§ 119. КОНСТРУКЦИИ СТАНЦИЙ С ПЛОСКИМИ ПЕРЕКРЫТИЯМИ (ч. 2)
Наиболее распространенным конструктивным решением для станций с плоскими перекрытиями на метрополитенах СССР является решение, при котором используют железобетонные элементы заводского изготовления (рис. 421). Главное достоинство таких станций — простота их сооружения, основной процесс которого заключается в укладе на место железобетонных элементов при помощи портального крана. Монолитными в этих станциях выполняют только лотковые плиты, так как укладка в них бетона — простая операция, не требующая устройства опалубки. Однако и они могут быть собраны из готовых элементов с последующим замоноличиванием стыков.
Минимальный шаг колонн для этих станций был принят равным 4 м, а затем 4,5 м с тем, чтобы, пользуясь модулем 1,5 м, можно было увеличить шаг колонн до 6 м и в отдельных случаях до 7,5 м в зависимости от величины нагрузки, действующей на перекрытие станции. Модуль 1,5 м принят с целью унификации конструктивных элементов станций.
Для блоков перекрытия в зависимости от архитектурного оформления станции возможны два конструктивных решения, дающих ребристую и гладкую поверхность потолка. В первом случае блоки перекрытия представляют собой корытообразные элементы с ребрами, обращенными внутрь станции. Во втором случае для получения гладкого потолка блоки перекрытия могут быть прямоугольного сечения с пустотами в середине, облегчающими их вес. Количество пустот определяется статической работой блоков, форма пустот — технологией изготовления блоков на заводе.
Продольные прогоны таврового сечения с полкой внизу позволяют получить наибольшую высоту станции (см. рис. 421). Прогоны имеют вид простых или двухконсольных однопролетных балок. Возможно также собирать перекрытия из плит, обрамленных ребрами и опирающихся непосредственно на колонны (без прогонов) и стеновые блоки.
Стеновые блоки станции могут иметь сплошное или ребристое поперечное сечение с консолью сверху для опирания блоков перекрытия и с консольным башмаком внизу, передающим нагрузку на лотковую плиту.
Опирание колонн на лотковую плиту может иметь два решения в зависимости от характеристики пород, залегающих в основании станций. При наличии в основании станции слабых пород, на которые давление должно передаваться по всей ширине станции, колонны опирают без устройства башмаков в «стаканы» в продольных прогонах лотковой плиты. Статическая работа лотковой плиты становится определеннее, если плита опирается на продольные прогоны, являющиеся средними опорами. В тех случаях, когда лотковую плиту проектируют из сборных элементов, сборными должны быть и продольные прогоны.
В случае расположения в основании станции прочных пород, способных воспринять давление, передающееся через ограниченную площадь, опирание колонн на лотковую плиту можно осуществлять через железобетонные башмаки. В этом случае лотковая плита выравнивает основание станции и воспринимает гидростатическое давление при наличии воды.
Планировочное решение трехпролетной станции определяет длину посадочных пассажирских платформ, продольный шаг и расположение колонн на платформе, примыкание лестниц или эскалаторов в торцах станции и размещение служебных помещений (рис. 422). Для станций из монолитного железобетона необходимы деформационные швы (через 30—50 м).
Вестибюли располагают в большинстве случаев в торцах станции и реже в середине; их конструктивные и планировочные решения приведены далее в главе 31.
Необходимые служебные помещения размещают частично над путями (на уровне пола вестибюля) по обе стороны от лестницы и частично под лестницей и полом вестибюля.
Гидроизоляцию мелко заложенных станций осуществляют оклейкой внешней поверхности станции тремя слоями гидроизола на горячем битуме или нанесением горячей битумной мастики на внешнюю поверхность станции, покрытую предварительно стеклотканью. Последний способ предпочтительнее, так как создает надежное водонепроницаемое покрытие и менее трудоемок.
В последнее время оклеечную гидроизоляцию повсюду заменяют новыми гидроизоляционными материалами — стеклобитом, полиэтиленом, эпоксидно-фурановыми мастиками и др. Наиболее перспективной является гидроизоляция из полимерных материалов, нанесенных на элементы конструкций при их изготовлении с последующей гидроизоляцией на месте только стыков.
В тоннелях с плоскими перекрытиями при недостаточном их заглублении (меньше 1,0 м) и для городов со средней температурой самого холодного месяца t < 0 °С может появиться конденсация влаги из воздуха на внутренних поверхностях перекрытий и верхних частях примыкающих к ним стен. Для предотвращения появления конденсата, вредно отражающегося на отделке тоннелей и опасного для электрооборудования, применяют теплоизоляцию— пенобетон.
Толщину слоя пенобетона определяют из условия
kпер ≤ kтр,
где kпер — коэффициент теплопередачи конструкции перекрытия с расположенными на нем теплоизолирующим, выравнивающим, защитным и другими слоями; kтр — требуемый коэффициент теплопередачи конструкций, ограждающих тоннели от поверхности.
Значения коэффициентов теплопередачи для некоторых главнейших городов СССР и отдельных материалов слоя приводятся в специальной литературе.
При расположении трехпролетных станций в городах, где возможны землетрясения до 9 баллов (например, в Ташкенте), увеличивают внутренние размеры станций по ширине на 30 мм и по высоте — на 140 мм с тем, чтобы сохранить габарит приближения строений при возможных деформациях обделки как от сейсмических воздействий, так и от связанной с ними просадки основания.
Конструктивные элементы станций рассчитывают с учетом сейсмических нагрузок (коэффициент 1,5), а стыки железобетонных элементов омоноличивают в узлах. Продольные прогоны станции, которые служат также антисейсмическими поясами, проектируют из монолитного железобетона. Эти пояса и монолитный железобетонный лоток станции связывают сборную конструкцию станции в единое целое, хорошо сопротивляющееся сейсмическим воздействиям в продольном и поперечном направлениях. При этом, как и обычно, предусматривают устройство деформационных швов в третях станций.