Инженеры И. В. Титов, Л. М. Кравец
При строительстве одной станции Киевского метрополитена рельеф местности вызывал необходимость устройства промежуточного вестибюля. Первоначально предполагалось сооружать вестибюль горным способом с разработкой по середине шурфа для подъема разработанной породы. Но геологические исследования показали, что структура грунтов крайне неустойчива и не удовлетворяет требованиям сооружения вестибюля закрытым способом. В результате сравнения нескольких вариантов было решено сооружать вестибюль на поверхности с последующим погружением его в виде стакана на проектную отметку.
Ввиду того, что на пути погружения вестибюля имелись прослойки плывуна, вязких глин и текучих суглинков, пришлось заморозить эти грунты. По контуру стакана диаметром 22,6 м было пробурено в два ряда 114 скважин. Замораживание продолжалось семь месяцев, после чего приступили к выполнению подготовительных работ по опусканию.
Промежуточный вестибюль представляет собой куполообразный стакан (рис. 1), изготовленный из монолитного железобетона. В нижней части смонтирован нож из швеллера № 20.
Рис. 1.
Работы по сооружению вестибюля выполняли в такой последовательности. Вначале разработали котлован глубиной 4 м и по дну его уложили строго на заданную отметку шпалы и переводные брусья (270 шт.), затем на них смонтировали нож. Железобетонные стены возводили последовательно по секциям, арматуру подавали готовыми каркасами. На отметке поверхности земли в центре котлована уложили бетонное кольцо, на котором собрали деревянную опорную башню, предназначенную для монтажа купола. На башню опирались 24 инвентарные фермы, изготовленные из уголковой стали. В стены и купол вестибюля бетонную смесь подавали башенным краном БКСМ-1м. Этим же краном транспортировали к месту укладки арматуру и элементы опалубки. Подкрановые пути располагали за пределами габаритов здания вестибюля над коллектором замораживающих колонок. В центре вестибюля был пройден шурф размерами в плане 2,3 × 2,3 м в шпунтовом ограждении из обрезных досок толщиной 60 мм, длиной 3,25 м.
Для строительных и эксплуатационных целей был устроен демонтажный ствол 1 (рис. 2), в котором размещено два скипа 2 емкостью по 2 м3. К нижней части ствола примыкала штольня 3, пересекающая шурф 4. В штольне был смонтирован ленточный транспортер 5 с лентой шириной 600 мм. С транспортера порода попадала в дозировочные бункера 6, а оттуда в скипы 2, установленные в зумпфовой части ствола.
Рис. 2.
Во время производства работ в вязких и пластичных глинах в скипах и бункерах происходило сильное налипание грунта, что значительно снижало выработку и темпы работ. Во избежание сильного налипания породу предварительно смачивали водой, а боковые днища скипа и бункера смазывали отработавшим маслом и посыпали песком. Кроме того, на каждом скипе и бункере закрепляли по электровибратору С-413. По окончании подготовительных работ приступили к опусканию промежуточного вестибюля; при этом была принята следующая организация работ.
Грунт в середине стакана разрабатывали экскаватором 7, ПГ-0,35 м3 (с электроприводом), введенным в стакан до его погружения через проем нижнего наклонного хода. После этого проем был забетонирован перегородкой толщиной 20 см и заложен бутовой кладкой. Всего было разработано 18,4 тыс. м3 грунта. Разработанный грунт через решетку сбрасывали по шурфу 4 в приемный бункер 8. Транспортером 5 грунт подавали в дозирующий бункер 6, а из него грузили в скип 2 и по демонтажному стволу 1 подавали в бункер 9 с питателем. Из этого бункера грунт выгружали в автомашины. При разработке грунта вблизи ножа 10 внутренний контур стакана разбивали на 66 небольших участков (ручейков). Промежуточный вестибюль опускали под наблюдением маркшейдеров в зависимости от его посадки, а ручейки являлись как бы регуляторами во время погружения.
В центре свода промежуточного вестибюля оставляли отверстие, в котором смонтировали две трубы диаметром 800 мм. Труба 11 с приваренными внутри металлическими лестницами, служила для входа в стакан, а труба 12 для спуска и выдачи материалов и инструментов. По мере опускания вестибюля трубы удлиняли. При сварке стыков труб их поддерживали краном 13 БКСМ-1м. В первоначальной стадии опускания промежуточного вестибюля пространство между льдогрунтовым массивом 14 и стенкой стакана засыпали гранулированным шлаком 15, который являлся теплоизоляционным слоем, предохраняющим стенки от промерзания во время опускания и в случае остановки. Над куполом вестибюля при погружении его ниже уровня поверхности устраивали изолирующую глиняную подушку 16 и затем засыпали грунтом, вынимаемым из внутренней части стакана. Для предотвращения образования свода обрушения во время погружения над вестибюлем через каждые 8—10 м устраивали песчаные подушки 17 толщиной 40—50 см. Грунт, засыпанный в котлован, разравнивали и планировали универсальным экскаватором «Беларусь».
Для возведения фундамента под вестибюль была разработана кольцевая штольня 18 (2,8 × 2,3 × 1,8 м). Проходку штольни вели из четырех забоев. Готовую штольню заполнили бетоном марки 200. Бетон подавали по специально смонтированному трубопроводу из вентиляционных труб диаметром 400 мм и материальной трубе. Во избежание расслоения бетона по ходу движения его устроили отбойные полки. В нижнем горизонте бетон подавали транспортерами.
При опускании вестибюля была организована сквозная комплексная бригада из 80 человек, возглавляемая опытным проходчиком П. Д. Кузенковым. Работа выполнялась в 3 смены. В каждой смене работало 24—26 человек, в том числе, непосредственно в стакане 14—16 проходчиков, один экскаваторщик, один сигнальщик, на участке от транспортера до питателя — 7 человек. По мере опускания вестибюля численный состав бригад уменьшался. Сквозная комплексная бригада выполняла нормы выработки в среднем на 120—130%. Погружение вестибюля происходило нормально, с незначительными отклонениями от проекта, которые в процессе работы выправляли.
Опыт работы показал, что принятое решение по сооружению промежуточного вестибюля на поверхности с последующим его опусканием на проектную отметку вполне себя оправдало. По предварительным подсчетам, стоимость строительства снижена на 10—12% по сравнению с предусмотренной в смете, а затраты труда на 1 пог. м опускания — на 25—30%. Сооружение промежуточного вестибюля является объектом показательного строительства. По окончании работ полученные на этом объекте результаты должны быть обобщены и освещены в печати.
—————
Титов И. В., Кравец Л. Д. Сооружение промежуточного вестибюля станции метрополитена // «Транспортное строительство». — 1959. — № 6. — июнь. — С. 32—34, ил.
