Московчук П.А.

Байгурин Ж.Д.

КазНТУ им. К.И. Сатпаева, г. Алматы

МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИИ ПРИ АНАЛИЗЕ ФАКТИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕГОННЫХ ТОННЕЛЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНОВ И МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ.

В статье рассматривается сравнение графического и аналитического методов расчета возможного смещения ж/д пути в тоннеле относительно фактического положения основных конструкций для осуществления безопасного перемещения подвижных составов.

Решение вопросов интенсивного развития метрополитена невозможно без резкого повышения производительности труда, укрепления инженерной подготовки производства, а главное – без ускорения научно – технического прогресса отраслей всех видов работ.

При строительстве метрополитенов в крупных городах, а так же в том числе в метрополитене г. Алматы Республики Казахстан, приняты два основных способа строительства – открытый и закрытый, либо их комбинация.

В большинстве случаев, принята следующая схема:

Станции возводят открытым способом в котлованах с закрепленными откосами, а перегонные тоннели меду станциями – закрытым, с помощью тоннелепроходческих комплексов (ТПК). Открытый способ строительства перегонных тоннеле применяется редко, в связи с необходимостью перекрытия основных транспортных магистралей в городе на большом протяжении и на длительные сроки, так же с выносом большого количества инженерных коммуникаций, что в итоге приводит к значительному увеличению стоимости строительства.

В связи с вышеуказанным очевидно, что значительная часть объёмов строительных работ при строительстве метрополитенов, приходится на сооружение перегонных тоннелей.

При производстве работ по щитовой проходке перегонных тоннелей, особенно при проходке нескольких тоннелей одновременно, к тому – же еще имеющих большое количество плановых и высотных кривых, весьма актуальными становятся вопросы повышения качества построенных тоннелей, в частности соответствие их положения в плане и профиле проектному. На положение ТПК в пространстве, а в будущем основной обделки тоннеля влияет много факторов и не всегда удается выдерживать строительные допуски установленные СНиП III-44-77 (Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические. Метрополитены) ±50мм [3].

Тоннели построенные с отклонениями являются браком, в последствии на этих участках необходимо выполнять переборку колец и приводить сооружения в проектное положение. Данный процесс является очень дорогостоящим и трудоемким, требующий остановки строительных работ по метрополитену в связи с перекрытием тоннеля.

Однако существует и другой метод решения сложившейся ситуации – «метод оптимизации трассы перегонных тоннелей». Проанализировав фактическое положение обделки тоннеля, можно вписать новые элементы геометрии пути, в плане или профиле в зависимости от обстоятельств, так чтобы не нарушались требования СНиП III-44-77 (Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические) [3]. Если получившиеся новые данные соответствуют требованиям построения плана и продольного профиля по СНиП II-40-80 (Метрополитены) [4], устранение брака тоннелей будет выполнено путем корректировки проектной документации. Есть вероятность, что данный способ не подойдет для полного устранения нарушений строительных допусков, но значительно подправит ситуацию и значительно снизит финансовые затраты.

Рис. 1. Габарит строения (для тоннелей кругового очертания на перегонах) (ГОСТ 23961-80) [5].

«Метод оптимизации трассы перегонных тоннелей» на сегодняшний день находит применений практически у всех строительных организации занимающихся строительством метрополитенов. Но данный способ выполняется графически и занимает много времени [1].

Учитывая экономическую эффективность данного метода, разработан аналитический метод, основанный на корреляционном анализе смещения обделок тоннелей и методе нахождения оптимальной трассы ж/д пути с использованием ЭВМ.

Алгоритм решения поставленной задачи будет состоять из следующих позиций:

1. Ввод исходные данные (пикеты и отметки точек).

2. Расчет блока «КОРРЕЛ» (корреляции) по формуле:

(1.1)

где - текущая оценка коэффициента корреляции

- отметка лотка в текущей точке

- среднее значение отметки на данный момент

- пикет текущей точки

- среднее значение пикетов

3. Расчет блока «РЕГРЕСС» (регрессия) по формуле:

(1.2)

где - отклик (ожидаемое значение отметки лотка)

- фактор (пикет точки)

- коэффициенты регрессии (оценки).

4. В случае если длина какого – либо прямого участка окажется меньше 100 м., обратиться к блоку «ДЛИНА» и получить откорректированные параметры участка.

5. Обратиться к блоку «РАДИУС» и получить оптимальные значения радиусов круговых кривых.

6. Обратиться к блоку «АНАЛИЗ» и получить новые проектные отметки точек и отклонения фактических отметок от нового проекта.

Предложенный вариант значительно повысит точность и сократит время разработки оптимизации трассы участков перегонных тоннелей, а так же значительно сократит финансовые расходы. Аналитический метод уже внедрен в производство при строительстве метрополитена в г. Алматы в маркшейдерские отделы и на сегодняшний день проходит апробацию, как контроль графического метода, который дает положительные выводы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Конанов. Ю.А. журнал «Метрострой». Новосибирск. 1990г. №4.

2. Борщ-компониец В.И. Основы геодезии и маркшейдерского дела. М.:Недра, 1987.288 с.

3. СНиП III-44-77 - Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические.

4. СНиП II-40-80 – Метрополитены.

5. ГОСТ 23961-80 - Габариты приближения строений,
оборудования и подвижного состава.