оброблення вертикальних стволів

ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ТА РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ обробок ВЕРТІКАЛЬHИХ СТВОЛОВ МЕТРОПОЛІТЕHОВ

Загальний розділ

ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ МОСКОВСЬКОГО МЕТРОПОЛІТЕНУ. МЕТРОПОЛІТЕН СЬОГОДНІ.

Тунелі метрополітенів відносяться до категорії капітальних споруд, термін служби яких планується не менш як на століття. Тому не випадково теоретик метростроенія П. И. Балинский, аналізуючи фактори, що впливають на життєвість таких внеулічних транспортних систем, залежних, головним чином, від чисельності і рухливості населення найбільших міст, звертається до періодів такого масштабу.

На початку минулого століття, коли з'явилися метрополітени, населення самого великого міста планети - Лондона досягло мільйона чоловік (в 1800 р. - 950 тис., а вже в 1801 р. - 1 млн.145 тис. осіб) і продовжувало зростати .

Нашествие Наполеона перетворило палаючу столицю в майже безлюдний місто. Але всього два роки по тому місто стало швидко оживати. В англійській столиці в 1814 році Олександру I представили члена Лондонського королівського товариства, талановитого військового інженера Марка Брюнеля. Мова зайшла про нагальну проблему пристрої постійної шосейної переправи через р.Неву в Петербурзі, в результаті чого з Брюнеля був укладений контракт на її проектування. Розпочату в 1814 р. роботу він передав російським замовникам на початку 20-х рр.. у двох варіантах: мостовому та тунельних. Варіант підводного тунелю виник внаслідок побоювання руйнування опор мосту пливуть крижинами. В основі проекту виявилося чудовий винахід - тунелепрохідний щит, що став згодом найбільш ефективним засобом метростроенія не тільки в Росії та Англії, а й у всьому світі. Ідея виникла при спостереженні за морським молюском-червицею, пробурівавшім своєї раковиною отвори в уламках затонулого корабля. У перших ескізах Брюнель представив механічну копію такого циліндричного черв'яка для буріння тунелів зі збірною тюбінговой оброблення, що монтується по спіралі, - справжнього попередника майбутніх механізованих щитів. Брюнеля не пустили до Росії. Країну, з якою він мав офіційні ділові зв'язки, і, позбувшись підтримки який помер у 1825 р. Олександра I, він залишився в Лондоні. Брюнель переробив креслення стосовно до місцевих умови р.Темзи, схожим з Невою.

У 1863 р. відбулася головна подія в історії метростроенія - пуск першого в світі 3,6-кілометрового підземного ділянки внеулічной залізниці в Лондоні. У 1863 р. парламентська комісія схвалила спорудження підземної кільцевої лінії загальною протяжністю 30 км. Вона откралась у 1884 р.

Велику увагу привернула будівля перший електрофікованого лінії в Парижі, з якою могли ознайомитися численні відвідувачі Всесвітньої виставки 1900 Активну участь у створенні цієї та кількох наступних ліній брав російський інженер, ентузіаст вітчизняного метростроенія С. Н. Розанов.

Настав час впевненою прокладки підземних ліній метрополітенів в Берліні, Гамбурзі, Філадельфії, Мадриді, Барселоні, Токіо. Почалася боротьба за метрополітен в Петербурзі та Москві.

Перед першою світовою війною транспортну кризу в Москві різко обостірлся, в результаті чого з'явилося кілька нових пропозицій метрополітену, ініційованих Міський Управою. Населення Москви до 1915 р. досяг двохмільйонною позначки і, здавалося, що проблема набуває вигляд реальності, але завадили військові та революційні події, перетворити країну.

Для якнайшвидшого відновлення міського комунального господарства в Москві було створено управління МКХ. Роботу в ньому очолили досвідчені інженери К. С. Мишенков і С. Н. Розанов, що перейшли в 1931 р. в організований "Метробуд". Проходка в цьому ж році почалася з досвідченого ділянки по робочих кресленнях Технічного відділу Управління Метробуду, а потім - метропроекти, випущеним під керівництвом проф.В.Л.Ніколаі. Будівництво першого в світі Лондонського і першу в нашій країні здійснювалася за кресленнями, розробленими ще до створення будівельних організацій: у Лондоні - Брюнеля, а в Москві - досвідченого тунелю С. Н. Розанова.

Спорудження лінії 1 черги велося з непідробним ентузіазмом, а пуск першого в Росії метрополітену ознаменувався, як справжнє свято.

Сьогодні неможливо собі уявити нашу столицю без самого швидкого та ефективного міського транспорту - метрополітену. Загальна довжина підземних магістралей перевищила 250 км і продовжує рости. Щоденні перевезення досягли 8,7 млн. пасажирів. Все це забезпечується невтомною працею 30-тисячного колективу метрополітену.

Московський метрополітен - первісток вітчизняного метростроенія - з моменту свого відкриття в 1935 році займає провідне положення в галузі, будучи флагманом науково-технічного прогресу в системі метрополітенів країни.

У житті найбільших міст світу, в тому числі і Москви, метрополітен є найбільш зручним для населення видом міського пасажирського транспорту. 15 травня 1995 виповнилося 60 років з дня відкриття руху поїздів на першій лінії Московського метрополітену довжиною 11,2 км із 13 станціями.

З тих пір метрополітен постійно розвивався, удосконалювався його складне господарство. Сьогодні експлуатаційна довжина 9 ліній досягла 243,6 км з 150 станціями.

Зі збільшенням протяжності траси постійно зростав і обсяг перевезень пасажирів: у 1935 р. середньодобові показники становили 177 тис., а в 1994 р. 8723 тис. осіб. В даний час на частку метрополітену припадає 51,7% обсягу всіх пасажирських перевезень міста. Максимальна інтенсивність руху - 42 пари 8-вагонних потягів на годину, інтервал між поїздами 85 секунд (Замоскворіцька лінія). Такий інтенсивності руху немає на жодному метрополітені світу. Крім того, заповнюваність вагонів значно перевищує допустимі норми, що негативно позначається на надійності пристроїв вагонів, шляхи і, в кінцевому рахунку, на виконання графіка руху поїздів.

За оцінками фахівців, метрополітену для повного забезпечення потреби столиці у перевезеннях пасажирів неддостает близько 100 км ліній, В даний час щільність мережі метрополітену на 1 км2 площі міста становить 0,26 км, у той час як у Нью-Йорку цей показник дорівнює 0,5, у Лондоні - 1,2, у Парижі - 2,8 км.

За 60 років: перевезено понад 86 мільярдів пасажирів; пропущено близько 111 мільйонів поїздів, з яких 99,93% пройшло строго за графіком; зекономлено електроенергії 515 млн кВтг.

Серед метрополітенів Російської Федерації середньодобова перевезення пасажирів Московського метрополітену складає близько 80%, що майже в 5,4 рази вище середньодобової перевезення С.-Петербурзького і в 29 разів - Новосибірського метрополітенів.

МЕТРОПОЛІТЕН У ЦИФРАХ

Показники

15 травня

1935

15 травня

1995

Протяжність ліній, км

11,2

243,6

Їх кількість

Кількість станцій

в тому числі:

- пересадочних

- обладнаних ескалаторами

150

107

Кількість вестибюлів

232

Те ж, ескалаторних машин

508

Протяжність сходового полотна ескалаторів, км

1.5

55.2

Розгорнута довжина тунелів, км

13.01

521.6

Те саме, колії, км

30.08

703.7

Середньодобова перевезення пасажирів, тис. чол.

177

8723

Річний обсяг перевезення, млн. чол.

110.7

3183.9

Питома вага у загальноміських перевезеннях,%

51.7

Кількість вагонів

4060

Максимальна кількість вагонів у складі

Максимальна частота руху поїздів, пар/год

Мінімальний інтервал між поїздами

5 хв.

85 сек

Пропуск поїздів у середньому за добу (проїзд)

487

7870

Конструктивна швидкість руху, км/год

Середня експлуатаційна, км/год

26.7

Питома витрата електроенергії, кВтг/тис.тн.-км

67.2

55.5

Чисельність працівників по експлуатації, чол

1991

24615

Те ж на 1 км шляху, чол

181

104.3

2.2. Введення.

Вертикальний ствол є розкриває гірської виробленням для розкриття фронту прохідницьких робіт при будівництві станцій метрополітену глибокого закладення.

У процесі будівництва підземної споруди через вертикальний стовбур ведуть всі будівельні роботи. Він служить для видачі породи, подачі матеріалів, обладнання і елементів оброблення, для енергопостачання, водовідливу і вентиляції за проходки, а також для спуску і підйому людей.

У період експлуатації станції метрополітену глибокого закладення стовбур використовують головним чином для вентиляції споруди. В окремих випадках стовбури забучіваются.

Вертикальний ствол має круговий розтин, яке забезпечує раціональну роботу оброблення в умовах всебічного гірничого тиску.

2.3. Гірничо-геологічні умови будівництва.

Гірничо-геологічний район будівництва вертикального стовбура круглої форми діаметром в проходці 6 м і глибиною 45 м складається з водоносних піщаних і глинистих грунтів і вапняків:

- Пухкі гірські породи, галька, гравій, пісок.

- Відклади, злежані грунти, пластичні глини, вапняк білий дрібнокристалічної.

Абсолютна відмітка устя стовбура 131 м. Глибина стовбура 45м.

Потужності пластів піску , глини і вапняку рівні відповідно 10, 15 і 25 м.

Пористість піску, глини та вапняку рівні відповідно 38, 40 і 39%, а вагові вологості - 17, 22 і 20%.

Питомі ваги піску, глини та вапняку рівні соответсвенно 19, 19.6 і 21 Н/м3.

Початкова температура грунту і температура замерзання рівні відповідно = +120 С і = 00С.

2.4. Вибір і розрахунок перетину вертикального стовбура.

Для забезпечення раціональної роботи матеріалу оброблення в умовах всебічного гірського тиску приймаємо круглу форму перетину стовбура. Зробимо розрахунок розмірів перерізу стовбура.

Визначаємо годинну продуктивність підйому:

Aч = , т/год,