себя обязанность обеспечить эксплуатацию объекта после его принятия заказчиком в течение указанного в договоре срока.
3.3.Подготовка и ограждение будущей строительной площадки
В общем случае в состав подготовительных работ по освоению строительной площадки входят: изменение схем движения наземного городского транспорта устройство ограждений снос зданий и сооружений пересадка зеленых насаждений устройство подъездных путей возведение горного комплекса временных зданий и сооружений обеспечение строительства электроэнергией водой сжатым воздухом; перекладка и подвеска городских подземных и наземных коммуникаций; оборудование мест складирования элементов конструкций и материалов и т.п.
В первую очередь выполняют работы по ограждению стройплощадки монтажу копра и бункерной эстакады строительству машинного помещения тельферной эстакады здания ТП душевого комбината и вводов водопровода силовых электрокабелей водостока и канализации. Работы по строительству временных зданий и сооружений по возможности совмещают с проходкой шахтного ствола.
Ограждение стройплощадки выполняют с заборными элементами (защитным козырьком тротуаром перилами подкосами) или без них. При этом защитный козырек должен устанавливаться по верху ограждения с подъемом к горизонту под углом 200С в сторону тротуара или проезжей части; панели козырька должны обеспечивать перекрытие тротуара и выходить за его край на 50 – 100 мм. Перилами со стороны движения транспорта оборудуют тротуары ограждений расположенных на участках примыкания строительной площадки к улицам и проездам. В качестве ограждения без заборных элементов применяют железобетонные панели панели-стойки и стойки. Панели ограждений могут быть сплошными и разреженными. Защитно-охранные ограждения должны быть только сплошными. Для открытых участков метрополитена допускается применять ограды из стальной сетки или решетчатые железобетонные высотой не менее 16 м.
3.4.Произведение разбивки геодезической сети в зоне будущего строительства
Контуры проектируемых зданий и сооружений на планах наносят принимая координационные оси зданий и сооружений совмещенными с внутренними гранями стен. Строительная геодезическая сетка должна перекрывать весь рабочий план в виде квадратов со сторонами 10 см. Начало координат принимают в нижнем левом углу листа. Оси строительной геодезической сетки обозначают арабскими цифрами соответствующими числу сотен метров от начала координат и прописными буквами русского алфавита
3.5.Устройство временных бытовых зданий и сооружений а также складских помещений на период проведения строительных работ
В комплекс временных зданий и сооружений производственного и бытового назначения на базовых стройплощадках должны входить: душкомбинат с медпунктом буфетом и комнатой отдыха; контора начальника участка и маркшейдерская; механическая мастерская для текущего ремонта узлов машин и механизмов и изготовления необходимых деталей; пневматическая мастерская для профилактического ремонта инструмента; кузница и бурозаправочная; компрессорная станция (при отсутствии централизованного снабжения сжатым воздухом); комплектная трансформаторная подстанция; помещения и площадка для складирования и хранения оборудования и материалов оснащенная козловым краном грузоподъемностью не менее 50 т. При строительстве подземным способом шахтная площадка оборудуется также надшахтным комплексом.
Состав временных зданий и сооружений на промежуточных площадках определяют исходя из назначения площадок.
Административные помещения помещения для санитарно-гигиенического и бытового обслуживания работающих помещения для обеспечения технологических потребностей строительства допускается размещать в существующих зданиях и сооружениях при согласовании с органами административного санитарного и пожарного надзора.
Грузоподъемные механизмы и технологическое оборудование необходимо устанавливать на выровненных площадках с жестким покрытием согласно Паспорту и Инструкции по эксплуатации соответствующего оборудования. Границы опасных зон механизмов и оборудования должны быть ограждены и обозначены предупредительными знаками и сигналами хорошо видимыми в темное время суток. Не допускается размещение в опасных зонах оборудования и нахождение людей не связанных с данным видом СМР.
3.6.Сооружение околоствольного двора
До начала производства основных работ по возведению станции следует выполнить комплекс подготовительных работ включающих: проходку ствола сооружение околоствольного двора проходку подходных выработок сооружение монтажных и демонтажных щитовых камер монтаж щитов или укладчиков обделки и вывод их на трассу.
Размеры околоствольных и подходных выработок следует определять исходя из обеспечения транспортировки деталей конструкций станций и оборудования без переустройства основных откаточных путей.
3.7.Проходка ствола и подходных штолен
Шахтные комплексы обычно сооружают в плане в стороне от трассы. При этом околоствольные дворы выполняют односторонними тупиковыми или двусторонними в зависимости от общей организации проходческих работ. В составе подъемных установок применяют подъемные машины с цилиндрически м и барабанами с односкатной двух- или одноконцевой. На веской соответствен но двух клетей или одной клети и противовеса или только одной клети. Подъемные машины размещают в отдельном помещении. Цифры в маркировке машин характеризуют (слева направо) число барабанов (первая цифра перед буквенным обозначением типа барабана) их диаметр и ширину ( в метрах для цилиндрических барабанов и в миллиметрах для барабанов типа БМ ).
В стволе и над ствольном копре на уровне нижнего рабочего горизонта шахтной поверхности и бункерной эстакады необходимо оборудовать проемы для приема и обмена груза в подъемных сосудах и «лесоспуске» посадки и высадки людей и для ввода подъемных сосудов в ствол. Необходимо предусмотреть в стволе размещение подъемных отделений по числу сосудов и противовесов отделение для доставки длин номерных крупногабаритных материалов. и оборудования отделение для прокладки инженерных коммуникаций и лестничное отделение.
3.8.Сооружение монтажных и демонтажных камер
После проходки подходных выработок сооружаются щитовые монтажные камеры поперечного типа. Такой тип камер принят потому что все три тоннеля имеют одинаковую длину. Разработка грунта ведется горным способом с раскрытием выработки по частям способом опертого свода с возведением обделки из монолитного бетона. Для вывода из камеры станционных щитов и полущита в стенах оставлены проемы. Два круглых диаметром 10 м и один полукруглый закрепленные защитной стенкой за наружную поверхность камер. В лотковой части щитовой камеры по контуру оболочки щитов сооружают бетонное основание в которое при бетонировании закладывают железнодорожные рельсы. Они служат направляющими при выдвижении щита из камеры и поэтому должны быть уложены особо тщательно с допусками 5 мм в плане и 5мм в профиле.
Проходку второго бокового тоннеля будем вести с отставанием 30м от первого а среднего тоннеля на расстоянии не менее 50м относительно второго бокового. Это делают во избежание односторонней деформации тоннеля при несимметричной нагрузке обделки.
Рисунок 2.1 – Конструкция монтажных камер
3.9.Вынос подземных коммуникаций и инженерных сетей
Для обеспечения освещения сжатого воздуха и водоснабжения необходимо их вынести из подземной выработки. Обычно выносят через вертикальные стволы.
3.10.Доставка необходимого строительного оборудования и ГСМ
Доставку необходимого строительного оборудования и ГСМ осуществляют через вертикальные стволы а дальше по подходным штольням в нужные места.
Щит разобранный на транспортабельные узлы доставляют в монтажную камеру на платформах в определенной последовательности установленной монтажным графиком согласно маркировочным схемам. Отклонение размеров диаметра опорного кольца и оболочки смонтированного щита от проектного кругового очертания (эллиптичность) а также отклонение щита от проектной оси тоннеля должны быть в пределах 5мм. Сперва монтируется вся механическая часть щита. Потом гидравлическая включая проверку системы. В последнюю очередь монтируется электрическая часть щита. После испытания в работе щит вводят в забой разбирая крепление торцевой стены камеры. Аналогичны действия и для полущита.
3.12.Монтаж укладчика
Укладчики предназначенные для монтажа блочной обделки имеют дополнительные устройства для поддержания блоков во время монтажа. Монтаж укладчика производят в монтажной камере непосредственно рядом со щитом.
3.13.Вывод щита и укладчика на трассу
Для вывода этих щитов на трассу в торцевых стенах камеры устраивают проемы закрепляемые временно кирпичной или какой-либо другой кладкой при расположении в слабых грунтах проемы для вывода станционных щитов закрепляют двутавровыми металлическими балками № 45а а для вывода перегонных щитов – такими же балками № 27а. В некоторых случаях в стенах камер делают проемы для вентиляционного тоннеля и ходка.
4.Производство основных работ
4.1.Проходка боковых тоннелей
4.1.1.Разработка грунта
Разработка грунта ведется впереди щита на величину заходки равную ширине кольца обделки. Для разработки грунта используют пневматические отбойные молотки оснащенные лопатками или пиками.
Работы ведутся по ярусам в направлении сверху вниз с выдвижных платформ щита. Разработку начинают со средней ячейки верхнего яруса. Кровлю крепят марчеванами из досок толщиной 40-50 мм. Одним концом их опирают на наружную поверхность ножевого кольца а другим – на грунт в штрабе забоя. Закончив разработку грунта в пределах средней ячейки приступают к креплению лба забоя. Лоб забоя крепят горизонтальными досками установленными в разбежку. Доски прижимают ко лбу забоя через деревянные брусья забойными гидроцилиндрами штоки которых удлиняют коротышами из стальных труб прикрепленных к опорной части штока. На штоки гидроцилиндров устанавливают деревянные распорки предотвращающие ослабевание гидроцилиндра при падении давления в гидравлической сети.
Закончив разработку грунта и крепление в средней ячейке верхнего яруса аналогично разрабатывают и крепят забой одновременно в боковых ячейках щита. Нижние ярусы разрабатывают с породного уступа по всей ширине забоя. Грунт сбрасывают в зазор между лбом забоя и площадками щита в зону действия породопогрузочной машины используя для этого направляющее лотки из наклонно установленных досок. Разработку грунта очередного яруса ведут под защитой выдвинутых платформ щита. В нижней части забоя грунт перекидывают к погрузочной машине вручную.
Так как грунт – глина вполне устойчив при разработке забоя по контуру выработки оставляют нетронутым кольцевой уступ который при передвижке щита срезается ножевым кольцом.
4.1.2.Монтаж обделки
Особенность данной станции заключается в монтаже обделки перегонных тоннелей. К ним относиться постановка в состав каждого кольца одного опорного фигурного тюбинга. Эти тюбинги размещаются в плоскости будущего ряда колонн образуя опорные узлы для передачи на колонны усилий от разомкнутых сводов боковых и среднего тоннелей. Поэтому при монтаже необходима высокая степень точности (15 мм). Внизу под колоннами устраивают продольные ленточные железобетонные фундаменты.
Монтаж ведут тюбингоукладчиком типа ТУ-4Гп.
Тюбинги подаются к тюбингоукладчику рольгангом расположенным на технологической тележке. На рольганг тюбинги подаются тельфером закрепленным в своде тоннеля.
4.1.3.Погрузка и вывоз грунта
Погрузка грунта осуществляется породопогрузочной машиной прерывистого действия 1ППН-5У (технические характеристики приведены в таблице 2.1) на транспортерную ленту устраиваемую вдоль станционного тоннеля. Такой способ транспортировки грунта применен в связи с тем что необходимо производить работы по бетонированию лотка и основания для колонн с некоторым отставанием от забоя. Бетон должен набрать прочность в течении 7 дней для возможности его использования в качестве основания для временных путей. Это является препятствием для электровозной откатки. Устройство канатной откатки неэкономично так как это непроизводительно и энергоемко (вращение барабана движение вагонеток и т.д.). Кроме того установка для редукторной лебедки требует много места и производство работ получается менее безопасным чем при конвейерной транспортировке грунта а также необходимо монтировать транспортную эстакаду для движения через бетонируемые участки.
По конвейеру грунт поступает в монтажную камеру где грузиться в вагонетки емкостью 2м3 марки ВГМ-2.600 (технические характеристики приведены в таблице 2.2). Откатка вагонеток к стволу осуществляется аккумуляторным электровозом 45АРП-2М (технические характеристики приведены в таблице 2.3).
Материалы подвозят по боковому тоннелю и электрической талью через проем подают в средний тоннель откуда кран-балкой их транспортируют на верхний уступ.
Таблица 2.1 – Технические характеристики породопогрузочной машины 1ППН-5У
Техническая производительность
Наибольший размер погружаемого куска
Таблица 2.2 – Технические характеристики вагонетки ВГМ-2600
Продолжение таблицы 2.2 – Технические характеристики вагонетки ВГМ-2600
Таблица 2.3 – Технические характеристики электровоза 45АРП-2М
Скорость часового режима
Напряжение постоянного тока
4.1.4.Бетонирование нижнего прогона и фундамента под колонны монтаж верхних прогонов и колонн
Продольный железобетонные нижний прогон бетонируются с использованием деревянной опалубки непосредственно после возведения обделки и передвижки щита. Снятие опалубки допускается при достижении бетоном 30% прочности что соответствует 3 суткам.
С отставанием от забоя 40 м приступают к монтажу верхнего прогона с временной его поддержкой специальными приспособлениями. Затем монтируют колонну на которую опускают верхний прогон. Зазор образовавшийся между прогоном и верхним опорным элементом заполняют фибробетоном.
Также монтируются верхние распорные элементы.
4.2.Проходка калотты среднего зала
Для проходки калотты среднего зала используется специально запроектированный полущит (рисунок 2.2) который опирается на конструкции ранее собранных станционных тоннелей. Разработка породы ведется аналогично станционным щитам. Щит представляет собой передвижную стальную крепь незамкнутого очертания в виде арки с затяжкой. При движении щит опирается на специальные переносные опоры каткового типа устанавливаемые под пятами арки. Щит состоит из корпуса включающего ножеопорную арочную несущую металлоконструкцию с балочной затяжкой оболочку и вертикальные перегородки гидросистемы с щитовыми и забойными гидродомкратами двух рычажных укладчиков установленных на балке-затяжке и опорных частей. Ножеопорная металлоконструкция собрана на болтовых соединениях из монтажных сварных элементов. В состав опорных элементов входят верхние опорные плиты с обработанной контактной поверхностью цилиндрические катки и нижние стальные подкладки укладываемые на плоскости тюбингов ранее пройденных боковых тоннелей. Подкладки и катки периодически переносятся из хвостовой части полущита в ножевую по мере его передвижения.
Разработка грунта ведется впереди щита на величину заходки равную ширине кольца обделки. Для разработки грунта используют пневматические отбойные молотки оснащенные лопатками или пиками. Работы ведутся под защитой крепи кровли. Разработку начинают со средней ячейки. Кровлю крепят марчеванами из досок толщиной 40-50 мм. Одним концом их опирают на наружную поверхность ножевого кольца а другим – на грунт в штрабе забоя. Закончив разработку грунта в пределах средней ячейки приступают к креплению лба забоя.
Лоб забоя крепят горизонтальными досками установленными в разбежку. Доски прижимают ко лбу забоя через деревянные брусья забойными гидроцилиндрами штоки которых удлиняют коротышами из стальных труб прикрепленных к опорной части штока. На штоки гидроцилиндров устанавливают деревянные распорки предотвращающие ослабевание гидроцилиндра при падении давления в гидравлической сети. Разработанный грунт перекидывают на ленту транспортера. Лента расположена на стреле подъезжающего к щиту ленточного транспортера. Дальше грунт по транспортеру поступает на поперечный транспортер и через разобранную часть обделки боковых тоннелей грузится в вагонетки.
Сборку обделки начинают после передвижки щита. Обделку собирают из ж.б. блоков при помощи двух рычажных укладчиков начиная с нижних блоков ЦО (центральный опорный) опирающихся на тюбинги путевых тоннелей. Обделка включается в работу установкой замкового элемента. Каждый установленный блок придерживается выдвижными двутавровыми балками закрепленными на щите и убираемыми во время монтажа блока в щит. Блоки подаются на транспортные тележки из монтажной камеры посредством тельфера закрепленного на ранее собранной обделке. Далее на тележках блоки подвозят к укладчикам. Блоки при этом стоят на ребре для удобства их захвата рукой эректора. [16]
Рисунок 2.2 – Полущит для проходки калотты среднего зала
4.3.Разработка ядра и лотка среднего тоннеля
Разработка грунта происходит под защитой предварительно сооруженного свода из блоков. Расстояние между обделками путевых тоннелей равно 63 м а высота от лотка до свода около 10м. Но необходимо учитывать воздействие бокового давления на боковые станционные тоннели. Поэтому разработку ядра увязывают со съемом ж.б. тюбингов и устройство обратного свода производим сразу после разработки вручную на 075м. Уступ разрабатывается в два захода. Сперва небольшим экскаватором Э-153 разрабатывается грунт на глубину 2м для обеспечения достаточного габарита для более производительного экскаватора Э-801. Далее разработка грунта осуществляется уступом.
Погрузка грунта осуществляется на поперечный транспортер который перегружает грунт на транспортер установленный вдоль колонн в путевой тоннель на вагонетки.
5.Нагнетание раствора за обделку путевых и станционного тоннелей
Нагнетание выполняют в два приёма: первичное и контрольное. Первичное нагнетание производится цементно–песчаным раствором состава 1:3 контрольное нагнетание производится цементным раствором 1:0.
Раствор для нагнетания приготавливается непосредственно на рабочем месте. Материалы для приготовления раствора транспортируются в вагонетках. Приготовленный раствор подают за обделку по раствороводу насосом С-263 (технические характеристики приведены в таблице 2.4). Растворовод присоединяют к обделке при помощи иньектора закрепляемого в отверстии для нагнетания.
Первичное нагнетание производят до наступления «отказа» или появления раствора в вышележащих скважинах. Первичное нагнетание выполняется под давлением не превышающим 04 мПа.
Контрольное нагнетание выполняется растворонасосом С-263 после отвердевания раствора первичного нагнетания до прекращения поглощения цементного молока в течение 10-15 мин при предельном давлении 04 Мпа.
Таблица 2.4 - Технические характеристики растворонасоса С-263
Максимальное давление
Продолжение таблицы 2.4 – Технические характеристики растворонасоса С-263
Внутр. диаметр растворопровода
6.Монтаж внутренних конструкций станции
После окончания работ по проходке боковых тоннелей и среднего зала приступают к монтажу внутренних конструкций станции. Для этого монтируют в сводовой части боковых тоннелей балки на которых устраивается тельфер так же в боковых тоннелях устанавливают проходческие лебедки. При монтаже конструкции подвешиваются на тельфере и лебедками подтягиваются до нужного положения по горизонтали.
Торцевые стены сооружают в местах примыкания станционных тоннелей к перегонным а также в конце среднего станционного тоннеля и понизительной подстанции. Она состоит из сваренных между собой металлических листов толщиной 8-10 мм прикрепляемой на болтах к торцам обделки тоннеля. К листам со стороны обращенной к грунту приваривают зигзагообразные анкеры из арматурной стали.
Укладку жесткого основания производят в станционных тоннелях по заданным проектом профилю и отметкам.
В путевых тоннелях жесткое основание рассчитывается под укладку путей метрополитена; в среднем тоннеле на жестком основании устраивают полы служебных подплатформенных помещений.
Одновременно с укладкой жесткого основания делают дренажи и дренажные колодцы открытые люки и т.д.
В след за укладкой жесткого основания сооружают путевую стену боковых тоннелей. В верхней части устраивают дренаж для отвода воды стекающей с зонта.
Работы по устройству пассажирской платформы начинают с бетонирования опор. Затем укладывают балки.
Сборные элементы плит и продольных балок укладывают краном. Швы между плитами замоноличивают цементным раствором.
Для создания гладкой внутренней поверхности а также для отвода случайной воды проникающей через обделку своды станционных тоннелей перекрывают водоотводными зонтами. Детали зонта монтируют с передвижных тележек последовательно по уклону станции.
7.Устройство пути и контактного рельса
По окончании монтажа платформенного участка начинается монтаж пути. С начала в тоннель завозится на всю длину станционного участка рельсовые клети типа Р65 и длиной 125 м (25 м) которые укладываются попарно на бетонную подготовку. Затем в тоннель опускают шпалы. Шпалы опускаются партиями с расчетом потребности шпал на звено. Шпалы укладываются на бетонную подготовку примерно по эпюре а затем на шпалы производят надвижку рельс при помощи портальных рам и лебедок. Рельсы крепятся на мягкие шпалы и в таком виде оставляют до чистовой сборки пути.
Когда весь путь собран "на черно" производится разбивка шпал и строгая установка по эпюре. После подвески всех шпал путь выставляют на бетонные "кубики" размером 150х200х300 мм и деревянные клинья.
Специальное звено со сменным маркшейдером выставляют путь в плане и профиле. В профиле путь выставляется с помощью подбивки или опускания деревянных клиньев а в плане с помощью винтовых домкратов.
По окончанию рихтовки пути промывают лотковую часть водой под давлением 4-6 атмосфер и приступают к установке опалубки и бетонирования пути. После набора бетоном трехсуточной прочности начинают монтаж контактного рельса.
Устраиваются по эпюре кронштейны удерживающие контактный рельс свариваются 125 метровые клети контактного рельса в единую клеть. Места сварных швов тщательно шлифуются. Готовые: сваренные клети навешивают на кронштейны и крепят с применением изолирующих материалов. Сверху готовая клеть закрывается пластмассовым коробом.
8.Архитектурно-отделочные и пусконаладочные работы
По окончании всех строительно-монтажных работ приступают к архитектурно-отделочным и пусконаладочным работам. Ведут эти работы специализированные бригады. В состав архитектурно-отделочных работ входят:
Оштукатуривание и побелка потолка и верха стен станции облицовка стен мрамором облицовка полов покраска и побелка служебных помещений и т.д. Стены станции облицовываются мрамором а цокольные части стен гранитом. Гранит укладывается на пол платформы. Параллельно с архитектурно-отделочными работами ведутся работы по устройству систем автоблокировки и связи прокладываются различные коммуникации и т. д.
9.Определение объёмов основных работ составление ведомости машин и механизмов
Таблица 2.5 - Объемы основных работ
Формула подсчета объемов
Разработка породы под монтажную камеру гр. 4 (2шт)
V=2h·b·l=2·15·319·8=7656
Бетонирование монтажной камеры (2шт)
=2·(09·31+31·65)·8+2·7·266 = 11412
Монтаж тюбингоукладчика (применительно ТУ-8.5)
Разработка грунта отбойными молотками гр.4
(боковой тоннель- 2 шт)
Монтаж обделки из ж.б. тюбингов переменного сечения (15 т)
Бетонирование нижнего прогона и основания под колонны
V=(a+b)h=(061+1)·07=113
Монтаж верхнего прогона
V=abh=045075·375=112
Установка металлических колонн (2 тоннеля)
=2·06²·314·3·2174=39т
Продолжение таблицы 2.5 – Объём основных работ
Первичное нагнетание
Гидроизоляция стыков (2тоннеля)
Контрольное нагнетание
Демонтаж тюбингоукладчика
Монтаж полущита (применительно СЩ-8.5)
Монтаж тюбингоукладчика
Разработка грунта гр.4 отбойными молотками калотта среднего тоннеля
=425²·(3143-sin(3143))2=16
Монтаж обделки из ж.б. блоков
Гидроизоляция стыков
Разработка уступа на глубину
м экскаватором Э-153
Разработка нижнего уступа на глубину 38 м экскаватором Э-801
Выемка тюбингов временного заполнения
Монтаж станционной платформы
Устройство обратного свода из ж.б. блоков и его распирание
Монтаж водозащ. зонта
Монолитный бетон на основание пути и лоток ср. тон
Укладка пути (2 тоннеля)
Облицовка гранитом платформы станции
Облицовка мрамором стен станции
Таблица 2.6 - Ведомость машин и оборудования
Породопогрузочная машина
Вагонетки емкостью 2м3
Аккумуляторный электровоз
Полущит для проходки калотты R=491м
Тележка для ги работ
Тележка для перевозки чугунных тюбингов
Электрическая лебедка
Транспортеры ленточные
Укладчикуст. на полущит
Организация строительной площадки подсобных и вспомогательных предприятий
1.Общие принципы организации строительной площадки
После проведения организационных мероприятий необходимо выбрать место для строительной площадки на городской застройке. В соответствии со СП 48.13330.2011 “Организация строительства” выбираем схему совмещенной строительной площадки для строительства стоянки. Стройплощадку необходимо оснастить комплексом временных зданий и сооружений обеспечивающий нормальный процесс строительного производства в котловане и на поверхности а также соблюдения требований охраны труда техники безопасности и охраны окружающей среды.
Работы подготовительного периода начинаются с обустройства строительной площадки. Место строительной площадки обносится забором высотой 25 м из железобетонных плит. Оборудуется въезд и выезд со строительной площадки. От городской тепло- и водосети подводит тепло и воду. Электроснабжение осуществляется от городской электросети.
Под стройплощадку выбран участок освещение которого требует наименьших затрат рабочего времени и средств.
В состав подготовительных работ по освоению стройплощадки входят: устройство необходимых ограждений устройство подъездных путей возведение временных зданий и сооружений перекладка и подвеска городских подъездных наземных коммуникаций.
Расположение строительной площадки для строительства станции метрополитена находится на площади Калинина на пересечении улиц Дуси Ковальчук и Красного Проспекта.
Строительная площадка имеет выезды на ул. Дуси Ковальчук что позволяет машинам сразу выезжать на прямую из города.
2.Ограждение и освещение территории строительной площадки
Искусственное освещение на строительной площадке подразделяется на рабочее аварийное эвакуационное и охранное. Освещение осуществляется осветительными установками общего освещения и светильниками обеспечивая уровни освещенности не менее нормируемых.
Нормы освещенности рабочих мест и участков:
– в темное время суток ограждение опасных зон стройплощадки обеспечено световыми сигналами;
– сети рабочего и аварийного освещения должны быть раздельными и питаться от двух независимых источников энергии;
– при необходимости для охраны открытой стройплощадки выделяют часть светильников рабочего освещения с тем чтобы освещенность на границах стройплощадки была не менее 05лк на уровне земли.
Расчет прожекторного освещения производится приближенно по мощности прожекторной установки. Освещение открытых строительных площадок и рабочих мест следует производить так чтобы осветительные установка общего равномерного освещения обеспечивали освещенность не менее 2 лк в районе производства работ. Для равномерного освещения принимаем прожекторы с лампами накаливания. Ориентировочное число прожекторов определяем по формуле:
где m= 025 - коэффициент учитывающий световую отдачу источника света КПД прожекторов и коэффициент использования светового потока для ламп накаливания;
Eн=05 лк- нормируемая освещенность горизонтальной поверхности;
k= 15 - коэффициент запаса;
S - освещаемая площадь м
Рл = 350 Вт - мощность лампы.
Принято 6 прожекторов для освещения строительной площадки. Минимальная высота установки прожекторов над освещаемой поверхностью:
где imin = 19200 - максимальная сила света зависящая от типа прожектора и мощности источника света.
Расстояние между мачтами принимается 30-50м.
3.Временные здания и сооружения
На строительной площадке устраиваются следующие здания и сооружения:
-контора строительства (9х27х25м):
-комбинат бытовых и подсобных помещений (душ комбинат медпункт уборная раздевалка помещения для сушки одежды и т.д.)- 320 м2;
-компрессорная - 90 м2 ;
-трансформаторная - 22 м2 ;
-механическая мастерская - 180 м2 ;
-арматурный цех - 150 м2 ;
-электросварочный цех - 60 м2 ;
-машинный цех - 70 м2 ;
-сооружения для склада ГCM- 60 м2;
- Под бытовые помещения и контору принимаем УТС (унифицированные типовые сек-ции) сборно-разборного типа рамно-панельные деревянные-420-12 с габаритом 35х9х3м;
- Под арматурный цех и склад металлоконструкций 25х6х3;
- Под механический цех УТС 420-09 15х9х3;
- Под помещения сторожевой и пожарной охраны УТС 420-12 6х6х3м;
- Маркшейдерская-УТС 420-12 9х9х3;
- Инструментальная-УТС 420-12 6х6х3;
- Столярная и склад пиломатериалов УТС 420-12. 20х9х4.2м;
- Склад ГСМ- УТС 420-09. 9х6х3м.
- Машинное здание-УТС 420-09-12х9х-3м.
4.Организация складского хозяйства
В складское хозяйство входят следующие здания и сооружения:
-Склад для хранения ж.б. обделки;
-Склад лесоматериала и арматуры;
-Склад оборудования и запасных частей к применяемым машинам.
Площадь необходимая для складского хозяйства определяется по формуле:
где Smp - требуемая площадь склада м;
kn - коэффициент учитывающий проезды проходы и вспомогательные помещения (при открытом хранении материалов kn=12 при закрытых бункерах kn=13);n - потребность в материальных ресурсах; lbS - фактические размеры и площадь складируемых материалов.
Для складирования цемента: V=70м³ - на шаг колонн.
Для складирования ж.б. обделки: V=135м³ - на шаг колонн.
Склад для металлоконструкций: V=42м³
Склад пиломатериалов: V=20м³
Smp = 180+55+26 = 261м2.
5.Временные автодороги
Дороги покрыты временными дорожными плитами. Для обеспечения стока воды вдоль дорог устраиваются кюветы с минимальным уклоном 3 земляное полотно автодорог имеет поперечный уклон в сторону кюветов.
Внутриплощадочные дороги запроектированы исходя из задач безопасности движения транспорта. При трассировке дорог соблюдены минимальные расстояния: между дорогой и временными зданиями – 15м; между дорогой и складской площадкой – 05м; Ширина проезжей части временных дорог принята равной 6м.
6.Энергоснабжение строительства
Все потребители электроэнергии разбиты на основании "Правил устройств электроустановок" на три категории по надёжности.
I категория: центральная вентиляционная установка аварийное освещение пожарное водоснабжение. К этой категории относятся электроприемники в случае выхода которых из строя могут наступить опасные для жизни человека последствия. Перерыв в электроснабжение I категории нагрузки допускается только на время автоматического ввода резервного питания.
II категория: компрессорные насосные водоотлив подъемная машина вентиляция перегонная рабочее освещение сварочные трансформаторы. Это электроприемники перерыв в электроснабжении которых связан с нарушением строительных работ простоев рабочих и механизмов. Перерыв в электроснабжении II категории нагрузки могут быть допущены на время необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом.
III категория: все остальные электроприемники не подлежащие к определению I и II категории. Перерыв не более 1 суток. К III категории относят электроприемники установленные на подсобных объектах строительства: душкомбинатах зданиях производственно-бытового назначения наружное освещение.
Таблица 3.1 – характеристика потребителей
Потребители электроэнергии
Транспортер ленточный
Вентиляционная установка
Расчет нагрузок выполняется по установленной мощности электроприемников и коэффициенту спроса с дифференциацией по видам потребителей по формуле:
где а = 105- коэффициент учитывающий потери в сети; k1 k2 k3 - коэффициенты спроса зависящие от числа потребителей; PcPmPовPон- мощности потребителей: силовых технологических устройств внутреннего и наружного освещения; сosφ- коэффициент мощности зависящий от количества и загрузки потребителей;
Принято четыре трансформаторные подстанции типа СКТП-750.
7.Снабжение строительства сжатым воздухом
Сжатый воздух на строительной площадке используется для обеспечения работы пневмоинструмента и пневмотранспорта.
Таблица 3.2 – Характеристики потребителей
Расход сж.возд. м3мин
Потребное количество сжатого воздуха (м³мин) и производительность компрессорной установки определяются по числу потребителей сжатого воздуха с учетом 20 % резерва:
Qk=1.2·k1·k2·k3·k4·; (3.5)
где к1- коэффициент одновременности работы машин потребляющих сжатый воздух (к1= 071 при n к2=15- коэффициент учитывающий утечки сжатого воздуха из пневматических сетей. k3=13- коэффициент определяющий объем воздуха при его охлаждении; к4=1- поправочный коэффициент на высотное расположение компрессорной станции (при высоте до 300 м); n к5 = 12- коэффициент учитывающий износ механизмов.
Qk=1.2·071·15·13·1·(10·1·12+3·12·12+3·3·12)=1451м³мин;
Для обеспечения равномерной (без толчков) подачи сжатого воздуха в пневматическую сеть на выходе компрессорной станции устанавливаются воздухосборники (ресиверы) объем которых (м3) рассчитывается по формуле:
Принято компрессорных станции КСП-258.
Таблица 3.3 – Технические характеристики компрессорной станции КСП-258
Рабочее давление воздуха МПа
Мощность двигателя кВт
8.Водо- и теплоснабжение строительства
Для проектирования сетей временного водоснабжения на период строительства станционного комплекса необходимо знать потребление воды на отдельные виды работ и хозяйств строительства. Суммарный расход воды определяется по формуле:
Qобщ=Qпр+Qхоз+Qпож; (3.7)
где Qпр Qхоз Qпож соответственно расходы воды на производственные хозяйственные бытовые и противопожарные цели.
Расход воды для производственных целей:
где 12 - коэффициент учитывающий неучтенные расходы; Qcp - средний производственный расход воды в смену; К1- коэффициент неравномерности потребления воды (для силовых установок К1=11 для подсобных предприятий К1=125 для производственных расходов К1=16 для транспортного хозяйства К1=2 для санитарно-бытовых служб К1=27); m=6- число часов в смену;
Расход воды на хозяйственные нужды:
где np - наибольшее количество рабочих в смену; n1 - норма потребления воды на одного человека в смену (n1= 20л-для площадок с канализацией); n2 = 30 л - норма потребления воды на прием одного душа; n3= 03 - коэффициент учитывающий отношения пользующихся душем к наибольшему количеству рабочих в смену.
Минимальный расход воды для противопожарных целей определяют из расчета одновременного действия двух струй из гидрантов по 5 лс на каждую струю:
Qобщ=48+025+10=1505лс;
Вода необходимая для строительства подается по временным отводам от городской водосети.
В районе строительства имеется канализационная сеть и санузлы соединены с городской канализацией.
Для проектирования теплоснабжения строительства необходимо определить расход тепла для потребителей (подсобные предприятия технические базы) с установлением наиболее целесообразного вида теплоносителя.
Общая потребность в тепле определяется по формуле:
Qобщ=(Qот+Qтех+Qcуш)К1·К2 (3.10)
где Qот Qтех Qcуш - количество тепла соответственно на отопление зданий технологические нужды сушку внутренних конструкций; К1 = 12 - повышающий коэффициент на неучтенные расходы тепла; К2 =115- повышающий коэффициент на потери тепла в сети.
где а - коэффициент зависящий от расчетных температур наружного воздуха = -29°С а=100; q0qв - отопительная характеристика зданий; Vн- наружный объем здания.
Необходимое количество тепла на обогрев и вентиляцию составляет:
Qот = [107·(18 -(-29)) –11(18 -(-29))]·295·24 =63239184 кДжсут
Расход тепла на сушку одного комплекта спецодежды в течении 10 часов составляет - 125-103 кДж;
Максимально принято 150 комплектов спецодежды.
Qcуш =125·103·150 = 188·103 кДж.
Величина расхода тепла необходимая для подогрева воздуха подаваемого на станцию в зимний период времени:
Qтех = 3600·mb·Qcp·(tcp-tн); (3.12)
где mb - масса воздуха поступающего на станцию; Ccp = 0.24ДжС - теплоемкости воздуха поступающего на станцию; tcp=10°С- средняя температура воздуха подаваемая на станцию; tн = -290 С - температура наружного воздуха.
Qтех = 3600·100·024· (10-29)=336900 кДжсут
Qобщ = (63239184+188000+336900)·12·115=13731·10 кДжсут
В качестве теплоносителя для системы теплоснабжения используется подогретая вода с температурой 70-130°С а качестве отопительно-вентиляционных агрегатов приняты калориферы. Отопительная вода подается по временным трубам подсоединенным к существующим трубам теплоснабжения городской сети.
Календарное планирование
1.Определение нормативной продолжительности строительства станции табличным способом.
В календарном плане строительства объекта на основе общей организационно-технологической схемы строительства приводится очередность и сроки строительства основных и вспомогательных зданий и сооружений пусковых комплексов и работ подготовительного периода с распределением капитальных вложений и объёмов СМР по этапам.
Календарный план строительства состоит из двух частей: левой - расчетной и правой – графической.
Для составления сетевого графика необходимо иметь следующие данные:
- данные о технологии и организации строительства аналогичных объектов;
- действующие нормы и расценки;
- сведения о сложившейся структуре и наличии ресурсов строительных и монтажных организаций.
- продолжительность выполнения отдельных работ на основании накопленного опыта.
2.Составление сетевого графика производства работ
По каждому виду работ составляются сетевые графики которые впоследствии объединяются в единый комплексный сетевой график строительства объекта.
Приступая к построению сети необходимо установить:
- какие работы должны быть завершены раннее чем начинается данная работа;
- какие работы могут начинаться после завершения данной;
- какие работы могут выполнятся одновременно с данной работой;
- объемы работ принимаем по данным таблиц объемов работ.
Таблица 4.2 – Расчет сетевого графика
Расчет сетевого графика
Число предшествующих работ
Число последующих работ
Первоочередные работы
Сооружение щитовой монтажной камеры
Проходка обходной штольни
Сооруженеи щитовой демонтажной камеры
Монтаж станционого щита СЩ 85
Монтаж станционого щита СЩ 85 (№2)
Проходка бокового тоннеля
Контрольное нагнетание
Бетонирование н. прогона
Монтаж прогонов и колонн
Монтаж ВСП (левый тоннель)
Монтаж водозащитного зонта
Продолжение таблицы 4.2 – Расчет сетевого графика
Монтаж ВСП (правый тоннель)
Устройство обратного свода
Пусконаладочные работы
Сдача в эксплуатацию
В данном курсовом проекте произведен расчет сметной стоимости строительства трех-сводчатой станции метрополитена глубокого заложения колонного типа в соответствии со СниП 11-01-95.
Составлены: калькуляции на транспортные расходы на: песок ЦПР бетон арматуру сборный железобетон мрамор и гранит. Также составлены локальные сметы и сводная смета.
Стоимость эксплуатации машин и механизмов составила: 685637 тыс. руб.
Стоимость обслуживающих процессов составила: 1093818 тыс. руб.
Стоимость основных объемов строительства составила 4473468 тыс. руб.
Общая стоимость строительства составляет 10173025 тыс. руб.
Охрана труда и промышленная безопасность при строительстве станции метрополитена
Ответственность за соблюдение требований безопасности при эксплуатации машин (инструментов инвентаря технологической оснастки оборудования) а также средств коллективной и индивидуальной защиты работающих возлагается:
- за техническое состояние машины и средств защиты - на организацию на балансе которой они находятся.
- за проведения обучения и инструктаж по безопасности труда- на организацию
в штате которой состоят рабочие.
- за соблюдение требований безопасности труда при производстве работ- на организацию осуществляющие работы.
1.Система обеспечения безопасности
Все лица находящиеся на строительной площадке обязаны носить защитные каски по ГОСТ 12.4.087-80 . Рабочие и ИТР без защитных касок и других необходимых средств индивидуальной защиты к выполнению работ не допускаются.
Организация строительной площадки участков работ и рабочих мест должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапах выполнения работ.
Все территориально обособленные участки должны быть обеспечены телефонной связью или радиосвязью. При наличии мест опасных для здоровья и жизни рабочих необходимо огородить опасную зону и принять срочные меры для ликвидации опасных ситуаций. При организации строительной площадки размещение участков работ рабочих мест проездов строительных машин и транспортных средств проходов для людей следует установить опасные для людей зоны в пределах которых постоянно действуют или потенциально могут действовать опасные производственные факторы Опасные зоны должны быть обозначены знаками безопасности надписями установленной формы. Строительная площадка в населенных местах во избежании доступа посторонних лиц должна быть огорожена Конструкция ограждений должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23407-78. Ограждения примыкающие к местам массового прохода необходимо оборудовать сплошным защитным козырьком.
Складирование материалов конструкции и оборудования должно осуществляться в соответствии с требованиями стандартов или технологических условий на материалы изделия и оборудования. Заготовка и обработка арматуры должна выполняться в специально предназначенных для этого и соответственно оборудованных цехах. На участке где ведутся монтажные работы не допускается ведение других работ и нахождение посторонних лиц. До начала работ по проходке подземных выработок все представители технического надзора должны быть ознакомлены под расписку с геологическими и гидрогеологическими условиями участка. Сведения по геологии и гидрогеологии должны быть также сообщены рабочим. Выполнять подземные работы при отсутствии или недостаточном количестве аварийного запаса материалов инструментов и инвентаря противопожарных и других средств защиты запрещается.
При разработке забоя ручным или механизированным инструментом а так же при буровзрывном методе проходки забой должен разрабатываться сверху вниз.
Все работы по сооружению тоннелей следует осуществлять в строгом соответствии с требованиями "Правил безопасности при строительстве метрополитенов и тоннелей" (М. Оргтрансстрой 1975г) типовых инструкций по охране труда для проходчика машинистов погрузочной машины нагнетальщика раствора (М. Оргтрансстрой 1972 1973 1974 гг.).
Подавать сигналы машинисту механизма разрешается только одному рабочему назначенному службой технического надзора. Включение механизмов разрешается только после подачи сигнала этим рабочим который обязан убедиться что работе механизмов не что не мешает. До включения механизмов машинист должен дать ответный сигнал. Каждый исполненный сигнал должен быть воспринят машинистом как сигнал "стоп".
2.Предупреждение несчастных случаев и профессиональных заболеваний
Для оперативного оповещения работающих о возникновении аварии на объекте кроме телефонной связи должна действовать аварийная сигнализация (световая звуковая). У телефонных аппаратов в выработках и на строительной площадке должны вывешиваться номера телефонов вызова горноспасательного подразделения и других аварийных служб.
Порядок оповещения людей об аварии объявляется приказом по организации и доводится до сведения работников при ознакомлении с ПЛА.
Пути выхода людей из опасных зон должны (по возможности) предусматривать их эвакуацию по незагазированным выработкам кратчайшими маршрутами к выходам на поверхность.
3.Охрана окружающей природной среды
При строительстве тоннелей должна быть обеспечена безопасность для жизни и здоровья населения охрана атмосферного воздуха земель лесов вод животного мира и других объектов окружающей природной среды зданий и сооружений а так же сохранность заповедников памятников природы истории и культуры от вредного влияния строительных работ. Необходимо осуществлять систематически и контроль за состоянием природной среды.
Предприятия проводящие строительные работы на предоставленных им в пользование землях обязаны в ходе иди после выполнения работ приводить эти земли в состояние пригодное для их использования по назначению.
Должны осуществляться мероприятия препятствующие эрозии почв или другим формам утраты плодородия земель.
Отвалы грунты не подлежащие рекультивации должны быть формированы с учетом требований охраны окружающей среды.
Предприятия должны обеспечивать рациональное использование поверхностных и подземных вод их охрану от загрязнения и истощения устранение вредного воздействия сточных и шахтных вод на природные объекты. Сброс неотчищеных вод в водные объекты запрещён.
4.Меры по предупреждению и ликвидации аварий
Для каждого строящегося подземного объекта должен быть разработан и утвержден план ликвидации аварий (ПЛА) в соответствии с Инструкцией по составлению и реализации планов ликвидации аварий на строительстве подземных сооружений (приложение 1 ). ПЛА пересматривается не реже чем через 6 месяцев и должен быть утвержден не позднее 15 дней до ввода его в действие
При возникновении пожара в подземных условиях а также в котлованах траншеях зданиях на поверхности если возникает угроза попадания продуктов горения в подземные выработки первоочередные действия по ликвидации аварии должны быть направлены на спасение людей в этих выработках.
К тушению пожаров на строительных площадках а также в котлованах и траншеях строящихся открытым способом подземных сооружений привлекаются по согласованию подразделения Государственной противопожарной службы в порядке согласно Регламенту взаимодействия организаций подразделений горноспасательной и противопожарной служб при ликвидации аварий обусловленных пожарами на объектах строительства подземных сооружений
Составление ТЭП – технико-экономических показателей проекта
Транспортных расходов на 1т разработанного грунта.
Составлена в ценах 2017 г.
Наименование конечных пунктов
Погрузочно-разгрузочные работы в местах отгрузки
Автомобильная перевозка
Погрузочно-разгрузочные работы в местах назначения
Составил: Федоров А.А.
Транспортных расходов на 1т бетона.
Транспортных расходов на 1т металлоконструкций (арматура).
Транспортных расходов на 1т мрамора.
карьер-стройплощадка
Транспортных расходов на 1т гранита.
Транспортных расходов на 1т железобетонных конструкций.
Транспортных расходов на 1т ЦПР.
Список использованных источников
Справочник инженера тоннельщика. Г.М.Богомолов Д.М. Голицынский – М. Транспорт 1993-389с.
СП 131.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. Строительная климатология;
СП 120.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 32-02-2003. Метрополитены;
СП 63.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции;
СП 22.13330.2011. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений;
СТО-ГК "Трансстрой"-013-2007. Нагельное крепление котлованов и откосов в транспортном строительстве;
СП 45.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения основания и фундаменты;
Фролов Ю.С. Голицинский Д.М. Ледяев А.П. Метрополитены. Учебник для ВУЗовпод ред. Ю.С. Фролова;
СТО СГУПС 1.01 С. 02-2015. Стандарт организации. Работа выпускная квалификационная и курсовой проект. Требования к оформлению.
ПБ 03-428-02 Правила безопасности при строительстве подземных сооружений. М. Госгортехнадзор 2002 г.
ГЭСН-81-02-07-2001 Бетонные и железобетонные конструкции сборные.
ГЭСН-81-02-29-2001 Тоннели и метрополитены.
ГЭСН-81-02-15-2001 Отделочные работы.
ФЕР-81-02-07-2001 Бетонные и железобетонные конструкции сборные.
ФЕР-81-02-29-2001 Тоннели и метрополитены.
ФЕР-81-02-15-2001 Отделочные работы.
ВниР. Сборник В3. Строительство метрополитенов тоннелей и подземных сооружений специального назначения. Вып. 3. Монтаж и демонтаж горнопроходческого оборудования в подземных условиях. М. 1987 – 112с.
ВниР. Сборник В3. Строительство метрополитенов тоннелей и подземных сооружений специального назначения. Вып. 4. Проходка выработок открытым способом. М. 1987 – 231с.
ВниР. Сборник В3. Строительство метрополитенов тоннелей и подземных сооружений специального назначения. Вып. 5. Монтаж Верхнего строения в подземных условиях. М. 1987 – 112с.
Пособие по проектированию метрополитенов. М. 1992. 157с.
Справочник инженера-тоннельщика. Под ред. В.Е. Меркина С.Н. Власова О.Н. Макарова. М.: Транспорт 1993. 389с.
Тоннели и метрополитены. Учебник для вузов. Под ред. В.Г. Храпова. М.:Транспорт 1989. 320с.
Главатских В.А. Сетевое планирование и управление в метро- и тоннелестроении. Учебное пособие. Новосибирск 1993 г.
Главатских В.А. Технология строительства метрополитенов. Часть 3. Строительство станций метрополитена открытым и полузакрытым способами. Новосибирск 2004 г.
В.Г. Диаковский. Методические указания по выполнению курсового проекта «Железобетонные конструкции станции метрополитена мелкого заложения» по дисциплине «Бетонные и железобетонные конструкции». Новосибирск 1993. 44с.
Организация строительства и производства работ по сооружению станций метрополитена. Ч I. Сооружение станций метрополитена мелкого заложения.: Методич. указания к курсовому и дипломному проектированию. Главатских В.А. Поправко А.К. Новосибирск 1984 – 55с.
Организация строительства и производства работ по сооружения станций метрополитена. Ч II. Инженерная подготовка строительного производства. Сост. В.А. Главатских А.К. Поправко. Новосибирск 1988. 113с.
В.С. Молчанов Ю.Н. Савельев Г.Н. Полянкин. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов по тоннелям и метрополитенам. Новосибирск: Из-во СГУПСа 2002 – 47с.

Метро ПЗ.docx

Краткя характеристика конструктивных особенностей станции и местных условий строительства3
2.Геомтрческие параметры конструкции и инженерные особенности3
3.Общая характеристика городской застройки4
4.Климатические условия5
5.Инженерно-геологические и гидрологические условия7
6.Материально-техническое обеспечение строительства спецификация строительных материалов местные и привозные строительные материалы расстояния.7
Проектирование производства работ9
1 Определение возможных вариантов технологических схем производства работ в зависимости от способа раскрытия и временного крепления горной выработки.9
2 Способ сооружения вестибюля10
2.1 Расчет элементов временного крепления котлована13
3 Технологическая последовательность и методы производства работ16
4 Составление ведомости объёмов строительно-монтажных работ строительных материалов машин и механизмов.17
5 Подготовительный период: перечень состав работ последовательность.20
5.1 Подготовка и ограждение будущей строительной площадки21
5.2 Устройство временных бытовых зданий и сооружений а также складских помещений на период проведения строительных работ22
Перечень использованных источников24
Краткая характеристика конструктивных особенностей станции и местных условий строительства
По способу производства работ: Закрытый способ работ
По конструктивной схеме обделки ПУ: Пилонная
По типу конструкции перекрытия ПУ: Сводчатая трехпролетная
По месторасположению пассажирской посадочной платформы: Островная
По материалам обделки ПУ: Чугунные тюбинги
По месту расположению на линии: Конечная
По способу связи уровня платформы с уровнем входной площадки: Эскалаторы
Габарит по ГОСТ 23961-80
Число вагонов в составе поезда:5 вагонов
Район строительства: гор Ростов-на-Дону
2.Геомтрческие параметры конструкции и инженерные особенности
Рисунок 1.1 – Пилонная станция с обделками тоннелей из чугунных тюбингов.
Станция такого типа состоит из трёх (реже двух) залов — центрального и двух боковых. Залы образованы самостоятельными тоннелями между которыми устроены проходы. В боковых (путевых) залах устраиваютсяпосадочные платформы центральный зал является распределительным. Все три зала образуют общую островную платформу. В торец центрального зала как правило подводитсяэскалаторный наклон что позволяет пассажирам подниматься на поверхность непосредственно с уровня платформы. Для осуществления проходов между залами (в боковых залах с одной стороны а в центральном — с обеих сторон) в процессе проходки тоннелей и монтажа обделки в нормальные тюбинговые кольца включают специальные элементы которые образуют раму проёма.
Верхняя (а иногда и нижняя) часть рамы собрана из специальных фасонных клиновидныхтюбинговс скошенными кольцевыми бортами. Уложенные в определённом порядке в смежных кольцах они образуют клинчатые перемычки проёма. После раскрытия проёмов клинчатые перемычки воспринимают нагрузку от разомкнутых колец обделки и передают её на на усиленные (имеющие дополнительное кольцевое ребро жёсткости) боковые тюбинги рамы проёма. В условиях значительных нагрузок в рамах проёма устанавливают как верхние так и нижние клинчатые перемычки. В более благоприятных условиях нижние клинчатые перемычки заменяются усиленными тюбингами.
Проходы между тоннелями имеют замкнутую бетонную или железобетонную обделку. При устройстве проходов грунт между смежными тоннелями заменяется бетоном. При наличии напорных грунтовых вод гидроизоляция проходов выполняется из металлических листов сваренных между собой и заанкеренных в бетоне обделки прохода.
3.Общая характеристика городской застройки
Станция расположена в Заречном районе г. Ростова-на-Дону на пересечении ул Луговая и Заречная.
План городской застройки показан в Приложении А.
Положение трассы в плане определено из условия размещения станции в наиболее важном пассажиробразующем пункте района с учетом сложившейся планировочной структуры района с перспективой развития городской застройки и строительства последующих станций метрополитена.
Станция располагается на второй линии метрополитена и имеет два выхода На генеральной линии метрополитена станция занимает конечное положение и не является пересадочной.
Рисунок 1.2 – Плана развития метрополитена в Ростове-на-Дону
4.Климатические условия
Климатические данные для города Ростов-на-Дону приведены в соответствии с [2] СП Строительная климатология. Климатический район - IIIВ [2 рис. А1 прил. А]. Снеговой район – II Ветровой район - III .
Температурные характеристики средней месячной и годовой температуры воздуха представлены в таблице 1.1 данные взяты из [2 табл. 5.1].Климатические параметры указаны в таблице 1.2 и 1.3.
Таблица 1.1 – Температурные характеристики средней месячной и годовой температуры
Таблица 1.2 – Климатические параметры холодного периода года
Температура воздуха наиболее холодных суток С
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки С
Температура воздуха С обеспеченностью 094
Абсолютная минимальная температура воздуха С
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца С
Продолжительность сут и средняя температура воздуха С периода со средней суточной температурой воздуха
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца %
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее холодного месяца %
Количество отсадков за ноябрь-март мм
Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь мс
Средняя скорость ветра мс за период со средней суточной температурой воздуха 8 С
Таблица 1.3 – Климатические параметры теплого периода года
Температура воздуха С
Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца С
Абсолютная максимальная теипература воздуха С
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца оС
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца %
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца %
Количество осадков за апрель-октябрь мм
Суточный максимум осадков мм
Преобладающее направление ветра за апрель-октябрь
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль мс
5.Инженерно-геологические и гидрологические условия
Характеристики грунтов заданные по заданию приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Характеристики грунтов
Отметка подошвы слоя м
6.Материально-техническое обеспечение строительства спецификация строительных материалов местные и привозные строительные материалы расстояния.
Рисунок 1.3 – Обозначение элементов конструкций ПУ:
-Клинчатые перемычки
-Плита платформенного участка
Таблица 1.5 – Потребность материалов на повторяющийся участок длиной 75 м пилонной станции из чугунных тюбингов.
Таблица 1.6 – Потребность материалов на повторяющийся участок длиной 75 м пилонной станции из чугунных тюбингов.
Таблица 1.7 – Ведомость машин и механизмов
Таблица 1.8 – Доставка строительных материалов на стройплощадку
ТПК БУЛАТ Ростов-на-Дону
Металлоконструкции любой сложности
ВСП (в том числе и рельсы)
Мраморный карьерНовосибирск
ТИП ИНЖИНИРИНГ СТИЛМосква
Проектирование производства работ
1 Определение возможных вариантов технологических схем производства работ в зависимости от способа раскрытия и временного крепления горной выработки.
Строительство станций закрытым способом осуществляется через рабочие шахтные стволы. В отдельных случаях для этой цели используют также наклонные (эскалаторные) тоннели или вентиляционные стволы. Сооружение эскалаторного тоннеля и вестибюля обычно требует выделения отдельной строительной площадки. Процесс сооружения станции включает последовательную проходку трёх станционных тоннелей с возведением постоянной обделки разного типа в глухих частях и проёмной части станции. Для того чтобы в меньшей степени нарушать естественное равновесие грунтового массива проходятся сначала путевые тоннели затем средний. Иногда с учётом местных условий последовательность проходки меняется и опережающим возводится средний тоннель.
Проходка ведётся сплошным забоем или способом пилот-тоннеля. Проёмы в процессе монтажа колец обделки заполняются временными нормальными тюбингами а зазоры между тюбингами и клинчатыми перемычками — временными вкладышами. Все элементы рамных колец окаймляющих проёмы укладываются в строгом соответствии с их конструктивной маркировкой и точным совпадением осей проёмов среднего и бокового тоннелей.
В нашем случае сооружение пилонной станции с обделкой из сборных элементов ведет путем последовательной проходки станционных тоннелей с одновременным возведением постоянной обделки при помощи укладчиков. Обычно сначала сооружают боковые тоннели а затем средний. При сооружении станций в неустойчивых грунтах проходку второго по времени бокового тоннеля ведут с отставанием не менее 30м относительно первого а среднего не менее 50м относительно второго бокового тоннеля. Проходку среднего станционного тоннеля ведут уступным способом. Грунт из калоттной выработки выдают по лотку через проем в разбираемой части обделки в боковой тоннель. Из бокового же тоннеля поступают блоки и необходимые материалы. На верхний уступ к забою их подают кран-балкой (талью).
Из бокового же тоннеля поступают тюбинги и необходимые материалы.
2 Способ сооружения вестибюля
При сооружении платформенного участка станции закрытым способом работ необходимо запроектировать ограждающую конструкцию котлована. Котлован устраивается для сооружения в нём конструкции вестибюля. Размеры котлованы примем B=16 м H=8 м.
Разработка и крепление котлована является весьма дорогостоящими и трудоёмкими технологическими процессами затраты на них составляют до 25-40% полной стоимости сооружения станции метрополитена.
Задачу крепления котлована можно решить различными способами сравнение вариантов и выбор оптимального производится на основании технико-экономических показателей.
) Вскрытие котлована с естественными откосами без специального крепления стен
Данный способ применим в устойчивых грунтах естественной влажности при наличии большой площади для устройства строительной площадки. Крутизна откосов зависит от физико-механических свойств грунтового массива расположения горизонта грунтовых вод и глубины котлована. Основной объём работ приходится на земляные работы по разработке грунта. Способ является наименее трудозатратным и не требует большого количества строительных материалов что значительно сокращает расходы.
Однако устройство естественных откосов в данных инженерно-геологических условиях при значительной глубине котлованане целесообразно и потребует большого объёма земляных работ. Ширина котлована поверху при естественных откосах будет достигать значительных размеров что в данных градостроительных условиях плотного расположения различных объектов городской инфраструктуры не реализуемо.
) Вскрытие котлована с прямыми стенами с установкой свайно-балочного ограждения
Данное ограждение предполагает временное крепление котлована вертикальными металлическими сваями из двутавровых балок №30 – 60 с установкой расстрелов между стенами и устройством затяжки между балками из досок. Этот метод применяется в основном в грунтах нормальной влажности. Способ крепления свайно-балочным ограждением является наиболее широко применяемым в качестве ограждающей конструкции котлованов при строительстве станций метрополитенов открытым способе работ а также относительно простой в производстве.
Главным недостатком является большой расход материалов (металла для свай и расстрелов и дерева для затяжки) и как следствие увеличению сметной стоимости.
) Ограждение способом «стена в грунте»
Сущность способа заключается в устройстве сплошной монолитной или сборной железобетонной стены в узкой траншее заполненной глинистым раствором которая впоследствии будет использоваться как постоянный элемент конструкции.
Данный вид ограждения целесообразен при ведении работ вблизи зданий и сооружений сложных инженерно-геологических условиях и при высоком уровне грунтовых вод. Недостатками данного способа являются трудозатратность и большая сметная стоимость.
) Вскрытие котлована с прямыми стенами с установкой нагельного ограждения
Нагельное крепление позволяет обеспечить устойчивость крутых и вертикальных стенок откосов строительных котлованов путём укрепления прилегающего грунтового массива системой армирующих стержней и устройством защитного покрытия поверхности откоса. Нагели связывают грунтовый массив по всей своей длине образуя самонесущую массивную подпорную стенку из армированного грунта.
Нагельное крепление применяется для стен и крутонаклонных откосов строительных котлованов и выемок глубиной как правило не более 15 м и отсутствии водоносных и трудно осушаемых грунтов как временное а при устройстве надлежащей антикоррозионной защиты – и как постоянное.
В условиях плотной городской застройки когда не возможно устройство в котловане естественных откосов данный вид крепления является оптимальным. В отличие от крепления откосов по средствам устройства свайной шпунтовой железобетонной или других подпорных стен усиленных анкерами или распорками нагельное крепление является наиболее экономически выгодным не требующим возведения массивной ограждающей конструкции.
На основании выше приведенного сравнения технико-экономических показателей вариантов крепления котлована и особенностей типа крепления откосов котлована можно сделать вывод что наиболее целесообразным в данных строительных условиях является устройство нагельного крепления с набрызг-бетонным покрытием.
2.1 Расчет элементов временного крепления котлована
Расчет модель крепления представляет собой: нагели воспринимая растягивающие усилия за счёт трения вступают во взаимодействие с окружающим грунтом увеличивая в нём величину эффективного сцепления и связывают в пределах своей длины в единое целое грунтовый массив который рассматривается как массивная подпорная стенка способная воспринимать давление грунта и внешние нагрузки.
Согласно нормативному документу [10 п. 5.3.5] расчёты внешней устойчивости включающие проверку устойчивости армированного массива на опрокидывание и сдвиг относительно основания должны выполняться по следующим условиям:
где – сумма моментов удерживающих сил воздействующих на армированный массив относительно центра вращения (т. 0);
– сумма моментов опрокидывающих сил относительно того же центра;
– коэффициент надёжности принимаемый в зависимости от класса сооружения и расчетной сейсмичности площадки строительства равный 12;
– коэффициент условий работ равный ;
– общий вес армированного массива;
– угол внутреннего трения грунта лежащего в основании армированного массива согласно инженерно-геологической колонке для песок гравелистый равный ;
– равнодействующая внешних сдвигающих нагрузок.
Общий вес армированного массива рассчитывается по формуле:
где – удельный вес грунта для суглинка равный ;
– объёмзакреплённого грунтового массива на 1 м равен .
Равнодействующая внешних сдвигающих нагрузок равна:
где– высота стенки котлована равная ;
– коэффициент активного бокового давления грунта определяемый по формуле:
К расчёту приняты следующие геометрические значения крепления: шаг нагелей – 1 м длина арматурного стержня – 4 м диаметр арматурного стержня – 28 мм толщина набрызгбетонного покрытия – 100 мм угол наклона стержней к горизонту – 5°.
Схема к расчёту устойчивости нагельного крепления котлована представлена ниже на рисунке 2.9.
Рисунок 2.1 – Расчётная схема
Проверки устойчивости на опрокидывание и сдвиг:
По результатам расчёта можно сделать вывод что оба условия выполняются следовательно запроектированное конструкция временного ограждения котлована в виде нагельное крепления из арматурных стержней длинной 4 м и диаметром 28 мм с набрызг-бетонным покрытием толщиной 100 мм подобранно верно.
3 Технологическая последовательность и методы производства работ
Работы по сооружению станции:
I.Подготовительные работы:
Инженерно-геологические изыскания и получение всей рабочей документации разработка ППР;
Заключение договора с подрядными организациями;
Подготовка и ограждение будущей строительной площадки;
Проведение разбивки геодезической сети в зоне будущего строительства;
Устройство временных бытовых зданий и сооружений а также складских помещений на период проведения строительных работ;
Сооружение околоствольного двора;
Проходка ствола и подходных штолен;
Сооружение монтажных и демонтажных щитовых камер;
Вынос подземных коммуникаций и инженерных сетей;
Доставка необходимого строительного оборудования строительных материалов и ГСМ
Вывод шита и укладчика на трассу.
II.Работы по сооружению станции:
Работы по сооружению боковых тоннелей:
1. Проходка боковых тоннелей на полное сечение заходками по 075м;
2. Устройство углубления в круговом контуре выработки со стороны среднего зала станции для размещения блоков 85ФБС;
3. Монтаж тюбингоукладчиком обделки начиная с блока 85ФБС и заканчивая ОЧС;
4. Монтаж опалубки и заливка пилоннов
5. Устройство временного переставного инвентарного крепления перед сооружением среднего зала.
Сооружение среднего зала:
1Разработка калотты центрального зала с помощью полущита
3 Разработка ядра с отставанием от калотты на 25м;
4 Монтаж обратного свода;
5 Монтаж внутренних конструкций станции
Устройство платформы пути контактного рельса;
Архитектурно-отделочные работы.
4 Составление ведомости объёмов строительно-монтажных работ строительных материалов машин и механизмов.
Таблица 2.1 - Объемы основных работ
Формула подсчета объемов
Разработка породы под монтажную камеру гр. 4 (2шт)
Бетонирование монтажной камеры (2шт)
Монтаж тюбингоукладчика (применительно ТУ-8.5)
Продолжение таблицы 2.1
Разработка грунта отбойными молотками гр.4
(боковой тоннель- 2 шт)
Первичное нагнетание
Гидроизоляция стыков (2тоннеля)
Контрольное нагнетание
Демонтаж тюбингоукладчика
(применительно СЩ-7.5)
Монтаж тюбингоукладчика
Монтаж обделки из чугунных тюбингов
Монтаж станционной платформы
Монолитный бетон на основание пути и лоток ср. тон
Укладка пути (2 тоннеля)
Облицовка гранитом платформы станции
Облицовка мрамором стен станции
Таблица 2.2 - Ведомость машин и оборудования
Породопогрузочная машина
Вагонетки емкостью 2м3
Аккумуляторный электровоз
Полущит для проходки калотты R=435м
Тележка для ги работ
Тележка для перевозки чугунных тюбингов
Электрическая лебедка
Транспортеры ленточные
Ведомость материалов представлена в Пункте 1.6 курсовой работы.
5 Подготовительный период: перечень состав работ последовательность.
До начала работ по сооружению станции должны быть выполнены все работы по обустройству поверхности: пройден ствол выполнена отсыпка строительной площадки сооружен околоствольный двор камера дренажной перекачки одновременно сооружают водостоки для отвода шахтных и ливневых вод и прокладывают коммуникации необходимые для проходческих работ: трубопроводы сжатого воздуха водопровода электрокабель вентиляции и т.п.
После этого производиться планировка строительной площадки и устраиваются проезды. Проезды целесообразно покрывать железобетонными плитами.
Для безопасного перехода людей могут быть устроены мостики или настилы шириной не менее 0.8 м с высотой перил 1 м и бортовыми досками для перехода через канавы и траншеи.
Территория строительной площадки должна быть ограждена забором а находящиеся на территории колодцы и шурфы – ограждены и закрыты. Траншеи и котлованы ограждают перилами и в темное время суток освещают. Монтаж строительного оборудования и вывод их на трассу.
К началу проходческих работ должны быть оборудованы душевая медпункт и организован пункт общественного питания. Одним из первоочередных мероприятий является обеспечение стройплощадки электроэнергией сжатым воздухом и водой.
После организации строительной площадки размещении на ней временных зданий проездов сооружений и т.п. выполняют проходку шахтного ствола. На строительстве метрополитенов ствол выполняют кругового сечения диаметром внутреннего пространства 5.6 м.
После проходки ствола сооружаются подходные и околоствольные выработки. Эти выработки проходят горным способом. Через подходные выработки в дальнейшем при строительстве станции будет осуществляться транспортировка породы из забоя и подача материала.
5.1 Подготовка и ограждение будущей строительной площадки
В общем случае в состав подготовительных работ по освоению строительной площадки входят: изменение схем движения наземного городского транспорта устройство ограждений снос зданий и сооружений пересадка зеленых насаждений устройство подъездных путей возведение горного комплекса временных зданий и сооружений обеспечение строительства электроэнергией водой сжатым воздухом; перекладка и подвеска городских подземных и наземных коммуникаций; оборудование мест складирования элементов конструкций и материалов и т.п.
В первую очередь выполняют работы по ограждению стройплощадки монтажу копра и бункерной эстакады строительству машинного помещения тельферной эстакады здания ТП душевого комбината и вводов водопровода силовых электрокабелей водостока и канализации. Работы по строительству временных зданий и сооружений по возможности совмещают с проходкой шахтного ствола.
Ограждение стройплощадки выполняют с заборными элементами (защитным козырьком тротуаром перилами подкосами) или без них. При этом защитный козырек должен устанавливаться по верху ограждения с подъемом к горизонту под углом 200С в сторону тротуара или проезжей части; панели козырька должны обеспечивать перекрытие тротуара и выходить за его край на 50 – 100 мм. Перилами со стороны движения транспорта оборудуют тротуары ограждений расположенных на участках примыкания строительной площадки к улицам и проездам. В качестве ограждения без заборных элементов применяют железобетонные панели панели-стойки и стойки. Панели ограждений могут быть сплошными и разреженными. Защитно-охранные ограждения должны быть только сплошными. Для открытых участков метрополитена допускается применять ограды из стальной сетки или решетчатые железобетонные высотой не менее 16 м.
5.2 Устройство временных бытовых зданий и сооружений а также складских помещений на период проведения строительных работ
В комплекс временных зданий и сооружений производственного и бытового назначения на базовых стройплощадках должны входить: душкомбинат с медпунктом буфетом и комнатой отдыха; контора начальника участка и маркшейдерская; механическая мастерская для текущего ремонта узлов машин и механизмов и изготовления необходимых деталей; пневматическая мастерская для профилактического ремонта инструмента; кузница и бурозаправочная; компрессорная станция (при отсутствии централизованного снабжения сжатым воздухом); комплектная трансформаторная подстанция; помещения и площадка для складирования и хранения оборудования и материалов оснащенная козловым краном грузоподъемностью не менее 50 т. При строительстве подземным способом шахтная площадка оборудуется также надшахтным комплексом.
Состав временных зданий и сооружений на промежуточных площадках определяют исходя из назначения площадок.
Административные помещения помещения для санитарно-гигиенического и бытового обслуживания работающих помещения для обеспечения технологических потребностей строительства допускается размещать в существующих зданиях и сооружениях при согласовании с органами административного санитарного и пожарного надзора.
Грузоподъемные механизмы и технологическое оборудование необходимо устанавливать на выровненных площадках с жестким покрытием согласно Паспорту и Инструкции по эксплуатации соответствующего оборудования. Границы опасных зон механизмов и оборудования должны быть ограждены и обозначены предупредительными знаками и сигналами хорошо видимыми в темное время суток. Не допускается размещение в опасных зонах оборудования и нахождение людей не связанных с данным видом СМР.
До начала производства основных работ по возведению станции следует выполнить комплекс подготовительных работ включающих: проходку ствола сооружение околоствольного двора проходку подходных выработок сооружение монтажных и демонтажных щитовых камер монтаж щитов или укладчиков обделки и вывод их на трассу.
Размеры околоствольных и подходных выработок следует определять исходя из обеспечения транспортировки деталей конструкций станций и оборудования без переустройства основных откаточных путей.
Перечень использованных источников
Тоннели и метрополитены Под ред. В. Г. Храпова. М. 1989. - 383 с.
СП 120.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 32-02-2003.Метрополитены М 2012 с. 259;
СП 131.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.Строительная климатология М 2012 с. 115;
СП 63.13330.2012 «Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» М. 2012. С.161.
ГОСТ 23961-80«Метрополитены. Габариты приближения строений оборудования и подвижного состава.». М. 1980. - 173 с.
Справочник инженера-тоннельщика Под ред. Г. М. Богомолова Транспорт 1993. – 389 с.
Фролов Ю.С. Голицинский Д.М. Ледяев А.П.Метрополитены. Учебник для ВУЗов – М.:«Желдориздат» 2001 – 528с;
Технология строительства метрополитенов. Ч. 2. Строительство станций метрополитена закрытым способом. Учебное пособие Главатских В.А. Новосибирск 2003. 213 с.;
Организация строительства и производства работ по сооружению станций метрополитена. Ч. 1. Сооружение станций метрополитена мелкого заложения. Методическое указание к курсовому проекту Главатских В.А. Поправко А.К. Новосибирск 1984. 53 с.;
СТО-ГК "Трансстрой"-013-2007. Нагельное крепление котлованов и откосов в транспортном строительстве М 2007 с. 150;
СТО СГУПС 1.01 С. 02–2015 «Работа выпускная квалификационная. Курсовой проект» Сост. А. Я. Неустроев А. А Новоселов А. Н.Донец Н. А. Донец. – Новосибирск: СГУПС 2015. - 65 с.
Правила безопасности при строительстве подземных сооружений. ПБ03-428-02. – М. 2002. - 425 с.

Титул.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Сибирский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Геотехника тоннели и метрополитены»
по дисциплине «Транспортные тоннели и метрополитены»
КР-ТТиМ-СМТ-413-083-2021