Машины которые строят метро

От кирки до алмазного сверла: как прокладывают тоннели для метро

Мощные машины с «хрупкими» именами

Навигационная электроника и комната отдыха в железном «черве»

Щит привозят на стройплощадку по частям и собирают уже на месте в специальном котловане, который строители называют монтажной камерой. Её размер не меньше футбольного поля — 60 на 70 метров. Она будет началом нового тоннеля. Машина закончит свой путь в такой же камере, но с другим названием — демонтажная. Там её разберут и увезут на строительство нового тоннеля.

Длина щита, похожего на червя, может достигать 100 метров. Головная часть — это режущий механизм, который называется ротором. На нём — специальные резцы. Они буквально вгрызаются в породу, прокладывая путь. Сразу за ротором находится привод, который запускает режущий механизм.

В щите обязательно есть закрытая ёмкость для цементного раствора, заполняющего пустоты между тюбингами и грунтом. А ещё — кессонная камера, домкраты, кабина оператора проходческого комплекса и даже комната для отдыха строителей. Последняя тоже не лишняя, потому что работа идёт круглосуточно. Рабочие трудятся в три смены; в сутки один щит обслуживают около 30 человек.

Комплекс прокладывает путь с помощью точнейшей навигационной электроники. Машинист щита постоянно сверяет координаты маршрута, ведь проходческий комплекс может отклониться от заданных параметров не больше чем на восемь миллиметров. Для каждого механизма составляют график, чтобы знать, где он заканчивает проходку, когда перейдёт на следующий этап.

Будущее пространство тоннеля формируют тюбинги — бетонные блоки. Когда он готов, строители укладывают рельсы и подводят инженерные сети. Куда же складывают грунт? Он поступает в специальные карманы щита, оттуда по конвейеру — в вагонетки, курсирующие по временным рельсам, а потом — на поверхность. Вагонетки вывозят грунт и поставляют нужные детали, например тюбинги. На стройплощадке грунт лежит недолго, его отправляют на специальные полигоны. В сутки на один щит требуется 30 грузовиков для вывоза грунта.

Нестандартный подход: наращённый щит и тоннель для эскалатора

Иногда метростроевцам приходится импровизировать. Причина чаще всего в нехватке свободных площадок под строительство. Например, в «Москва-Сити», когда строили станцию «Деловой центр» жёлтой ветки, машину монтировали на пятачке не больше школьного спортзала. Щит пришлось наращивать под землёй, опуская кольцо за кольцом.

А на площадке «Петровского парка» на сборку механизма было очень мало времени. Обычно на монтаж щита уходит месяц-два, и чтобы собрать его быстрее, головную часть весом около 150 тонн не разбирали, а опустили целиком на глубину 28 метров. Для этого на бровке котлована установили 450–500-тонный кран. Специалисты провели много расчётов, чтобы убедиться, что он не обрушит котлован.

Есть у московских строителей и свои изобретения. Они первыми в мире проложили с помощью щитов тоннели под эскалаторы. Ноу-хау применили на станции «Марьина Роща» салатовой ветки. За рубежом эта практика не распространилась, потому что в Европе станции в основном строят на небольшой глубине и тоннели для эскалаторов роют вручную.

Секрет двухпутных тоннелей

Гигант «Лилия» нужен, чтобы строить двухпутные тоннели. Поезда в них едут навстречу друг другу. Если на обычной станции рельсы тянутся с обеих сторон одной платформы, то на новых пути в две стороны пройдут посередине зала, а две платформы разместятся по бокам. Поэтому их и называют двухпутными.

В Москве за три года построят больше 20 километров таких тоннелей. Два двухпутных участка появятся на Кожуховской линии метро и ещё два — на Третьем пересадочном контуре, на севере и востоке Москвы. Этот способ используют во всём мире. Например, в Мадриде таким образом построены 90 процентов всех тоннелей. К слову, и саму технологию называют испанской.

Как червь помог изобрести тоннелеп роходческую машину

По легенде, английский инженер Марк Брюнель создал машину для прокладки тоннелей, присмотревшись к корабельному червю. Его голова покрыта жёсткой раковиной, с помощью которой червь буравит дерево и оставляет на стенках хода слой извести.

Российский император Александр I просил изобретателя спроектировать тоннель под Невой и проложить его с помощью такой машины, но планы не сбылись. Император решил построить в намеченном месте мост, и щит впервые проложил тоннель не в Петербурге, а в Лондоне.

Московские рекорды

В арсенале московских метростроевцев поначалу было лишь восемь лошадей и один грузовик, даже лопаты приходилось брать у дворников. Впервые в Москве проходческий щит спустился под землю в 1933–1934 годах, когда строился участок между Лубянкой и Театральной площадью. Под его защитой строить тоннели на глубине стало не только легче, но и безопаснее. Американский инженер Джордж Морган, консультировавший строителей, предупреждал, что щит не может проходить больше 75 сантиметров в сутки. Но московские рабочие установили рекорд: им удалось увеличить скорость и пройти больше 4,5 метра за 24 часа.

Сегодня машины работают в десятки раз быстрее. Тоннели прокладывают ультрасовременные немецкие щиты Herrenknecht, канадские LOVAT и американские Robbins. Кстати, новенькая «Лилия», на создание которой ушёл почти год, тоже немка, как и «Анастасия» с «Альмирой». Её привезли из Германии в апреле.

Источник

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Поделиться

Подписывайтесь на Stroi.mos.ru

Портал Стройкомплекса Москвы представляет инфографику, показывающую принцип работы тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК), который строит тоннели метрополитена.

Из инфографики Вы узнаете, как огромная машина разрезает горную породу, на чем грунт вывозят на поверхность, как рабочие, обслуживающие щит под землей, получают воздух и с помощью чего справляются с повышенным давлением.

Напомним, что именно развитие сети метрополитена является одним из самых эффективных способов «разгрузки» городских улиц от пробок, поэтому в Москве с 2011 по 2020 год планируется построить более 160 км линий метро и 78 станций. Причем 13 станций уже открыто, а ведь подобными темпами метро в российской столице не сооружалось никогда.

Ускорить строительство метро стало возможным во многом за счет активной механизации процесса. Сегодня столичные метростроители имеют больше двух десятков тоннелепроходческих механизированных комплексов.

Ручной труд в метростроении все еще используется, но в минимальном объеме. Обычно «руки строителей» требуются в определенных ситуациях, связанных с ювелирной точностью. Например, на стыковке действующей линии со строящейся, чтобы идеально подогнать тоннели друг к другу. В этом случае щит проходит только определенное расстояние до тоннелей действующей станции, после чего подключаются строители.

Источник

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

В Москве строят метро 23 ТПМК: инфографика

Поделиться

Подписывайтесь на Stroi.mos.ru

Компания Guinness World Records зафиксировала мировой рекорд по самому большому количеству тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК), работающих одновременно на одном проекте – в рамках Программы развития московского метрополитена.

23 щита строят сейчас метро в столице. Точное расположение и описания тоннелепроходческих машин – в инфографике на stroi.mos.ru.

«Сейчас у нас задействовано 23 ТПМК на разных площадках строительства. Ни в одном мегаполисе мира не работало одновременно столько машин», – ранее заявил заместитель мэра Москвы по вопросам градостроительной политики и строительства Андрей Бочкарев.

Рекорд Гиннесса: Москва стала лидером в метростроении

Мировой рекорд зафиксирован 48 свидетелями на 23 объектах строительства метрополитена в Москве, одновременно заснявших работу всех тоннелепроходческих комплексов. Решение об установлении нового рекорда вынесла судья, назначенная Guinness World Records, после рассмотрения предоставленных доказательств.

Генеральный директор АО «Мосинжпроект» (единый оператор проектирования и строительства новых линий московской подземки) Марс Газизуллин отметил, что столь активные тоннелепроходческие работы требуют не только высокого профессионализма и подчас личного мужества метростроителей, но и достаточной материально-технической базы вкупе с применением наиболее современных технологий горнопроходческого дела.

Тоннелепроходческий механизированный комплекс (также тоннелепроходческий щит, ТПМК) – машина для строительства тоннелей метро.

В 1930-е годы первые станции столичной подземки строились вручную: киркой и лопатой. Сегодня в арсенале метростроителей – передовые технологии. Для прокладки тоннелей используют автоматизированную сверхпрочную конструкцию под названием «проходческий щит». Ее можно сравнить со «стальным червем», который сверлит путь в толще породы, оставляя за собой готовый тоннель.

По легенде, изобретатель первого в мире проходческого щита англичанин Марк Брунель действительно придумал такую конструкцию после того, как во время службы во флоте пригляделся к «работе» корабельного червя. Он заметил, что голова моллюска покрыта жесткой раковиной, с помощью зазубренных краев которой червь буравил дерево, оставляя за собой на стенках хода гладкий защитный слой извести.

Идея машины оформилась в конструкцию в 1817 году, когда русский император Александр I обратился к Брунелю с просьбой спроектировать тоннель под Невой в Санкт-Петербурге. Правда, в России инженеру поработать не удалось – император решил возвести в намеченном месте мост. Однако в 1818 году первый щит Брунеля был запатентован, а в 1825-м с его помощью началось строительство тоннеля под Темзой.

В нашей стране проходческий щит впервые использовали в 1934 году для проходки сложного участка первой очереди московского метро между Театральной площадью и Лубянкой. А при строительстве второй очереди столичной подземки на трассах одновременно работало уже 42 щита – рекорд по объему используемой техники.

Московские строители первыми в мире с помощью тоннелепроходческих щитов стали прокладывать наклонные тоннели для эскалаторных зон. По заказу Мосметростроя канадская фирма Lovat разработала и изготовила ТПМК с наружным диаметром 11 метров. Именно с его использованием столичные метростроевцы впервые совершили щитовую проходку тоннеля для эскалаторов. Это произошло на станции «Марьина роща» Люблинско-Дмитровской линии метро.

Тоннели строятся в самых сложных инженерно-геологических условиях, и современные щиты рассчитаны на проходку в различных грунтах, в том числе в неустойчивых. Комплексы работают в два цикла: сначала разрабатывают грунт, затем возводят обделку, производя монтаж блоков. Средняя скорость проходки щитов сегодня составляет 250-300 метров в месяц.

Тоннелепроходческий комплекс – это целый завод по переработке грунта. В Москве всегда строили метро щитами диаметром 6 метров, теперь проходка ведется и 10-метровыми машинами-гигантами.

Щиты – «десятки» используют при строительстве двухпутных тоннелей, где в одном тоннеле проходят пути встречных направлений, а платформы находятся по бокам.

Для обслуживания и эксплуатации одного большого щита требуется меньше оборудования для вывоза грунта, сокращается и количество сопутствующей инфраструктуры – это освещение, вентиляция, подвоз тюбингов.

Метростроители называют проходческие щиты женскими именами. Этот обычай появился благодаря Ричарду Ловату, основателю и владельцу известной канадской фирмы LOVAT, выпускающей ТПМК. Он решил, что все щиты компании должны носить женские имена в честь покровительницы подземных работ святой Барбары. Традиция распространилась и на машины других производителей.

«Подобное признание наших профессиональных достижений со стороны мирового сообщества свидетельствует о высокой эффективности деятельности всего коллектива группы компании «Мосинжпроект», ставшей одним из крупнейших инжиниринговых холдингов России за последнее десятилетие», – подчеркнул Марс Газизуллин.

Источник

Как строят тоннели метро и что такое ТПМК

вопрос 1 Что такое ТПМК?

Тоннелепроходческий механизированный комплекс (также тоннелепроходческий щит, ТПМК) – машина для строительства тоннелей метро.

В 1930-е годы первые станции столичной подземки строились вручную: киркой и лопатой. Сегодня в арсенале метростроителей – передовые технологии. Для прокладки тоннелей используют автоматизированную сверхпрочную конструкцию под названием «проходческий щит». Ее можно сравнить со «стальным червем», который сверлит путь в толще породы, оставляя за собой готовый тоннель.

Чтобы представить, насколько титаническая задача стоит перед строителями, сооружающими метротоннели, нужно знать, что расстояние между двумя станциями обычно не превышает 2 — 2,5 км, средняя скорость движения поезда метро — 41 км/час, а значит — это расстояние поезд преодолевает примерно за три с половиной минуты.
Тоннели метро строит огромная машина, чем-то напоминающая червя, — называется она тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК). При прокладке тоннеля он вгрызается в породу, забирает землю и выдает ее на поверхность, понемногу продвигаясь вперед. Машина обделывает поверхность тюбингами, из которых формируется кольцо будущего тоннеля.
Скорость проходки составляет 10 метров в сутки, проходка 300 метров в месяц считается нормальной для строительства тоннеля.

Из ЧЕГО СОСТОИТ МАШИНА, КОТОРАЯ СТРОИТ ТОННЕЛИ В МЕТРО?
Для строительства тоннелей метрополитена применяются специальные тоннелепроходческие механизированные комплексы (ТПМК). Диаметр такой машины составляет 6 метров, а длина может достигать 100 метров!

1. ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ ЩИТА
В передней части машины находится режущий орган — ротор, на котором устанавливаются режущие инструменты: шарошки используются для проходки в твердых породах, резцы — в мягких породах. Привод ротора, который заставляет вращаться режущий орган, находится также 8 головной части щита.

2. ОБОЛОЧКА ТПМК
Оболочка ТПМК защищает все оборудование и людей, которые работают на щите.

3. ЭРЕКТОР
Кольцо тоннеля собирается механизированным способом с помощью блокоукладчикз — эректора.

4. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ТЮБИНГ

Тоннель метро обделывается (укрепляется) железобетонными кольцами, которые состоят из отдельных элементов — тюбингов.

5. ТЕЛЬФЕР ДЛЯ ПОДАЧИ ТЮБИНГОВ
Тельфер для подачи тюбингов — это кран-перегружатель, который осуществляет транспортировку фрагментов железобетонного кольца.

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕЛЕЖКА
На технологической тележке установлено оборудование, обеспечивающее функционирование ТПМК: двигатели, насосы, баки с маслом, водоотливная система, операторская кабинка, трансформаторы и др.

7. КЕССОННАЯ КАМЕРА
Замена режущих инструментов на ТПМК при проходке через плывун (насыщенный водой грунт) связана с определенными трудностями. Данный вид работ проводится на роторе в буферной зоне, где создается повышенное (давление. Для того чтобы проходчики смогли работать в таких условиях, они проходят адаптацию 8 кессонной камере, которая выполняет функцию шлюза.

9. ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КАНАЛ
По вентиляционному каналу с поверхности земли подается воздух.

10. ПРОХОДЧЕСКИЕ ДОМКРАТЫ
Благодаря проходческим домкратам машина отталкивается от последнего смонтированного ж/б кольца и продвигается вперед.

вопрос 2 Кто изобрел ТПМК?

По легенде, изобретатель первого в мире проходческого щита англичанин Марк Брунель действительно придумал такую конструкцию после того, как во время службы во флоте пригляделся к «работе» корабельного червя. Он заметил, что голова моллюска покрыта жесткой раковиной, с помощью зазубренных краев которой червь буравил дерево, оставляя за собой на стенках хода гладкий защитный слой извести.

Идея машины оформилась в конструкцию в 1817 году, когда русский император Александр I обратился к Брунелю с просьбой спроектировать тоннель под Невой в Санкт-Петербурге. Правда, в России инженеру поработать не удалось – император решил возвести в намеченном месте мост. Однако в 1818 году первый щит Брунеля был запатентован, а в 1825-м с его помощью началось строительство тоннеля под Темзой.

вопрос 3 Внедрение ТПМК в России

В нашей стране проходческий щит впервые использовали в 1934 году для проходки сложного участка первой очереди московского метро между Театральной площадью и Лубянкой. А при строительстве второй очереди столичной подземки на трассах одновременно работало уже 42 щита – рекорд по объему используемой техники.

Московские строители первыми в мире с помощью тоннелепроходческих щитов стали прокладывать наклонные тоннели для эскалаторных зон. По заказу Мосметростроя канадская фирма Lovat разработала и изготовила ТПМК с наружным диаметром 11 метров. Именно с его использованием столичные метростроевцы впервые совершили щитовую проходку тоннеля для эскалаторов. Это произошло на станции «Марьина роща» Люблинско-Дмитровской линии метро.

вопрос 4 Как работает ТПМК

Тоннели строятся в самых сложных инженерно-геологических условиях, и современные щиты рассчитаны на проходку в различных грунтах, в том числе в неустойчивых. Комплексы работают в два цикла: сначала разрабатывают грунт, затем возводят обделку, производя монтаж блоков. Средняя скорость проходки щитов сегодня составляет 250-300 метров в месяц.

вопрос 5 ТПМК: «шестерки» и «десятки»

вопрос 6 Почему ТПМК называют женскими именами?

Тоннелепроходческий комплекс – это целый завод по переработке грунта. В Москве всегда строили метро щитами диаметром 6 метров, теперь проходка ведется и 10-метровыми машинами-гигантами.

Щиты – «десятки» используют при строительстве двухпутных тоннелей. Для обслуживания и эксплуатации одного большого щита требуется меньше оборудования для вывоза грунта, сокращается и количество сопутствующей инфраструктуры – это освещение, вентиляция, подвоз тюбингов.

Метростроители называют проходческие щиты женскими именами. Этот обычай появился благодаря Ричарду Ловату, основателю и владельцу известной канадской фирмы LOVAT, выпускающей ТПМК. Он решил, что все щиты компании должны носить женские имена в честь покровительницы подземных работ святой Барбары. Традиция распространилась и на машины других производителей. Сегодня московское метро строят «Татьяна», «Лилия», «Ольга», «Любовь», «Полина», «Софья», «Наталья»…

Источник

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Москва не планирует докупать щиты-гиганты для строительства метро

Поделиться

Подписывайтесь на Stroi.mos.ru

Четыре специализированных тоннелепроходческих механизированных комплекса (ТПМК) диаметром 10 метров задействовано на строительстве метро в Москве, сообщил журналистам заместитель мэра Москвы по вопросам градостроительной политики и строительства Андрей Бочкарев в субботу.

«Эти щиты-гиганты позволяют строить двухпутные тоннели. Все они задействованы на Большой кольцевой линии метро», – сказал Андрей Бочкарев.

Большая кольцевая линия Московского метрополитена – крупнейший в мире проект метростроения. Длина БКЛ составит 70 км с 31 станцией и тремя электродепо.

БКЛ может стать самой длинной кольцевой линией метро в мире, обогнав нынешнего «чемпиона» среди подземных колец – Вторую кольцевую линию Пекинского метро (57 км).

Первые идеи строительства БКЛ в Москве относятся к 1985 году. Но из-за недостатка ресурсов и других причин к реализации проекта не приступали в течение 25 лет. Решение начать строительство БКЛ принял мэр Москвы Сергей Собянин в 2011 году. Работы стартовали в ноябре того же года.

Большое кольцо соединит все радиальные ветки на расстоянии до 10 км от существующего кольца.

Со станций БКЛ можно будет сделать:

В ходе строительства БКЛ закладываются технические решения, которые позволят присоединить к ней новые радиусы метро:

На БКЛ запущены 12 станций метро.

В декабре 2018 года открылась «Савёловская», одна из самых глубоких и сложных в строительстве станций БКЛ: глубина заложения превышает 65 метров. Метро в шаговой доступности получили почти 240 тыс. жителей районов Беговой, Савёловский, Бутырский, Марьина Роща. Они могут без пересадок добраться от Савёловского вокзала до Новой Москвы (станция метро «Рассказовка»).

Также в составе розовой линии метро действует открывшаяся в канун нового, 2021 года, «Электрозаводская».

Станции «Мнёвники» и «Народное Ополчение» открыты 1 апреля 2021 года.

Работы по проектированию и строительству развернуты на всех участках БКЛ.

Замкнуть кольцо планируется в 2022 году.

Вибропути. Поезда ходят по плите, «подвешенной» на вибропружинах. Когда на платформу подъезжает состав, пути амортизируют. Применение этой технологии практически нейтрализует вибрационное воздействие на здания, находящиеся на поверхности.

Колонны дымоудаления. В случае экстренной ситуации они «вытянут» дым с платформы.

Противопожарные «шторы». Так, на станции метро «Петровский парк» они спрятаны на «балконах» у перехода на зеленую ветку. Шторы выдвигаются, если на станции возникнет пожар или задымление. Они сделаны из специальной ткани, и в случае нештатной ситуации смогут отсечь открытые источники огня и не допустить распространения дыма.

По его словам, мощности этих машин достаточно для запланированного строительства 12 км двухпутных тоннелей на БКЛ.

«В ближайшие несколько лет мы не планируем покупать дополнительные щиты», – добавил Бочкарев.

Глава Стройкомплекса отметил, что в Москве работают около 30 проходческих комплексов, что позволяет строить по 3 км тоннелей метро разного диаметра ежемесячно.

Тоннелепроходческий механизированный комплекс (также тоннелепроходческий щит, ТПМК) – машина для строительства тоннелей метро.

В 1930-е годы первые станции столичной подземки строились вручную: киркой и лопатой. Сегодня в арсенале метростроителей – передовые технологии. Для прокладки тоннелей используют автоматизированную сверхпрочную конструкцию под названием «проходческий щит». Ее можно сравнить со «стальным червем», который сверлит путь в толще породы, оставляя за собой готовый тоннель.

По легенде, изобретатель первого в мире проходческого щита англичанин Марк Брунель действительно придумал такую конструкцию после того, как во время службы во флоте пригляделся к «работе» корабельного червя. Он заметил, что голова моллюска покрыта жесткой раковиной, с помощью зазубренных краев которой червь буравил дерево, оставляя за собой на стенках хода гладкий защитный слой извести.

Идея машины оформилась в конструкцию в 1817 году, когда русский император Александр I обратился к Брунелю с просьбой спроектировать тоннель под Невой в Санкт-Петербурге. Правда, в России инженеру поработать не удалось – император решил возвести в намеченном месте мост. Однако в 1818 году первый щит Брунеля был запатентован, а в 1825-м с его помощью началось строительство тоннеля под Темзой.

В нашей стране проходческий щит впервые использовали в 1934 году для проходки сложного участка первой очереди московского метро между Театральной площадью и Лубянкой. А при строительстве второй очереди столичной подземки на трассах одновременно работало уже 42 щита – рекорд по объему используемой техники.

Московские строители первыми в мире с помощью тоннелепроходческих щитов стали прокладывать наклонные тоннели для эскалаторных зон. По заказу Мосметростроя канадская фирма Lovat разработала и изготовила ТПМК с наружным диаметром 11 метров. Именно с его использованием столичные метростроевцы впервые совершили щитовую проходку тоннеля для эскалаторов. Это произошло на станции «Марьина роща» Люблинско-Дмитровской линии метро.

Тоннели строятся в самых сложных инженерно-геологических условиях, и современные щиты рассчитаны на проходку в различных грунтах, в том числе в неустойчивых. Комплексы работают в два цикла: сначала разрабатывают грунт, затем возводят обделку, производя монтаж блоков. Средняя скорость проходки щитов сегодня составляет 250-300 метров в месяц.

Тоннелепроходческий комплекс – это целый завод по переработке грунта. В Москве всегда строили метро щитами диаметром 6 метров, теперь проходка ведется и 10-метровыми машинами-гигантами.

Щиты – «десятки» используют при строительстве двухпутных тоннелей, где в одном тоннеле проходят пути встречных направлений, а платформы находятся по бокам.

Для обслуживания и эксплуатации одного большого щита требуется меньше оборудования для вывоза грунта, сокращается и количество сопутствующей инфраструктуры – это освещение, вентиляция, подвоз тюбингов.

Метростроители называют проходческие щиты женскими именами. Этот обычай появился благодаря Ричарду Ловату, основателю и владельцу известной канадской фирмы LOVAT, выпускающей ТПМК. Он решил, что все щиты компании должны носить женские имена в честь покровительницы подземных работ святой Барбары. Традиция распространилась и на машины других производителей.

Напомним, длина БКЛ с 31 станцией составит около 70 км. Первый участок линии от «Петровского парка» до «Делового центра» открылся в феврале 2018 года. Также в декабре 2018 года открыли станцию «Савёловская». Она вошла в состав первого участка БКЛ на северо-западе столицы.

Источник