Chương 5 Các tổ hợp ga

Chơng Các tổ hợp ga 5.1 Khái niệm phân loại ga Tổ hợp ga - công trình phức tạp quan trọng tuyến đờng tàu điện ngầm - Trong phơng pháp đào lộ thiên, chúng chiếm 18 - 20% giá thành tuyến, phơng pháp khiên - 30 - 35% - Ga có nhiệm vụ: + Tổ chức bán vé, nhận trả khách, dịch vụ tổ chức chuyển động cho tàu, tổ chức quay tàu ga cuối ga khu vực, kiểm tra thờng kỳ dừng qua đêm đoàn tàu + Kết hợp với trung tâm thơng mại, giao thông, dịch vụ ăn uống, văn hoá xã hội tạo thành phần tách rời quần thể đô thị H.2 Ga tau điện ngầm Noksapyung (Han Quốc) - Các giải pháp kết cấu - công nghệ quy hoạch không gian đa dạng phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình, đặc điểm địa hình xây dựng đô thị, dòng hành khách tuyến vòng quay hành khách ga Tổ hợp ga phân chia theo: - Vị trí sơ đồ tổng mặt tuyến đờng tàu điện ngầm đặc điểm khai thác; - Vị trí tơng hỗ đờng tàu sân ga; - Vị trí tơng đối mặt đất; - Phơng pháp thi công; - Sơ đồ kết cấu đoạn sàn sân ga; + Theo vị trí sơ đồ tổng mặt đặc điểm khai thác, ga đợc chia thành: trung gian, chuyển tàu, khu vực ga cuối Ga trung gian phục vụ tuyến đờng; ga chuyển tàu liên kết giao thông liên lạc với sàn ga khác phục vụ tuyến hai nhiều đờng khác Ga khu vực ga cuối trực tiếp sau tuyến nhận xuất phát, đợc bố trí khu vực mở rộng để dừng quay tàu + Theo vị trí tơng hỗ đờng tàu sân ga (ga trung gian) đợc chia thành loại (h.5.1): Một sàn - có sàn đảo; hai sàn - có sàn hai bên ba sàn - có đảo sàn lên xuống bên Hình 5.1: Các ga trung gian: a có sàn đảo; có sàn bên; b có đảo sàn bên sàn đảo; sàn bên + Theo vị trí ga so với mặt đất, ga đợc chia ga ngầm, ga mặt đất ga (trên cao) - Ga ngầm theo chiều sâu đặt móng lại đợc chia ga chôn sâu ga đặt nông Ga đặt nông đợc quy ớc lấy 15m từ mặt đất đến đỉnh ray - Các ga ngầm chôn sâu đợc xây dựng phơng pháp kín (mỏ khiên), đặt nông - đào lộ thiên - Các ga ngầm nằm độ sâu tới 30m xây dựng phơng pháp lộ thiên nửa lộ thiên (một phần kết cấu ga đợc xây dựng phơng pháp kín, phần lại - phơng pháp lộ thiên) + Theo sơ đồ kết cấu, mặt cắt ngang đoạn sàn thao tác, ga ngầm đờng tàu điện ngầm đợc chia làm loại (h.5.2): Trụ cầu, cột nhịp (có vòm dạng mặt cắt hình chữ nhật) H.5.2 Các loại kết cấu ga tàu điện ngầm a loại trụ cầu; loại cột; b nhịp có mái vòm (vòm nhịp); i nhịp có mái phẳng đờng ngầm dạng tuyến; phòng phân phối; lối qua lại; trụ cầu; kết cấu chịu lực - Trong ga trụ cầu tuyến có sàn lên xuống phòng phân phối ga đợc bố trí đờng ngầm khác (h.5.2a) - Để liên thông đờng ngầm ga, cốt sàn bố trí lối qua lại (trụ cầu dịch từ tiếng Hy Lạp - cổng, kiến trúc trụ cầu đợc gọi trụ vòm khối lớn) Sơ đồ kết cấu ga trụ cầu đợc chấp nhận xây dựng phơng pháp đào kín - Ga cột kết hợp tuyến sàn ga vào không gian thống đợc phân chia trụ trung gian - kết cấu chịu lực bên (h 5.2.) - Các kết cấu chịu lực bên đợc làm theo dạng dầm dọc cột, theo dạng tờng có lỗ thông - Khi thi công phơng pháp đào kín, ga cột có mái vòm, phơng pháp lộ thiên mái vòm phẳng Trong thực tế xây dựng Mêtrô phổ biến vòm nhịp kết cấu ga cột nhịp (với dãy cột), gặp ga vòm ga nhịp (có dãy cột) - Trong ga nhịp có mái vòm phẳng, đờng ngầm thiết diện lớn liên kết tuyến với sàn ga (h.5.2 b, i) Các hạng mục công trình tổ hợp ga - Tổ hợp công trình nằm ga trung gian đờng tàu điện ngầm bao gồm: đoạn sân ga, tuyến đờng tàu chạy, phòng phân phối, hạng mục ga (cầu vợt, lan can, thang máy), cấu thông gió, kỹ thuật - vệ sinh môi trờng, điện khí nh phòng dịch vụ dùng cho nhân viên phục vụ + Các công trình liên kết sàn ga với mặt đất bao gồm: đờng ngầm nghiêng kết cấu khác có thang cuốn, phòng máy móc thiết bị kéo; thang máy cầu thang bộ; sảnh ngầm nổi; lối vào từ mặt đất; hành lang liên kết lối vợt; + Các trạm máy thang cuốn; + Các hầm thông gió, đờng ngầm khoang, nút vệ sinh trạm bơm chuyển nớc thải - Trong ga khu vực ga cuối, phần nêu có công trình để dừng quay tàu Xác định kích thớc đoạn sân ga Các kích thớc công trình tổ hợp ga để phục vụ hành khách đợc xây dựng xuất phát từ dòng hành khách tính toán P r đờng vòng quay hành khách Ap ga (xem mục 2.1 2.2) Theo giá trị tính toán dòng hành khách đờng Pr, sử dụng biểu thức 2.4 (xem mục 2.3), tính toán đợc số lợng toa n đoàn tàu qua ga - Số lợng toa đoàn tàu đợc lấy theo dòng hành khách tính toán lớn xác định đoạn - Khi biết số lợng toa n chiều dài toa (tính từ trục thiết bị nối toa) lb xác định đợc chiều dài đoàn tàu bố trí chiều dài tối thiểu sàn hành khách sau chiều dài đoạn sân ga L cần thiết để bố trí sàn L = la n + a , (m) (5.1) đó: a 8m - dự trữ cho độ dừng tàu không xác - Chiều dài nhỏ đoạn sân ga đờng tàu điện ngầm Nga cho phép 102m, cho phép thông thoát cho đoàn tàu toa - Diện tích nhỏ sàn để phục vụ tuyến ga đợc bố trí theo vòng quay hành khách tính toán theo cho trớc ga Ap, giá trị tiêu chuẩn độ tập trung hành khách sàn ga khả thông thoát đờng N: S = A p./2N (5.2) - Vòng quay hành khách tính toán theo ga A p đợc tính toán theo công thức 2.2 (xem mục 2.2) Mật độ tập trung hành khách sàn ga có lợng lớn ngời thời gian không dài lấy = 0,33m2/ngời, trờng hợp khác - = 0,75m2/ngời Khả thông thoát đờng N đợc xác định 30 - 40 cặp tàu/ 1giờ - Khi biết chiều dài diện tích sàn lên xuống dễ dàng xác định đợc chiều rộng tính toán b cần phải tăng lên 0,5m (chiều rộng tuyến an toàn ): b = Ap. / 2N.L + (5.3) - Chiều rộng tính toán sàn ga hành khách đợc sử dụng để xác định kích thớc phòng ga phụ thuộc vào loại kết cấu ga loại sàn - Giá trị b xác định chiều rộng sàn hành khách lên xuống phục vụ tuyến hớng để hành khách lên xuống - Chiều rộng sàn tính cho hành khách chờ tàu, lên, xuống tàu hành khách lại dọc theo sàn đến thang máy, băng tải cầu thang nên cần phải mở rộng lên giá trị b - Nh sàn đảo vòm ga nhịp chiều rộng toàn sàn là: B = b + b (5.4) - Khi có sàn phía sờn ga, sàn có chiều rộng: B = b+ b' (5.5) - Giá trị b đợc xác định xuất phát từ giá trị tính toán dòng hành khách cục theo hớng hớng mặt cắt xét sàn hành khách M tiêu chuẩn thông thoát đờng vợt 1m chiều rộng lối Pnp b' = M Pnp (5.6) + Giá trị Pnp xác định theo tiêu chuẩn khác chuyển động hớng hớng sàn + Dựa kinh nghiệm khai thác đờng tàu điện ngầm Nga, giá trị b nên lấy 3m giá trị tính toán vòng quay hành khách ga tới 15 nghìn hành khách/giờ 4m giá trị lớn - Đối với ga cột, chiều rộng toàn sàn đảo đợc xác định theo công thức: B = 2b + b + b" (5.7) Trong đó: b" - giá trị mở rộng bổ sung xét đến có mặt cột sàn (b" = 1m có hàng cột; b" = 2m có hàng cột) Chiều rộng sàn ga cột với bớc cột dọc trục ga lớn 4m giảm 1,5m - Không phụ thuộc vào kết tính toán, chiều rộng nhỏ sân ga lấy giá trị sau: + Cho ga vòm ga cột đặt nông mặt đất có sàn đảo 10m; + Cho ga có sàn bên sờn - 4m cho sàn; + Cho ga cột chôn sâu (có dãy cột) có sàn đảo - 12m; + Cho phần kín lối qua lại ga cột trụ cầu - 3,2m vỏ hầm gang 2,9m vỏ hầm BTCT - Xác định chiều rộng sàn hành khách định hớng theo kích thớc khổ toa tàu ga tàu điện ngầm CMC, ngời ta định đợc kích thớc tối thiểu tiết diện đờng ngầm ga - Kích thớc đoạn tuyến chuyển động hành khách ga nh số lợng thang thang máy đợc xác định tính toán theo giá trị dòng hành khách cục 15 phút pik tơng ứng với khả vận tải thông thoát đoạn - Các tiêu chuẩn gợi ý giá trị lực vận tải thông thoát phận ga cho bảng 5.1 Bảng 5.1 Năng lực vận tải thông thoát phận ga Tên gọi Số hành khách Các đờng vợt hành lang mét chiều rộng: Khi chuyển động hớng 4000 Khi chuyển động hớng 3400 Cầu thang 1m chiều rộng Khi chuyển động hớng xuống 3500 Khi chuyển động hớng lên 3000 Khi chuyển động hớng 3200 Thang có bậc rộng 1m 8200 - Nâng hành khách lên cao từ 3,5 đến 6,4m cần bố trí thang thang máy - Để chuyển động theo hớng ngợc lại, bố trí cầu thang - Khi chiều cao lớn 6,4m, cần bố trí thang thang máy để lên xuống + Trên ga đặt sâu có lối thoát, nâng thang đờng ngầm nghiêng cần lấy thang + Khi giá trị dòng hành khách lớn yêu cầu xây dựng lối thoát, đờng ngầm bố trí thang cuốn, đờng khác - số lợng thang yêu cầu lấy theo tính toán, nhng không - Nếu sàn đợc liên kết với sảnh ga cầu thang, chiều rộng cầu thang cần lấy 6,5m - Chiều rộng lối lại phòng phân phối sàn lên xuống đờng chuyển ga, cầu vợt cầu thang ga không đợc nhỏ 2,5m Chiều cao đờng chuyển ga theo trục chuyển động - 2,5m - Trên ga tàu điện ngầm cần dự kiến thiết bị cho phòng dịch vụ theo danh mục diện tích tơng ứng với điều kiện khai thác ga Chiều cao phòng dịch vụ dới sàn ga sảnh ngầm cần 2,5m 5.2 Các giải pháp quy hoạch không gian tổ hợp ga Bố trí tổ hợp ga mặt mặt đứng dựa theo: - Hớng cho trớc; - Chiều sâu tuyến - Vùng chịu lực; - Tránh công trình xây dựng vị trí mạng kỹ thuật ngầm nằm vùng xây dựng - Các lối vào tạo thành sảnh đợc thiết kế ngầm mặt đất nhà đứng độc lập - Khi lựa chọn vị trí bố trí lối vào (lối ra) ga, cần liên kết chúng với công trình có lẫn với công trình quy hoạch khu chung c đô thị lân cận ga - Để tránh giao cắt dòng hành khách phố lân cận cần dự kiến lối vào lối từ ga tới đờng vợt hành ngầm dới tuyến phố - Đối với ga nằm cạnh nhà ga đờng sắt cần bố trí liên hệ ga Mêtrô với sân ga đờng sắt phòng nhà ga (h.5.3) - Trên mạng đờng tàu điện ngầm SNG chủ yếu ga có sàn dạng đảo (h.5.3a) Ga loại có u điểm là: + Lối vào lối ga tiếp cận thuận lợi với đầu mút sân ga cao độ + Tạo điều kiện đa dạng hoá cho giải pháp kiến trúc (vì sân ga hành khách rộng rãi đợc bố trí phần ga, tuyến đờng sắt - phần bên sờn) + Hành khách nhanh chóng dễ dàng định hớng đến ga có khả thay đổi hớng giới hạn sân ga không cần vợt qua đờng + Trên ga có sàn đảo, số lợng nhân viên dịch vụ yêu cầu Nhợc điểm ga loại là: + Các dòng hành khách ngợc giới hạn sàn đảo vào toa khỏi chúng, vào ga khỏi ga (rõ rệt vào pik ga có vòng quay hành khách lớn); + Cần phải xây dựng ống loe gần ga liên kết đờng nối ga tuyến với chúng, phải xây dựng khoang chuyên dùng để đặt đờng dịch vụ tuyến bố trí chúng đoạn nối vào đờng ngầm tuyến - Ga sàn (h.5.3) có u điểm so với ga có sàn đảo: H.5.3 Vị trí tuyến sân ga ga trung gian a có sàn đảo; có sàn bên sờn; b có dảo sàn bên sờn thang cuốn; sàn đảo; tiền phòng có thang bộ; sàn bên sờn; cầu vợt H 5.4 Tuyến sân ga cao độ khác (ga trung gian Metrô Washington a) Amstecsđam b) sàn tầng trên; sàn tầng dới; Thang cuốn; phòng phân phối; cầu thang thang máy; phòng dịch vụ + Loại trừ đợc giao cắt dòng hành khách ngợc chúng di chuyển theo sàn dịch vụ tuyến có hớng khác + Không cần thiết phải xây dựng ống loe khoang cho lối rẽ tuyến (Do tuyến ga đờng ngầm tuyến có khoảng tuyến nh nhau) Nhợc điểm ga có sàn bên sờn là: + Cần phải xây dựng tiền phòng để kết nối đầu mút sàn hành khách cầu vợt chuyên dùng tuyến đờng để hành khách vợt qua từ sàn sang sàn khác; + Hành khách có mặt ga buộc phải lên, xuống chiều cao 3,2m - Nếu trục đờng ngầm băng tải không trùng với trục ga lối vào lối tiếp cận với phòng phân phối sàn đặc điểm âm nêu ga sàn tồn mức độ vốn có ga có sàn đảo - Trên ga có vòng quay hành khách lớn, hành khách lên xuống từ hớng tàu làm tăng thời gian đỗ nh tạo nên bất tiện định liên quan đến giao cắt dòng hành khách sàn - Những nhợc điểm đợc loại bỏ ga sàn có đảo sàn bên sờn (h.5.3b) + Tại ga hành khách đến ga khỏi tàu từ phía toa đồng thời từ phía khác hành khách lên tàu + Hai sàn bên sàn đảo hoàn toàn loại trừ khả giao cắt dòng hành khách ngợc giới hạn ga đảm bảo phân chia chúng theo hớng chuyển động + Sự lên xuống tàu hành khách giảm thời gian đỗ tàu ga, có nghĩa tăng vòng quay hành khách khả thông thoát - Trong phần lớn trờng hợp sàn ga trung gian đợc bố trí độ cao Tuy nhiên điều kiện mật độ xây dựng đô thị cao, sàn bên đợc bố trí thành tầng (h.5.4) Các ga nh tồn đờng tàu điện ngầm Washingtơn, Antverpen, Taibây v.v Các giải pháp quy hoạch không gian tổ hợp ga xây dựng phơng pháp lộ thiên phơng pháp kín khác Quy hoạch ga trung gian xây dựng phơng pháp kín - Trong phơng pháp kín, vị trí đờng ngầm thang tiền sảnh có liên quan đến công trình đô thị Các hạng mục khác tổ hợp ga bố trí độc lập - Ga đợc kết nối với mặt đất thang Trên ga có sàn đảo, trục đờng thang trùng với trục ga kinh tế thuận lợi cho hành khách Trong đó, khoang kéo thờng kết nối trực tiếp với đầu mút sân ga độ cao (h.5.5a) - Khi mật độ xây dựng cao, thang buộc phải bố trí lệch với trục dọc ga cần phải xây dựng lối vợt tuyến đờng ngầm (h.5.5) H.5.5 Các phơng án bố trí thang mặt bằng: sảnh; đờng ngầm thang cuốn; khoang kéo; cầu thang; khoang ngang - Đối với ga vòm (ga trụ cầu, ga cột) có vòng quay hành khách không lớn, thang kết nối với gian sân ga cách co ngắn đoạn sàn hành khách lên xuống Lúc sân ga xuất đoạn đặc (không có lỗ cửa) thoả mãn điều kiện sau: + Chiều dài lớn đoạn ga lỗ cửa L np cần 1/3 chiều dài sàn lên xuống (L) 10 - Công tác cách nớc mái tơng tự công tác cách nớc cho đáy Chi phí lao động cho 100 m2 cách nớc bề mặt tờng lớp bitum kính 25 ngời - giờ, mái - 14 ngời -giờ - Trên mái ga rải lớp bảo vệ bêtông dày 15 - 20cm gia cờng lới thép - Khi đắp đất trở lại lên lớp bảo vệ cách nớc mái vòm ga, cần tránh gây chuyển dịch đất theo mặt nghiêng làm đứt lớp bảo vệ phá hoại lớp cách nớc - Xây dựng lối vào ga thực sau hoàn tất đắp đất trở lại cho kết cấu sảnh Thi công ga theo công nghệ mở thông đờng hầm nối ga Các sơ đồ công nghệ thi công ga đờng tàu điện ngầm phơng pháp lộ thiên nêu tồn nhợc điểm định (gia cờng hầm đào sâu công việc nặng nhọc suất; Chi phí thời gian lắp ráp tháo dỡ tổ hợp khiên nối ga lớn; thiết bị đắt tiền phải chờ đợi, ảnh hởng đến tiến độ thi công đờng hầm nối ga) - Trong sơ đồ thi công truyền thống, tất tổ hợp ga đoạn khởi động tuyến đợc thi công đồng thời có nhợc điểm (nhu cầu dự trữ vật liệu, máy móc, cấu thiết bị đồng thời lớn, đặc trng cho công nghệ quảng canh, chiếm diện tích lớn; gây khó khăn cho giao thông mặt đất giai đoạn dài) H.5.80 Trình tự thi công ga cột phơng pháp bán lộ thiên (I-IV- giai đoạn công tác) - Để khắc phục nhợc điểm nêu sử dụng phơng pháp dây chuyền cho toàn khu vực khởi động tuyến xây dựng - Bản chất công nghệ việc mở thông đờng hầm nối ga liên tục toàn độ dài đoạn khởi động tuyến, bao gồm - 97 đờng nối ga công trình tổ hợp ga theo tiến trình di chuyển khiên mở hầm qua - Sơ đồ thi công tăng tiến độ xây dựng cho đoạn khởi động cho hiệu tăng tốc độ xây dựng tổ hợp ga Để tăng tốc độ xây dựng ga cần đa chi tiết vỏ hầm thi công khiên vào thành phần vỏ ga kết cấu ga thi công phơng pháp nửa kín (h.5.63 5.68) - Ga loại cột với cọc - cột khoan đóng đợc thi công theo trình tự nh hình 5.80 + Đầu tiên đào qua đờng hầm tuyến ga 1, chi tiết khoá đợc lắp vào vòng vỏ chúng theo đờng + Sau tiến hành đào hầm đờng hầm đến cốt tơng ứng với điểm thấp mái ga + Thành hầm đợc gia cờng chống/ neo + Từ đáy hầm khoan lỗ khoan đổ bêtông cọc - cột + Sau xây dựng cọc khoan đóng, tiến hành đổ bêtông đáy hầm sàn BTCT toàn khối + Sau bêtông sàn đạt cờng độ thiết kế, tiến hành xây dựng lớp cách nớc đắp đất trở lại 6, khôi phục áo đờng ga xây dựng mở thông chuyển động giao thông đô thị + Đào đất thể tích gian sân ga, tháo dỡ chi tiết chèn tạm thời vỏ đờng hầm tuyến bêtông hoá lớp sân ga đợc tiến hành dới bảo vệ mái Các công tác đợc thực từ khoang ngang lộ thiên nằm đầu mút tổ hợp ga Công nghệ thi công ga vòm theo công nghệ đơn giản (h.5.81) - Sau mở đờng hầm trụ (kết hợp chuyển dịch trục khoang đầu mút lộ thiên) đổ bêtông trụ 2, tiến hành đào hầm đến mức đỉnh đờng hầm trụ - Sau tháo dỡ phần vỏ, thi công vòm BTCT lắp ghép toàn khối tiến hành đắp đất trở lại, khôi phục chuyển động giao thông độ thị ga xây dựng 98 H.5.81 Trình tự thi công ga vòm phơng pháp nửa kín - Đào đất mặt cắt ga đợc tiến hành dới lớp che vòm Sau đổ bêtông vòm ngợc xây dựng sân ga hành khách Chuyển đất, đa vật liệu chi tiết kết cấu qua khoang ngang xây dựng đầu mút ga chuyển dịch khiên nối ga 5.5 Kiến trúc ga đờng tàu điện ngầm - Các ga mêtrô Luân Đôn, New York, Boston, Buđapet đô thị châu Âu, châu Mỹ thực đơn toán giao thông đặt có kỹ thuật hạ tầng sở tơng ứng Các kết cấu đờng ngầm chất lợng cao thực từ bêtông, kim loại, chất dẻo Hớng thực dụng nh dẫn đến hình hài ga mêtrô đợc giữ nguyên nhiều nớc tận ngày - nớc Nga, từ khởi đầu xây dựng đờng tàu điện ngầm, ga mêtrô đợc xem xét nh công trình kết cấu đờng ngầm mà nh tác phẩm kiến trúc thu hút t nghệ thuật định phản ánh hình mẫu sáng tạo nhân dân Chúng đợc coi nh thành phần sở hạ tầng đô thị phần môi trờng hoạt động ngời - Các giải pháp kiến trúc - nghệ thuật đợc liên kết chặt chẽ với tình hình xây dựng đô thị cụ thể, với hệ đề tài tên gọi ga Khu vực bố trí ga có ảnh hởng lớn đến hình dáng kiến trúc - nghệ thuật chúng: Phần lịch sử có đô thị vùng công nghiệp - Trong hình dáng gian ngầm sảnh, ngời ta tìm thấy phản ánh giai đoạn phát triển tơng ứng kiến trúc nớc Ví dụ, năm 30, nghệ thuật kiến trúc mêtrô Matxcơva đợc xem xét nh tợng văn hoá Hình dáng ga phản ánh chủ đề định cho phép liên kết vào khối thống thành tựu t công trình thở nghệ thuật Vào thời gian ga mêtrô gợi nhớ cung điện ngầm 5.6 Tổ hợp ngầm đa chức - công trình tàu điện ngầm 99 Theo tiến trình phát triển đô thị, cần thiết sử dụng không gian ngầm tăng lên Để lành mạnh hoá môi trờng sinh thái đô thị, ngày nhiều công trình công khác đợc xây dựng Các công trình ngầm theo phơng đứng cần đợc chia theo thứ tự sau: cốt bên trực tiếp tiếp giáp với mặt đất, đợc bố trí: - Mạng kỹ thuật ngầm đô thị - Đờng ngầm kết hợp không gian mở rộng cho kinh doanh v.v - Các phân nhánh giao thông cao độ khác nhau; - Phần ngầm nhà công dụng khác nhau; - Bến đỗ ôtô gara nhiều tầng tầng - Các đoạn đờng tàu điện ngầm đặt nông - Các ga chuyển tàu từ tuyến mêtrô sang tuyến đờng sắt đô thị - Các xí nghiệp - ngầm với yêu cầu cao bảo vệ chống ồn, xung, dao động nhiệt độ, độ ẩm môi trờng không khí v.v mức phía dới (ở chiều sâu > 20m) cần bố trí: - Các tuyến ga đờng tàu điện ngầm đặt sâu; - Các đờng ống dẫn đặt sâu; - Các đờng ngầm giao thông chạy dài (đờng ôtô, đờng sắt) - Các công trình công nghiệp có liên quan đến chất thải độc hại (công trình làm sạch, bảo quản chất độc); - Các công trình quốc phòng có ý nghĩa đặc biệt Trong việc tạo hạ tầng kỹ thuật ngầm thống đô thị lớn đại, đờng tàu điện ngầm đóng vai trò quan trọng (không đảm bảo vận chuyển hành khách đại trà, tiện nghi giới hạn thân đô thị, quần thể đô thị, mà mắt xích liên kết trung tâm đô thị ngầm) Sử dụng đồng không gian ngầm đô thị lớn cho phép kết nối công trình đờng tàu điện ngầm khác với công trình ngầm công trình mặt đất đa chức vào hệ thống thống nhất, ga mêtrô, bao gồm: - Tổ chức bến đỗ cho phơng tiện giao thông mặt đất đô thị; 100 - Các đờng vợt hành ngầm; - Các điểm định hớng theo thông tin dân sinh; - Các công trình dịch vụ sinh hoạt - đa cho nhân dân; - Các điểm thơng mại, kinh doanh hàng hoá nông công nghiệp; - Các vị trí ăn uống công cộng; - Các điểm dịch vụ vệ sinh - xã hội Nh kinh nghiệm thực tế cho thấy, tổ chức tổ hợp nh sở ga mêtrô rõ ràng Ví dụ bố trí bên cạnh mêtrô, điểm thơng mại tăng lợng bán lên -5 lần Nhờ mức độ mỹ thuật cao phòng sảnh mêtrô, bảo vệ tránh đợc yếu tố khí hậu không thuận lợi tạo nên điều kiện tiện nghi môi trờng xung quanh, tăng tính văn minh suất lao động đáng kể vị trí địa bàn dịch vụ, tăng cảm hứng cho hành khách - Trên sở mạng lới phân nhánh đờng tàu điện ngầm, ngời ta tạo nên nút hạ tầng kỹ thuật đô thị quan trọng - trung tâm đờng tàu điện ngầm - Trung tâm đờng tàu điện ngầm ta hiểu toàn công trình đa chức đợc tập hợp xung quanh sảnh ga mêtrô (gồm công trình nằm cao mặt đất nh nằm không gian ngầm gần mêtrô: đờng vợt hành dới tuyến phố kéo dài sảnh ngầm kết hợp với điểm thơng mại, cửa hàng nhỏ, quán cà phê) - Bố trí trung tâm đờng tàu điện ngầm cần tiến hành nút cắt đờng mêtrô, ga chuyển tàu, vị trí lối đờng ngầm lên mặt đất, nút tập trung đờng vợt hành đờng trục giao thông (h.14.1 sách) - Sự tạo lập bố trí khu vực đô thị tổ hợp đa chức (trung tâm đờng tàu điện ngầm) phụ thuộc vào giải pháp kết cấu không gian chung tổ hợp: ngầm, ngầm - nổi, tầng, nhiều tầng; đặc điểm xây dựng loại điều kiện đất đai: dới quảng trờng phố rộng, bên cụm chung c trung tâm lịch sử đô thị, bên cụm dân c xây dựng v.v - Bố trí tổ hợp đa chức cần đợc liên kết chặt chẽ với hạ tầng kỹ thuật ngầm - Có thể có hớng, khác nguyên tắc việc tạo lập tổ hợp đa chức ngầm + Hớng mang tính truyền thống đô thị lớn giới tạo lập tổ hợp nhiều tầng (từ - tầng) đa 101 chức (dới quảng trờng, đại lộ rộng liên kết đờng ngầm đặt không sâu kết hợp với sảnh mêtrô, gian ngầm ga đờng sắt, nh công trình ngầm đờng sắt) * Ví dụ Tôkyô, dới quảng trờng ga trung tâm đợc xây dựng tổ hợp ngầm lớn Iaexu với diện tích 68 nghìn m 2, bố trí 250 cửa hàng cà phê, nhà hàng ăn nh bến đỗ cho 570 xe * Tổ hợp ngầm thơng mại - giải trí (TPK) quảng trờng Manhez Mátxcơva công trình độc đáo nhiều mục tiêu, đợc bố trí: trung tâm thơng mại, văn phòng dịch vụ, xí nghiệp ăn uống công cộng (nhà hàng, quán cà phê), bảo tàng khảo cổ Tổ hợp công trình ngầm, chiều dài 300 m, chiều rộng từ 60 đến 137,5 m, diện tích xây dựng chung khoảng 70.000 m Tổ hợp nằm mạng lới công trình ngầm đô thị nằm vùng quảng trờng Manhez (tuyến ống, tuyến đờng tàu điện ngầm, đờng vợt ngầm v.v ) có cấu tạo từ tầng thơng mại tầng kỹ thuật (h.5.82) + Con đờng thứ hớng giải mới, tính đến tồn phát triển hạ tầng kỹ thuật không gian ngầm, bao gồm: tổ hợp ngầm ngầm - nổi, nhiều tầng (đến 10 - 12 tầng) đa chức loại đứng (đờng kính 30 - 60 m) với diện tích xây dựng hạn chế, hệ thống đờng ngầm ga đờng tàu điện ngầm có, mạng lới đờng ngầm công trình giao thông chiều sâu khác tơng lai 102 H.5.82 Mặt cắt qua công trình TPKtrên quảng trờng Manhez Matxcơva lối dốc vào; sân hàng hoá; đờng tàu điện ngầm Tổ hợp ngầm đa chức liên kết mạng lới mêtrô, đờng ngầm công trình giao thông vào hệ thống không gian thống cách bố trí tơng ứng gần ga mêtrô, ga đờng sắt nút chuyển tàu tạo đờng vợt tất nhánh hệ thống chiều sâu khác - Một tổ hợp đa chức hợp lý tạo lập dạng hầm đào đứng (giếng) đờng kính lớn (50 - 60m) - ga loại giếng (h.5.83) sở công trình ga chuyển tàu mêtrô Phụ thuộc vào điều kiện cụ thể phơng pháp thi công lựa chọn, giếng đứng có mặt cắt hình tròn, hình chữ nhật, hình elíp thiết diện thay đổi - Hầm đào đứng hình tròn elíp đợc xây dựng phơng pháp hạ giếng, hình chữ nhật thiết diện thay đổi phơng pháp tờng đất, tổng hợp phơng pháp Những u điểm tổ hợp đa chức (ga loại giếng) là: + Sử dụng hợp lý không gian phía hầm đào đứng để bố trí công trình kinh tế đô thị khác nhau; 103 + Khả sử dụng vỏ hầm công trình khác + Bố trí CT, phòng dịch vụ công trình phụ trợ giới hạn hầm đào đứng (giếng đứng); + Kết nối đờng ngầm nối ga với ga dới góc độ cao bất kỳ; + Khả dễ dàng tăng chiều dài sân ga cần thiết, dựa vào số lợng toa tàu điện ngầm; + Không cần hầm đào phụ, thẳng đứng, nghiêng tiếp cận lân cận; - Sơ đồ tổ chức công tác thi công hầm đào đứng đờng kính lớn (1 gơng hầm) đơn giản rõ ràng, cho phép sử dụng kỹ thuật suất cao (máy, thiết bị giới); + Không cần mối nối, đờng vợt ngầm phức tạp khả tạo nên số lợng chuyển tàu bất kỳ; (giếng) dạng móng sâu cho nhà mặt đất, xây dựng tổ hợp đó; H.5.83 Hợp khối nút ga chuyển tàu dạng "giếng" ga; nút chuyển tàu; công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị; đờng ngầm thang đờng vợt dới tuyến phố; phòng máy thang máy; đờng ngầm thang + Tránh đợc xây dựng đờng hầm băng tải nghiêng (ngoài ga) thờng dẫn đến xuất độ lún lớn mặt đất; + Tính đơn giản thống loại cấu kiện kết cấu ga; + Giảm thời gian nâng hạ hành khách nhờ áp dụng thang máy nâng tốc độ cao (tốc độ băng tải 0,9m/giây, tốc độ thang máy 57m/giây) 104 + Thực tế chiều cao nâng không hạn chế (đến 200m) dùng thang máy, công suất thang tăng tỷ lệ thuận với chiều cao nâng (tới 60m); + Có khả sử dụng thiết bị ngầm khác (băng tải, thang máy) kết hợp chúng cần thiết + Khả tạo dáng kiến trúc ga tốt nhờ thay đổi chiều cao gian phân phối, áp dụng lớp áo trang trí khác chiếu sáng khác - Những tổ hợp ngầm phục vụ mục đích bảo quản dự trữ khối lợng lớn sản phẩm cho trờng hợp đặc biệt Chúng ý nghĩa: - thời gian hoà bình - thời gian chiến tranh, điều kiện đặc biệt - Khi xây dựng tổ hợp đa chức kết nối với công trình đờng tàu điện ngầm, cần xét đến đặc điểm sau + Ga mêtrô đợc xây dựng phơng pháp lộ thiên cần phải nằm độ sâu cho trực tiếp nó, toàn chiều dài ga, không gian ngầm sử dụng để bố trí cửa hàng, rạp chiếu phim, bến đỗ ôtô, khu vực thể thao, chợ v.v + Ga mêtrô đặt sâu thiết kế cần xét đến bố trí kiốt bán sách báo, buồng điện thoại, nh sử dụng số công trình quốc phòng toàn dân (ví dụ nút y tế ga) phục vụ hành khách Ví dụ ga Phinlanđi, nơi phần lớn công trình ngầm quốc phòng toàn dân đợc sử dụng thờng xuyên cho mục đích hoà bình - Để sử dụng tổng hợp không gian ngầm, kết cấu ga mêtrô vòm tầng phù hợp bố trí sân ga tuyến mêtrô tầng dới, tầng - bách hoá, cà phê, tổ hợp thể thao, rạp chiếu phim gian trng bày v.v (h.5.84) Các chức không gian ngầm cần đợc giải đồng với ga mêtrô Để làm điều đó, cần thực điều kiện sau đây: - Sàn ga mêtrô đợc bố trí tầng dới - Tuyến mêtrô đợc thực kết hợp áp dụng giải pháp kết cấu giảm tiếng ồn từ đoàn tàu; - Tầng dới ga (mêtrô) tầng (rạp chiếu phim, cửa hàng, cà phê v.v ) có liên hệ độc lập (đờng ngầm băng tải) với mặt đất; 105 - Các kênh thông gió bên trụ vòm toàn khối cần đợc sử dụng để thông gió có hiệu mà trờng hợp đặc biệt khẩn cấp, sử dụng nh lối thoát nạn bổ sung; - Trên cầu thang tầng băng tải ngăn đệm cửa đặc biệt đợc xây dựng để phân vùng chống cháy cho không gian - Khi sử dụng tầng trên, dới bách hoá, để chuyển hàng hoá xây dựng giếng đứng bổ sung với thang máy hàng hoá, cửa chuyên dùng có khoang tuyến mêtrô để chuyển hàng từ sân ga vận chuyển vào ban đêm theo đờng mêtrô H 5.84 Kết hợp ga Mêtrô với tổ hợp thể thao Khi thiết kế xây dựng công trình ngầm kết hợp với nút chuyển tàu cần đảm bảo yêu cầu chống cháy (phân chia công trình mêtrô công trình khác liền kề tờng chống cháy, đảm bảo số lợng lối thoát cần thiết; có hệ thống thông gió, đảm bảo thoát khói tốt, đảm bảo độ bền chống cháy cách sử dụng vật liệu khó cháy; bố trí hệ thống chống cháy tự động chữa cháy cần thiết tất phòng) - Tạo nên tổ hợp ngầm đa chức vị trí giao cắt tuyến mêtrô đờng ngầm trục đờng sắt cao tốc 5.7 Những nguyên tắc chiếm lĩnh tổ hợp không gian ngầm Khai thác không gian ngầm có mục đích chính: Đảm bảo hoạt động hàng ngày ngời dân an ninh quốc phòng đô thị Trong trình phát triển, chiếm lĩnh không gian ngầm đô thị lớn giới trải qua giai đoạn 106 - Giai đoạn thứ đặc trng trình đặt móng sử dụng không gian ngầm: Nó xa xa kéo dài đến cuối kỷ XVIII - đầu kỷ XIX Trong chu kỳ không gian ngầm đô thị đợc sử dụng để cấp nớc, bảo quản hoa đồ dùng quý giá, nhiều để ngời dân sống tạm, nghi lễ văn hoá, nh cho mục đích quốc phòng - Giai đoạn kéo dài đến đầu kỷ XX giai đoạn chiếm lĩnh không gian ngầm đô thị theo hớng định: đờng ngầm đợc xây dựng tuyến thông tin, đờng tàu điện ngầm đầu tiên, mạng công trình ngầm đô thị, kho công trình bảo quản ngầm, đờng thoát ngầm ngời dân đợc xây dựng - Giai đoạn - giai đoạn nay, chiếm lĩnh không gian ngầm liên quan đến phát triển trình xây dựng đô thị tăng cờng mạnh ôtô hoá đô thị - Số lợng ôtô lớn, ngày tăng phát triển xí nghiệp công nghiệp đô thị xuất vấn đề sinh thái quan trọng (làm môi trờng không khí nớc, nh bầu khí tránh khỏi chất thải độc công nghiệp giao thông; giải phóng đất đai khỏi mục tiêu phát triển giao thông mặt đất) - Giải vấn đề dẫn đến việc tăng cờng vài trò xây dựng ngầm đô thị, tăng số lợng (chủng loại) công trình ngầm, xác định đợc cần thiết bớc tổng hợp chiếm lĩnh không gian ngầm - Đã xuất hớng xây dựng đô thị - xây dựng đô thị ngầm (Xugurbia) Trong nhiều đô thị giới (Pari, Luân Đôn, Praha, Xtôckhôm, Matxcơva v.v ) có chơng trình tổng thể chiếm lĩnh không gian ngầm Các yêu cầu sinh thái đa dạng loại hình dạng công trình ngầm tạo nên cần thiết sử dụng bớc tiếp cận tổng hợp - hệ thống, bao gồm vấn đề sau: - Phần mặt đất đô thị với nhà, đờng xá, hạ tầng công trình kỹ thuật, môi trờng nớc không khí; - Phần ngầm đô thị bao gồm đờng ngầm, tổ hợp ngầm đa chức năng, công trình ngầm khác nhau, móng nhà công trình, mạng công trình ngầm; 107 - Môi trờng địa chất địa chất thuỷ văn bao gồm khoáng vật gốc, trầm tích đệ tứ, mực nớc ngầm có áp nớc bề mặt đất Ba hệ thống tác động tơng hỗ với trình quy hoạch, khảo sát, thiết kế, xây dựng khai thác (h.5.85) Hệ thống tập hợp có thứ tự chi tiết tác động tơng hỗ lẫn tạo nên khối thống Mỗi hệ thống sách lớn có cấp bậc cấu tạo từ tiểu hệ thống liên hệ tơng hỗ Trong dạng chung hệ thống ngầm đô thị lớn, chia tiểu hệ thống sau đây: - Đờng ngầm ga tàu điện ngầm với sảnh, lối vợt đềpô, giếng đứng thông gió hạng mục công trình khác; - Đờng ngầm ôtô với đờng dốc lối lên mặt đất, giếng đứng thông gió hạng mục công trình khác; - Đờng ngầm đờng sắt, cắt qua đô thị với ga chuyển tàu ngầm lối lên mặt đất; - Các tổ hợp ngầm nửa ngầm nửa đa chức (gara, bến đỗ, đờng vợt, phòng thơng mại sinh hoạt - xã hội, nhà kho v.v ); - Các công trình công nghiệp lợng ngầm tạo tiểu hệ thống riêng biệt nằm tổ hợp đa chức - Các đờng ống dẫn thoát nớc công trình làm ngầm loại giếng - Các tuyến kênh ngầm cho mạng kỹ thuật công trình công trình phục vụ chúng - Các công trình quốc phòng, chiến tranh nhân dân phòng tình hình khẩn cấp; Trong công trình chiến tranh nhân dân có ý nghĩa Trong điều kiện bình thờng chúng đợc sử dụng theo chức khác (gara, kho), điều kiện đặc biệt phục vụ mục đích quốc phòng - Một nguyên tắc chiếm lĩnh không gian ngầm đô thị cần phải bố trí tất công trình ngầm thuộc tiểu hệ thống tác động tơng hỗ chặt chẽ với hệ thống đô thị (phần mặt đất môi trờng địa chất) Không cho phép tạo nên 108 công trình ngầm tách rời, không liên quan với hạ tầng kỹ thuật ngầm đô thị đa hình bảng 13.1 trang 294 vào sửa thành 5.85 - Mục tiêu việc soạn thảo đồ án xây dựng đô thị sử dụng không gian ngầm là: trật tự hoá việc xây dựng ngầm đô thị, có luận hợp lý kinh tế xây dựng đô thị cho việc sử dụng không gian ngầm; soạn thảo chơng trình biện pháp định hớng quan hệ lẫn việc chiếm lĩnh không gian ngầm, xét đến giá thành cờng độ sử dụng khu vực đô thị (đặc biệt vùng trung tâm) Chiếm lĩnh không gian ngầm đô thị cần đảm bảo: - Tăng hiệu sử dụng chức đất đai đô thị; - Tiết kiệm thời gian cho nhân dân tiệm cận trung tâm dịch vụ sinh hoạt - xã hội tới vị trí tập trung đông ngời; - Giải phóng mặt đất khỏi chuyển động chuyển tiếp, bến đỗ ôtô, kho, gara v.v 109 - Lành mạnh hoá môi trờng đô thị nhờ giảm tiếng ồn, giảm nhiễm bẩn môi trờng không khí, tăng cờng xanh cho khu vực đợc giải phóng; - Bảo toàn cảnh quan lịch sử có vùng trung tâm đô thị; - Tạo nên điều kiện dễ chịu cho sống hoạt động nhân dân đô thị; Trong đồ án thiết kế cần có nguyên tắc xây dựng đô thị sau đây: Chiếm lĩnh tổng thể không gian ngầm có xét đến vùng chức khu vực đô thị - Tính tổng hợp thiết kế yêu cầu soạn thảo đề xuất chiếm lĩnh không gian ngầm tất giai đoạn thiết kế đô thị (bắt đầu từ dự báo phát triển trung tâm đô thị đến thiết kế công trình riêng biệt) Cách cho phép đảm bảo sử dụng hợp lý không gian ngầm phạm vi toàn khu vực nghiên cứu, tuân thủ tính thừa kế giải pháp nguyên tắc lựa chọn giai đoạn thiết theo - Tính tổng thể việc xây dựng công trình ngầm cho phép đảm bảo nhận đợc hiệu kinh tế xây dựng đô thị nhanh chóng đầy đủ Các công trình ngầm phải tạo nên hệ thống chức thống Tính tổng thể đợc đảm bảo tính toàn vẹn giải pháp quy hoạch - chức công trình ngầm, thống giải pháp quy hoạch - chức quy hoạch không gian phần công trình ngầm mặt đất Phân vùng quy hoạch - chức không gian ngầm - Trên sở phân vùng quy hoạch - chức không gian ngầm tỷ lệ trung tâm đô thị có phân vùng chủng loại công trình có cờng độ sử dụng khác danh mục khác bố trí không gian ngầm - Khi phân chia vùng tơng ứng không gian ngầm cần tính đến ý nghĩa chức khu vực, đặc điểm xây dựng, cân nhắc bố cục - kiến trúc, độ đông đúc, tính khả thi cân nhắc kinh tế - kỹ thuật Phân chia định hớng việc sử dụng không gian ngầm 110 Theo quan điểm cấu trúc quy hoạch trung tâm đô thị, hớng việc sử dụng không gian ngầm là: - Sử dụng tích cực không gian ngầm vùng đông dân - Sử dụng tích cực không gian ngầm theo đờng trục trung tâm đô thị Phân vùng theo chiều đứng không gian ngầm - Phân vùng theo chiều đứng đợc đề xuất sở đánh giá địa chất công trình, địa chất thuỷ văn kinh tế - Cần xác định cao độ hợp lý để bố trí công trình tơng ứng mạng kỹ thuật bố trí không gian ngầm Sử dụng công trình ngầm nhiều mục tiêu Công trình ngầm nhiều mục tiêu cần đợc tăng cờng kết cấu cho trờng hợp trạng thái đặc biệt thực chức bình thờng thời gian lại Bảo tồn tợng đài kiến trúc - lịch sử Sử dụng không gian ngầm biện pháp xây dựng đô thị hớng tới bảo tồn tợng đài kiến trúc - lịch sử trung tâm đô thị Sự phát triển tịnh tiến không gian ngầm mối liên kết với phát triển trung tâm đô thị - Phát triển hệ thống công trình ngầm cần dựa chơng trình dài hạn chiếm lĩnh không gian ngầm thống với định hớng phát triển tổng hợp dài hạn trung tâm đô thị - Trong cần tìm tòi giải pháp tối u có hiệu kinh tế xã hội xây dựng đô thị lớn giai đoạn khai thác không gian ngầm Các điều kiện vệ sinh - môi trờng Trong chiếm lĩnh không gian ngầm cần xác định điều kiện thuận lợi cho hoạt động kinh tế đời sống nhân dân trung tâm đô thị Tính luận chiếm lĩnh không gian ngầm Chiếm lĩnh không gian ngầm cần đợc lý giải đánh giá xây dựng đô thị tổng hợp tính hiệu giải pháp đề xuất Trong đó, đánh giá tính hiệu cần bao gồm tiêu xã hội, kinh tế - kỹ thuật xây dựng đô thị 111 ... mác 19 85 85 BHHBO 85 H, CH, 85 85 BC85HO 85 C, CC, CHO CBO 85 K CK 85 85 BKKBO Diện tích thiết diện, cm2 616,3 4 15 500 252 ,4 653 472 Mômen quán tính theo 79 757 4 956 3 46 750 2 258 7 756 37 56 428 thiết... với sàn ga (h .5. 2 b, i) Các hạng mục công trình tổ hợp ga - Tổ hợp công trình nằm ga trung gian đờng tàu điện ngầm bao gồm: đoạn sân ga, tuyến đờng tàu chạy, phòng phân phối, hạng mục ga (cầu... sử dụng hợp lý thể tích hầm đào giảm khối lợng đắp trở lại, hợp khối cấp tổ hợp ga cho phép giảm chiều dài hầm đào 80m 14 Hình 5. 9 Sơ đồ hơp khối cao độ công trình tổ hợp ga Trên hình 5. 10 cho