Використання підземного простору
Короткий історичний огляд підземного будівництва в світі. Частина 1 Освоєння людиною підземного простору почалося в далекій давнині. Прототипом підземних споруд можна вважати природні печери і порожнечі в скельних породах, що використовуються нашими предками. Печера стала першим житлом людини, що захищав його від негоди і хижаків. Приблизно в той же час людина почала підземним способом розробляти гірські породи для отримання різних корисних копалин. В.М. Слукін [Слукін, 1991] пропонується період[...]
Короткий історичний огляд підземного будівництва в світі. Частина 2 Починаючи з XIII ст. на південно-сході Нідерландів широке поширення отримала підземний видобуток вапняку для будівництва. Всього зареєстровано близько 250 каменоломень, в основному, приватного характеру, площею від декількох десятків метрів до 100 га [Бреулс, 1998].
Більшість цих виробок, розташованих на глибині 20-25 м, зосереджено в долина Зіхен і Зассе в 10 км від Маастріха. Здобуваючи камінь, робочі прокладали глибокі шахти[...]
Короткий історичний огляд підземного будівництва в світі. Частина 3 Говорячи про історію підземного будівництва, не можна обійти увагою такий важливий аспект, як будівництво підземних гідротехнічних споруд, що відрізняються найбільшою складністю і трудомісткістю в порівнянні з промисловими і цивільним об'єктами. Так, можна навести таке зіставлення: площі поперечного перерізу камерних виробок для машинних залів, зрівняльних резервуарів та розподільчих пристроїв підземних ГЕС нерідко перевищують 1[...]
Освоєння підземного простору на території Росії і країн СНД. Частина 1 Використання підземного простору в Росії - це окрема сторінка в історії, культурі та науці нашої країни, з якою пов'язано безліч самих суперечливих відомостей. -П рактіческі кожен другий дорослий чоловік розповість про те, як в дитинстві він з друзями лазив в підземний хід, де було душно і гасли свічки, по якому вони пройшли кілька кілометрів і вилізли на поверхню в підвалі або церкви, яких зараз вже немає. Більшість такого р[...]
Освоєння підземного простору на території Росії і країн СНД. Частина 2 Великі підземні сховища були побудовані в XVI-XVII ст. у містечка Чигирин Черкаської області. З кінця XIX ст. північніше Санкт-Петербурга, аж до Кольського півострова, зведені численні підземні об'єкти оборонного характеру. Частина підземних ходів і бункерів пов'язана з будівництвом у 1930-х роках ліній Ман-нергейма і бойовими діями.
У торою світової війни. Занедбані і частково затоплені військові бункери є в Самарі. Ба[...]
Освоєння підземного простору на території Росії і країн СНД. Частина 3 Обширну підземну систему має Ростов-на-Дону. Тут є кріпаки і міські підземні ходи, господарські об'єкти, каменоломні, похоронні камери курганів. На Північному Кавказі в період з VIII по XII ст. були побудовані декілька груп підземних некрополів. Приблизно в IV ст. у Вірменії був заснований знаменитий монастир Гехард (рис. 1.13), що славиться своєю підземної архітектурою. Початок цьому монастирю поклала обитель Айріванк (печер[...]
Підземне будівництво в Москві. Частина 1 З історичної точки зору підземні споруди Москви можна класифікувати наступним чином: оборонні; торгово-складські; таємних справ; каменоломні. Перші підземні споруди в Москві прийнято відносити приблизно до того ж періоду, що й будівництво першого кам'яного Кремля. Порівняльний аналіз планів дерев'яного та першого кам'яного Кремля показує, що, можливо, частина підземних ходів сучасний Кремль успадкував від свого дерев'яного попередника. Відомий російський [...]
Підземне будівництво в Москві. Частина 2 Приблизно в 1900 році при ремонті одного з соборів Чудова монастиря у Кремлі був виявлений замурований раніше нижній підвал, який, як передбачається, використовувався в якості в'язниці. При відкритті підвалу в ньому знайдені залізні вериги і кілька людських черепів і кісток У 1985 році при копанні траншеї на Іванівській площі Кремля будівельники випадково виявили вцілілий склеп вів. князя Сергія Олександровича, який перебував у подклете Алексе-евского соб[...]
Підземне будівництво в Москві. Частина 3 На початку березня 1934 року був оголошений конкурс на архітектурне оформлення метрополітену, в якому взяли участь практично всі проектні майстерні Москви. Виставка проектів підземних залів, входів і вестибюлів станцій метрополітену проходила з 30 березня по 9 квітня 1934 року в Білому залі Моссовета. За результатами конкурсу були прийняті до будівництва проекти станцій Червоні ворота, Кіровська, Мисливський ряд і Сокільники. Значна увага приділялася стан[...]
Підземне будівництво в Москві. Частина 4 Станція Смоленська спочатку мала два виходи на поверхню (рис. 1.30). Пізніше, при розширенні Садового кільця, другий вихід був закритий. 5 - Кільцева лінія довжиною 19,4 км з 12 станціями була пущена в експлуатацію з 1950 по 1954 роки (рис. 1.31). 6 - Калузько-Ризька (Ботанічний сад-ВСХВ) лінія. Довжина 39,5 км, на лінії 24 станції. Різні ділянки лінії були запущені в експлуатацію з 1958 по 1990 роки. З 1964 по 1974 роки кінцева станція знаходилася в буді[...]
Класифікації підземних споруд. Частина 1 Підземними звичайно називають такі споруди, головні частини яких, за експлуатаційними міркувань, розташовані під землею. За своїм призначенням підземні споруди поділяють на: транспортні (пішохідні, автотранспортні та залізничні тунелі, метрополітени, автостоянки і т.д.); промислові (корпуси первинного дроблення руди, скіпові ями доменних цехів, підземні частини бункерних естакад, установок грануляції шлаків, безперервного розливання сталі і ін.); енергети[...]
Класифікації підземних споруд. Частина 2 У Скандинавських країнах при проектуванні підземних споруд в міцних скельних грунтах перевагу, в основному, віддається коритоподібний формі поперечного перерізу. Наприклад, у Фінляндії підземні споруди, в основному, використовуються для розміщення інженерних комунікацій, складів, автостоянок і для потреб цивільної оборони. Близько 20% споруд громадського призначення в Гельсінкі розташовуються під землею. Найбільш часто зустрічаються форми поперечного пере[...]
Підземні споруди транспортного призначення. Транспортна мережа міста Формування транспортної мережі міста, в основному, визначається його історичним розвитком. У залежності від появи магістрально-вуличної мережі виділяють наступні планувальні схеми міст: - радіальна (рис. 2.7а). Ця схема характерна для старих міст, розвиток яких починалося в місцях перетину важливих торговельних шляхів. Дана схема забезпечує найкоротшу зв'язок периферійних районів з міським центром, але, в той же час, ускладнює [...]
Автотранспортні тунелі Міські автотранспортні тунелі (рис. 2.8) служать для пропуску всіх видів міського наземного пасажирського транспорту. Вони призначені для: - забезпечення руху транспорту в різних рівнях на перетинах, примиканнях і розгалуженнях автомагістралей; - збільшення пропускної спроможності ділянок магістра лей; - забезпечення під'їзду до підземних гаражів і автостоянок, торгових центрів, вокзалів, аеропортів і т.д. Необхідність будівництва автотранспортних тунелів зазвичай виникає [...]
Автомагістралі У центральних районах великих міст та міст-мегаполісів нерідко створюють протяжні автотранспортні тунелі, що дублюють основні автомагістралі і забезпечують розв'язку руху в різних рівнях на декількох вузлах. Довжина таких тунелів може складати не один кілометр. Для в'їзду і виїзду автомобілів та зупинок громадського транспорту передбачаються проміжні рампи. Розвинута мережа підземних автомагістралей здатна практично повністю забезпечити транзитний пропуск транспортних потоків чере[...]
Пішохідні тунелі і переходи Однією з найважливіших транспортних проблем великих міст є впорядкування пішохідного руху шляхом створення спеціальних пішохідних шляхів. Ці шляхи повинні бути ізольовані від транспортних засобів, зручні й доступні для населення і покликані забезпечувати зв'язок з усіма елементами інфраструктури міста. Наземний перехід, незважаючи на спеціальні заходи щодо забезпечення безпеки пішоходів (розмітка, острівці безпеки, чіткі вказівники, світлофорне регулювання, огорожі на[...]
Метрополітени Метрополітеном називається міський позавуличним елект ріфіцірованний рейковий транспорт, призначений для швидкісних масових перевезень пасажирів. До метрополітенам відносять різні види швидкісного позавуличним транспорту (табл. 23), в тому числі: - - метро; - - міні-метро; - - метро центру; - - експрес-метрополітен; - - наземний легкий метрополітен.
Крім того, в даний час проектуються нові види швидкісного позавуличним транспорту, що мають різні технічні відмінності від існуючог[...]
Станції глибокого закладення: 1) пілонна, має три зводу: два над колійними коробами і посадочними платформами і один над центральною платформою (розподільний зал). Центральна платформа, як правило, виконується не на всю довжину станції і відокремлюється від бічних тунелів двома рядами масивних пілонів, службовців опорами зводу (мал. 2.48). Довжина розподільного залу і кількість отворів призначають залежно від розрахункової величини пасажиропотоку. До торців розподільного залу примикає похилий хі[...]
Пересадочні вузли з роздільними станціями на кожній лінії. Це найбільш старий і розповсюджений вид пересадочного вузла, що складається з окремих станцій, розташованих на різній глибині від поверхні і з'єднаних переходами з драбинами і ескалаторами (рис. 2.53). В останні роки, наприклад,
при проектуванні Ювілейній лінії Лондонського метрополітену, з'єднувальні тунелі обладнуються біжать доріжками - траволаторами. У плані роздільні станції пересадочного вузла можуть розташовуватися: - паралельн[...]
Пересадочні вузли з двох станцій з поєднаним рухом, розташованих паралельно в одному рівні. Вузли цього типу вважаються найбільш зручними з існуючих, тому що на них пересадка в попутному напрямку здійснюється шляхом переходу поперек платформи, а в зворотному - через переходи в середині і торці станцій. До пересадочних вузлів цього типу відносяться: Технологічний інститут у Санкт-Петербурзі (рис. 2.56, а), Китай-город (рис. 2.56, б) і Новокузнецька-Третьяковська (рис. 2.56, в) у Москві.
До п[...]
Об'єднані пересадочні вузли. Об'єднаний пересадочний вузол на дві лінії у вигляді пятіпролетной станції колонного типу з розташуванням плат форм в одному рівні (рис. 2.57). Пересадка в попутному напрямку здійснюється поперек платформ, а в зворотному - через поперечні камери в торцях станції. До недоліків конструкції відносять складність будівництва та ймовірність виникнення значних просідань денної поверхні. Пересадочний вузол на дві лінії у вигляді об'єднаної двох'ярусної пересадковою станції з[...]
Вузли для пересадки між лініями метрополітену та іншими видами пасажирського транспорту Комплексне використання підземного простору передбачає об'єднання пересадочних вузлів метрополітену зі станціями залізниці, в тому числі приміськими, а також зупинками інших видів громадського транспорту. У такий комплекс можуть входити: станції метрополітену та міні-метро, зупинки трамваїв, автобусів, інших видів громадського транспорту, станція приміської залізниці, залізничний вокзал, автовокзал, автотранс[...]
Тунелі гірського типу Будівництво транспортних комунікацій в гірській місцевості пов'язане з необхідністю перетину глибоких ущелин, вододілів, гірських хребтів та інших перешкод, що вимагає пристрою різних штучних споруд. У залежності від висоти перешкоди, його конфігурації і розмірів у плані, місця розташування, крутизни схилів, кліматичних, інженерно-геологічних, економічних та екологічних умов існують кілька можливий рішень. Один з можливих варіантів - обхід перешкоди у плані - призводить до [...]
Підводні тунелі Підводні тунелі можуть використовуватися при створенні постійно діючої транспортного зв'язку через водну перешкоду (річку, канал, озеро, водосховище). Вони найкращим чином відповідають умові забезпечення безперебійного руху транспорту на обох пересічних магістралях (наземної та водної) і володіють наступними перевагами перед мостами: не порушують побутового режиму водотоку, не перешкоджають судноплавству, повністю зберігаючи існуючий характер акваторії; захищають транспортні засо[...]
Підземні гаражі та автостоянки Підземні гаражі та автостоянки призначаються для зберігання, технічного обслуговування і ремонту легкових, вантажних і спеціальних автомобілів та інших транспортних засобів. Існують різні типи підземних автостоянок, що відрізняються призначенням, місцем розташування, глибиною залягання, місткістю, планувальними схемами, числом ярусів, конструктивними особливостями і т.д. Вибір конкретного типу визначається містобудівними, транспортними і економічними умовами. Підзе[...]
Багатоярусні багатофункціональні підземні комплекси В останні роки в підземному просторі міст розміщують багатоярусні багатофункціональні комплекси об'єктів культурно-побутового обслуговування населення та інженерного забезпечення сучасного міста. До складу підземних комплексів включають підприємств торгівлі, громадського харчування та побутового обслуговування, складські приміщення, транспортні та інженерні комунікації і т.п. Залежно від конкретних умов, підземні комплекси можуть мати від 2 до [...]
Видовищні і спортивні споруди Розміщення під землею підземних споруд спортивного та видовищного призначення зазвичай пов'язане з вирішенням певних містобудівних, економічних і соціальних завдань. У відповідності зі СНиП П-11-77 * Захисні споруди цивільної оборони всі спортивні та культурно-побутові підземні споруди повинні бути запроектовані таким чином, щоб, у разі необхідності, вони могли бути оперативно переобладнані в сховища і протирадіаційні укриття. Під землею можуть влаштовуватися басейн[...]
Підземні споруди в промисловості Підземні і заглиблені споруди в промисловості використовуються для розміщення виробництв різного технологічного призначення. У них розміщують: корпусу первинного дроблення руди, приймальні пристрої сировини, що переробляється на підприємствах будівельних матеріалів, скіпові ями доменних цехів, підземні частини бункерних естакад, установок грануляції шлаків, безперервного розливання сталі, вагоноопро-кідивателей, підземні поверхи або підвальні приміщення на машино[...]
Атомні електростанції Численними вітчизняними і зарубіжними дослідниками показано, що будівництво і експлуатація підземних АЕС (ПАЕС) є більш безпечними, екологічно та економічно вигідними в порівнянні з наземними варіантами [містків, Кирилов, Миколаїв, 1985; Юфін, 1989; містків, Дмитрієв, Рахманінов, 1993; Котенко, Морозов, Петров, 1999]. Це підтверджується майже тридцятирічним досвідом експлуатації експериментально-промислових підземних АЕС у багатьох країнах світу, в тому числі і в Росії. На [...]
Гідроелектростанції (ГЕС) і гідроаккуллуліруюшіе електростанції (ГАЕС). Частина 1 При будівництві гідровузлів широко використовуються підземні споруди: гідротехнічні тунелі, шахтні турбінні водоводи, зрівняльні шахти і резервуари, підземні машинні зали, камери затворів і трансформаторні, підземні басейни ГАЕС. В даний час в світі побудовані більше 400 підземних ГЕС та ГАЕС. Порівняння вартості наземних і підземних варіантів показує, що різниця звичайно не перевищує ± 5 ^ 10% [містків, Дми[...]
Гідроелектростанції (ГЕС) і гідроаккуллуліруюшіе електростанції (ГАЕС). Частина 2 Підземний машинний зал призначається для розміщення та обслуговування основного гідросилового обладнання (гідротурбін, генераторів, що підвищують трансформаторів) (рис 2.101).
Розміри підземних машинних залів ГЕС і ГАЕС визначаються розмірами основного гідросилового і гідромеханічного устаткування. Істотний вплив на габарити підземних машинних залів надають інженерно-геологічні умови району будівництва: у неспри[...]
Підземні сховища Підземне розміщення складських приміщень має ряд безсумнівних переваг у порівнянні з наземним (рис. 2.105): - сприятливі температурний і вологісний режими, здатність скельного масиву протягом тривалого часу зберігати постійну температуру і вологість, що гарантує збереження продукції і матеріалів протягом тривалого часу, в тому числі і при відключенні зовнішнього енергопостачання;
- Значно більш низьке питоме енергоспоживання; - безпека зберігання вибухових, шкідливих, агресив[...]
Сховища нафти, газу і нафтопродуктів Для зберігання нафти, нафтопродуктів і природного газу в більшості країн світу використовуються спеціальні підземні комплекси, що влаштовуються геотехнологічні і гірськими способами в непроникних масивах гірських порід і грунтів. Перше в світі підземне нафтосховище було побудовано в 1948 році в м. Нааналі (Фінляндія). Сховище працює по так званому Senlab-методу і являє собою забетонований металевий резервуар у обводненому скельному масиві, що має форму пляшки[...]
Сховища шкідливих і радіоактивних відходів Крім зберігання рідких і газоподібних агресивних хімічних речовин, підземні виробки нерідко використовуються для поховання промислових та радіоактивних відходів. Це пов'язано з тим, що підземні сховища мають ряд безсумнівних переваг з точки зору забезпечення безпеки зберігання агресивних середовищ у порівнянні з аналогічними наземними спорудами. З цією метою використовують масиви міцних необводнених гірських порід зі слабкою водопроникністю (граніти, ба[...]
Холодильники, архіви, інші види підземних сховищ Підземні вироблення використовуються не тільки для зберігання шкідливих і агресивних середовищ. Під землею можуть розташовуватися бібліотечні сховища, архіви, склади різних виробів і матеріалів. При правильному підборі параметрів системи вентиляції. підземні виробки можуть використовуватися для зберігання різних видів документації, кіно-, фото-, відеоматеріалів і т.п. Для зв'язку з поверхнею, доставки людей і матеріалів використовуються ліфтові ша[...]
Інженерні підземні мережі Підземні інженерні мережі, які в містах, за характером їх використання поділяються на магістральні і вуличні, внутрішньоквартальні та дворові. 1. Магістральні та вуличні. До них, в першу чергу, відносяться трубопроводи великих діаметрів: водоводи, вуличні водопровідні, магістральні і розвідні лінії; фекальні каналізаційні лінії і колектори; колектори зливової каналізації; магістральні теплопроводи і розводяща мережу; газопроводи магістральні, розподільні (включаючи розг[...]
Системи теплопостачання і теплоаккуллуліруюшіе ємності За кордоном вже більше 30 років експлуатуються підземні теплоакумулюючі ємності, що представляють собою ізольовані резервуари об'ємом від 10 тис. до 100 тис. м3. Тепло-акумулюючі властивості скельного масиву дозволяють протягом тривалого часу зберігати постійну температуру води в резервуарах. Найчастіше використовують один з трьох компонувальних рішень: резервуари мілкого закладення, влаштовуються відкритими способами із застосуванням теплоі[...]
Системи водопостачання та водовідведення Для відстою, накопичення і зберігання питної води нерідко використовуються штучні підземні ємності. Перша така-е мкость, мабуть, була створена в Норвегії в 1976 - 1977 роках. Проведені норвезькими вченими розрахунки показують, що при обсязі ємності більше 8 тис. м3 підземні сховища виявляються дешевше наземних, влаштовуються у вигляді сталевих або залізобетонних резервуарів. На рис.2 2.124 наводиться план підземного водосховища об'ємом 24 тис. м3.
&nbs[...]
Дренажні тунелі Дренажні тунелі (галерейні дренажі) (рис. 2.128) влаштовуються в особливо відповідальних випадках для захисту міських територій від підтоплення, а також найбільш важливих підземних споруд глибокого закладення від проникнення в них
грунтових вод і, при необхідності, забезпечення систематичного експлуатаційного нагляду. З цією метою використовуються тунелі і штольні кругового і коробового перерізу, а також прохідні та напівпрохідні колектори прямокутного, круглого або еліптичн[...]
Споруди спеціального призначення Підземні гірничі виробки, особливо пройдені в скельних породах, мають високу сейсмоустойчивостью і природними захисними властивостями від усіх вражаючих факторів ядерного вибуху. За оцінками американських фахівців, найбільш доцільно розміщати під землею важливі виробничі підприємства, стратегічні запаси газонафтопродуктів, продовольства та об'єкти енергетики. Наприклад, в штаті Колорадо (США) на глибині 700 м у гранітах побудований підземний центр управління війс[...]
Інші підходи до використання підземного простору Постійні температура і вологість, висока сейсмостійкість, низька проникність і екрануючі властивості гірських порід обумовлюють використання підземного простору в самих різних галузях господарської діяльності людини. У м. Цхалтубо (Грузія), в с. Солотвино (Закарпаття), на Уралі гірничі виробки і природні печери використовуються для лікування різних серцево-судинних захворювань і захворювань дихальних шляхів. Багато сільськогосподарські культури, а[...]
Комплексне використання підземного простору В даний час все більшу увагу в плануванні і забудові великих міст та міст-мегаполісів віддається питань комплексного освоєння і використання підземного простору, що дозволяє вплинути на міське середовище, раціональне використання території, розвиток міських транспортних та інженерних систем, житлової та нежитловий забудови та інших елементів сучасного міського господарства. Комплексне освоєння та використання підземного простору - це розміщення під зем[...]
Сучасні архітектурні і конструктивні рішення підземних споруд Одним з найбільш важливих аспектів використання підземного простору є архітектурне рішення внутрішнього оформлення приміщень, в яких передбачається постійна присутність людей. Відсутність денного світла та природних звуків, специфічне оформлення вивідних комунікацій, сам факт перебування під землею (особливо - тривалого) збільшують стомлення і шкідливо позначаються на організмі людини. У осіб, які тривалий час знаходяться в умовах під[...]
Взаємодія підземного об'єкта з навколишнім природним середовищем. Частина 2 Однією з найбільш важливих завдань геомеханічного забезпечення є контроль і управління деформаційними процесами, що протікають в масиві гірських порід і на його поверхні. У процесі зведення підземної споруди порушується природна рівновага масиву гірських порід, що може призводити до деформацій і переміщень. При цьому, безпосередньо над виробленням, утворюється зона обвалення (рис. 4.2), над якою породи, прогинаючись, втр[...]
Повторне використання підземних споруд та відпрацьованих гірничих виробок Як вже було показано вище, в останні роки однією з найбільш важливих проблем міських агломерацій стають невживані і занедбані підземні споруди різного призначення. Відпрацьовані підземні гірничі виробки і невикористовувані за прямим призначенням підземні споруди (в першу чергу об'єкти цивільної оборони та спеціального призначення) є потенційною середовищем для розміщення різних об'єктів та споруд. Це можуть бути: - сховища[...]
Аварійні ситуації при будівництві та експлуатації підземних споруд. Частина 1 Експлуатовані і споруджувані підземні споруди є зонами підвищеного ризику і, в разі виникнення аварійної ситуації, представляють серйозну небезпеку для знаходяться в них людей. Аварії в підземних виробках відбуваються частіше, а наслідки їх набагато важче, ніж в інших галузях будівництва: травматизм і загибель людей, тривалий припинення експлуатації або подовження термінів будівництва, значний економічний збиток. Аварі[...]
Аварійні ситуації при будівництві та експлуатації підземних споруд. Частина 2 Нерідко причиною аварій можуть бути такі природні явища, як зсуви, снігові лавини, селі, каменепади. При невдалому розташуванні ділянок виробок в межах нестійких схилів, схильних до цих явищ, ділянки підземної споруди можуть бути деформовані або зруйновані. Іншою причиною аварій є невірна оцінка гідрогеологічних умов: глибини залягання, режиму і фізико-хімічних властивостей підземних вод. Проходка у водоносних грунтах [...]
Основні види ризиків у підземному будівництві В процесі будівництва і експлуатації підземної споруди виникають різні аварійні ситуації, пов'язані з помилками в рішеннях дослідників, проектувальників, будівельників та експлуатаційного персоналу. Прийняття того чи іншого рішення залежить від безлічі об'єктивних і суб'єктивних умов та факторів. Врахувати всі умови і чинники, а потім активно на них впливати, не завжди можливо. Відповідно і прийняте рішення може мати різний результат, як бажани[...]
Надійність і довговічність підземних споруд Надійність систем і технічних пристроїв прийнято розглядати як ймовірність нормального функціонування пристрою або системи протягом заданого проміжку часу при відомих умовах навколишнього середовища відповідно до вимог державних стандартів і норм . Під надійністю технологій підземного будівництва розуміють здійснення технологічних процесів будівництва підземного об'єкта без відмов за рахунок забезпечення факторів надійності будівельних технологій. Факт[...]