Горные и маркшейдерские работы при строительстве Калининско-Солнцевской линии от ст. «Очаково» до ст. «Новопеределкино». Часть 2

Страницы 1 2 3

---

IV.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

1.1. Технико-экономическая характеристика проектируемого участка линии метрополитена

 

Пассажиропотоки участка Калининско – Солнцевской линии на участке от станции «Очаково» («Озерная») до станции «Рассказовка» (станция «Озерная»  не включена в проектируемый участок) приняты по материалам «НИиПИ Генплана г. Москвы» по письму № ГП-03-17/14 от 10.01.2014г.

Эксплуатация Калининско – Солнцевской линии на первый период и на расчетный срок предусматривается от станции «Новокосино» до станции «Рассказовка».

В соответствии с расчетными данными суточная посадка в первый период эксплуатации на проектируемом участке составит 268 тыс. человек, в год – 97.8 млн. человек.

Наиболее загруженной станцией участка на первый период эксплуатации является станция «Рассказовка». Максимальный суточный пассажирооборот обоих вестибюлей станции составит 188 тыс. человек.

Перегон с наибольшей нагрузкой на участке линии – «Терешково» — «Озерная». На первый период эксплуатации максимальный пассажиропоток на этом перегоне в утренний час «пик» в направлении центра составит 23,9 тыс. человек.

На расчетный срок суточная посадка на проектируемом участке составит 326 тыс. человек, в год – 119 млн. человек.

Наиболее загруженной станцией участка на расчетный срок является станция «Рассказовка». Максимальный суточный пассажирооборот обоих вестибюлей станции составит 258 тыс. человек.

Перегон с наибольшей нагрузкой на участке линии – «Терешково» — «Озерная». На расчетный срок максимальный пассажиропоток на этом перегоне в утренний час «пик» в направлении центра составит 28,5 тыс. человек.

Эксплуатационная длина участка Калининско – Солнцевской линии от станции «Новокосино» до станции «Рассказовка» равна 45,7 км.

Эксплуатационная длина проектируемого участка от станции «Очаково» («Озерная») до станции «Рассказовка» 9,1км.

На проектируемом участке размещаются пять станции: «Терешково», «Солнцево», «Боровское шоссе», «Новопеределкино», «Рассказовка». Все станции мелкого заложения колонного типа с островной платформой и двумя вестибюлями.

Элементы станций, эскалаторных тоннелей и вестибюлей обеспечивают пропуск максимальных расчетных пассажиропотоков.

На линии предусматривается движение подвижного состава из вагонов типа 81-760/761.

В соответствии с Техническим заданием на проектирование на Калининско – Солнцевской линии должны обращаться составы восьмивагонного формирования. Максимальная пропускная способность линии 40 пар поездов в час.

В соответствии с техническим заданием за станциями «Терешково» и «Рассказовка» выполнено путевое развитие.

За станцией «Терешково» выполнено трехстрелочное путевое развитие с одиночным тупиком (3-ий станционный путь) для оборота и ночного отстоя двух составов восьмивагонного формирования и оборудован служебной платформой.

На станции «Рассказовка» предусмотрено следующее путевое развитие:

— 3 и 4 станционные пути с перекрестным съездом между ними для оборота и отстоя одного состава восьмивагонного формирования каждый.

— 1 и 2 станционные пути на продолжении главных путей.

Пути оборота (3, 4 ст. путь) оборудованы служебной платформой.

Между станциями «Солнцево» и «Боровское шоссе» выполнена двухпутная ветка в депо.

Сведенные технико-экономические показатели представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Основные технико-экономические характеристики

 

Экономическое сравнение конструкций вариантов обделки станции метрополитена «Новопеределкино»

В  экономической части проекта приводится сравнение следующих вариантов конструкции обделки станции метрополитена «Новопеределкино»:

1 — обделка станции со сборным, плоским железобетонным перекрытием;

2 — обделка станции с монолитным, плоским железобетонным перекрытием.

Расчет стоимости строительно-монтажных работ и стоимости материалов конструкции обделки (без учета материалов гидроизоляции) приведен для первого варианта в табл. 4.2 и табл. 4.3 Приложение 4, для второго варианта в табл. 4.4 и табл. 4.5 Приложение 4.

На  основе сравнения (табл. 4.6 Приложение 4) для сооружения станции метро «Новопеределкино» принимают первый  вариант  конструкции обделки станции, что позволяет снизить на 8,2 % стоимость строительства.

В табл. 4.7. приведены основные технико-экономические показатели. Среднегодовая выработка одного рабочего на СМР и сметная стоимость строительства приведена только для работ связанных непосредственно с возведением обделки станции (расчет только по забойным затратам).

В табл. 4.8 Приложение 4 представим сводную смету на строительство станции метрополитена «Новопеределкино».

 

Выводы по разделу

 

Итак, в экономической части были описаны технико-экономические показатели проектируемой линии метрополитена от ст. «Очаково» до ст. «Новопеределкино».

Проведено сравнение затрат на используемую отделку проектируемой конструкции «стена в грунте», в ходе которого был выбран наименее затратный вариант — обделка станции со сборным, плоским железобетонным перекрытием.

V.МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ЧАСТЬ

 5.1 Подземная полигонометрия

 

Подземная полигонометрия вместе с сетью подземного нивелирования является основой для точного перенесения в натуру проекта всех тоннельных сооружений. Развитие подземной полигонометрии должно осуществляться путем непосредственного примыкания к пунктам наземной геодезической основы через порталы.

После каждой очередной передачи от наземной геодезической основы все измерения по подземной полигонометрии должны повторяются вновь, и производиться необходимые вычисления. При отсутствии значительных расхождений берутся средние значения дирекционных углов и координат пунктов. При обнаружении значительных расхождений между результатами первого и второго измерений необходимо производить их третий раз. В условиях возможной деформации знаков должны производиться повторные измерения.

При проходке тоннелей с длиной односторонней проходки более 1 км следует прокладывать полигонометрию двух видов :

а) рабочую подземную полигонометрию со сторонами от 25 до 50 м;

б) основную подземную полигонометрию со сторонами от 50 до 150; 200 м и более.

При такой системе каждая вторая точка рабочей опоры включается в ход основной полигонометрии.

В тоннелях угловые измерения должны производиться многократно (не менее двух раз), разновременно и в максимально благоприятных условиях. Длины сторон основных ходов определять путем проектирования измеренных сторон рабочей полигонометрии.

Схема основной подземной полигонометрии предусматривает создание непрерывной цепи треугольников.

Деформация знаков полигонометрии, к которым производится привязка новь заложенного пункта, обнаруживается при повторных угловых измерениях на этих знаках. Закрепление точек показано на рис. 5.1.

Рисунок 5.1. Закрепление точек полигонометрического хода

Определения координат знаков висячим ходом угловые и линейные измерения необходимо производить дважды — независимо и разновременно.

Знаки основной полигонометрии закрепляются:

а) на кривых участках трассы – с внешней стороны кривой, т. е. со стороны возвышенного рельса;

б) на прямых участках в тоннелях метрополитена с внешней стороны относительно оси междупутья, в одиночных тоннелях — с любой стороны.

Знаки подземной полигонометрии одновременно являются и реперами подземной высотной основы. В тоннеле использовать консоли и полигонометрические знаки (П.З.). Они являются временными и постоянными пунктами, бетонируются  в стене тоннеля.

Нумерация знаков для всей сооружаемой трассы должна быть единой и не иметь повторений.

5.1.1. Линейные и угловые измерения и их точность

 

Линейные измерения

Измерение длин сторон в подземной полигонометрии производить встроенным в прибор светодальномером. Измерять длины в прямом и обратном направлениях.

Разности между значениями измеренных длин по прямому и обратному ходу не должны превышать:

2 мм — для линий короче 25 м;

3 мм — для линий от 25 до 50 м;

4 мм — для линий от 50 до 80 м.

При длинах линий свыше 80 м, относительная разность между значениями измерений в прямом и обратном направлениях не должна превышать 1:20000 [8].

Угловые измерения

Угловые измерения проектируется производить электронным тахеометром «Leica TCR 1202» . Согласно инструкции [8] углы в подземной тоннельной полигонометрии будут измеряться в 4-6 круговых приемов.

При измерении углов в ходах подземной полигонометрии следует руководствоваться указаниями инструкции [8].

При работе способом повторений в первом полуприеме будет измеряться угол левый по ходу, во втором — по ходу правый. Отклонение суммы углов от 360˚ не должно превышать ±12”.

Инструмент при угловых измерениях необходимо устанавливать на консоли или штативе. Центрирование производить с помощью оптического центрира.

Для центрирования будет использоваться оптический центрир, измерение углов проектируется производить четырьмя приемами (с перецентрировкой инструмента по окончании первой половины программы наблюдений на 180˚), или тремя приемами (при трех независимых центрировках с поворотами теодолита на 120˚). Оптический отвес перед работой тщательно проверяется.

Расхождения между значениями направлений, измеренными при разных центрировках, не должны превышать[8]:

12” – при длинах сторон свыше 50 м;

20”– при длинах сторон от 25 до 50 м;

30”– при длинах сторон от 15 до 25 м.

Визирование будет производиться на светоотражающие марки, отцентрированные над знаками.

При значительных длинах сторон предусматриваю применять в качестве объектов визирования использовать лот-аппараты, освещаемые источником света.

Расхождения двукратных разновременных измерений углов не должно превышать[ ]:

15” – при сторонах короче 25 м;

10” – при сторонах от 25 до 50 м;

7” – при сторонах от 50 до 100 м;

5” – при сторонах свыше 100 м.

Для хода подземной полигонометрии, ориентированного непосредственно через порталы расхождения между угловыми измерениями определяется формулой

=±2m_β ,                                    (5.1)

где  n’ – число станций подземного хода;

m_β – средняя квадратическая ошибка угла подземной полигонометрии, в зависимости от длин сторон хода и количества измерений, может быть принята от 4” до 2”.

5.1.2. Вычисление подземной полигонометрии

Так как для измерений углов и длин линий был принят электронный тахеометр, то поправки за температуру и атмосферное давление вводятся автоматически при измерениях. Обработку журнала предусмотрено выполнять в две руки, что обеспечит необходимый контроль результатов измерений.

Вычисление средних, а так же вычисление координат для осуществления необходимого контроля необходимо выполнять в две руки.

Сравнения и допуски: угловые и линейные. При этом незамыкания горизонта должно быть не более ±8”. Расхождения между значениями направлений, и измеренными при разных центрировках не должны превышать ±12” при длинах сторон свыше 50 м. (Согласно [8]  п.9.22, 9.25). Расхождения двукратных разновременных измерений углов не должны превышать ±7” при сторонах от 50 до 100 м ([8]  п.9.33).

Предрасчёт ожидаемой ошибки положения в плане удалённой точки основной подземной полигонометрии

Ход подземной тоннельной полигонометрии представляет собой вытянутый  свободный полигон, опирающийся на пункты подходной полигонометрии GU2 и GS2  (по проф. Чеботареву), т.к.

1) направления сторон хода отличаются от направления его замыкающей не более чем на 24⁰;

2) отклонение вершин полигона от замыкающей превышает 1/8L (длины замыкающей);

3) ∑S_i/L≤1,3.

Данные хода основной подземной полигонометрии представлена в табл. 5.1.

Таблица 5.1 Данные хода основной подземной полигонометрии

 

Погрешность положения удалённой точки К может быть определена по формуле:

(5.2)

где      L – длина  замыкающей хода,

— погрешность измерения углов полигона, сек;

m, l — коэффициенты случайного и систематического влияния;

— погрешность дирекционного угла исходной стороны:

m²_α = m²_αисх + (m²_β / (n+1))∙k∙ (n+1-k); m²_α = 2²  + (2²/ (5+1)) ∙ 2(5+1-2) = 9^«;

m_α = 3^«;

r — радиан в секундах.

В нашем случае , m = 0.00005, l = 0.000005, , , СКП измерения длин 2+2pmm

 

M_к = 0,037 м < 0,100м, что соответствует требованиям инструкции [8]

Схема подземной полигонометрии, представлена на рис. 5.2.

Рисунок 5.2. Схема подземной полигонометрии

Схема подземной полигонометрии и принятая методика угловых и линейных измерений обеспечивают необходимую точность сбоек встречных выработок или тоннелей.

 

5.1.3. Исполнительная документация

 По окончании строительства тоннеля маркшейдерской службой производится составление и вычерчивание исполнительных чертежей в соответствии с требованиями Инструкции [8]. Исполнительные чертежи составляются на основе съемок выработок, которые производятся в процессе строительства. Все исполнительные чертежи составляются на чертежной бумаге высшего качества формата 306х420 мм и брошюруются в альбомы, предъявляемые заказчику. Для данного участка работ предусматривается создать альбом исполнительных чертежей, включающих в себя:

1. План участка строительства.
2. Профиль трассы с геологическим разрезом.
3. План тоннелей, совмещений с продольным профилем.
4. Продольный профиль дренажа тоннелей.
5. Поперечные сечения тоннеля.
6. Планы порталов, совмещенные с продольным профилем.
7. Поперечные сечения порталов.
8. Схема и каталоги геодезическо-маркшейдерской основы.

 

5.2 Подземная высотная основа

5.2.1 Схема построения нивелирной основы

Для перенесения проекта в натуру и обеспечения сбоек подземных выработок и тоннелей в профиле необходимо создать высотную основу.

Проектирую создание подземной высотной основы осуществлять путем:

а) передачи отметок с поверхности в подземные выработки;

б) проложения нивелирных ходов в выработках, тоннелях и других строящихся сооружениях.

В качестве исходных данных при передаче высот в подземные выработки  следует принимать отметки реперов нивелирования II класса и опорных ходов III класса. Подземная нивелирная сеть по своему виду  может повторять подземную полигонометрию. В качестве реперов разрешается использовать полигонометрические знаки [8].

5.2.2 Передача отметок в подземные выработки

 

Передача отметок в подземные выработки и тоннели следует осуществлять через портал, перед каждой передачей отметки производить контрольное нивелирование по реперам, служащих исходными на поверхности.

Через порталы передача отметок должна осуществляться проложением нивелирного хода с дневной поверхности в подземные выработки. В отдельных случаях целесообразно передачу отметки к порталу производить методом геодезического (тригонометрического) нивелирования.

Передачу отметки в подземные выработки следует производить не менее чем с двух исходных реперов, расположенных на поверхности и не менее чем на два репера в подходных выработках и не менее чем при трех горизонтах инструмента.

5.2.3 Подземные нивелирные ходы

 

Рейки должны быть прокомпарированы. Случайные ошибки дециметровых делений не должны превышать ±0,5 мм. Установка реек в вертикальное положение производится при помощи отвесов или круглых уровней.

Нивелирование должно производится из середины, в прямом и обратном направлениях. Превышение на станции определяется при двух горизонтах нивелира. Расхождения в превышениях определенных на станции при двух горизонтах инструмента, не должны превышать 3 мм. Отметка репера, заложенного в кровле, определяется по формуле

Нk = Нл + а + b,                                       (5.3)

где  Нk — отметка репера, заложенного в кровле; Нл — отметка репера, заложенного в лотке; а — отсчет по рейке, установленной на лотковом репере;

b – отсчет по рейке, приложенной нулевым концом к реперу в кровле.

При наличии деформаций подземных выработок должны производиться повторные нивелирования, частота которых зависит от интенсивности деформации.

После каждого подземного нивелирования полевые журналы следует проверять в две руки. Составляется в крупном масштабе схема нивелирной сети, на которую выписывают (с округлением до миллиметра) средние превышения из прямого и обратного ходов, дату нивелирования и число штативов. Превышения могут заноситься также в схему подземной полигонометрии, где они записываются зеленым цветом.

По мере замыкания нивелирных полигонов подсчитываются их невязки. Допустимые невязки в полигонах вычисляются по формуле:

fh доп = ±2 мм ,                                     (5.4)

где n – число штативов в полигоне.

Отметки подземных реперов, определяемые в результате первичного и всех последующих нивелирований, заносятся в каталог. Для ходов подземного нивелирования, связанных с поверхностью непосредственно (через порталы или штольни), допустимая невязка определяется формулой:

fh доп = ±  мм,                                    (5.5)

где   L^/– длина нивелирного хода в километрах в подземных выработках;                    L – длина нивелирного хода в километрах на поверхности.

По мере завершения строительства тоннелей необходимо производить окончательное нивелирование в прямом и обратном направлениях. Уравновешивание системы ходов и полигонов подземного нивелирования выполнять по способу проф. В. В. Попова, методом узлов, а при небольших значениях невязок — упрощенным способом.

Все маркшейдерские работы по точной установке путейских реперов в метрополитенах и железнодорожных тоннелях следует выполнять только от окончательно уравновешенных отметок реперов (знаков) подземной основы.

 Предрасчет погрешностей геометрического нивелирования.

На точность взгляда по рейке  наиболее существенное влияние оказывают следующие погрешности:

– СКП отсчета, зависящая от разрешающей способности трубы, действующая пропорционально расстоянию;

– СКП установки визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение;

– СКП вызванная неточностью в величине делений реек;

– СКП собственно отсчета по рейке.

Так как эти источники погрешностей действуют самостоятельно, то средняя квадратическая погрешность взгляда по рейке m_взгл , проходящая от их совместного влияния, согласно теории ошибок будет равна:

. Планируется использовать точный нивелир NIKON AC – 2s, с техническими характеристиками, приведенными в табл. 5.2

Таблица 5.2. Технические характеристики

Средняя квадратическая погрешность отсчета, зависящая от разрешающей способности трубы:

.                                                  (5.10)

S – расстояние от нивелира до рейки (в нашем случае S=50м);

v – разрешающая способность трубы (30Х)

Получаем,

.

Средняя квадратическая погрешность установки визирной оси трубы в горизонтальное положение, для нивелиров с компенсаторами, определится из соотношения:

,                                           (5.11)

где – средняя квадратическая погрешность установки компенсатора (5’’);

(5.12)

3. Допустимая случайная погрешность в положении дециметровых делений рейки:
4. Средняя квадратическая погрешность собственно отсчета по рейке.

Отсчет по рейке берут до целых миллиметров. Переходя к СКП, можно принять:

Подставив числовые значения погрешностей в формулу (1), будем иметь:

Нивелирный ход прокладывают в прямом и обратном направлениях, следовательно:

(5.13)

Число станций нивелирного хода составит 22:

(5.14)

Предельная погрешность последнего пункта К:

¦_пред.= ;                                   (5.15)

.      (5.16)

где    L – длина нивелирного хода в километрах в подземных выработках;

L^/ – длина нивелирного хода в километрах на поверхности.

СКП высотного положения удаленной точки К, относительно высотной Государственной сети:

m_k= =0,006м

Предельное значение: Мкпред=2* m_k= 0,010м<10см                       (5.17)

Такая точность определения высотной отметки удаленного репера будет более чем достаточной для решения поставленной задачи.

5.3 Текущие маркшейдерские работы

5.3.1 Плановое и высотное обоснование

 

Основной задачей маркшейдерской службы является ведение тоннелепроходческих комплексо (ТПК) с логотипом Lovat (далее — ТПК «Ловат») по проектной трассе. Для выполнения этой задачи по тоннелю прокладываются два хода основной полигонометрии со сторонами 100-120 метров и один ход рабочей полигонометрии со сторонами 50-60 метров. Конструкция знака подземной полигонометрии см. рис. 5.1. Линии в ходах подземной полигонометрии измеряют светодальномерами типа 2СТ10 или тахеометрами типа 3ТА5. Разность между измерениями не должна превышать 3мм.

Угловые измерения в ходах производят теодолитами типа 3Т2КП или тахеометрами типа «Leica TCR 1202». Измерения на знаке производят четырьмя приемами, с перестановкой лимба на 45^о. Расхождения между значениями направлений в разных приемах не должны отличаться более 8 сек., расхождение двух отсчетов на замыкающее направление в полуприеме не должно превышать 8 сек., расхождение между значениями направлений у разных исполнителей не должно превышать 8 сек. Схема установки знака полигонометрии представлена на рис. 5.3

Рисунок 5.3. Установка знака подземной полигонометрии

Со знаков подземной полигонометрии производится определение консолей для лазерного тахеометра и отражателя. Расстояние от тахеометра до мишени должно быть в пределах 15-100 метров. Схема подземной полигонометрии представлена на рис. 5.4.

Рисунок 5.4. Схема подземной полигонометрии

Определение консоли под тахеометр и отражатель производится по той же методике, с той же точностью, что и для подземной полигонометрии.

Консоли прикручиваются к возведенному кольцу, и после того как комплекс отошел от консоли на 50-100 метров, закладывается новая консоль под тахеометр, на старой консоли устанавливается отражатель. По мере продвижения комплекса консоли снимаются и используются повторно. В работе должно быть три консоли. Конструкция консоли представлена на рис. 5.5.

Рисунок 5.5. Конструкция консоли

Ориентирование лазерного тахеометра на новой стоянке происходит путем наведения тахеометра на отражатель, находящегося на предыдущей консоли. Во время работы доступ к консоли осуществляется при помощи специально изготовленного полка с ограждением, который представлен на рис. 5.6.

Рисунок 5.6. Схема расположения консоли

Для высотного обоснования по тоннелю закладываются репера и прокладывается нивелирный ход. Репера закладываются через 50-60 метров. Схема закладки реперов показана на рис. 5.7

Рисунок 5.7. Схема закладки реперов

 

Нивелирование производится нивелиром типа NIKON AC – 2s с помощью двухсторонних шашечных реек длиной 3 м.

Нивелирование производится из середины в прямом и обратном направлениях. Превышение определяется по двум сторонам реек, расхождение в превышениях определенных на станции по черным и красным сторонам реек не должно превышать 3 мм. Расхождение в превышениях определенных разными исполнителями не должно превышать 2 мм.

С реперов определяются высотные отметки консолей под тахеометр, путем добавления высоты инструмента определяется высотная отметка визирной оси тахеометра.

Ведение ТПК «Ловат» по проектной трассе производится с помощью навигационной системы TACS.

---

Страницы 1 2 3