Конструкция станций мелкого заложения
Раскрепленный котлован при открытом способе работ. Это, так называемый, «берлинский» способ работ, когда крепление стен котлована металлическими двутавровыми сваями с деревянной затяжкой и расстрелами, вызвано прежде всего недостаточной жесткостью конструкций крепи распорного типа и большим расходом металла.
Вениамин Львович Маковский в статье «Конструкции и строительные работы», опубликованной в сборнике «Архитектура московского метрополитена имени Л.М. Кагановича, - Государственное Архитектурное Издательство Академии Архитектуры СССР, - 1941 год, - говорил, что конструкции станций мелкого заложения второй очереди выполнены из бетона и железобетона открытым способом работ.
Станция «Аэропорт» имеет ширину платформы 8,0 метров, при этом конструкция построена в виде однопролетной железобетонной рамы.
Станция «Киевская» при ширине платформ 10 метров осуществлена в железобетонной конструкции с двумя рядами колонн. Расстояние между рядами колонн 4,40 метра, а шаг последних-7,0 метра.
Станция «Сокол» построена в виде друхсводчатой железобетонной конструкции с одним рядом опор, в сочетании с системой купольных перекрытий.
Указанные станции сооружены открытым способом работ с применением мощного крепления котлована металлическими раструбами, при широкой механизации земляных работ экскаваторами, с погрузкой автомашин непосредственно в котловане.
Помимо удовлетворения прочности сооружения и эксплуатационных условий, при назначении профиля станции метрополитена особо считались с архитектурой данной станции.
Изоляционные работы в котловане.
Общий вид крепления в открытом котловане.
Технология производства земляных работ замечательно описаны в учебном пособии Валентин Андреевич Главатских, В.С.Молчанов «Строительство метрополитенов»:
Станции метрополитена мелкого заложения, как правило, сооружают открытым способом, предполагающим вскрытие земной поверхности. При наличии свободной городской территории, улиц дублеров и возможности перекрытия транспортной магистрали, где строится станция, на длительный период, предпочтение отдают котлованному способу работ.
При котлованном способе работ первоочередным является вопрос, какой котлован применять: с откосами или с креплением. Предпосылками для выбора откоса являются: наличие достаточно большой свободной от застройки территории; отсутствие или незначительное количество городских подземных коммуникаций (водо- и газопроводы, электрические и телефонные линии, канализация и т.п.); инженерно-геологические и гидрогеологические условия и др.
В тех случаях, когда невозможно открыть котлован сразу на всю ширину сооружения (условия застройки и планировки улиц, интенсивность движения наземного транспорта и пр.), применяют траншейный способ работ. При этом различают так называемый классический и видоизмененный траншейный способы. Сущность классического траншейного способа состоит в том, что в местах расположения стен будущего сооружения отдельными заходками разрабатывают и закрепляют траншеи шириной поверху 3,5-4,0 м, чтобы при любом виде временной крепи, включая забивку шпунта в водонасыщенных неустойчивых грунтах, ширина понизу была не менее 2 м. Глубина таких траншей обычно не превышает 15,0 м. После возведения (бетонирования) стен в траншее с поверхности земли вскрывают котлован до низа перекрытия станции и устанавливают сборные или бетонируют монолитные конструкции перекрытия, опирая их на ранее возведенные стены.
Несмотря на определенные достоинства, траншейный классический способ работ, основанный на применении деревянной крепи, весьма трудоемок. Именно поэтому в последние годы в метро- и тоннелестроении ему на смену пришел более индустриальный способ «стена в грунте».
Главный инженер строительства Арбатского радиуса Московского метро Габриель Антонович Ломов в статье «Под дворами Арбата», - опубликованной в книге «Рассказы строителей Метро», - Государственное издательство «История фабрик и заводов», - Москва, - 1935 год, - вспоминал:
Я хочу рассказать в нескольких словах, что такое траншейный способ.
В отличие от открытого способа работ, при котором выемка грунта идет сплошным открытым котлованом на все сечение тоннеля, при траншейном способе выемка грунта под будущий тоннель производится узкими траншеями различной величины. Чем ближе линия стены будущего тоннеля к домам, тем меньше объем траншеи. Это делается для того, чтобы сразу не обнажать большой площади грунта и тем самым не допускать обвалов или утечки породы. На свободной строительной площадке и на почтительном расстоянии от домов роются обычно сплошные траншеи по 18 метров в длину. Ширина траншеи при всякой длине равна 2 метрам; глубина колеблется от 10 до 15 метров от поверхности земли, в зависимости от глубины заложения тоннеля.
Если трасса подходит близко к домам, но не у самых домов - длина траншеи сокращается до 6 метров с соблюдением чередования их рытья. Сначала роется траншея, затем оставляется по длине 6 метров грунта нетронутым, потом снова роется траншея, снова оставляется такой же отрезок нетронутого грунта и т. д.
Такое чередование и шахматный порядок разработки будущих стен тоннеля преследуют все ту же цель: осторожность.
После того как в этих траншеях будут возведены и забетонированы стены тоннеля, проходчики возвращаются к оставленным интервалам грунта и разрабатывают их такими же траншеями.
Идея проходки тоннеля траншейным способом в стороне от улицы принадлежит лично товарищу Кагановичу. Впоследствии этот способ работ получил название «московский».
Юрий Андреевич Лиманов в книге «Метрополитены» говорит, что конструкция станций мелкого заложения, как правило, в поперечном разрезе имеет прямоугольную форму и в первые годы строительства метрополитенов состояла из сплошного бетонного или железо-бетонных лотка, сплошных, постоянной толщины стен, выполненных из бетона или железобетона, и плоского железобетонного перекрытия, опирающегося на стены станции и промежуточные железобетонные колонны, расположенные в один или два ряда в пределах островной платформы.
Постановка двух рядов колонн диктуется главным образом соображениями архитектуры станции и не во всех случаях оправдывается экономически.
При работе над постом были использованы следующие источники.