RU2410495C1

RU2410495C1 - Columned triple-arched subway station without side platforms

Info

Publication number: RU2410495C1
Application number: RU2009140513/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Владимирович Тимофеев (RU); Олег Владимирович Тимофеев; Петр Алексеевич Деменков (RU); Петр Алексеевич Деменков
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-01-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention refers to construction of tunnels, in particular - to construction of subway stations. Columned triple-arched subway station without side platforms, including middle hall with passenger platforms, side tunnels of running diameter opened at the side of middle hall, without passenger platforms, with walls-columns separated with openings, pitch of which equals pitch of doors arrangement in wagons of train. Side tunnels are arranged of unclamped prefabricated reinforced concrete rings of standard width, including upper and lower metal figure tubings within the limits of ring dimensions, having triangular slot in the middle part for the whole width of ring and joined via hinged devices with upper and lower reinforced concrete runs, which are rigidly joined to reinforced concrete walls-columns. On the back of figure tubing there are holes provided to fix steel support for end journals of upper and reverse arches of the middle hall of station in process of its erection.

EFFECT: reduced labour intensiveness and faster rates of construction.

3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству тоннелей, в частности к строительству станций метрополитена.The invention relates to the construction of tunnels, in particular to the construction of subway stations.

Известна колонная трехсводчатая станция метрополитена (Тоннели и метрополитены / В.П.Волков, С.Н.Наумов, А.Н.Пирожкова, В.Г.Храпов. Изд. 2-е. М.: Транспорт, 1975), включающая средний зал, разомкнутые со стороны среднего зала боковые тоннели из колец с верхним и нижним опорными элементами и внутренние несущие конструкции, которые содержат верхний двухконсольный прогон, колонну, башмак и бетонный ростверк, при этом верхний прогон жестко связан с верхними опорными элементами колец боковых тоннелей, а башмак жестко связан с бетонным ростверком.Known three-vaulted column metro station (Tunnels and subways / V.P. Volkov, S.N. Naumov, A.N. Pirozhkova, V.G. Khrapov. Publishing house 2nd. M .: Transport, 1975), including the average the hall, side tunnels of rings with upper and lower supporting elements open from the side of the middle hall and internal load-bearing structures that contain an upper two-console run, a column, a shoe and a concrete grillage, while the upper run is rigidly connected with the upper supporting elements of the rings of the side tunnels, and the shoe is rigidly connected to the concrete grillage.

Недостатком данного изобретения является жесткая связь внутренних конструкций с верхними опорными элементами и бетонным ростверком в боковых тоннелях при неизбежных деформациях в процессе строительства, что приводит к появлению во внутренних конструкциях внецентренных усилий, которые ухудшают статическую работу и увеличивают материалоемкость конструкций.The disadvantage of this invention is the rigid connection of the internal structures with the upper supporting elements and the concrete grillage in the side tunnels with inevitable deformations during the construction process, which leads to the appearance of eccentric forces in the internal structures that worsen the static work and increase the material consumption of the structures.

Известна колонная трехсводчатая станция метрополитена (авторское свидетельство СССР №523975. Станция метрополитена колонного типа. Опубл. 05.08.76, бюл. №29), включающая средний зал, разомкнутые со стороны среднего зала боковые тоннели из колец с верхним и нижним опорными элементами и внутренние конструкции, которые в каждом боковом тоннеле содержат нижний неразрезной монолитный железобетонный прогон и в каждом кольце шарнирно связаны с верхним опорным элементом, а прогон в каждом кольце шарнирно оперт на нижний опорный элемент.Known column three-vault metro station (USSR author's certificate No. 523975. Column type metro station. Publ. 05.08.76, bull. No. 29), including the middle hall, the side tunnels from the rings with the upper and lower supporting elements open from the middle hall and internal structures that in each side tunnel contain a lower continuous monolithic reinforced concrete run and in each ring are pivotally connected to the upper supporting element, and the run in each ring is pivotally supported on the lower supporting element.

Недостатком данного изобретения является то, что такая станция метрополитена предусматривает наличие в боковых тоннелях пассажирских посадочных платформ, вследствие чего диаметр боковых тоннелей составляет 8,5-9,5 м и требует больших объемов выемки горных пород, материалоемкости обделки и колонно-прогонного комплекса, а также расходов на архитектурное оформление и эксплуатацию боковых тоннелей.The disadvantage of this invention is that such a metro station provides for the presence of passenger landing platforms in the side tunnels, as a result of which the diameter of the side tunnels is 8.5-9.5 m and requires large volumes of rock excavation, the material consumption of the lining and the column-run complex, and also the costs of the architectural design and operation of the side tunnels.

Известна трехсводчатая станция без боковых платформ (Лиманов Ю.А. Метрополитены. Изд. 2-е. М.: Транспорт, 1971), принимаемая в качестве прототипа, включающая боковые станционные тоннели, такого же наружного диаметра, как перегонные (например, 5,5 м). В состав усиленных железобетонных тюбинговых колец с высотой борта 0,25 м включены со стороны среднего станционного туннеля чугунные фигурные тюбинги, между которыми расположены сборные чугунные стены-колонны и проемы для посадки-высадки пассажиров в вагоны поезда. Ширина проема принята 1,85 м, расстояние между ними в осях - 4,61 м, что соответствует расстоянию между осями дверей в вагонах поезда. Ширина сборных чугунных стен-колонн составляет 2,76 м. Проемы высотой в свету 3,1 м обрамлены сверху и снизу сборными чугунными перемычками.A three-vaulted station without side platforms is known (Yu.A. Metropolitan Limanov. Ed. 2 nd. Moscow: Transport, 1971), adopted as a prototype, including side station tunnels of the same outer diameter as distillation ones (for example, 5, 5 m). The reinforced concrete tubing rings with a side height of 0.25 m include cast-iron figured tubing on the side of the middle station tunnel, between which are prefabricated cast-iron column walls and openings for passengers to board and board the train. The width of the aperture is 1.85 m, the distance between them in the axles is 4.61 m, which corresponds to the distance between the axes of the doors in the train cars. The width of the prefabricated cast-iron wall-columns is 2.76 m. The openings 3.1 m high in light are framed above and below by prefabricated cast-iron lintels.

Недостатками вышеприведенного изобретения являются:The disadvantages of the above invention are:

1. Использование тюбинговых колец нестандартной ширины 76,8 см, вместо обычных 100 см, что удорожает стоимость обделки за счет применения нетиповых ее элементов и большого расхода дорогостоящего чугуна.1. The use of tubing rings of non-standard width 76.8 cm, instead of the usual 100 cm, which increases the cost of lining due to the use of its atypical elements and the high consumption of expensive cast iron.

2. Жесткое (бесшарнирное) соединение стенок-колонн с опорными фигурными чугунными тюбингами при неизбежных деформациях конструкции в процессе строительства станции вызывает появление внецентренных нагрузок на колонны и поэтому требует повышенного запаса прочности и расхода материала.2. A rigid (hinge-free) connection of the wall-columns with curly cast-iron tubing supports in case of inevitable structural deformations during the construction of the station causes eccentric loads on the columns and therefore requires an increased margin of safety and material consumption.

3. Наличие на внешней стороне фигурного тюбинга опорного выступа, выходящего за наружный контур кольцевой обделки, препятствует применению при сооружении боковых тоннелей такой станции прогрессивных щитовых комплексов с блочной обделкой, разжимаемой в породу, и эффективной поточно-сквозной организации строительства линий метрополитена.3. The presence on the outside of the figured tubing of the support ledge extending beyond the outer contour of the ring lining prevents the use of progressive shield systems with block lining expandable into the rock during the construction of the side tunnels of such a station and the efficient flow-through organization of the construction of subway lines.

Целью данного изобретения является разработка конструкции и схемы строительства трехсводчатой станции без боковых платформ, обеспечивающих снижение ее стоимости, трудоемкости и повышение темпов строительства.The aim of this invention is to develop the design and construction scheme of a three-vaulted station without side platforms, providing a reduction in its cost, labor and increase the pace of construction.

Технический результат заключается в том, что предлагаемая конструкция колец боковых тоннелей станции благодаря фигурным металлическим тюбингам (см. фиг.3) обеспечивает возможность применения высокопроизводительного щитового механизированного перегонного комплекса с дуговым крепеукладчиком блоков и разжатием кольца на породу гидродомкратом между лотковыми блоками 11, с фиксацией кольца клиньями 12. Все это позволяет резко снизить трудоемкость работ, повысить скорость проходки и улучшить геомеханическую обстановку по сравнению с прототипом. Применение верхнего и нижнего прогонов 6 обеспечивает независимость шага проемов и их ширины от ширины колец обделки, а использование монолитного железобетона при возведении прогонов и стен-колонн резко снижает стоимость и трудоемкость работ по сравнению с чугунными стенами-колоннами и чугунными перемычками в проемах, предусмотренными в станции-прототипе.The technical result consists in the fact that the proposed design of the rings of the side tunnels of the station, thanks to the shaped metal tubing (see Fig. 3), makes it possible to use a high-performance shield mechanized distillation complex with an arc block-laying unit and unloading the ring onto the rock by a hydraulic jack between the channel blocks 11, with ring fixation wedges 12. All this can dramatically reduce the complexity of the work, increase the speed of penetration and improve the geomechanical situation in comparison with type. The use of upper and lower runs 6 ensures independence of the step of the openings and their widths from the width of the lining rings, and the use of monolithic reinforced concrete for the construction of runs and wall-columns dramatically reduces the cost and complexity of work compared with cast-iron wall-columns and cast-iron jumpers in the openings provided in prototype station.

Технический результат достигается тем, что колонная трехсводчатая станция метрополитена без боковых платформ, включающая средний зал с пассажирской платформой, разомкнутые со стороны среднего зала боковые тоннели перегонного диаметра без пассажирских платформ, со стенами-колоннами, разделенными проемами, шаг которых равен шагу дверей в вагонах поезда, согласно изобретению боковые тоннели выполнены из разжатых на породу сборных железобетонных колец стандартной ширины (1 м), включающих верхний и нижний металлические фигурные тюбинги в пределах габаритов кольца, имеющие в средней части треугольное углубление на всю ширину кольца и соединенные через шарнирные устройства с верхним и нижним железобетонными прогонами, которые жестко связаны с железобетонными стенами-колоннами, при этом на спинке фигурного тюбинга предусмотрены отверстия для закрепления стальной приставки под пяты верхнего и обратного сводов среднего зала станции в процессе его сооружения.The technical result is achieved by the fact that a three-arch vaulted metro station without side platforms, including a middle hall with a passenger platform, lateral tunnels of open diameter from the middle hall, without passenger platforms, with column walls separated by openings, the step of which is equal to the door step in train cars , according to the invention, the side tunnels are made of precast reinforced concrete rings of standard width (1 m) pressed out onto the rock, including upper and lower metal figured tubing in within the dimensions of the ring, having in the middle part a triangular recess over the entire width of the ring and connected through hinged devices to the upper and lower reinforced concrete girders, which are rigidly connected to the reinforced concrete wall-columns, with holes for fixing a steel attachment under the heels of the upper and reverse arches of the middle hall of the station in the process of its construction.

Изобретение поясняется чертежами (фиг.1, 2, 3), где 1 - средний зал; 2 - пассажирская платформа; 3 - боковые тоннели; 4 - типовые железобетонные кольца перегонного диаметра; 5 - фигурные металлические тюбинги; 6 - прогоны; 7 - стены-колонны; 8 - шарнирное опорное устройство; 9 - проем; 10 - раздвижные двери; 11 - лотковые блоки боковых тоннелей; 12 - клинья боковых тоннелей; 13 - стальная приставка; 14 - железобетонные блоки верхнего свода; 15 - домкрат; 16 - блоки временного заполнения; 17 - железобетонные блоки обратного свода; 18 - лотковые блоки среднего тоннеля; 19 - клинья среднего тоннеля.The invention is illustrated by drawings (figure 1, 2, 3), where 1 is the middle room; 2 - passenger platform; 3 - side tunnels; 4 - typical reinforced concrete rings of distillation diameter; 5 - shaped metal tubing; 6 - runs; 7 - wall-columns; 8 - articulated support device; 9 - aperture; 10 - sliding doors; 11 - chute blocks of the side tunnels; 12 - wedges of the side tunnels; 13 - steel prefix; 14 - reinforced concrete blocks of the upper arch; 15 - a jack; 16 - blocks temporary filling; 17 - reinforced concrete blocks of the return arch; 18 - tray blocks of the middle tunnel; 19 - wedges of the middle tunnel.

В боковых станционных тоннелях 3 применяется типовая сборная железобетонная обделка 4 перегонного типа, с шириной кольца 1 м, в которую включены металлические верхний и нижний опорные фигурные тюбинги 5, толщина которых равна толщине кольца железобетонной обделки. При этом конструкция фигурных тюбингов обеспечивает сборку колец обделки при проходке тоннеля щитовым комплексом (в том числе, с высокоэффективным дуговым крепеукладчиком блоков), последующую установку прогонно-колонного комплекса 6 и 7 между фигурными тюбингами с шарнирным их соединением 8. При последующем сооружении среднего станционного тоннеля по уступной схеме пяты верхнего 14 и обратного 17 сводов опирают посредством приставки 13 на фигурные металлические тюбинги боковых тоннелей с передачей нагрузки на прогонно-колонный комплекс в виде железобетонных или стальных пустотелых конструкций, внутренние полости которых затем заполняют высокопрочным твердеющим раствором («коробчатый сталебетон»).In the side station tunnels 3, a typical prefabricated reinforced concrete lining 4 of the distillation type is used, with a ring width of 1 m, which includes metal upper and lower supporting figured tubing 5, the thickness of which is equal to the thickness of the reinforced concrete lining ring. At the same time, the design of the shaped tubing ensures the assembly of the lining rings during tunnel tunneling with a shield complex (including those with a highly efficient arch block stacker), the subsequent installation of the run-column complex 6 and 7 between the shaped tubing with their joint 8. In the subsequent construction of the middle station tunnel according to the concession scheme, the heels of the upper 14 and the reverse 17 arches are supported by the prefix 13 on the curly metal tubing of the side tunnels with the transfer of the load to the run-column complex a concrete or steel hollow core, the inner cavity which is then filled with high-hardening solution ( "boxed reinforced concrete").

Предлагаемая колонная трехсводчатая станция метрополитена без боковых платформ включает средний зал 1 с пасажирской платформой 2, разомкнутые со стороны среднего зала боковые тоннели 3, без пассажирских плаформ, из типовых железобетонных колец 4 перегонного диаметра с включением в них верхнего и нижнего фигурных металлических тюбингов 5, которые опираются на прогоны 6 и стены-колонны 7 через шарнирные устройства 8. Фигурный тюбинг 5 (фиг.3) с толщиной, равной толщине кольца обделки, имеет в средней части треугольное углубление на всю ширину кольца (1 м) для последующей установки прогона 6 с шарнирным опорным устройством 8.The proposed three-vaulted metro station without side platforms includes a middle hall 1 with a passenger platform 2, side tunnels 3 open from the side of the middle hall, without passenger ducts, from typical reinforced concrete rings 4 of distillation diameter with the inclusion of upper and lower shaped metal tubing 5, which based on the runs 6 and the wall-columns 7 through the hinge devices 8. Figured tubing 5 (figure 3) with a thickness equal to the thickness of the lining ring, has in the middle part a triangular recess over the entire width to ltsa (1 m) for installation Run 6 with the hinge support device 8.

Прогоны и стены-колонны могут быть выполнены из монолитного или сборного железобетонного, а в особых случаях из коробчатого сталебетона. Между стенами-колоннами располагают проемы 9 шириной 1,8-1,9 м для посадки-высадки пассажиров в вагоны поезда. Расстояние между осями проемов равно расстоянию между осями дверей вагонов (4,61 м). Проемы 9 оснащают раздвижными дверями 10, которые открываются синхронно с дверями вагонов поезда.Runs and wall-columns can be made of monolithic or precast reinforced concrete, and in special cases from box-shaped steel concrete. Between the walls of the columns have openings 9 with a width of 1.8-1.9 m for boarding and disembarking passengers in train cars. The distance between the axes of the openings is equal to the distance between the axes of the doors of the cars (4.61 m). The openings 9 are equipped with sliding doors 10, which open synchronously with the doors of the train cars.

После возведения в боковых тоннелях прогонов и стен-колонн и приобретения ими расчетной прочности, сооружают средний тоннель станции по схеме с нижнем уступом. Вначале разрабатывают породу в верхней его половине, с возведением из железобетонных блоков 14 верхнего свода и разжатием его в замке домкратом 15. При этом пяты свода через стальную приставку 13 опирают на фигурный тюбинг 5 и далее на прогон 6 и стены-колонны 7.After the construction of the girders and wall-columns in the side tunnels and their design strength, they build the middle station tunnel according to the scheme with the lower ledge. First, the rock is developed in its upper half, with the construction of the upper vault from reinforced concrete blocks 14 and unclenching it in the lock with a jack 15. In this case, the heels of the vault through the steel prefix 13 are supported on figured tubing 5 and then on the run 6 and wall-columns 7.

При разработке породы в нижней половине среднего тоннеля разбирают блоки временного заполнения 16, а затем сооружают из железобетонных блоков 17 обратный свод с разжатием его гидродомкратом в лотковых блоках 18 и фиксацией клиньями 19.When developing the rock in the lower half of the middle tunnel, temporary filling blocks 16 are disassembled, and then a reverse arch is constructed from reinforced concrete blocks 17 with a hydraulic jack in the tray blocks 18 and fixing with wedges 19.

Claims

Three-vaulted three-vault subway station without side platforms, including a middle hall with a passenger platform, side tunnels of distilled diameter open from the side of the middle hall, without passenger platforms, with column walls separated by openings, the step of which is equal to the step of the doors in the train cars, characterized in that the side the tunnels are made of prefabricated reinforced concrete rings of standard width (1 m) uncompressed onto the rock, including upper and lower metal figured tubing within the ring dimensions, having in the middle part of the triangular recess along the entire width of the ring and connected through articulated devices to the upper and lower reinforced concrete girders, which are rigidly connected to the reinforced concrete wall-columns, while on the back of the figured tubing holes are made for fixing a steel attachment under the heels of the upper and back arches of the middle hall of the station in the process of its construction.