МОСКОВСКИЙ МЕТРОПОЛИТЕН


Эффективность отечественного метро- и транспортного тоннелестроения

Вопросам состояния и возможных путях повышения эффективности отечественного метро- и транспортного тоннелестроения посвящена статья научного руководителя ООО «НИЦ Тоннельной ассоциации», Заслуженного строителя РФ, Заслуженного изобретателя РФ, д.т.н. профессора Валерия Евсеевича Меркина.

Беспрецедентные по своим масштабам планы развития столичного метрополитена, определенные решениями Правительства Москвы с 2011 до 2020 г. и от которых зависит успех преодоления транспортного коллапса в мегаполисе, предусматривают ввод 154 км новых линий и 73 станций. Полным ходом идет создание третьего пересадочного контура и вовлечение в городскую транспортную систему столицы Московской кольцевой железной дороги.

Большие задачи стоят также и перед строителями железнодорожных и автодорожных тоннелей в различных регионах страны (на вторых путях БАМа, в Сочинском регионе, на Дальнем Востоке и др.).

Очевидно, что реализация намеченных планов возможна лишь при наличии коллективов тоннелестроителей с опытом работы в сложных природных и градостроительных условиях, оснащенных высокопроизводительным современным оборудованием и использующих прогрессивные конструкции и способы работ.

В настоящее время строительный комплекс не только Москвы, но и страны в целом имеет кадровый и технико-технологический потенциал, отвечающий современным требованиям и, в основном, способный выполнить поставленные задачи. Вместе с тем, часть из имеющегося в мировом тоннелестроении многообразия технических средств, конструктивных и технологических решений еще не нашла необходимой степени своего применения в отечественном метростроении. Так, только в последние 3–4 года, после появления щитов с активным пригрузом забоя и сборной водонепроницаемой обделки, способных обеспечить практически безосадочную проходку, в метростроении столицы определилась тенденция к росту протяженности линий мелкого заложения по сравнению с линиями глубокого заложения. Обусловлено это существенными преимуществами мелкого заложения в строительной стоимости и эксплуатационных расходах, а также большей привлекательностью метрополитена в этом случае для пассажиров.

Практически не востребованы такие резервы повышения эффективности строительства, как использование временных конструкций в качестве несущих элементов постоянной обделки, надтоннельного пространства при сооружении станционных комплексов открытым способом в углубленных котлованах с расположением в нем различных объектов городской инфраструктуры (автостоянки, торговые залы, складские помещения и т.п.).

В связи с этим и базируясь на анализе современного опыта и тенденций развития тоннелестроения в мире, в настоящее время применяются и разрабатываются адаптированные к условиям строительства метрополитена в Москве следующие прогрессивные объемно-планировочные, конструктивные и технологические решения, а также обеспечивающие их эффективное применение руководящие документы в виде технических условий, технологических регламентов, руководств и т.п.

Стало применяться строительство двухпутных тоннелей метрополитена на новых участках линий мелкого и глубокого заложения.

Эта работа, начало которой в России положено в 2013 г. на строительстве метрополитена Санкт-Петербурга, должна завершиться в текущем году конкретными указаниями:

– по рациональной области и эффективному применению возможных вариантов объемного исполнения перегонных тоннелей (два однопутных или один двухпутный тоннель);

– по организации проходки перегонных тоннелей и станционных комплексов в увязке со скоростями работы механизированных щитов и конструктивными решениями станций.

Практический интерес представляет схема сооружения перегонных тоннелей большого диаметра для обеспечения движения поездов в двух направлениях (двухпутные тоннели) и одновременным устройством станций с боковыми посадочными платформами.

Необходимо также рассмотреть альтернативный вариант сквозной проходки в устойчивых грунтах двухпутных перегонных и станционных тоннелей с боковыми платформами при использовании буровзрывного или комбайнового способов проходки и оборудования для возведения временных и постоянных тоннельных конструкций из монолитного бетона или набрызгбетона.

Первые результаты проходки наклонных эскалаторных тоннелей станций метрополитенов в городах Москве и Санкт-Петербурге с использованием тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК) показали их высокую эффективность, особенно в сложных инженерно-геологических условиях и условиях плотной городской застройки.

Следует рассмотреть использование таких комплексов с возможностью дальнейшего, после проходки эскалаторного тоннеля, продолжения их работы на горизонтальных участках средних залов станций метрополитена и выходом на поверхность после проходки второго наклонного тоннеля.

Нуждается в углубленном анализе и определении области эффективного применения технологии проходки вертикальных стволов с использованием механизированных комплексов не только зарубежного, но и отечественного производства:

– для проходки вентиляционных и технологических стволов диаметром 6,0 м и 8,5 м;

– для проходки восстающих выработок при сооружении вентиляционных и технологических стволов в условиях плотной городской застройки и природоохранных зон;

– для проходки вертикальных стволов больших диаметров (около 35 м) с целью размещения в них 6–8 скоростных пассажирских лифтов и 2 лифтов для инвалидов.

С целью сокращения стоимости строительства и зависимости от поставок зарубежного оборудования необходимо содействовать созданию отечественной тоннелепроходческой техники на еще сохранивших технический и кадровый потенциал отечественных предприятиях, например, Скуратовском опытно-экспериментальном и Копейском заводах.

Необходимо упорядочить применение ленточных конвейерных систем для выдачи породы на поверхность по горизонтальным, наклонным и вертикальным выработкам, применение подвижного состава на пневмоходу для доставки тоннельных конструкций, материалов и персонала к месту работ в подземных выработках.

Следует также в ближайшее время создать практические предпосылки для механизированной проходки коротких выработок и межтоннельных сбоек (вентиляционных, эвакуационных коллекторных и т.п.) за счет применения, например: – проходческих комплексов на базе блокоукладчика рычажного типа;

– щитов прямоугольного сечения с активным пригрузом забоя, обеспечивающих безопасность работ без применения спецспособов, в том числе в водонасыщенных неустойчивых грунтах.

При открытом и полузакрытом способах производства работ в тоннелестроении часто применяются технологии возведения постоянной конструкции «стены в грунте» с гидроизоляцией из напыляемых материалов; используются также анкерные крепления котлованов типа буроинъекционных свай «Титан», «Атлант» и т.п. в качестве постоянных конструкций.

Дальнейшего развития и более широкого применения требуют освоенные нашими строителями прогрессивные способы сооружения тоннелей без помех для эксплуатации действующих магистралей: под защитой экранов из труб, в предварительно закрепленном массиве неустойчивых грунтов или методом продавливания крупноразмерных железобетонных секций, а также технология компенсационного нагнетания для стабилизации положения и выравнивания высотного положения зданий и сооружений, находящихся в зоне влияния проходческих работ.

Учитывая существующие риски при подземном строительстве, особенно в условиях плотной городской застройки, большое внимание совершенно обоснованно уделяется геотехническому прогнозу развития ситуации при производстве работ и мониторингу зданий и сооружений, попадающих в зону влияния нового строительства. С этой целью в расчетах используются мощные программно-вычислительные комплексы типа Plaxis, Z_Soil, MIDAS, позволяющие адекватно учитывать максимальное число влияющих факторов, а для наблюдений за объектами – автоматизированные системы, в том числе передающие информацию в режиме реального времени.

© Евразия Вести III 2017

www.eav.ru