Продольный уклон прохода входа на станцию метро достигает 30°, что соответствует крутому склону высотой примерно в 6-этажное здание. На таком склоне сборные элементы весом в несколько тонн каждый необходимо точно состыковать, словно «кубики Lego», с погрешностью в миллиметры. 25 июня на станции Хайнаньлу (Hainan Road) второй очереди линии 6 Циндаоского метрополитена, строительство которой ведет компания «Чжунте Бацзюй» (China Railway No.8 Engineering Group), была завершена сборка последнего сборного элемента. Таким образом, в стране успешно построен первый сборный вход на станцию метро с большим уклоном в 30°. Это знаменует собой прорыв Китая «от нуля к единице» в области сборного строительства вспомогательных конструкций метро с большим уклоном.

«Склоновая дилемма» входов на станции метро

Входы на станции метро из-за множества ограничений, таких как наземные дороги, окружающие здания и подземные коммуникации, часто требуют устройства проходов с большим продольным уклоном. При традиционном монолитном строительстве бетонирование наклонных участков затруднено, устройство опалубки сложно, а контроль качества гидроизоляции вызывает трудности. Долгое время строительство входов на станции метро с большим уклоном было в значительной степени зависимо от «мокрых» процессов на месте, что приводило к длительным срокам, высокой концентрации рабочих и нестабильному качеству. Это было «крепким орешком», сдерживающим повышение эффективности строительства объектов рельсового транспорта.

Хотя сборные конструкции уже применялись в основных конструкциях станций, их внедрение во вспомогательные конструкции входов с большим уклоном столкнулось с рядом новых вызовов. Сборка сборных элементов на крутом склоне сопряжена с высоким риском опрокидывания, соскальзывания и смещения стыков. Система гидроизоляции на наклонных стыках также значительно сложнее, чем на плоских конструкциях. Как безопасно и точно реализовать сборное строительство по принципу «кубиков Lego» на крутом склоне в 30° — стало мировой проблемой для строителей.

Четыре ключевых технологических прорыва

Перед лицом серьезных проблем, связанных с высокими рисками и сложностью управления сборкой на крутом склоне, команда проекта компании «Чжунте Бацзюй» впервые в отрасли комплексно применила технологию полного цикла BIM-моделирования и симуляции в сочетании со специализированной сборочной тележкой для наклонных поверхностей.

«Сначала испытать, потом строить»: цифровое двойное моделирование полного цикла BIM

Перед официальной сборкой команда использовала технологию информационного моделирования зданий (BIM) для проведения цифрового моделирования и симуляции полного цикла траектории подъема, корректировки положения и последовательности установки каждого сборного элемента. Эта стратегия цифрового двойника «сначала испытать, потом строить» позволила заранее выявить и устранить потенциальные пространственные коллизии и технологические риски в виртуальном пространстве, предоставив точную «навигационную карту» для строительства на площадке.

«Специализированная для склонов»: настраиваемая сборочная тележка и система противоскользящих ограничителей

Обычные плоские сборочные тележки не могут стабильно работать на крутом склоне. Команда самостоятельно разработала комплект специализированного сборочного оборудования для наклонных поверхностей, оснащенный трехмерной системой мониторинга в реальном времени с помощью тахеометра и многоуровневыми противоскользящими ограничительными защитными устройствами. Это позволило реализовать интегрированную непрерывную операцию захвата, поворота и точной установки сборных элементов на склоне. По сути, для каждого элемента на крутом склоне были проложены собственные «рельсы» и «тормозная система», что обеспечило безопасность строительства на уровне оборудования.

«Тройная гидроизоляция»: решение проблемы протечек в стыках на крутых склонах

Гидроизоляция стыков сборных конструкций является общей проблемой отрасли, особенно в условиях большого уклона. Команда проекта самостоятельно разработала систему тройной гидроизоляции — с помощью комбинации множества технологических процессов, таких как точное шпунтовое соединение, предварительное натяжение и фиксация, а также двойная резиновая уплотнительная заливка, была создана многоуровневая гидроизоляционная защитная барьерная система. 7 июля, во время организованного компанией «Циндао Метро» (Qingdao Metro) смотра всей линии, выпали продолжительные дожди. Гидроизоляционные свойства этой системы прошли всестороннюю реальную проверку в естественных условиях и получили единодушное одобрение участников смотра.

Полностью сборная модульная конструкция: интеграция днища, боковых стен, перекрытия и лестницы

Все элементы входа D станции Хайнаньлу — днище, боковые стены, перекрытие, лестница и другие — были стандартизированно изготовлены на специализированном заводе сборных конструкций и собраны на месте. Эта модель «заводского изготовления деталей и сборки на месте, как конструктора» позволила перенести значительную часть работ на высоте и в стесненных условиях на наземный завод, значительно снизив риски безопасности строительства.

Сроки строительства сокращены на 44%, численность персонала — на 77%

По сравнению с традиционным монолитным строительством, сборная модель строительства демонстрирует значительные комплексные преимущества:

Кроме того, различное специализированное оснастка и оборудование могут многократно использоваться, постоянно снижая затраты на строительство последующих проектов. Данная технология уже сформировала ряд самостоятельно разработанных приспособлений и эксклюзивных строительных процессов, имеет собственную интеллектуальную собственность и заполнила пробел в отечественной технологии сборного строительства вспомогательных конструкций метро с большим уклоном.

Заполнение отечественного технологического пробела, установление отраслевого эталона

Данный проект является первым в отечественной отрасли рельсового транспорта сборным входом на станцию метро с большим уклоном. Комплект ключевых технологий строительства заполнил отраслевой пробел. 7 июля компания «Циндао Метро» организовала смотровое и обменное мероприятие по технологии строительства сборных входов всей линии. Заместитель генерального директора Ван Шохуэй (Wang Shouhui) вместе с представителями всех строительных филиалов, проектных институтов третьей очереди и всех участвующих в строительстве организаций всей линии провели натурный осмотр, который полностью подтвердил осуществимость, стабильность и передовой характер данной технологии.

Экологичность и низкоуглеродность, поддержка целей «двойного углерода»

Сборное строительство использует модель централизованного заводского изготовления элементов и модульной сборки на месте, что значительно сокращает «мокрые» процессы на площадке и потери материалов, соответствует концепции экологичного и низкоуглеродного развития и обеспечивает надежную поддержку для реализации национальных целей «двойного углерода». Заводское серийное изготовление также позволяет повысить качество конструкций, уменьшить количество дефектов и повысить эффективность производства.

Воспроизводимость и тиражирование, ведущие к модернизации отрасли

Данная технология уже сформировала воспроизводимый и тиражируемый практический образец. На основе тщательного обобщения опыта проектирования и строительства сборных станций линии 6 компания «Циндао Метро» предложила и сформировала интегрированную систему сборного строительства для рельсового транспорта. Данная технология будет полностью применена на 14 станциях с подходящими условиями в рамках линий третьей очереди планирования. Этот комплект технологий строительства сборного входа с большим уклоном служит важным примером для глубокой интеграции индустриализации, информатизации и интеллектуализации вспомогательных объектов рельсового транспорта по всей стране.

От «тактики массовки» до «интеллектуального производства машин», от «монолитного литья на месте» до «заводского изготовления» — строительство первого в стране сборного входа на станцию метро с уклоном 30° — это не просто успех одного проекта, это знаменует собой коренное изменение модели строительства вспомогательных объектов рельсового транспорта в Китае.

Как подтвердило смотровое мероприятие: когда сборные элементы на крутом склоне в 30° достигают миллиметровой точности сборки, когда система тройной гидроизоляции выдерживает практическое испытание продолжительными дождями, эта технология, заполнившая отечественный пробел, уже перешла из «лаборатории» на «стройплощадку», от «демонстрации» к «тиражированию». В будущем, с применением технологии сборного строительства на большем количестве линий метро и в условиях еще более крутых уклонов, строительство рельсового транспорта в Китае ускорит переход к новому, более эффективному, безопасному и экологичному этапу.