Контрольные вопросы
Как осуществляется управление строительством метрополитенов?
Какие организации входят в состав управления строительством?
По какому принципу организуется работа на строительстве метрополитенов?
Глава IX. Подготовительные работы. Устройство временных сооружений
Строительные площадки. Временные здания и сооружения на поверхности
Строительство новых линий метрополитена начинают, как правило, с создания строительных площадок. Это позволяет к началу основных строительно-монтажных работ обеспечить объект временными коммуникациями (дороги, энерго- и водоснабжение и т. д.), санитарно-бытовыми и производственными помещениями, смонтировать механизированные установки, необходимые для работы шахты.
До начала строительства трассу новой линии метрополитена разбивают на участки и намечают на каждом из них строительные площадки.
Строительной площадкой называют земельный участок, временно отведенный в соответствии с проектом для производства строительно-монтажных работ. Места для стройплощадок выбирают с учетом возможно меньшего стеснения нормальной жизни города, удобства подъезда и выполнения земляных работ по планировке площадок. Площадки с прилегающими к ним участками трассы закрепляют за отдельными строительно-монтажными управлениями (СМУ). Располагают площадки, как правило, у ствола шахты при закрытом способе работ или вблизи трассы при открытом способе.
На площадке для строительства тоннелей закрытым способом возводят (как правило, до проходки шахтного ствола) комплекс зданий и сооружений, необходимых для обеспечения нормальной работы шахты. Непосредственно у шахтного ствола располагают основные сооружения: надшахтный копер и здание, бункерную и тельферную эстакады, здание подъемной машины. Все они составляют надшахтный горный комплекс. Его располагают на поверхности над околоствольным двором и соединяют с последним стволом шахты.
Надшахтный копер чаще всего монтируют из тюбингов с помощью грузоподъемного крана, установленного над устьем ствола. При этом оставляют необходимые технологические проемы. В верхней части копра устанавливают шкивы для направления подъемных канатов в ствол. Внутри копра собирают металлоконструкции, к которым крепят приемные площадки, проводники, лестницы для прохода людей.
Надшахтное здание располагают над стволом. В нем размещают оборудование для спуска и подъема работающих, выдачи грузов из шахты, спуска материалов и оборудования в шахту (круговые опрокидыватели для разгрузки вагонеток, толкатели вагонеток, перестановочные площадки, устройства для очистки вагонеток от налипшей породы).
Бункерная эстакада, являющаяся составной частью надшахтного здания, примыкает к стволу, она имеет два бункера, в которых при разгрузке вагонеток накапливается порода для механизированной погрузки ее в автомобили-самосвалы.
Тельферная эстакада представляет собой высокий навес, под кровлей которого подвешен монорельс, по которому передвигается электрическая таль для подъема грузов. Под тельферной эстакадой складируют элементы сборной тоннельной обделки и материалы для доставки в шахту.
В здании подъемной машины размещают подъемные машины и аппаратуру управления ими.
Расположенное в определенной последовательности технологическое оборудование надшахтного горного комплекса обеспечивает поступление породы в (Приемные бункеры, перемещение вагонеток и блокотюбинговозок. Вагонетки с материалами подают с поверхности на надшахтный горный комплекс с помощью вспомогательного подъемника. Элементы сборной обделки (тюбинги, блоки) поднимают и грузят на блокотюбинговозки электроталью. Перемещение подвижного состава по горному комплексу, постановку вагонеток и блокотюбинговозок в клеть и выкатку их из клети обеспечивают толкатели верхнего действия. Разгрузка породы из вагонеток происходит, когда опрокидыватель делает полный оборот (при положении вагонетки вверх дном). При необходимости очистить вагонетку опрокидыватель останавливают в промежуточном положении и рабочий орган устройства для очистки вводят в кузов вагонетки. Выталкивание порожней вагонетки из опрокидывателя на перестановочную тележку производит толкатель нижнего действия при закатывании очередной груженой вагонетки. Подачу груженых вагонеток от клети к опрокидывателю и порожних обратно обеспечивают перестановочные тележки.
Для утепления и защиты от атмосферных осадков надшахтный горный комплекс обшивают стенками и перекрывают кровлей.
Процесс откатки в околоствольном дворе начинается с опускания клети с порожней вагонеткой. К этому времени груженые породой вагонетки доставлены электровозом из забоев в около-ствольный двор и установлены на стопорах. Очередная груженая вагонетка подводится толкателем верхнего действия по соответствующему рельсовому пути, открываются предохранительные решетки, порожняя вагонетка освобождается от фиксирующих устройств в клети. При заталкивании груженой вагонетки из клети автоматически выталкивается порожняя вагонетка. Затем груженая вагонетка фиксируется в клети, закрываются защитные решетки клетевого отделения, и клеть поднимается на поверхность. По мере отправки груженых вагонеток на поверхность электровозы доставляют в околоствольный двор новые составы. Порожние вагонетки, вагонетки с материалами или платформы с элементами обделки, поступающие с поверхности, откатывают в подходную штольню для формирования их в составы, после чего электровозы доставляют их в забой или к месту работ.
Механизированный горный комплекс для лроходки тоннелей мелкого заложения монтируют на границе открытого и закрытого способов работ непосредственно над одним из тоннелей.
К вспомогательным сооружениям на стройплощадке относят: комплектные трансформаторные подстанции; компрессорную станцию (ее сооружают при отсутствии централизованного снабжения сжатым воздухом); замораживающую станцию (ее устраивают при необходимости искусственного замораживания грунтов); механическую мастерскую, арматурную площадку; растворный и бетоносмесительный узел; склад цемента и бункер для песка; склады материалов закрытого и открытого типов; душевой комбинат для бытового обслуживания рабочих; медицинский пункт для оказания первой помощи пострадавшим; административное здание (контора), столовую или буфет.
Для сокращения сроков и затрат на строительство временных сооружений под них при возможности приспосабливают существующие строения или возводят их из сборных деталей или изделий заводского изготовления. Подобные сооружения называют временными типовыми зданиями (ВТЗ). Конструкции ВТЗ сборно-разборного типа из каркасно-панельных изделий можно повторно применять 3-4 раза.
Особое внимание следует уделять правильному складированию железобетонных конструкций и деталей, представляющих опасность из-за значительных размеров и массы.
Сборные бетонные и железобетонные конструктивные элементы укладывают штабелями (рис. 78) в зоне действия монтажных механизмов с соблюдением определенных требований.
Тюбинги и железобетонные блоки тоннельной обделки складируют в штабели по маркам до шести рядов общей высотой не более 2,5 м с подкладками и прокладками.
Сборные железобетонные тонн.ельные конструкции типовых станций, вестибюлей, одно- и двухпутных тоннелей метрополитенов открытого способа работ укладывают следующим образом:
железобетонные сваи – в штабели высотой 2 м (но не более четырех рядов) с подкладками и прокладками; при этом головы свай должны быть уложены в одну сторону;
лотковые блоки и блоки перекрытий – в штабели высотой не более 2,5 м с подкладками и прокладками;
блоки фундаментные для колонн – в штабели высотой до 2,5 м (но не более четырех рядов) с подкладками и прокладками;
боковые и промежуточные стеновые блоки – в кассеты вертикально или в пирамиды;
колонны станций и вестибюлей – в штабели до четырех рядов высотой не более 2,5 м с прокладками и подкладками;
длинномерные железобетонные балки длиной до 6 м – в штабели высотой до 2 м (но не более двух рядов) с подкладками и прокладками; длиной до 12 м-в один ярус с подкладками;
длинномерные железобетонные балки таврового сечения – в штабели высотой до 2 м (но не более двух ярусов) с подкладками и прокладками, с дополнительными боковыми подкосами или другими специальными устройствами, обеспечивающими их устойчивость;
крупногабаритные тяжеловесные железобетонные блоки – в один ряд с подкладками.
Рис. 78. Складирование материалов и изделий: а – трубг б – двутавровых стальных балок; в – железобетонных балок; г – железобетонных плит; д – железобетонных блоков тоннельной обделки
Проходы между секциями цельносекционной сборной обделки должны быть не менее 1 м, проезды – не менее 7 м.
Пиломатериалы и круглый лес складируют в штабели определенных высоты и ширины.
Кирпич, доставляемый на поддонах, складируют не более чем в два яруса; доставляемый в контейнерах – в один ярус.
Особые правила соблюдают и при складировании некоторых других применяемых в строительстве материалов и изделий. Так, стекло в ящиках должно храниться вертикально в один ряд; битум – в плотной таре, исключающей его растекание, или в яме с ограждением по –периметру.
Сыпучие строительные материалы (песок, гравий, щебень и др.) складируют в штабелях с крутизной естественного откоса. Можно также каждый штабель сыпучих материалов ограждать прочной подпорной стенкой.
Цемент хранят в бункерах, силосах, ларях и других закрытых емкостях.
При – производстве строительно-монтажных работ (для резки и сварки металлов, устройства гидроизоляции и т. д.) применяют сжатые и сжиженные газы. Баллоны со сжатыми газами (пропан-бутан, кислород .и т. д.) хранят в вертикальном положении, защищая от солнечных лучей и осадков. Для транспортирования баллонов применяют тележки. Размещают баллоны на тележках только лежа. В пределах рабочего места разрешается перемещение баллона путем кантовки (перекатки) в слегка наклонном положении. Запрещается переносить баллоны на руках или на плече – при падении баллона может произойти взрыв.
При складировании материалов учитывают требования стандартов или технических условий на них. Например, запрещается бросать рулоны гидроизоляционных материалов. При перевозке и хранении их укладывают горизонтально, не более трех рядов по высоте. Хранят рулоны в сухом закрытом помещении, не ближе 1 м от отопительных приборов, берегут от прямого воздействия солнечных лучей. Стеклорубероид хранят в вертикальном положении с прокладкой досок между рядами.
Временные подземные сооружения
До проходки тоннелей и других подземных сооружений метрополитена в начальный период строительства сооружают горные выработки вспомогательного назначения (рис. 79):
стволы, околоствольные дворы, фурнели, штольни для раскрытия фронта работ, транспортирования породы и материалов;
камеры для монтажа проходческих комплексов, установки насосов, электрооборудования;
склады для хранения взрывчатых материалов, подземные мастерские.
Временные сооружения используют только в период строительства, в дальнейшем те выработки, которые не используют под постоянные сооружения, забучивают (закладывают) шродой.
При строительстве метрополитена работы обычно начинают с проходки шахтного ствола – основной вертикальной выработки, которая в дальнейшем будет связывать надшахтный горный комплекс с подземными выработками. В период строительства стволы используют для обслуживания горных и строительно-монтажных работ, а после завершения строительства стволы могут служить для вентиляции, используются при ремонтных работах и т. д. Стволы шахт метрополитена имеют круговое поперечное сечение и тюбинговую обделку.
На период строительства объекта сечение ствола делят на отделения: клетевое – для размещения грузолюдских клетей, лестничное – для прохода людей, лесоспускное – для спуска бревен, рельсов, труб и т. д. Имеются также отделения для прокладки трубопроводов водоотлива, сжатого воздуха, воздуховодов, кабелей электроснабжения и связи. В стволе устанавливают вертикальные деревянные брусья-проводники, являющиеся направляющими для клетей. Все коммуникации и проводники поддерживаются стальными балками-расстрелами. Комплекс всех этих обустройств (расстрелы, проводники, коммуникации и т. д.) носит название армировки ствола.
Рис. 79. Подземные выработки при строительстве тоннелей: а – выработки вспомогательного назначения; б – бремсберг; в – фурнель; 1 – ствол; 2 – околоствольный двор; 3 – обходная штольня; 4 – склад взрывчатых материалов; 5 – насосная камера; 6 – подходная штольня; 7 – соединительные штольни; 8 – монтажная камера; 9 – строящиеся тоннели; 10 – забои; 11 – людское отделение; 12 – материальное отделение
Околоствольный двор – это горизонтальная подземная выработка, расположенная непосредственно около шахтного ствола и предназначенная для обслуживания всего подземного хозяйства, расположенного в месте сопряжения ствола с горизонтальными выработками и в одном уровне с ними. Околоствольный двор служит для пропуска всех грузов с горизонтального транспорта (по подземным выработкам) на вертикальный (по стволам) и обратно. Поперечное сечение околоствольных дворов круговое или полукруглое, обделка – сборная или монолитная.
Околоствольный двор может быть односторонним (расположенным с одной стороны ствола) или двусторонним (примыкающим к стволу с двух сторон). В околоствольном дворе укладывают откаточные пути, устанавливают толкатели вагонеток верхнего действия. Место посадки людей в клеть и место, где вагонетки переходят с откаточных путей в клети, огораживают предохранительными решетками. Рабочий, выполняющий операции по обслуживанию работы шахтного подъема в околоствольном дворе, называется стволовым.
В двусторонних дворах для перехода с одной стороны двора на другую устраивают обходной ходок вокруг ствола.
К околоствольному двору примыкают подходные штольни, насосная камера и камера электрических установок.
В метростроение штольнями называют вспомогательные горизонтальные подземные выработки небольшого поперечного сечения трапецеидальной или прямоугольной формы.
Подходные штольни соединяют околоствольный двор с перегонными или станционными тоннелями (а в период строительства – с тоннельными забоями).
Соединительные штольни проходят для соединения параллельных тоннелей, камер или других штолен.
Между горизонтальными выработками, расположенными на разных уровнях, проходят вертикальные или наклонные ходки для прохода людей, транспортировки материалов и породы.
Наклонный ходок – бремсберг – проходят под углом 30? к горизонту высотой не менее 1,8 м с применением рамной крепи. Вдоль ходка устраивают перегородку, отделяя людское отделение шириной не менее 0,7 м (в нем устраивают лестницу с поручнем) от материального, оборудованного грузоподъемным устройством.
Вертикальный ходок – фурнель – при готовой верхней выработке проходят сверху вниз на полное сечение. Стены его затягивают вертикальными досками с распором рамами. Фурнель также разделяют на два отделения. Материальное отделение вверху перекрывают защитной решеткой, внизу оборудуют приемным бункером для породы. При необходимости фурнели большого сечения оборудуют одноклетевыми подъемами.
Склад взрывчатых материалов обычно примыкает к подходной штольне. Его основную камеру, предназначенную для хранения взрывчатых веществ (ВВ), размещают не ближе 20 м от ствола шахты и не ближе 15 м от подходной штольни.
Вблизи ствола устраивают помещения для хранения инструмента, а также подземные буфеты.
Насосную камеру располагают в непосредственной близости от ствола. На уровне горизонтального диаметра обделки камеры устраивают перекрытие для установки насосов. Пол камеры должен быть выше уровня откаточных путей не менее чем 0,5 м. Нижняя часть камеры (служит водосборником.
Камеру электроустановок устраивают в торце удлиненной насосной камеры, на перекрытии в околоствольном дворе или в отдельной камере вблизи ствола.
Щитовые камеры сооружают для монтажа и демонтажа проходческих щитов, их оборудуют такелажными приспособлениями.