Строительство метрополитенов
1987 год
Раздел первый. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОПОЛИТЕНАХ, УСЛОВИЯХ ИХ СТРОИТЕЛЬСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ
Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОПОЛИТЕНАХ И ИХ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Основные сооружения и устройства метрополитенов
Способы строительства метрополитенов
Основы проектирования метрополитенов
Контрольные вопросы
Глава II. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ГЕОЛОГИИ И ГИДРОГЕОЛОГИИ
Виды горных пород
Подземные (грунтовые) воды
Основные физико-механические свойства грунтов
Задачи инженерно-геологических изысканий при проектировании и строительстве метрополитенов
Контрольные вопросы
Глава III. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МЕТРОСТРОЕНИИ
Каменные материалы
Вяжущие материалы. Бетон и железобетон
Металлические изделия
Лесоматериалы
Контрольные вопросы
Глава IV. КОНСТРУКЦИИ ОБДЕЛОК ПЕРЕГОННЫХ И СТАНЦИОННЫХ ТОННЕЛЕЙ
Тоннельные крепи, обделки и действующие на них нагрузки
Обделки перегонных тоннелей
Конструкции станций метрополитенов
Контрольные вопросы
Раздел второй. МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МЕТРОПОЛИТЕНОВ
Глава V. СРЕДСТВА МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ, ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Ручные механизмы и инструменты для разработки породы
Механизмы и приспособления для возведения тоннельных конструкций, выполнения гидроизоляционных и путевых работ
Контрольные вопросы
Глава VI. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ
Проходческие щиты и комбайны
Оборудование для монтажа сборных обделок
Оборудование для бетонирования конструкций в тоннелях
Погрузочные машины
Бурильные установки и агрегаты
Машины для земляных работ, выполняемых открытым способом
Оборудование для шахтного водоотлива и вентиляции
Контрольные вопросы
Глава VII. ТРАНСПОРТ ГРУНТА И МАТЕРИАЛОВ. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Тоннельный транспорт
Шахтный подъем и надшахтный горный комплекс
Подъемно-транспортные устройства
Контрольные вопросы
Раздел третий. СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТРОПОЛИТЕНОВ
Глава VIII. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТРОПОЛИТЕНОВ
Управление строительством метрополитенов
Организация строительства и производства работ
Контрольные вопросы
Глава IX. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ. УСТРОЙСТВО ВРЕМЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
Строительные площадки. Временные здания и сооружения на поверхности
Временные подземные сооружения
Электро- и воздухоснабжение строительства
Контрольные вопросы
Глава X. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
Общие сведения
Взрывчатые вещества и средства взрывания
Виды шпуров и врубов
Порядок выполнения буровзрывных работ
Контрольные вопросы
Глава XI. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ РАБОТ ПРИ ПРОХОДКЕ ТОННЕЛЕЙ И СТВОЛОВ ШАХТ
Назначение и характеристика специальных способов работ
Искусственное замораживание грунтов
Искусственное понижение уровня грунтовых вод
Укрепление грунтов способом цементации
Химическое закрепление грунтов
Проходка тоннелей под сжатым воздухом (кессонный способ)
Контрольные вопросы Глава XII. ПРОХОДКА ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
Шахтные стволы и способы их проходки
Проходка шахтных стволов обычным способом
Проходка шахтных стволов способом погружения крепи в тиксотропной оболочке
Контрольные вопросы
Глава XIII. ПРОХОДКА ТОННЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВО КАМЕР ГОРНЫМ СПОСОБОМ
Краткая характеристика способов производства работ
Проходка и крепление штолен
Способ опертого свода
Способ опорного ядра
Способ раскрытия выработки на полное сечение по частям
Виды временных крепей при горном способе работ
Новые методы сооружения тоннелей горным способом
Контрольные вопросы
Глава XIV. ПРОХОДКА ТОННЕЛЕЙ НА ПОЛНОЕ СЕЧЕНИЕ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ЩИТОВ
Краткая характеристика способов работ
Сооружение камер для укладки обделки
Проходка тоннелей со сборными обделками способом сплошного забоя
Проходка тоннелей с монолитными об дел нами способами сплошного забоя и уступным
Способ пилот-тоннеля
Контрольные вопросы
Глава XV. ПРОХОДКА ТОННЕЛЕЙ ЩИТОВЫМ СПОСОБОМ
Комплексная механизация работ при сооружении тоннелей метрополитенов
Проходка перегонных тоннелей со сборными обделками с помощью механизированных комплексов
Проходка перегонных тоннелей с бетонной монолитно-прессованной обделкой
Контрольные вопросы
Глава XVI. СТРОИТЕЛЬСТВО СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Общие сведения об организации и технологии работ
Сооружение станций колонного и пилонного типов со сборными обделками
Сооружение односводчатых станций
Контрольные вопросы
Глава XVII. СТРОИТЕЛЬСТВО ЭСКАЛАТОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ И ВЕСТИБЮЛЕЙ
Эскалаторные тоннели и вестибюли в общем комплексе сооружений станций глубокого заложения
Организация строительства и основные средства механизации работ
Проходка наклонных тоннелей
Сооружение вестибюлей
Контрольные вопросы
Глава XVIII. СТРОИТЕЛЬСТВО ТОННЕЛЕЙ И СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНОВ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
Условия применения открытого способа и основы организации работ
Земляные работы и крепленке котлованов
Монтаж сборных железобетонных конструкций
Возведение односводчатых станций из монолитного железобетона
Сооружение тоннелей при помощи проходческого комплекса КМО 2X5
Сооружение тоннелей и станций с бетонированием стен в траншеях способом «стена в грунте»
Контрольные вопросы
Глава XIX. ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ
Виды гидроизоляции
Производство работ по гидроизоляции тоннельных обделок
Контрольные вопросы
Глава XX. ПУТЕУКЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ
Основные элементы пути
Укладка пути из одиночных рельсов
Монтаж контактного рельса и укладка рельсовых плетей
Контрольные вопросы
Раздел первый. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОПОЛИТЕНАХ, УСЛОВИЯХ ИХ СТРОИТЕЛЬСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ
Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОПОЛИТЕНАХ И ИХ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Основные сооружения и устройства метрополитенов
Наиболее эффективным видом транспорта для крупных городов является метрополитен — скоростная городская внеуличная железная дорога с курсирующими на ней маршрутными поездами для перевозки пассажиров.
Метрополитеном называют вид городского скоростного внеуличного железнодорожного транспорта, линии которого прокладываются в подземных тоннелях, по поверхности земли и на эстакадах. От других видов городского пассажирского транспорта метрополитен отличается высокой скоростью и регулярностью движения маршрутных поездов, а также большой провозной способностью.
Линии метрополитена разделены на блок-участки и оборудованы системами автоблокировки и автоматического регулирования скоростей. Это обеспечивает безопасность следования нескольких поездов по одному межстанционному перегону с высокими скоростями (на отдельных участках до 100 км/ч) при коротких интервалах движения (до 1,5—2 мин).
Линии метрополитенов (или их отдельные участки) бывают (рис. 1): подземные, прокладываемые в тоннелях, на мелком (10—15 м) от поверхности земли или глубоком заложении; надземные, устраиваемые на специальных эстакадах или путепроводах, сооружаемых над улицами; наземные, проходящие по насыпям или выемкам и не имеющие пересечения в одном уровне с городскими магистралями.
Рис. 1. Схема способов сооружения метрополитена: 1 и 2 — перегонные тоннели и станция глубокого заложения, сооружаемые закрытым способом; 3 и 5 — станции мелкого заложения, сооружаемые открытым способом, 4 — перегонные тоннели мелкого заложения, сооружаемые закрытым способом; 6 — перегонные тоннели мелкого заложения, сооружаемые открытым способом
В комплекс линии метрополитена входят следующие сооружения (рис. 2): станции, перегонные тоннели, эстакады, мосты, путепроводы, земляное полотно (насыпи и выемки для наземных линий), камеры съездов, тупики, соединительные служебные тоннели, депо, инженерный корпус метрополитена.
Рис. 2. Схема расположения сооружений на участке линии метрополитена: 1 — тупик; 2 — камеры съезда на глубоком заложении; 3 — станция метрополитена глубокого заложения; 4 — наклонный эскалаторный тоннель; 5 — наземный вестибюль станции; 6 — санузел с дренажной перекачкой; 7 — перегонные тоннели; 8 — подземный вестибюль станции мелкого заложения; 9 — станция мелкого заложения; 10 — подуличные переходы с лестничными сходами и входами в вестибюль; 11 — камера съезда за станцией на мелком заложении; 12 — участки перехода перегонных тоннелей от мелкого заложения к выходу на поверхность; 1З — выходные пути из тоннелей; 14 — деповские пути на поверхности; 15 — депо метрополитена; 16 — вентиляционные сбойки— 17 — вентиляционный (подходный) тоннель; 18 — вентиляционный (рабочий) ствол
Станции предназначены для посадки, высадки и пересадки пассажиров, а также для приема и отправления поездов. Станции метрополитена подразделяются по ряду признаков.
По эксплуатационным особенностям и расположению на линии метро станции делят на промежуточные, пересадочные (предназначенные для пересадки пассажиров с одной линии на другую), зонные (те, на которых заканчивается движение поездов в пределах определенного участка — зоны — линии метро) и конечные (те, которыми заканчиваются линии).
По расположению и числу платформ станции делят на три типа: одноплатформенные (с одной островной, т. е. средней, платформой), двухплатформенные (с двумя боковыми платформами) и трехплатформенные (со средней — островной — и двумя боковыми платформами).
По высотному расположению и способам строительства станции делят на четыре типа: подземные (сооружаемые закрытым способом), подземные мелкого заложения (сооружаемые открытым способом в котлованах), наземные и надземные (устраиваемые на эстакадах). На станциях подземных глубокого заложения для спуска и подъема пассажиров используют эскалаторы — подвижные лестницы, которые монтируют в наклонных тоннелях, соединяющих станцию и вестибюль. На станциях мелкого заложения при разности отметок между платформой и вестибюлем до 4,5 м устраивают лестницы, а при большей разнице — эскалаторы.
Тоннели, эстакады, путепроводы, земляное полотно служат для прокладки путей метрополитена и движения поездов между станциями. Тоннели метрополитенов строят одно— или двухпутными. Для перехода от двухпутного участка к двум однопутным участкам сооружают специальные камеры — раструбы. На эстакадах, путепроводах, насыпях и в выемках прокладывают сразу два пути.
Камеры съезда предназначены для соединения двух перегонных тоннелей. В камерах съезда укладывают стрелочные переводы (съезды) для перехода поезда с одного пути на другой.
При устройстве камеры съездов в двухпутных тоннелях, на эстакадах и наземных линиях не требуется изменять конструкции этих сооружений. При расположении путей в двух однопутных тоннелях в местах устройства съезда необходимо устраивать специальный соединительный тоннель. На участках укладки стрелочного перевода в однопутном тоннеле и примыкания соединительного тоннеля делают ступенчатые уширения путем сооружения разной длины коротких тоннелей (камер), постепенно увеличивая пролет ширины. Последняя камера имеет ширину, соответствующую ширине перегонного и соединительного тоннелей.
Тупики сооружают на конечных станциях метрополитена для устройства тупиковых путей, предназначенных для перевода поездов с одного пути на другой, а также для осмотра и отстоя составов. На подземных линиях устраивают тупиковые тоннели, соединенные с главными путями камерами съездов.
Электродепо предназначены для ночного отстоя подвижного состава (вагонов), их осмотра, проведения технического обслуживания и ремонта. В состав электродепо, кроме цехов и помещений, предназначенных для проведения указанных работ, входят производственные мастерские, камеры для мойки и обдувки вагонов, компрессорная станция: парковые пути, административно-бытовой корпус и др.
Инженерный корпус метрополитена является центром управления движением поездов и работой всех технологических установок (электротехнических, связи и автоматики, сантехнических и др.), обеспечивающих работу метрополитена. Инженерный корпус оснащается различным оборудованием и устройствами. В нем также размещаются управление метрополитена и аппарат различных служб.
К технологическим устройствам метрополитена относятся: рельсовый путь; контактный рельс; электротехнические устройства (электроподстанции, кабели различного назначения, освещение, различные силовые установки); устройства автоматики и телемеханики; устройства сигнализации и связи; санитарно-технические устройства, обеспечивающие вентиляцию, теплоснабжение, водоснабжение, водоотвод и канализацию.
Электроэнергия для движения поездов и постоянного оборудования метрополитена подается от тягово-понизительных подстанций, которые преобразуют переменный ток напряжением 6—10 кВ, получаемый от городских электрических подстанций, в постоянный напряжением 825 В для движения поездов, а также понижают напряжение переменного тока до 380 В, что необходимо для других потребителей энергии на метрополитене.
Подача электрического тока к поездам метрополитенов осуществляется не по проводу, как на наземных электрических железных дорогах и трамвае, а по специальному металлическому контактному («третьему») рельсу, который устанавливают в нижней части тоннеля в непосредственной близости от пути. При движении поезда метрополитена по нижней кромке контактного рельса скользит вагонный токоприемник.
Вентиляция метрополитена обеспечивает санитарно-гигиениче-ские условия, нормальные для пребывания пассажиров в тоннелях метрополитена. Система вентиляции обеспечивает необходимый воздухообмен, чистоту воздуха, его влажность и температуру. В тоннели чистый воздух поступает через специальные вентиляционные стволы, или шахты; камеры для размещения вентиляторов располагают на перегонах между станциями и на самих станциях.
Для управления движением поездов, обеспечения безопасности и высокой пропускной и провозной способности предназначены устройства СЦБ (сигнализации и связи, централизации и блокировки). Эти устройства установлены с учетом разделения перегонов между станциями на отдельные блок-участки, ограждаемые системой сигналов (светофоров), разрешающих или запрещающих поездам следовать по перегону или блок-участку. Специальные устройства (автостопы) обеспечивают остановку поезда в случае проезда им запрещающего сигнала. Установлено централизованное управление всеми стрелками на линии из одного места — с поста диспетчера движения. Все технические службы метрополитенов, включая подвижной состав, оборудованы телефонной, радио— и громко-говорящей связью.
В последнее время с целью повышения безопасности движения поездов и увеличения частоты их движения линии метрополитена оборудуют стационарными устройствами автоведения, автоматического регулирования скорости и автоматического управления поездами («автомашинист»).
Санитарно-технические устройства метрополитена включают в себя устройства водоснабжения и канализацию служебных и технических помещений метрополитена и систему отвода воды, попадающей в тоннели. Входящие в эту систему специальные дренажные камеры и фекальные перекачки связаны с системой городских коммунальных сетей-водопровода и водостоков.