Двухпутные перегонные тоннели: За и Против...

[vi-vi]

Кстати тоже ещё интересная мысль возникла.

У сооружения большего сечения намного больше давление породы на обделку. Следовательно скорость продвижения щита (при щитовой проходке) напрямую зависит от скорости набора заданной прочности бетоном. То есть чем больше сечение тем дольше должен щит "ждать" до окончательного освобождения забетонированного участка.

(Предположим одной захваткой нагнетается раствор на 3 погонных метра, время набора расчётной прочности составляет, например, 14 суток, юбка щита "с задней части", предположим 9 метров - тогда получается что быстрее 9 метров за 14 суток щит продвигаться вперёд не может. Цифры условны, только для описания той мысли, что я пытаюсь сформулировать.)

Я натыкался на описания сооружения прочных колец для разгрузки деформированной обделки при осуществлении ремонта - тот же Ленгипрометротранс, тот же Транссиб. Поэтому и задумался о том с какой скоростью можно освобождать тоннель от временной крепи (ну в случае щита с какой скоростью его можно продвигать дальше).

[в40]

У сооружения большего сечения намного больше давление породы на обделку. Следовательно скорость продвижения щита (при щитовой проходке) напрямую зависит от скорости набора заданной прочности бетоном. То есть чем больше сечение тем дольше должен щит "ждать" до окончательного освобождения забетонированного участка.

Не совсем так. При щитовой проходке чаще всего используется сборная обделка, а не монолитная, т.к. необходимые прочностные характеристики она уже получила на заводе-изготовителе.
Нагнетание за обделку производится в каждое вновь смонтированное кольцо (если технологией не предусматривается обжатие обделки на породу).
Для того, чтобы не останавливать проходку, составы для нагнетания подбирают с такими характеристиками, чтобы к моменту монтажа очередного кольца тоннеля, раствор в предыдущем кольце уже набрал заданную прочность. Этому способствуют разнообразные химические присадки, добавляемые в растворы.

[vi-vi]

Аа, тогда понятно.

То есть в мегащите закупленном в Питер тоже применяется обделка из сборного железобетона? Вообще да, на фотках были тележки, элементы обделки, склад оных. То есть их засовывают в кессон между фрезой и передним щитом и там собирают, а потом надвигаются...

В варианте сборного железобетона вопрос понятен: прочность набирается на заводе. А у тампонирующих растворов главное подобрать химпараметры, чтобы не реагировало с окружающей породой и грунтовой водой и не разрушалось преждевременно.

Хорошо, а если грунты жидкая пульпа и при этом заморозка не применяется? Тогда только цементация грунтов по фронту проходки и далее отработанными методами? Ну например линза обводнённая или жила водоносная?

[mx]

То есть их засовывают в кессон между фрезой и передним щитом и там собирают, а потом надвигаются...

Ну и технология предложена! Как же вы это себе представляете!? По простому там собирают обделку, как и раньше. В юбке щита, потом отталкиваются от блоков домкратами и кольцо сходит с юбки.

Хорошо, а если грунты жидкая пульпа и при этом заморозка не применяется? Тогда только цементация грунтов по фронту проходки и далее отработанными методами? Ну например линза обводнённая или жила водоносная?

Для того и используют грунтопригруз. Призабойная камера находится под давлением и это давление поддерживает устойчивость забоя. Недостаток при этом - любые работы на роторе необходимо вести через кессон, что недавно и происходило.

[vi-vi]

Хм... Тогда всё равно непонятно как собирать кольца в условиях когда забой сыпется/течёт. Понятно что не в той теме вопрос, но наклонник Спортивной-2 разрабатывали с опережающей цементацией, правда ведь. Пресловутый размыв строили с заморозкой грунтов. То есть так или иначе обеспечивали неподвижность околозабойных грунтов (да исключали поступление воды)... Вообще все описания проходческих комплексов что тут я встречал предполагают устойчивость грунтов в месте сборки обделки. Или что-то сильно не так?

Ладно, попробую по другому сформулировать вопрос.
В сложных геологических условиях (обводнённые грунты, огромные разбросы плотностей, валуны и т.д.) увеличение слощади забоя в четыре раза (то есть диаметра в два раза) вызывает:
- увеличение прочности оборудования (рабочих усилий домкратов, масс элементов сборной обделки и подвижных частей щитового комплекса), прямых энергозатрат;
- рисков прорыва вод, вывала слабых грунтов или наоборот валунов в зону сборки кольца (не в предзабойную камеру)

пропорционально базовой ситуации однопутного тоннеля в два (или четыре) раза или по обоим пунктам рост затратной части и рисков непропорционален?

[mx]

vi-vi видимо вы представляете себе допотопные щиты с ручной разработкой грунта или просто старые типа КТ. В современных щитах между забойной камерой (в которой вращается ротор) и рабочей зоной (где собираются кольца) есть герметичная перегородка. В забое поддерживается повышенное давление, которое стабилизирует забой и вытесняет воду в окружающий массив. Для возможности ремонта ротора в герметичной перегородке устроена кессонная камера для возможности шлюзования людей - после постепенного повышения давления в кессоне организм адаптируется и можно работать под высоким давлением. Естественно вывалы грунта и прорывы воды в рабочую зону исключены. Размеры щита тоже особого значения не имеют, есть щиты и большего диаметра.

[vi-vi]

vi-vi видимо вы представляете себе допотопные щиты с ручной разработкой грунта или просто старые типа КТ. В современных щитах между забойной камерой (в которой вращается ротор) и рабочей зоной (где собираются кольца) есть герметичная перегородка.

Да, вы правы: это и было моими представлениями о проходческих щитах.

Естественно вывалы грунта и прорывы воды в рабочую зону исключены.

Так вот про это и вопрос!
Какими решениями это обеспечивается? Если в забойной камере есть пригруз (или какой-нибудь бетонитовый гидропригруз - или тут как в буровых не поступают?), то в почему в рабочую зону не может произойти вывала, выброса, поступления вод? И как вообще автоматихировать сборку обделки если используется гидропригруз? Что выполняет барьерную функцию? Часть юбки щита которую потом "выдёргивают" (вернее "стаскивают") с собранного кольца? Детали обделки тоже подаются в кессон? Сборка тогда автоматическая (т.е. без ручного труда)?

Мне казалось что с увеличением диаметра это непропорционально дороже делать либо же существует какое-то изящное инженерное решение про которое я никак не могу дотумкать... Дайте, пожалуйста, сссылочку на какой-нибудь справочник/учебник с описаниями щитового комплекса предназначенного для проходке в пульпе, пжжалуйста! А то мозг взорвётся!

Размеры щита тоже особого значения не имеют, есть щиты и большего диаметра.

Это понятно. Производители хвастаются массовыми щитами по 10,5 метров - видимо железнодорожники больше спроса формируют. И вроде как для Готардского тоннеля 19 метров щиты делали.


Кхе!
Вот иллюстрации: http://nashemetro.ru/s_tbm.shtml читаю...

[mx]

Так вот про это и вопрос!
Какими решениями это обеспечивается? Если в забойной камере есть пригруз (или какой-нибудь бетонитовый гидропригруз - или тут как в буровых не поступают?), то в почему в рабочую зону не может произойти вывала, выброса, поступления вод? И как вообще автоматихировать сборку обделки если используется гидропригруз? Что выполняет барьерную функцию? Часть юбки щита которую потом "выдёргивают" (вернее "стаскивают") с собранного кольца? Детали обделки тоже подаются в кессон? Сборка тогда автоматическая (т.е. без ручного труда)?

Что ж непонятного? Ясно написано - между забойной камерой и рабочей зоной - герметичная перегородка. Ротор вращается там, за ней и там же создаётся повышенное давление. А в рабочей зоне давление нормальное, там работают люди, обслуживающие блокоукладчик. Сборка колец конечно не автоматическая, но механизированная. И разницы для сборки колец нет - используют ли грунтопригруз, гидропригруз или вообще никакой не используют. Всё это там, впереди, за герметичной стенкой.
Что касается диаметра щита - это просто различие размеров элементов обделки. У маленьких щитов блоки маленькие, у больших большие.

[Frustrated93]

Здравствуйте! Я заканчиваю Горный университет. Практику проходила в УПТК ОАО "Метрострой". Пишу диплом на тему строительства двухпутного тоннеля. Необходимы данные, но уже больше месяца предприятие ответить не может. Нужна хоть какая-то зацепка, чтобы сделать расчётную часть. Вот перечень данных:

1) экономия затрат на строительство двухпутного тоннеля;
2) затраты по каждой из 2-х технологий:
- двухпутный тоннель Ø9,4 м;
- 2 раздельных тоннеля Ø 5,6 м;
3) затраты (инвестиции) по первому и второму варианту. За счёт чего происходит ускорение затрат (инвестиций)
4) почему при строительстве двухпутного инвестиции меньше?
5) предполагается ли использование ТПМК S-782 после строительства участка «Проспект славы» - «Южная»?

[Nomernoy]

Frustrated93

Приветствуем вас!
Сразу скажу, тему вы выбрали непростую. Я пока так и не смог выявить однозначных преимуществ, много спорных моментов.

В двухпутном тоннеле мы вынуждены разрабатывать почти в 2 раза больше породы, чем для 2-х однопутных тоннелей ( 86.5 м3 против 24,88х2=49,76 м3), затем мы практически треть тоннеля заново бетонируем для создания жесткого основания под путь. Вот уж экономия!

Официально и публично вам никто не даст информацию об истинных затратах и вы должны понимать почему. Я скажу, что погонный метр двухпутного тоннеля дороже 2-х погонных метров однопутного, причем серьезно.

Использование щита с активным грунтовым пригрузом в кембрии нерационально. Щит S-782 предназначен в первую очередь для проходки в четвертичных отложениях, там, где раньше мы были вынуждены использовать спецспособы и не могли использовать ясиноватские КТ-1-5.6.

По 5-му пункту. После окончания проходки перегонного тоннеля от ст.«Шушары» до демонтажной камеры у ст. «Проспект Славы» тоннелепроходческий комплекс будет перевезен в монтажную шахту №463 на Туристской улице. Осенью 2015 года щит должен начать проходку двухпутного тоннеля для продолжения НВ линии (Линия №3) от станции «Беговая» (ул. Савушкина) до станции «Приморская» с промежуточной станцией «Новокрестовская» у строящегося стадиона на Крестовском острове.

Третий участок, на котором запланировано строительство двухпутного тоннеля, это продление Правобережной линии (Линия №4) от перспективной станции «Морской Фасад» до Лахты. Возможно также с помощью ТПМК S-782 будут проходить ветвь к электродепо «Красносельское» от станции «Юго-Западная» (она же «Казаковская») на Красносельско=Калининской линии (Линия №6) .

[в40]

1) экономия затрат на строительство двухпутного тоннеля;

А что понимается под определением экономия?

2) затраты по каждой из 2-х технологий:
- двухпутный тоннель Ø9,4 м;
- 2 раздельных тоннеля Ø 5,6 м;

Диаметр двухпутного ТПМК - 10,6 м, а не 9,4 м. То есть, объём разрабатываемой породы на 1 метр проходки двухпутного тоннеля - 88,2 куб.м. Следовательно, чем больше длина проходки - тем больше породы нужно вывезти на свалку (затраты на автотранспорт). Кроме того, как уже было выше сказано, примерно треть сечения тоннеля нужно затем забетонировать для устройства основания под путь. Это тоже весьма большие затраты.
Кроме прямых затрат есть ещё косвенные. Например, энергопотребление ТПМК, которое гораздо больше энергопотребления двух однопутных ТПМК. Сюда можно ещё добавить стоимость строительства стартового котлована, демонтажной камеры и портального крана, без которых невозможно осуществить проходку такого тоннеля.
Если посчитать все затраты, то они будут явно больше затрат на строительство двух однопутных тоннелей.
Я вообще не вижу никакой экономии.

[mx]

Камеры съездов, эвакуационные и вентиляционные сбойки, вентиляционные шахты? А вспомнит ли сейчас кто - сколько лишней солярки сожрали татры из-за односводов на правобережной? Пилонные то дешевле бы обошлись.

[в40]

Применительно к данному участку камеры съезда не нужны, т.к. съезд - на наземной станции.
Вентшахты и НВУ у двухпутного тоннеле тоже есть (плюс необходимость устройства вентканала по всей длине тоннеля).
Эвакосбойки имеют небольшое сечение и длину. В случае пожара один тоннель может использоваться для эвакуации.
Если все станции на линии строить мелким заложением, то двухпутный однозначно проигрывает.

[слон]

в40, вот я уже не первый год читаю о недовольстве строительством двухпутного тоннеля представителей Метростроя. В частности в Вашем исполнении.
А есть какая то версия, почему всё-таки был куплен данный щит, если он выходит таким неэкономным? Кто то получил банальную выгоду себе "на карман"? Произошёл банальный просчёт ("хотели как лучше, а получилось как всегда")? Рассчитывали на какие то дополнительные проекты, не знаю - автомобильные тоннели этим щитом строить. Есть хоть одна логичная версия у Вас, потому что иначе получается какая то чушь?

[в40]

А есть какая то версия, почему всё-таки был куплен данный щит, если он выходит таким неэкономным?

Почему было принято это решение - не знаю.
Думаю, что на этапе предварительных обсуждений (вполне вероятно, что с участием представителей городской администрации) на этот щит могли быть ещё какие-то виды. Например, строительство железнодорожных тоннелей для связи северной и южной частей города. Ведь у нас левый и правый берега в черте города имеют единственную связь - Финляндский мост(ы). Мог также рассматриваться вариант строительства автодорожных тоннелей под Невой и её рукавами. Ведь совсем не обязательно строить один большой тоннель двадцатиметрового диаметра, - можно построить несколько параллельных тоннелей меньшего диаметра.

ЗЫ: на мой взгляд, пора этот щит отправить строить железнодорожные тоннели под Керченским проливом.