7.2 Конструктивно-технологические особенности возведения подземных сооружений

В конструктивном смысле компоновочная схема метрополитена в г. Екатеринбурге типовая: два перегонных тоннеля кругового очертания внутренним диаметром 5,1 м, расположенных на расстоянии (между центрами) около 15 м, соединяющие станции глубокого заложения односводчатого, двухсводчатого и трехсводчатого типов; станции мелкого заложения запроектированы с двумя рядами колонн и балочным перекрытием. Вер­тикальное перемещение пассажиров между платформами станций глубокого заложения и поверхностью осуществляется с помощью эскалаторов, проходящих под утлом 30° к горизонту в наклонном тоннеле внутренним диаметром 9,96 м при 4-х полосном эскалаторе.

Выбор глубины заложения станций и тоннелей осуществлен с учетом разницы в абсолютных отметках дна пересекаемых водных акваторий (Городского пруда в г. Екатеринбурге) и местности при соблюдении руководящих уклонов железнодорожного пути для метропоездов. На выбор глубины заложения сооружений метрополитенов, а следовательно, и на способы производства строительных работ, повлияли характер городской застройки и интенсивность движения транспорта по магистралям в районе трассы, а также ряд других факторов.

Строительство осуществляется двумя способами: горным и щитовым. При горном способе ведения работ рыхление пород производится буровзрывным методом, а проходку ведут сплошным (перегонные тоннели) или за­боем пониженного уступа (станционные тоннели). В качестве времен­ного крепления применяется арочно-набрызгбетонная и анкерная крепь. Для щитовой проходки используется высокопроизводительный ком­плекс фирмы «W1RTH», осуществляющий механическое разрыхление поро­ды. Постоянное крепление - чугунная или железобетонная обделка. Совместная работа массива горных пород и обделки тоннеля обеспечивается нагнетанием за обделку цементно-тампонажного раствора.

На некоторых участках возможно совмещение различных способов веде­ния работ. Например, односводчатая станция «Геологическая» в г. Екатеринбурге выполнялась с применением элементов технологии NATM сле­дующим образом: проходка боковых тоннелей с последующим сооружени­ем стен, проходка калотт и сооружение свода, разработка ядра и лотка с бето­нированием обратного свода. Особенностью технологии сооружения данной станции является разнесение в пространстве операций по разработке калотты и бетонированию постоянной обделки. Разработав грунт на очередной заходке, сооружали в своде временную арочно-набрызгбетонную крепь и про­должали проходку. Бетонирование постоянной обделки отставало от забоя на 25-35 м. Левый боковой тоннель пройден комплексом «WIRTH», правый - эректором с применением буровзрывных работ. Разработку грунта в калотте вели комбайном «Paurat», крепкие прослойки грунта разрушали мелко­шнуровым взрыванием.

Горнопроходческие работы сопровождаются постоянно действующим водоотливом. При больших водопритоках применяется предварительное строительное водопонижение с помощью глубоких скважин. Другие специаль­ные способы ведения работ, например, создание льдогрунтового массива или фильтрационной завесы и т.п., проектами строительства не предусматривают­ся, вследствие особенностей инженерно-геологических и гидрогеологических условий и дороговизны. Попытка осуществить кольматацию трещин путем предварительного нагнетания смолы в скальный массив сильнотрещиноватых талько-хлоритовых сланцев и тем самым уменьшить водопритоки в горные вы­работки при строительстве станций «Чкаловская» и глинистого раствора на станции «Динамо», отличающимися большими водопритоками, окончились неудачей, т.к. поставленные цели не достигнуты,- снизить водопритоки таким способом не удалось. Успешный опыт применения для этих целей двухрастворной силикатизации при проходке одного из тоннелей на пр. Космонавтов дальнейшего развития не получил из-за дороговизны.