Способ сооружения односводчатой станции метрополитена глубокого заложения

Авторы патента:

Коньков Александр Николаевич (RU)

Сокорнов Антон Александрович (RU)

Новиков Анатолий Леонидович (RU)

E21D9/00 - Туннели или выработки с креплением или без него; способы или устройства для их проходки ( крепления как таковые E21D 11/00); планировка туннелей или выработок

E21D1/00 - Проходка шахтных стволов

Владельцы патента RU 2764510:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)

Изобретение относится к строительству метрополитенов глубокого заложения, в частности к строительству односводчатых станций в твердых глинистых либо полускальных грунтах. Техническим результатом изобретения является ускорение сроков строительства за счет применения комплексной механизации: увеличения вдвое числа забоев при проходке опорных тоннелей и калотт, при разработке ядра сечения и монтаже обратного свода; также за счет значительного сокращения доли ручного труда, поскольку сооружение монолитной камеры позволяет выполнять монтаж блокоукладочных ферм с фрезерными агрегатами без немеханизированных проходок криволинейных штолен на деревянной временной крепи. Согласно способу сооружают шахтный ствол и подходную выработку. Затем горным способом проходческим комбайном избирательного действия сооружают монолитную камеру с набрызг-бетонной крепью и монолитной железобетонной обделкой. Далее из монолитной камеры горнопроходческим комбайном избирательного действия выполняют механизированную проходку опорных тоннелей четырьмя забоями с обделкой из набрызг-бетона. Затем в опорных тоннелях бетонируют опоры свода. Далее в монолитной камере монтируют блокоукладочные фермы с фрезерными агрегатами и выполняют механизированную проходку калотт двумя забоями с устройством сборной блочной обделки. Затем горнопроходческим комбайном избирательного действия разрабатывают ядро сечения и лотковой части уступами двумя забоями, после чего монтируют обделку обратного свода. 10 ил.

Известен способ сооружения односводчатых станций метрополитена глубокого заложения (Тоннели и метрополитены: учебник для вузов / В.Г. Храпов, Е.А. Демешко, СВ. Наумов и др. - Москва: Транспорт, 1989. - С. 361-364.), содержащий следующие этапы производства работ:

- устройство шахтного ствола с подходной выработкой, ведущей к торцевой части станции;

- эректорная проходка двумя забоями опорных тоннелей со сборной тюбинговой обделкой на всю длину станции;

- бетонирование опор свода в опорных тоннелях;

- немеханизированная проходка криволинейной штольни на деревянной временной крепи в торце станции;

- монтаж в криволинейной штольне блокоукладочной фермы с фрезерным агрегатом с последующей механизированной проходкой калотты с устройством сборной блочной обделки на всю длину станции;

- механизированная разработка ядра сечения и лотковой части уступами;

- монтаж обделки обратного свода.

Недостатком данного способа является длительность производства работ, возникающая вследствие большого числа последовательно совершаемых технологических операций, а также высокая материалоемкость.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ сооружения односводчатых станций метрополитена глубокого заложения (Фролов, Ю.С. Метрополитены: учебник для вузов / Ю.С. Фролов, Д.М. Голицынский, А.П. Ледяев; ред. Ю.С. Фролов. - Москва: Желдориздат, 2001. - С. 450-451, 479-486), содержащий следующие этапы производства работ:

- устройство шахтного ствола с подходной выработкой, ведущей к торцевой части станции;

- механизированная проходка опорных тоннелей горнопроходческим комбайном избирательного действия двумя забоями на всю длину станции с крепью из набрызг-бетона;

- бетонирование опор свода в опорных тоннелях;

- немеханизированная проходка криволинейной штольни на деревянной временной крепи в торце станции;

- механизированная разработка ядра сечения и лотковой части уступами;

- монтаж обделки обратного свода.

В этом способе за счет возможности создания рационального очертания опорных тоннелей горнопроходческим комбайном избирательного действия уменьшаются объемы разрабатываемого грунта и объемы монолитного бетона в опорных тоннелях.

В то же время недостатком данного способа является длительность производства работ, возникающая вследствие большого числа последовательно совершаемых технологических операций.

Задача изобретения - ускорение сроков строительства за счет применения комплексной механизации: увеличения вдвое числа забоев при проходке опорных тоннелей и калотт, при разработке ядра сечения и монтаже обратного свода; также за счет значительного сокращения доли ручного труда, поскольку сооружение монолитной камеры позволяет выполнять монтаж блокоукладочных ферм с фрезерными агрегатами без немеханизированных проходок криволинейных штолен на деревянной временной крепи.

Технический результат достигается тем, что в способе сооружения односводчатой станции метрополитена глубокого заложения устраивают шахтный ствол с подходной выработкой, выполняют механизированную проходку опорных тоннелей горнопроходческим комбайном избирательного действия с крепью из набрызг-бетона, бетонируют опоры свода в опорных тоннелях, монтируют блокоукладочную ферму с фрезерным агрегатом в калотте с последующей механизированной проходкой калотты с устройством сборной блочной обделки, выполняют механизированную разработку ядра сечения до лотковой части уступами, монтируют обделку обратного свода, при этом в центре станции сооружают монолитную камеру, к которой подводят подходную выработку, опорные тоннели проходят четырьмя забоями из монолитной камеры, а проходку калотты, разработку ядра сечения и монтаж обделки обратного свода выполняют двумя забоями из монолитной камеры.

Вся совокупность существенных признаков позволяет использовать изобретение для сооружения односводчатых станций в твердых глинистых либо полускальных грунтах, ускоряя сроки производства работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1: план односводчатой станции на этапе сооружения шахтного ствола, подходной выработки и монолитной камеры;

- фиг. 2: поперечный разрез монолитной камеры на этапе ее сооружения;

- фиг. 3: продольный разрез монолитной камеры на этапе ее сооружения;

- фиг. 4: план односводчатой станции на этапе проходки опорных тоннелей;

- фиг. 5: продольный разрез монолитной камеры на этапе проходки опорных тоннелей;

- фиг. 6: продольный разрез монолитной камеры на этапе бетонирования опор свода в опорных тоннелях;

- фиг. 7: план односводчатой станции на этапе проходки калотт;

- фиг. 8: продольный разрез монолитной камеры на этапе проходки калотты с возведением обделки свода;

- фиг. 9: продольный разрез монолитной камеры на этапе разработки ядра и лотковой части;

- фиг. 10: продольный разрез односводчатой станции вне монолитной камеры на этапе монтажа обделки свода.

Вначале известными методами сооружают шахтный ствол 1 и подходную выработку 2. Затем горным способом проходческим комбайном избирательного действия сооружают монолитную камеру 3 с набрызг-бетонной крепью и монолитной железобетонной обделкой. Далее из монолитной камеры 3 горнопроходческим комбайном избирательного действия выполняют механизированную проходку опорных тоннелей 4 четырьмя забоями с крепью из набрызг-бетона. Затем в опорных тоннелях 4 бетонируют опоры свода 5. Далее в монолитной камере 3 монтируют блокоукладочные фермы с фрезерными агрегатами и выполняют механизированную проходку калотт двумя забоями с устройством сборной блочной обделки 6. Затем горнопроходческим комбайном избирательного действия разрабатывают ядро сечения 7 и лотковой части 8 уступами двумя забоями, после чего монтируют обделку обратного свода 9.

По сравнению с прототипом заявляемый способ значительно повышает производительность работ по сооружению односводчатой станции метрополитена глубокого заложения за счет того, что устройство монолитной камеры позволяет увеличить вдвое количество забоев при проходке, а также значительно сокращает долю ручного труда, исключая из процесса сооружения станции немеханизированную проходку криволинейных штолен для монтажа блокоукладочных ферм с фрезерным агрегатом.

Способ сооружения односводчатой станции метрополитена глубокого заложения, включающий устройство шахтного ствола с подходной выработкой, механизированную проходку опорных тоннелей горнопроходческим комбайном избирательного действия с крепью из набрызг-бетона, бетонирование опор свода в опорных тоннелях, монтаж блокоукладочной фермы с фрезерным агрегатом в калотте с последующей механизированной проходкой калотты с устройством сборной блочной обделки, механизированную разработку ядра сечения до лотковой части уступами, монтаж обделки обратного свода, отличающийся тем, что в центре станции сооружают монолитную камеру, к которой подводят подходную выработку, опорные тоннели проходят четырьмя забоями из монолитной камеры, а проходку калотты, разработку ядра сечения и монтаж обделки обратного свода выполняют двумя забоями из монолитной камеры.

Похожие патенты:

Врубовая машина // 2762863

Группа изобретений относится к области создания туннелей или подземных дорог. Режущая головка для врубовой машины, предназначенной для создания туннелей или подземных дорог, имеющая цилиндрическую конфигурацию и содержащая выполненный с возможностью вращения корпус, кольцевые роликовые ножи, установленные по окружному периметру режущей головки и имеющие острую кольцевую режущую кромку, выполненную с возможностью нижней зарубки горной породы, и режущие блоки, которые установлены на корпусе режущей головки и каждый из которых содержит кожух и вал.

Проходческо-очистной комбайн // 2753306

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходческо-очистным комбайнам, и может быть использовано для проведения горных выработок с одновременным бурением в кровле и стенке выработок шпуров дегазационных, технологических и для установки анкерной крепи. Технический результат - обеспечение возможности бурения шпуров в кровле и стенке горной выработки одновременно с процессом ее проходки.

Система и способ определения эффективности промышленной машины // 2750054

Изобретение относится к промышленным машинам. Промышленная машина содержит привод, зубчатый редуктор, режущий барабан, режущий наконечник, соединенный с режущим барабаном, и датчик определения характеристики промышленной машины.

Горная машина // 2745395

Изобретение относится к горной машине, которая, в частности, может использоваться для разработки твердых горных пород. Технический результат – эффективное использование эксцентрически вращаемого диска для разработки горных пород.

Способ создания верхнего поперечного примыкания подходного тоннеля к существующей пилонной станции метрополитена, сооружаемого без перерыва эксплуатации станции // 2745310

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при необходимости примыкания подходного тоннеля к действующей станции метрополитена глубокого заложения пилонного типа. Способ создания верхнего поперечного примыкания подходного тоннеля к существующей пилонной станции метрополитена, сооружаемого без перерыва эксплуатации станции, заключается в проходке подходного тоннеля к существующей станции метрополитена со средним и боковыми станционными тоннелями, выполненными из сборных тюбингов, из которого осуществляют создание поперечной камеры примыкания, расположенной над эксплуатируемым боковым тоннелем станции и содержащей свод, боковые и торцевые стены, при этом одна из торцевых стен поперечной камеры опирается на пилон между средним и боковым тоннелями.

Шарошечный узел для подрезающей машины // 2742978

Группа изобретений относится к подрезающей машине с шарошечным узлом. Технический результат – надежное закрепление режущего кольца в шарошечном узле с возможностью быстрого прикрепления и замены на подрезающей машине.

Способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах // 2739880

Изобретение относится к строительству, а именно способам сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах при сооружении станций метрополитена и горной промышленности при проходке шахтных стволов в неустойчивых и обводненных породах. Достигаемый технический результат - повышение механической прочности и надежности противофильтрационного ограждения, обеспечение безаварийности работы противофильтрационного ограждения, снижение энергозатрат на замораживание грунтовых пород при создании наклонных тоннелей, а также уменьшение объемов деструкции грунта в процессе замораживания и осадки земной поверхности при оттаивании грунта после завершении работ по сооружению наклонного тоннеля.

Система позиционирования проходческого комплекса в пространстве // 2733256

Изобретение относится к области горной промышленности, в конкретном случае к устройствам для определения координат и пространственного положения проходческих комплексов малых диаметров, состоящих из нескольких модулей, при строительстве прямолинейных и криволинейных тоннелей, в том числе при строительстве прямолинейных и криволинейных тоннелей методом продавливания тоннельной крепи.

Способ крепления лба забоя тоннеля // 2723422

Изобретение относится к опережающему анкерному креплению горных выработок из призабойного пространства и может быть использовано при строительстве станций метрополитена глубокого заложения в слабоустойчивых грунтах, а также в горнодобывающей промышленности и тоннелестроении. Технический результат заключается в предотвращении развития деформаций пород в призабойной зоне тоннеля, уменьшении объема работ по бурению скважин для установки анкеров и времени проходки тоннеля, а также повышении надежности опережающего анкерного крепления лба забоя и безопасности работ в забое при строительстве станций метрополитена глубокого заложения закрытым способом работ.

Система наведения горного комбайна // 2716765

Настоящее изобретение относится к горнодобывающему оборудованию, в частности к подземному горному комбайну, а также способу эксплуатации горного комбайна. Горный комбайн содержит шасси, имеющее первый конец и второй конец с продольной осью, проходящей между ними, при этом шасси также имеет нижнюю сторону и верхнюю сторону с осью рыскания, проходящей между ними, врубовую головку, соединенную с первым концом шасси, приводной механизм, соединенный с шасси и поддерживающий шасси для движения по полу выработки, первый излучатель света, соединенный с шасси рядом с первым концом с возможностью проецирования света от шасси в направлении, параллельном оси рыскания, так, чтобы свет, проецируемый первым излучателем света, проецировал первую линию на поверхности выработки, второй излучатель света, соединенный с шасси рядом со вторым концом с возможностью проецирования света от шасси в направлении, параллельном оси рыскания, так, чтобы свет, проецируемый вторым излучателем света, проецировал вторую линию на поверхности выработки, причем первая линия и вторая линия являются коллинеарными.

Способ расширения скважины // 2728071

Изобретение относится к области горного и взрывного дела, в частности к бурению, точнее, к методам расширения скважин малого диаметра и может использоваться при проведении работ в сложных горно-технических условиях. Способ расширения скважины заключается в бурении пилотной центральной скважины, бурении вокруг нее дополнительных скважин, размещении в дополнительных скважинах зарядов взрывчатых веществ и их подрыве.