Станции метрополитена

Станции метрополитена

Станции на линиях метрополитенов предназначены для обслуживания пассажиров и осуществления функций, связанных с движением поездов. Они подразделяются по ряду признаков.

По эксплуатационным особенностям и расположению на линии метро станции делят на промежуточные, пересадочные (предназначенные для пересадки пассажиров с одной линии на другую), зонные (на которых заканчивается движение поездов в пределах определенного участка - зоны - линии метро) и конечные (ими заканчиваются линии).

По расположению и числу платформ станции делят на три типа: одноплатформенные (с одной островной, т. е. средней, платформой), двухплатформенные (с двумя боковыми платформами) и трехплатформенные (со средней - островной -и двумя боковыми платформами).

На российских метрополитенах наиболее распространены одноплатформенные станции с островной платформой.

По высотному положению и способам строительства станции делят на подземные глубокого заложения (сооружаемые закрытым способом) и мелкого заложения (сооружаемые открытым способом в котлованах).


Станции глубокого заложения

Станции метрополитена располагаются в местах образования пассажирских потоков (на площадях и пересечениях уличных магистралей, вблизи вокзалов, стадионов, на пересечениях линий метрополитенов и т. п.). Расстояние вдоль трассы между осями станций должно быть, как правило, не менее 1 км и не более 2 км. За каждой конечной станцией линии, а также через каждые 6-8 км предусматривают тупик для оборота и отстоя поездов.


На рис. 6.13а показан продольный разрез по характерной станции глубокого заложения. В отечественной практике эти станции имеют следующие основные узлы: / - вестибюль на поверхности, 2 - эскалаторный тоннель, 3 - натяжная камера, где установлены механизмы для эскалаторов, 4 - платформенная (проемная) часть станции, 5 - глухая (беспроемная) часть станции, 6 - служебно-технические помещения, 7 - камеры водоотливных насосных станций, 8 - вентиляционные камеры.


На станции обычно имеется два пути одной линии метрополитена и одна или две пассажирские посадочные платформы, обслуживающие эти пути. На станциях нашей страны в большинстве случаев применяют островные платформы, по обе стороны которых расположены пути метрополитена. Для входа и выхода пассажиров служат лестницы и эскалаторы. На станциях предусматривают устройства для вентиляции, освещения и дренажа подземных вод, а также помещения обслуживающего персонала. По концам платформ устраивают металлические лестницы для входа в перегонные тоннели.

По конструктивным особенностям станции глубокого заложения разделяются на трехсводчатые (пилонные и колонные) и односводчатые.

Трехсводчатые станции состоят из трех смежных станционных тоннелей. На станциях пилонного типа тоннели соединяются проходами, а на станциях колонного типа тоннели сближены и опирание сводов станционных тоннелей на колонны осуществляется через сдвоенные перемычки или через прогоны. Средний тоннель используется в качестве распределительного пассажирского зала. Под платформой пассажирского зала располагают служебные и технические помещения. В последнее время эти помещения размещают в отдельном тоннеле - блоке служебных помещений (БСП), а нижнюю сводчатую часть среднего тоннеля заменяют плоской железобетонной плитой.

Обделки станционных тоннелей при наличии напорных грунтовых вод обычно выполняют из чугунных тюбингов. В пи-лонных станциях в отдельных случаях применяют комбинированные обделки-пилоны и окаймляющие рамы проемов выполняют из чугунных тюбингов, а остальные части обделки - из железобетонных элементов. На рис. 6.14 показаны пилонные станции из чугунных тюбингов и из сборного железобетона. В кольце обделки станционного тоннеля массой 11,9-12,7 т расположено 16-17 тюбингов. Наружный диаметр кольца 8,5 м, внутренний 7,8-7,9 м, ширина кольца 75 см.


Расстояние между обделками смежных тоннелей пилонных станций на уровне горизонтального диаметра в зависимости от геологических условий принимают от 0,65 до 3 м. Ширина пилонов (расстояние между соседними проемами по длине станции) принимается кратной ширине колец (1,5; 3,0 м и т. д.), ширина проемов обычно 3,0 и 3,75 м.

При обделках из чугунных тюбингов проемы перекрываются клинчатыми перемычками, которые в совокупности с усиленными тюбингами пилонных колец образуют рамы станционных проемов, а по всему контуру проема устраивается несущая железобетонная конструкция, гидроизолированная стальными листами толщиной 6-8 мм.

Обделки пилонных станций из сборного железобетона собирают из ребристых блоков (рис. 6.15). Продольные ригели ставят или бетонируют на месте в замкнутых тоннельных обделках, опирая их на торцовую часть блоков, окаймляющих проемы. Затем временные блоки обделки в пределах проемов разбирают, удаляют грунтовые целики и устраивают бетонное заполнение в пилонах.

В последнее время Метрогипротрансом разработана новая сборно-монолитная конструкция колонной станции с плоским лотком (рис. 6.16). Своды среднего и путевых тоннелей из типовых чугунных тюбингов наружным диаметром 8,5 и 9,5 м, опирающихся на массивные опоры из монолитного бетона, выполнены в предварительно пройденных штольнях. Проемные участки устроены аналогично типовой станции из чугунных тюбингов кругового очертания. Все это позволяет сократить расход чугунных тюбингов, а плоский лоток дает возможность механизировать процесс разработки и уборки грунта. Станция «Парк Победы» Московского метрополитена построена по такой конструктивной схеме. Чугунные тюбинги заменены армо-бетонными блоками с металлоизоляцией, что позволило уменьшить металлоемкие обделки и повысить водонепроницаемость.


При сооружении трехсводчатых колонных станций используются две конструктивные схемы.

Первая создана на основе чугунных тюбинговых обделок наружным диаметром всех трех тоннелей 8,5 м или двух боковых по 8,5 м и среднего 9,5 м со сварными колоннами из толстого стального листа и предусматривает опирание разомкнутых обделок на колонны через стандартные арочные перемычки, входящие в состав колец обделки аналогично пилонным станциям. Продольные пролеты между колоннами (сверху и снизу) перекрываются стандартными чугунными перемычками с расстоянием в осях между колоннами 4,5 или 5,25 м. Все это делает станцию полносборной (рис. 6.17).




По второй схеме разомкнутые обделки из сборного железобетона опираются на стальные колонны через сплошные прогоны из монолитного железобетона или легированного металла, которые устраивают внутри боковых тоннелей. Свод среднего тоннеля может быть выше крайних тоннелей и сооружается после установки прогонов и колонн (рис. 6.18). Эти конструкции широко применяют в Санкт-Петербургском метрополитене в глинистых грунтах.

При строительстве станций в скальных устойчивых грунтах используют конструкции из монолитного бетона и частично -из железобетона с колоннами из трубчатых элементов. Сооружение этих станций осуществляется горным способом.

Односводчатые станции глубокого заложения получили преимущественное развитие в Санкт-Петербурге, где их сооружают с массивными бетонными опорами и сводами из железобетонных блоков, обжимаемыми на грунт (рис. 6.19я). Опорные части бетонируют в предварительно пройденных боковых тоннелях диаметром 5,5 м с обделкой из железобетонных блоков. Блоки верхнего свода имеют ширину 0,5 м, а нижнего -1м. Те и другие блоки изготавливают из бетона класса В 40 по прочности на сжатие. В обводненных грунтах используют металло-изоляцию по всему контуру станции.

С целью уменьшения пролета свода станции глубокого заложения для Красноярского метрополитена запроектированы станции с боковыми платформами, строительство которых начинается с проходки пятовых штолен. В последующем в них бетонируют опорные конструкции, на которые опирается свод из сборных железобетонных блоков (рис. 6.196).

При строительстве станций в устойчивых скальных малообводненных грунтах применяют односводчатую конструкцию станции из монолитного железобетона (рис. 6.19«). Стены, возводимые в предварительно пройденных штольнях, и лотковую часть конструкции выполняют из бетона, а свод и верхнюю часть стен - из железобетона. По всему контуру устраивают ме-таллоизоляцию, которая одновременно служит в качестве опалубки при бетонировании свода.

Для станций глубокого заложения возможны два конструктивных решения вентиляционных сооружений. Первое, аналогичное вентиляционному узлу на перегоне, предусматривает использование ствола шахты для вентиляции. При этом вентиляционный тоннель от ствола шахты соединяется с вентиляционной камерой и далее с подплатформенными каналами станции. Второе решение состоит в использовании нижней части наклонного эскалаторного тоннеля в качестве вентиляционного канала. При этом забор воздуха осуществляют через жалюзи окон в стенах наземного вестибюля станции. На большинстве станций воздух под платформами подводят к торцам станций и выпускают через отверстия в торцевых стенах над путями таким образом, чтобы он мог проталкиваться на станцию поршневым действием поездов.








Станции мелкого заложения

При строительстве станций мелкого заложения открытым способом в котлованах используют две конструктивные схемы: трехпролетная - колонная станция с плоским перекрытием и однапролетная - в основном сводчатой конструкции.

На рис. 6.136 показан продольный разрез по характерной колонной станции мелкого заложения. К платформенному участку 2 станции примыкают вестибюли 1, обычно совмещаемые с подуличными переходами, в которых располагаются служебные помещения, необходимые для эксплуатации станции, вентиляционные сбойки 5, насосная станция 6, тягово-понизительная электростанция 3, кабельный этаж 4. В поперечном направлении (разрез по 1-1) станция представляет собой двух- или трехъярусную трехпролетную раму с двумя рядами колонн, прогонами и стеновыми блоками, по которым проложены плиты перекрытия.


Колонные станции выполняют в виде рамных конструкций с двумя, тремя или большим числом пролетов из сборного, сборно-монолитного или монолитного бетона и железобетона. Наибольшее распространение получили трехпролетные конструкции станции по типовому проекту с плоским верхним перекрытием, островной платформой шириной 10 м и двумя рядами колонн. На колонны установлены продольные прогоны таврового сечения полкой вниз для опирания на них плит перекрытия (рис. 6.20). В зависимости от положения станции на территории города, глубины обратной засыпки и пассажиронапряженности шаг колонн в продольном направлении принимают равным 4,5; 6,0 и 7,5 м. В основную конструкцию входят также стеновые и фундаментные блоки. Всего на типовую колошгую станцию открытого способа работ длиной 155 м требуется разработать примерно 19 тыс. м3 грунта, уложить 2,8 тыс. м' сборного и 300 м' монолитного железобетона, установить 600 т арматуры.


Совершенствование конструкций колонной станции идет по пути укрупнения составных элементов, сокращения количества монтажных единиц основной конструкции и приближения конструктивного решения к архитектурной форме.

Компоновочные решения колонных станций мелкого заложения связаны с особенностями рельефа местности и различаются между собой числом уровней, размещением тяговой подстанции, вентиляционной камеры и вентсбойки и др.


Для станций мелкого заложения с островной платформой применяют наземные или подземные входные вестибюли.

При строительстве колонных станций в сейсмических районах применяется сборно-монолитная железобетонная конструкция. Она состоит из мощной железобетонной лотковой плиты, в которую омоноличиваются стеновые блоки и колонны. Места опирания плит перекрытий на стеновые блоки и ригели колонн омоноличиваются продольными антисейсмическими поясами (рис. 6.21).

Односводчатые станции открытого способа работ с островной платформой шириной 10 м выполняют из сборного, монолитного и сборно-монолитного железобетона. Все станционное пространство перекрывается одним сводом кругового или коробового очертания, опирающегося не вертикальные стены, возводимые, например, способом «стена в грунте» (рис. 6.22а), или на уширенные консольные пяты лотковой части. Поскольку не всегда удается обеспечить надлежащее качество «стены в грунте» (остаются непробетонированные участки, не обеспечиваются по всей длине требуемые прочность и водонепроницаемость бетона и др.), «стена в грунте» в основном используется как элемент крепления котлована.


В конструкции односводчатой станции из сборно-монолитного железобетона (рис. 6.226) свод и стены выполняют из монолитного железобетона. Плиты, прикрепляемые к сводовой части, оформляют в соответствии с архитектурным решением станции. При уровне грунтовых вод ниже подошвы сооружения лотковая часть делается из сборного железобетона.

На рис. 6.23 показано сечение односводчатой станции «Восток» Минского метрополитена. Станция была возведена под защитой монолитных железобетонных траншейных стен в грунте на протяжении 300 м. Эти стены вначале служили ограждением котлована, а затем - боковыми опорами для крупноразмерных сборных элементов станционной обделки (двух изогнутых панелей и четырех Г-образных угловых элементов).

Вентиляционные сооружения на станциях метрополитена мелкого заложения состоят из киоска для забора воздуха из канала, соединяющего этот киоск с вентиляционной камерой. Саму камеру располагают в торце станции между параллельными перегонами тоннелей (или в средней части раструба, т. е. на участке разветвления двухпутного перегонного тоннеля на два однопутных вблизи станции).