Новости. Безосадочная проходка под зданием вокзала

Журнал "Метрострой", 15.11.1973.

Участок перегонных тоннелей залегает под зданием железнодорожного вокзала и шестнадцатью станционными путями.

Гидрогеологические условия проходки тоннелей характеризуются наличием мергелистых голубовато-серых разрушенных глин киевской свиты, выше располагаются слон водоносных песчаников и суглинков.

Здание вокзала имеет ряд конструктивных особенностей. Центральный пассажирский зал, высотой до 25 м от уровня пола, венчается куполообразным перекрытием. Пролет перекрытия в продольном и поперечном направлениях имеет длину по 32 м. Купол здания оформлен лепными украшениями и росписью. Центральный зал с частью фасада обрамлен двумя башнями высотой до 40 м. Под залом расположены два пешеходных тоннеля для выхода на станционные железнодорожные пути. Тоннели выполнены в монолитном железобетоне с оклеенной гидроизоляцией.

Фундамент здания на висячих сваях, не имеющих единого объединяющего ростверка. Последним объединяли лишь отдельные кусты свай. Расстояние от низа свай до шелыги перегонных тоннелей около 6 м.

Проектировщикам и строителям предстояло решить комплекс технических мероприятий по обеспечению сохранности здания и безопасной его эксплуатации на период проходки тоннелей. Для этого необходимо было осуществить безосадочную проходку.

Секция тоннелей и метрополитенов технического совета Минтрансстроя рекомендовала для сохранности здания вокзала применить на этом участке механизированные щиты с монолитно-прессованной обделкой. Однако, учитывая отдаленные сроки получения механизированного комплекса, а также высокий ожидаемый приток воды в тоннель — до 120 м3/час, приняли решение вести проходку обычными перегонными щитами.

Были проведены дополнительные инженерно-геологические изыскания, обследовано состояние здания вокзала и железнодорожных путей, выполнен расчет ожидаемых осадок здания и ряд других вопросов.

Расчеты показали, что осадки дневной поверхности по оси тоннелей, с учетом неравномерности проходки, могут достичь 80—100 мм.

По условию граничных точек мульд оседания центральный зал вокзала находился в самой активной зоне осадок. В целях обеспечения полной безопасности пассажиров в период проходки тоннелей решили временно закрыть его центральную часть. Принимая во внимание лобовое распространение осадок, зал закрывали за 20 м до подхода щитов.

В период проходки тщательно обследовали состояние здания и пассажирских переходов, следили за поведением установленных реперов по цоколю здания и вели инструментальное маркшейдерское наблюдение.

Так как расчетная ожидаемая величина осадок по конструктивным особенностям здания считалась недопустимой, был разработан и рекомендован ряд новых технических мероприятий и решений, позволивших обеспечить безосадочную проходку. К числу важных из них следует отнести:

применение специального метода работ под сжатым воздухом при давлении до 1,3 ат, обеспечивающего снижение осадок дневной поверхности и возможный прорыв грунтовых вод;

использование обычных перегонных щитов для проходки по специальной технологии, предусматривающей оставление недоборов грунта до 10 — 15 см по периметру аванбека с последующей его срезкой при задавливании щита заходками по 0,3—0,5 м;

осуществление первичного нагнетания пластичным раствором состава 1:1 с ускорителями схватывания в первое смонтированное тюбинговое кольцо, с применением специального уплотнительного кольца;

производство контрольного нагнетания за обделку непосредственно за тюбингоукладчиком, применение малодеформативной чугунной обделки с монтажом на плоских металлических шайбах;

специальный надзор и контроль за осадками дневной поверхности и другие мероприятия.

Проходка тоннелей велась перегонным щитом Щ-1-Х с шагающим электрогидравлическим тюбингоукладчиком ТЧ-3 и технологической тележкой для первичного и контрольного нагнетания. Для возможности задавливания аванбек щита нарастили специальным козырьком длиной 500 мм (см. рисунок).

Технологическая схема монтажа обделки 1 — задавливание в грунт наращенного аванбека щита при передвижке; 2 — уплотнительное кольцо с устройством пикотажа; 3 — первичное нагнетание раствора за тоннельную обделку; 4 — повторное нагнетание; 5 — контрольное нагнетание сводовой части обделки в 5—6 кольцо; 6— монтаж очередного кольца.

М. Воробьев, Ю. Крук. Ю. Лаврешин, М. Стрекозов, инженеры