Власов С.Н., Торгалов В.В., Виноградов Б.Н. Строительство метрополитенов
Подождите немного. Документ загружается.
Рис.$27. Поперечное сечение колонной станции из$сталежелезобетонных
конструкций
Прогоны и$колонны изготавливают из$высокопрочной толстолистовой стали.
Применение такой стали и$шарниров позволило уменьшить габаритные размеры
металлоконструкций и$размещать их$в$тоннеле диаметром 8,5$м$без разборки обделки.
Конструкции станций открытого способа работ. При сооружении станций
мелкого заложения, возводимых в$котлованах, распространены две конструктивные
схемы: однопролетная (главным образом односводчатая) и$трехпролетная — колонная
с$плоским перекрытием.
Конструкция односводчатой станции из$монолитного железобетона (рис.$28, а)
представляет собой свод 1$с$вертикальными участками у$опор 2. Свод имеет переменную
толщину, увеличивающуюся от$замка к$опорам, опоры соединены с$опорными плитами
консолями & и$вместе со$сводом образуют единую монолитную железо-бетонную
конструкцию. Плита-лоток 4$шарнирно соединена с$концами опорных плит.
В$зависимости от$грунтовых условий плита-лоток может быть плоской или иметь вид
обратного свода с$опорой на$плиты-консоли.
Другим вариантом односводчатой станции из$монолитного железобетона является
однопролетная рамная конструкция со$сводом-ригелем 1$(рис.$28,6), который имеет
переменную толщину и$монолитно соединен с$вертикальными стенами, уширенными
во$внутреннюю сторону опорами. Плита-лоток в$этой конструкции воспринимает все
нагрузки. Распор от$свода воспринимается стенами и$передается на$окружающий
грунтовой массив. Пролет станции по$наружному очертанию составляет 19$м$при общей
высоте станции 8-10$м. Под сводом размещаются также понизительная подстанция,
вестибюли со$служебными помещениями, платформенный участок, вентиляционные
камеры.
Односводчатая станция из,сборного железобетона — это полно-сборная
конструкция, состоящая из$шести монтажных элементов (рис.$29). В$поперечном сечении
станция представляет собой конструкцию с$верхним 3$и$обратным 4$трехшарнирными
сводами, каждый из$которых состоит из$двух половин, перекрывающих пролет. Своды
опираются на$объемные стеновые блоки /, которые образуют вдоль станции коллектор,
где укладывают проходящие через станцию кабели и$трубопроводы. В$местах опирания
полусводов на$стеновые блоки и$сопряжения полусводов устанавливают специальные
прокладки 2$из$винипласта, играющие роль шарниров.
Наиболее распространенной конструктивной схемой станций открытого способа
работ является конструкция трехпролетной колонной станции. Она представляет собой
трехпролетную раму равных пролетов, состоящую из$монолитной железобетонной
нижней плиты 1$(рис.$30) и$сборных железобетонных элементов: стеновых ребристых
блоков 2, блоков перекрытия 5, прогонов 5$и$двух рядов колонн 4, опирающихся
на$башмаки 6. При строительстве станций этого типа в$сейсмических районах (рис.$31)
делают усиленную монолитную железобетонную плиту основания, в$которую защемляют
сборные стеновые блоки и$основания колонн, а$блоки перекрытия обвязывают
железобетонными сейсмическими поясами.
Рис.$28. Поперечные сечения односводчатых станций:
а — со$сводом полуэллипсного очертания;$б — со$сводчатым ригелем и$вертикальными стенами; / — свод;
2$— пята свода; 3$— плита-консоль; 4$— плита-лоток; 5$— боковая вертикальная стена
С обеих сторон к$платформенному участку станции мелкого заложения примыкают
вестибюли, которые обычно совмещают с$под-уличными переходами. В$вестибюлях
располагают служебные помещения, необходимые для эксплуатации станции.
В$поперечном направлении конструкция вестибюля представляет собой двухъярусную
трехпролетную раму с$двумя рядами колонн, прогонами в$середине и$стеновыми блоками
в$крайних пролетах. Этажи вестибюля перекрывают ребристыми плитами перекрытия,
опирающимися на$стеновые блоки и$прогоны.
Рис.$29. Полносборная конструкция односводчатой станции из$сборного
железобетона
Рис.$30. Поперечное сечение трехпролетной колонной станции мелкого заложения
Рис.$31. Конструкция трехпролетной колонной станции для сейсмических районов:
1$— стеновой блок; 2$— Продольный сейсмический пояс; 3$— ригель; 4$— плита перекрытия; 5$— лотковая
плита; 6$— платформа; 7$— колонна
Конструкция переходов состоит из$сборных элементов — лотковых стеновых блоков
и$ребристых блоков перекрытия. В$некоторых случаях применяют цельносекционные
элементы сборных конструкций на$все поперечное сечение перехода.
Контрольные вопросы
Что такое временная крепь и$постоянная обделка тоннеля?
Какие конструкции тоннельных обделок применяют при закрытом способе?
В$каких условиях применяются чугунные тюбинги?
Какие конструкции обделок применяются при открытом способе?
Чем отличаются конструкции цельносекционных обделок для одного и$двух
тоннелей?
Какову основные конструктивные схемы станций метрополитена?
Из$каких основных узлов состоит конструкция станции глубокого заложения?
Назовите основные конструкции станций открытого способа работ.
Раздел второй. МАШИНЫ ИМЕХАНИЗМЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ МЕТРОПОЛИТЕНОВ
Глава V. СРЕДСТВА МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ, ИНСТРУМЕНТЫ
ИПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Ручные механизмы иинструменты для
разработки породы
Основным: инструментом для ручной отбойки породы является пневматический
отбойный молоток (рис.$32, а)-ручная поршневая машина ударного действия. Работа
отбойного молотка основана на$принципе преобразования энергии сжатого воздуха
в$механическую энергию ударов по$пике, под действием которых она внедряется
в$породу. Сжатый воздух подводится к$молотку по$гибкому шлангу. При нажатии
на$рукоятку сжатый воздух поступает в$молоток, и$он$начинает работать. При
освобождении рукоятки канал для поступления сжатого воздуха перекрывается и$молоток
перестает работать. Исполнительным органом отбойного молотка является стальная пика.
В$зависимости от$условий работы применяют пику-ломик, пику-лопатку, зубило или
трамбовку. Эти рабочие органы крепятся в$буксе молота с$помощью концевого колпака
или конической пружины.
На$таком$же принципе действия основан пневматический ручной лом, который
имеет большие размеры и$массу и$поэтому обладает большей энергией удара. Применяют
пневматический лом для раз-рыхления пород средней крепости и$замороженного грунта
(при работе сверху вниз), для разбивки бетона, забивки короткого шпунта.
Для дробления крепких пород и$разрушения валунов, встречающихся при проходке
горных выработок, применяют гидроклин (рис.$32,6), представляющий собой
гидроцилиндр двойного действия с$рабочим органом, который состоит из$выдвижного
клина и$двух подпружиненных разжимных щек. Горные породы разрушаются силовым
разжимным воздействием его рабочего органа на$стенки шпура, предварительно
пробуренного в$породе. При движении клина вперед щеки рабочего органа раздвигаются,
распирают стенки шпура и$разрушают породу. После этого клин путем переключения
вентилей отводят в$исходное положение до$отказа. Компактная гидравлическая насосная
станция позволяет использовать гид-роклрн в$любой выработке независимо от$ее$сечения.
Для бурения шпуров в$породах средней крепости и$крепких применяют бурильные
молотки-перфораторы, а$в$мягких породах — пневматические сверла.
Рабочим органом бурильных машин служит бур, состоящий из$штанги и$съемного
резца (коронки).
Для сухого бурения шпуров применяют витые штанги, для бурения с$промывкой или
продувкой — полые штанги (шестигранные или круглого сечения); при бурении скважин
используют шнековые штанги.
Витая буровая штанга (рис.$33) состоит из$головки, тела и$хвостовика. Головка
3$штанги служит для сопряжения ее$с$резцом, а$хвостовик / — с$патроном шпинделя
сверла. Тело 2$штанги должно быть прямым, с$одинаковым шагом витков. Пустотелые
буровые штанги изготовляют из$стали шестигранного или круглого поперечного сечения
диаметром 22-25$мм.
Буровые коронки (рис.$34) изготовляют в$виде головок, надеваемых на$конусный
конец буровой штанги. Коронка имеет корпус (тело), перья, грани, рабочие кромки
(лезвие) и$промывочное (продувочное) отверстие. Однодолотчатые коронки обеспечивают
высокую скорость и$производительность бурения в$монолитных однородных породах
любой крепости, крестовые и$Т-образные применяют в$трещиноватых породах всех
категорий крепости и$для забуривания. Коронки с$опережающим лезвием, облегчающим
забурива-ние, применяют для бурения скважин.
Рис.$32. Ручной механизированный инструмент:
а — пневматический отбойный молоток;$б-гидроклин (ручной лом), приводимый в$действие от$насосной
станции; / — конусный ниппель; 2$— накидная гайка; 3$— рукоятка; 4$— вентиль; 5$— пусковое устройство;
6$— ударно-воздухораспределительный механизм; 7$— ствол молотка; 8$— стальная пика; 9$—
гидроцилиндр двойного действия; 10$— рабочий орган
Рис.$33. Витая буровая штанга
Для бурения шпуров в$породах ниже средней крепости применяют резцы
с$хвостовиками, которые вставляют в$углубление головки штанги и$фиксируют
шплинтами.
При изготовлении и$заправке головки и$хвостовиков буров (штанг) используют
бурозаправочные станки, при заточке коронок и$резцов — заточные станки.
Для безударного разъединения коронки и$штанги, имеющих конусные поверхности,
применяют рычажный съемник.
Перфораторы (пневматические бурильные молотки) в$зависимости от$назначения
подразделяют на$ручные (для бурения горизонтальных и$наклонных шпуров),
телескопные (для бурения шпуров и$скважин в$направлении снизу вверх) и$колонковые
(для бурения горизонтальных и$наклонных шпуров и$скважин).
Рис.$34. Съемные буровые коронки и$резцы:
а — однодолотчатые;$б — крестовая; в-с опережающим лезвием; г$— Т-образная; д$— резцы для
вращательного бурения сверлами; / — корпус; 2$— перо; 3$— пластинки из$твердого сплава
Ручные перфораторы, выпускаемые для бурения шпуров и$скважин
с$пневмоподдержки (специального приспособления для поддержания перфоратора
на$весу), делят на: легкие (массой до$18$кг) для бурения шпуров глубиной до$2$м$в
горизонтальных и$наклонных выработках по$породам (коэффициент крепости f
кр
от$8$до$10) г$средние (массой до$25$кг) для бурения шпуров глубиной
до$4$м$преимущественно в$горизонтальных выработках по$породам (f
кр
от$12$до$16),
тяжелые, (массой более 25$кг) для бурения горизонтальных и$нисходящих шпуров
и$скважин по$крепким породам (f
кр
от$10$до$20).
Перфоратор (рис.$35, а) представляет собой пневматический поршневой механизм,
имеющий устройство для удержания и$поворота бура — буродержатель 8. Поворот бура
связан с$ходом поршня и$происходит автоматически. Поршень перфоратора под
действием давления сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения.
В$конце прямого (рабочего) хода поршень (ударник) наносит удар по$хвостовику бура,
а$при обратном (холостом) ходе ударник поворачивается вместе с$буром. Поворотом
рукоятки пускового устройства 3$воздушный кран можно установить в$одно
из$фиксированных положений — «Забуривание», «Бурение», «Стоп» и$«Продувка», Для
очистки шпура от$буровой мелочи (шлама) в$перфораторах некоторых конструкций,
кроме продувочного канала, имеется промывочное устройство, через которое вода
поступает от$магистрали в$канал бура.
Рис.$35. Пневматический ручной инструмент для бурения:
а — бурильный молоток (перфоратор);$б — ручное сверло; / — корпус; 2$— устройство для промывки
(удаления буровой мелочи); 3$— пусковое устройство; 4$— рукоятка; 5$— ниппель для сжатого воздуха;
6$— кронштейн для установки на$пневмоподдержку; 7$— ниппель для подвода воды; 8$— буродержатель
(устройство для закрепления и$поворота бура)
Перфораторы имеют ниппели (5$— для подвода сжатого воздуха и$7$— для воды),
виброгасящие устройства и$глушители шума. Для снижения вибрационного воздействия
на$работающих, обеспечения требуемой 1ючности бурения и$высокой
производительности труда используют пневмоподдержки — установочные
приспособления из$одного или двух шарнирно соединяемых с$кронштейном
6$перфоратора пневмоцилиндров с$выдвижными штоками.
Вода для промывки шпуров поступает из$магистрали по$трубке внутри перфоратора
в$осевой канал бура и$в$шпур. Поток воды захватывает буровую мелочь и$выносит
ее$из$шпура. Отсос пыли применяют, если подача воды невозможна или затруднена.
Ручное пневматическое сверло СР-3$(рис.$35,$б) представляет собой пиевмопривод,
заключенный в$корпус 1. Пусковое устройство 3$вмонтировано в$рукоятку 4. Для подвода
сжатого воздуха служит ниппель 5. Буровую штангу вставляют хвостовиком в$шпиндель
сверла, при этом ребра штанги удерживают ее$от$проворачивания.
Перед началом работы пневмоинструментом проверяют давление воздуха в$сети,
крепление всех его деталей и$рабочего органа. Во$время работы нельзя допускать
перегибов шланга, холостой работы и$нарушения соосности механизмов и$рабочих
органов. Присоединение и$отключение шлангов, смену инструмента производят только
при закрытом вентиле воздушной сети.
Механизмы иприспособления для
возведения тоннельных конструкций,
выполнения гидроизоляционных
ипутевых работ
Элементы тюбинговой обделки собирают в$кольцо в$забое при помощи болтовых
соединений. Для затягивания гаек болтовых соединений применяют пневматические
сболчиватели и$гайковерты (рис.$36), в$корпус 1$которых вмонтирован пневматический
двигатель, обеспечивающий вращение муфты или сменной головки 4, насаживаемых
на$затягиваемую гайку. Для подсоединения инструмента к$воздухоподающему шлангу
служит штуцер 3, для пуска механизма в$работу — пусковое устройство 2.
Рис.$36. Пневматические механизмы для крепежных работ:
а — угловой реверсивный гайковерт;$б — сболчиватель
Для уплотнения уложенной в$опалубку бетонной смеси используют вибраторы,
которые сообщают частицам смеси периодические колебания, благодаря чему воздух
удаляется из$смеси, а$сама смесь плотно укладывается в$опалубке конструкции. Различают
три типа вибраторов: глубинные, поверхностные и$наружные (рис.$37).
Рис.$37. Вибраторы:
а — глубинный;$б — поверхностный; в$— наружный; 1$— электродвигатель; 2$— гибкий вал; 3$—
вибронаконечник
При уплотнении бетонной смеси глубинными вибраторами гибкий вибрирующий
рабочий наконечник быстро опускают (вертикально или немного наклонно) в$бетонную
смесь на$глубину на$10-15$см, затем медленно вынимают из$смеси при включенном
двигателе. Уплотнение смеси считают достаточным, когда прекращаются оседание смеси,
появление цементного молока и$выделения пузырьков воздуха на$поверхность.
Поверхностные вибраторы устанавливают на$поверхности уложенной бетонной
смеси. Вибраторы этого типа, виброрейки и$вибробрусья со$скоростью 0,5$м/мин
перемещают по$поверхности смеси по$мере ее$уплотнения. При толщине уплотняемого
слоя более 5$см$виброуплотнение производят за$два-три прохода.
Наружные вибраторы навешивают на$наружную поверхность опалубки. Они
передают колебания через стенку конструкции, на$которой закреплены. Наружное
вибрирование применяют при бетонировании вертикальных тонкостенных монолитных
конструкций стен, балок и$т.$д. в$дополнение к$глубинному вибрированию в$местах,
насыщенных арматурой, в$углах опалубки, для улучшения выгрузки сыпучих материалов
из$бункеров и$т.$д., когда невозможно применить глубинный вибратор.
Для выполнения первичного нагнетания цементно-песчаного раствора за$обделку
применяют пневматические нагнетатели раствора.
Рис.$38. Нагнетатель раствора СО-126:
1$— корпус резервуара, в$котором установлена мешалка с$лопастями; 2$— загрузочный люк (откинут); 3$—
крышка люка с$предохранительным клапаном и$краном для сброса давления; 4-манометр; 5$—
электропривод мешалки; 6$— редуктор; 7$— салазки-опора, в$которые вмонтирован распределитель сжатого
воздуха
Пневматический нагнетатель типа СО-126$(рис.$38) обеспечивает приготовление
и$подачу к$месту нагнетания растворов. Принцип работы нагнетателя основан
на$порционной подаче раствора из$резервуара под воздействием сжатого воздуха