Строителство на еднопътен метротунел по нов австрийски тунелен метод. Разширение на първи метродиаметър, софия – участък от мс 13-19



Дата13.07.2017
Размер105.09 Kb.
#25621
ГОДИШНИК НА МИННО-ГЕОЛОЖКИЯ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. ИВАН РИЛСКИ”, Том 56, Св. II, Добив и преработка на минерални суровини, 2013

ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY “ST. IVAN RILSKI”, Vol. 56, Part ІI, Mining and Mineral processing, 2013



СТРОИТЕЛСТВО НА ЕДНОПЪТЕН МЕТРОТУНЕЛ ПО НОВ АВСТРИЙСКИ ТУНЕЛЕН МЕТОД. РАЗШИРЕНИЕ НА ПЪРВИ МЕТРОДИАМЕТЪР, СОФИЯ – УЧАСТЪК ОТ МС 13-19
Павел Павлов1, Борислав Борисов2
1 Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“, София 1700

2 Трейс Груп Холд АД
РЕЗЮМЕ. Разглежда се строителството на два еднопътни, паралелно прокарвани тунела посредством Нов Австрийски Тунелен Метод. Изграждането им е част от разширението на първи диаметър на софийското метро. Пояснени са принципите на метода и са разгледани конкретни технологични и конструктивни решения от строителството на участъка. Описани са съпътстващите дейности по проветряване, водоотлив, геодезически, маркшайдерски мониторинг и др. Показани са времевите темпове за извършване на строителните работи. Направени са основни изводи.
CONSTRUCTION OF ONE-LANE METRO-TUNNEL BY APPLYING A NEW AUSTRIAN TUNNEL METHOD. EXTENSION OF THE FIRST METRODIAMETER, SOFIA – SECTION 13-19

Pavel Pavlov1, Borislav Borisov2

1 University of Mining and Geology “St. Ivan Rilski”, 1700 Sofia

2 Trace Group Hold PLC
ABSTRACT. The paper discusses the construction of two one-lane, parallel tunnels using a new Austrian Tunnel Method. Their construction is part of the extension of the first diameter of Sofia underground. The principles of the method are explained and specific technological and constructive solutions for the building of the section are discussed. The accompanying activities for ventilation, drainage, geodetic, mine surveying monitoring, etc. are also described. The timeline for the works is shown. Main conclusions are drawn.


І. Увод

Проектът касае разширението на първи диаметър от Софийски метрополитен. Главен изпълнител по проекта е обединение „Метро МЛАДОСТ” с водещ партньор - фирма „ПИ ЕС АЙ”. Строителството на метроучастъка от метростанция 13 до метростанция 19 стартира през 2009 г. Общата дължина на трасето е 2,2 кm. Изградени са две метростанции, две вентилационни уредби, подземен бу­ферен паркинг на две нива с капацитет от 1300 автомо­била, както и двупътни и еднопътни тунели изграждани по милански, Нов австрийски тунелен метод (НАТМ) и открит способ.

По подземен способ са изградени два еднопътни тунели по НАТМ с дължина от 365 m. и един двупътен с дължина от 375 m.

ІІ. Инженерногеоложка и хидрогеоложка характеристика на участъка

Трасето на Софийски метрополитен попада в структурата на Софийският грабен. В разглежданият район, над донеогенската подложка, имаща значителна дъл­бочина (над 100 m), се разкриват плиоценските материали на Лозенецката свита - основно глинесто-песъчливи разно­видности. На места са смесени с минимално количество чакъли. Неогенските седименти са със значителна мощност и не се пресичат при строителството на линията и съоръженията на метротрасето [1].



ІІІ. Строителство на тунелен участък от km 0+091.10 до km 0+456.10

Общи сведения

Разгледаният тунелен участък е с дължина от 365 m. Изпълнен е по подземен способ - НАТМ. Предимството на метода е, че непосредствено след изкопаването на тунелният контур се предотвратява обрушаването в свода на тунела посредством изграждането на деформируем крепеж. Деформациите в крепежната конструкция са контролирани, постига се преразпределение на напре­женията в масива и се формира неактивна зона около подземното съоръжение. Вместващите скали от натоварващ фактор се превръщат в част от носещата конструкция. Процесите на деформации, на тунелната конструкция (от порядъка на милиметри) се проследяват, чрез поетапни прецизни маркшайдерски заснемания, като деформациите следва да затихнат за период от два-три месеца.

Укрепване с инжекционен тръбен чадър

За да се осигури безопасно прокопаване на първите 10÷12 m от еднопътните тунели в припорталния участък се прави предварителното укрепване с инжекционен тръбен чадър (фиг.1) [2]. Налага се поради сложните инженерно-геоложки условия –наличие на слабо оводнени пясъци и чакъли- в началото на тунелите. За изграждането на чадъра се използват 64 броя инжекционни стоманени тръби с диаметър 114.3 mm и дебелина 8 mm, дължина 14.50 m. Инжектирането се прави с циментов разтвор с В/Ц 0.8÷0.6, при инжекционно налягане 3-6 atm, в зависимост от конкретните условия [2].





Фиг. 1. Предварително укрепване с инжекционен тръбен чадър [2]

Технологични етапи при изпълнение на изкопните, хидроизолационните и облицовъчните работи

Изкопните работи се извършват с долен отстъп или т.нар. метод с „микрокалота”, при който изоставането на щроса (долна част) от калотата (горна част) е минимално. Напредъкът на изкопните работи за двата тунела е приет за 1.0 m.

В технологично отношение, разкриването на пълния изкопен профил се извършва на два етапа – калота и щрос. Щросът следва калотата на разстояние от порядъка на 2.0 m.

При извършване на изкопните работи в двата тунела, забоят на условно „тунел ляв коловоз” изостава спрямо забоя на „тунел десен коловоз” с около 25 m.

Изкопните работи за оформяне на профила на тунелите се извършват при напредъци от 1.0 m с оставяне на опорно ядро при тунелния забой от неизкопана земна маса. С това е съобразено и разстоянието между рамките, което също е 1.0 m [2].

Предварителното укрепване на свода в зоната на забоя се изпълнява при всеки напредък на изкопните работи от 1.0 m и се застъпва с предишното, вече изпълнено укрепване. Участъкът на застъпване е с гарантирана дължина от 2.50 m. Предвидените стоманени пики от армировъчна стомана клас AI за основното предварително укрепване се набиват челно в масива посредством перфоратор, монтиран на пробивна карета.

Изпълнението на първичната облицовка в калотата започва непосредствено след оформяне на тунелния профил, в следната последователност [2]:

Изкоп калота с оформяне на централно опорно ядро;



  • Полагане по стените, челото на забоя и опорното ядро на защитен пласт пръскан бетон с дебелина 3-4 cm.;

  • Монтаж на стоманените армоферми;

  • Прикрепване на външната армировъчна мрежа към монтираните армоферми;

  • Изпълнение на предварително укрепване в свода от пики или самопробивни инжекционни анкери;

  • Полагане на пръскан бетон с дебелина до 20 cm;

  • Монтаж на вътрешната армировъчна мрежа;

  • Полагане на пръскан бетон до достигане на проектната дебелина на първичната облицовка.

След тунелен напредък от 2.0 m се пристъпва към затваряне на първичната облицовка в областта на щроса, в следната последователност:

  • Полагане при нужда по оформения изкопен профил на защитен пласт пръскан бетон с дебелина до 3 cm;

  • Монтаж на външна армировъчна мрежа и усилители;

  • Монтаж на стоманените армоферми;

  • Полагане на пръскан бетон с дебелина до 20 cm;

  • Монтаж на вътрешна армировъчна мрежа и усилители;

  • Полагане на пръскан бетон до достигане на проектната дебелина на първичната облицовка.

Всяка нова стоманена ферма, която се монтира при реализирането на даден напредък, се стабилизира чрез прикрепване към съседната, монтирана вече ферма с помощта на обтегачи.

При строежа на тунелите в „Младост 1” няма проблем с водопритока, поради дълбокото ниво на подземните води. Вземат се само мерки за отвеждане на отработени технически води извън съоръжението. Отводняването се извършва по смесена схема - гравитачно и с помпи. Предвидена е временна отводнителна канавка, минаваща по дъното на тунелните изкопи, извън проектното изкопно сечение.

Доставката на въздух се направи по нагнетателна схема с вентилатор, обслужващ и двата тунела.

За осигуряване на водоплътността на тунелната кон­струкция се предвиди изпълнението на хидроизолационна система: хидроизолационна геомембрана от геотекстил, РVC фолио с дебелина 2 mm, каширано от едната страна с геотекстил, със специфична маса 300 g/m2 и подложен слой геотекстил със специфична маса 385 g/m2. Захва­щането на геомембраната (геотекстил и РVC фолио) се извършва с PVC дискове (рондели), простреляни с “Hilti” пирони.

Изграждането на вторичната облицовка от конвен­ционален бетон в дъното и торкрет бетон в стените и свода започва при напълно завършена първична облицовка и хидроизолационна система. Основните данни за крепежната конструкция са посочени в табл. 1 [2].



Таблица 1

Тип облицовка

Първична

Вторична

Проектна дебелина, cm

28

12

Клас на пръскан бетон - якост на натиск

B30

B30

Клас на пръскан бетон - якост на опън

Bt2.8

Bt2.8

Клас на пръскан бетон по водоплътност

W0.6

-

Клас на армировъчна стомана

T-IV (B500B)

T-IV (B500B)

Диаметър на армировъчните пръти, mm

20, 28, 8, 12

8

Вид на армировката

Ферми, мрежи, усилители

мрежи



Дилатационните фуги се разполагат в началото и края на тунелите, като осигуряват температурната и сеизмичната независимост спрямо съседно разположената шахта и съществуващата конструкция на еднопътните тунели откъм Метростанция 13. За тяхното уплътняване се използват специални еластомерни състави. Допълнително се монтира и инжекционна система по периметъра на фугите, предназначена за вторично уплътняване чрез шприцоване на акрилни или полиуретанови състави. Използват се и втори вид фуги, които условно разделят вторичната облицовка на отделни секции по протежението на тунелите. Разполагат се на разстояние през 30 m. Служат за поемане на напреженията, съпътстващи процесите на съсъхване на бетона. За запълването им са предвидени същите еластомерни състави, както и за първите деформационни фуги.



Система за измерване конвергенцията на тунелните профили и за следене на деформациите в т. нар. зона на влияние

При строителство на тунелите по НАТМ се изисква редовно следене на преместванията, на отделните профили. Изгражда се система за тяхното измерване. Постига се чрез установяване на конвергенцията на изкопния профил по геодезичен път.

Измерванията се извършват в напречни мерни профили, разположени през 20 m. Монтажът на дистометричните (конвергентните) марки се извършва непосредствено след монтиране и стабилизиране на съответната стоманена ферма при забоя. Освен марката в ключа на профила, се монтират допълнителни марки (контролни точки) в стените, съгласно определена схема - фиг. 2 [2].


Фиг. 2. Местоположение на конвергентните марки в сечението на тунела [2]
Времеви график за изграждането на тунелните участъци

Изграждането на десният тунел продължи около 7 месеца – фиг. №3 [2]. Изгради се първична облицовка – калота и щрос, като средната скорост за прокарване е 0.53 m/денонощие. Фиксирането на хидроизолационната система, инжекционните маркучи (за нагнетяване на циментов разтвор в евентуалната междина между хидроизолацията и вторичната облицовка), както и монтажа на армировката на вторичната облицовка, вкл. оформянето на дилатационните фуги се изпълни за около 1 месец. Торкретирането на вторичната облицовка по свода и стените, бетонирането на дъното и последващото инжектиране се изпълни също за месец.

Строителството на левия тунел се извърши за прибли­зително същото време, фиг. №4 [2]. Последствие се пристъпи към изграждане на релсов път, тунелен водо­провод, елeктропроводи, осветление и др. – фиг. 3, 4 [2].

Изследване деформациите на повърхността в зоната на влияние

Всички сгради, отстоящи от конструкцията на тунела на разстояние до 35 m са обект на изследване за вертикални деформации. В района на тунелния участък не се наложи водопонижаване, което намали вероятността от повърх­ностни слягания и деформации. Следенето за вероятни деформации в сградите, намиращи се в зоната на влияние, на метротунела се осъществи посредством прецизна нивелация на стенни нивелачни репери.





Фиг. 3. Времеви график за строителството на десен тунел [2]



Фиг. 4. Времеви график за строителството на ляв тунел [2]




Мрежата включва 23 наблюдавани репера в конструк­циите на сградите и три контролни точки, намиращи се извън зоната на влияние. Първоначално се направи измерване на нулев цикъл преди започване на масовия пробив на тунелите, последван от ежемесечен последващ цикъл на измерване на реперите, намиращи се в зоната на пробития тунел и изпреварващи забоя с 40 m [3].
Изследване деформациите на тунелната конструкция

Извършвания мониторинг на метротунелите следи и анализира евентуални пространствени премествания в конструкциите. Маркшайдерското заснемане се прави през определени интервали от време. Всяко заснемане на марките представлява цикъл от цялостния процес на мониторинга и дава възможност пространствените координати на отделните сигнали за наблюдение да бъдат сравнявани с първоначалното измерване - нулевия цикъл и с предхождащото измерване.

Успоредно със строителството на десният тунел се направи нулево измерване и още осемнадесет на общо 38 геодезически марки. Установените максимални пре­мествания на измерваните марки са от 0.005 m. За левият тунел се направиха нулево и още петнадесет измервания на общо 38 геодезически марки. Максималните премест­вания на измерваните марки достигат до 0.005 m. [4]. И за двата тунела отклоненията попадат в допуските за контролирани деформации на деформируемата тунелна конструкция съгласно концепцията на НАТМ.
Заключение

В последните години НАТМ се наложи като един от основните начини за подземно прокарване на тунелите, на софийското метро. При строителството на разгледаните тунели в кв. «Младост 1» се потвърди перспективността на метода за условията на гр. София. Получени са много добри резултати – качество и надеждност на конструк­цията, безопасност и сигурност по време на строи­телството, срок на изграждане, минимално влияние върху околните сгради и терени, минимални затруднения за градския трафик и др.


Авторите благодарят на инж. Бисер Иванов - „Трейс Своге” ООД за оказаното съдействие.

Литература

  1. Денев Д. и др. Подобект-Участък: ж.к. “Младост 1” (МС13) – бул.“Цариградско шосе” (МС19) с подземен паркинг – Инженерно геоложко и хидрогеоложко проучване, фаза: Работен проект, част: Инженерна геология, София 2009.

  2. Ташев В. Подобект-Тунелен метроучастък от км 0+091.10 до км 0+456.10, фаза: Работен проект, част: Конструктивна, София 2010.

  3. Тошев Зл. Подобект-Тунелен метроучастък от км 0+091.10 до км 0+456.10 – Наблюдение на вертикалните деформации на сградите в зоната на влияние на строителството, фаза: Работен проект, част: Геодезия, София 2011.

  4. Тошев Зл. Подобект-Тунелен метроучастък от км 0+091.10 до км 0+456.10 – Мониторинг за следене на деформациите в конструкциите на метротунелите, фаза: Работен проект, част: Геодезия, София 2011.



Каталог: sessions
sessions -> Изследване чистотата на слънчогледово масло за производство на експлозиви anfo
sessions -> Laser “Raman” spectroscopy of anglesite and cubanite from deposit “Chelopech” Dimitar Petrov
sessions -> Св иван рилски
sessions -> Modeling of
sessions -> Управление на риска от природни бедствия
sessions -> Oценка на риска от наводнениe в елховското структурно понижение в района на гр. Елхово красимира Кършева
sessions -> Гравиметрични системи използвани в република българия и оценка точността на системи igsn-71 и unigrace при точки от гравиметричните и мрежи
sessions -> Toxicological assessment of photocatalytically destroyed mixed azo dyes by chlorella vulgaris
sessions -> Field spectroscopy measurements of rocks in Earth observations


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница