Дубай - первое метро в Арабских Эмиратах

Сентябрь, 2016

В 2003 году Министерство транспорта ОАЭ с одобрения шейха, правителя эмирата Мухаммеда бен Рашида Аль Мактума инициировало проведение тендера на проектирование и строительство первого метро в Объединенных Арабских Эмиратах. Кто выиграл тендер на строительство?

Краткая справка
Население Дубая (2013 год): 2,5 млн. человек
Пассажиропоток (в год): 109,5 млн. человек
Общая протяженность линий: 74,6 км.
Число станций: 47
Число линий: 2
Дата открытия: 9 сентября 2009

Беспилотный транспорт

Победителем тендера оказалось американо-французское предприятие SYSTRA-Parsons, которое уже к 2005 году разработала концепцию метро в Дубае.

На момент принятия решения о создании метро население Дубая уже составляло более 1,5 млн. человек. В связи с интенсивным развитием эмирата ожидалось, что к 2020 г. эта цифра увеличится до 5 млн. человек, включая туристов.

Дальнейшее развитие инфраструктуры Дубая более не представлялось возможным без одного из самых надежных и удобных видов городского транспорта - метро.

После предварительных проработок предполагаемая стоимость первой очереди метрополитена составила 22 млрд. долларов США. В ее состав должны были войти две линии - красная и зеленая.

План-схема первых линий метро в Дубае

К 2020 г. к двум уже действующим линиям должны были присоединиться еще две - оранжевая и синяя.

Первоначально общая протяженность первых двух должна была составить 69 км, из которых 16,6 км предполагалось выполнить в подземном и полуподземном исполнении и 52 км в надземном (позднее эти цифры были уточнены).

Всего на первом этапе (на двух линиях) предстояло построить 55 станций, 17 из которых - подземные и 38 - надземные.

Забегая вперед, следует сказать, что фактически к 2012 г. общая протяженность красной и зеленой линий составила почти 75 км, а количество станций уменьшилось до 47, из которых в подземном исполнении было выполнено всего 11.

Однако, строительство метро в Дубае продолжается.

Его особенностью является тот факт, что оно является полностью автоматизированным, "беспилотным".

По сравнению со своими известными аналогами  в Турине, Лозанне и др., оно является самой протяженной в мире полностью автоматизированной рельсовой системой.


 
План-схема дальнейшего развития метро в Дубае до 2020 г.

Геология

По данным изысканий грунт в Дубае представлен сильно водонасыщенными мелкими и средней крупности песками, подстилаемыми песчаником, местами - известняком с карстовыми проявлениями.

Среднестатистические расчетные параметры грунта

Красно-зеленое метро

Красная линия проходит с северо-востока на юго-запад от района Rashidiya через международный аэропорт Дубаи до конечной станции, расположенной в так называемой свободной зоне - Jebel Ali.

В основном эта линия выполнена в надземном (эстакадном) исполнении и только 8,5 км (9 станций) пройдено подземным и полуподземным способами. Под землей находятся перегонные тоннели и станции, находящиеся в центральной, плотно застроенной и густонаселенной части старого города – районе Deira. Здесь, помимо трех терминалов аэропорта, расположены два крупных торговых центра – Deira City Center и Al Ghurair, множество офисов и магазинов, широко известный (особенно русским туристам) рынок  золотых изделий Gold Souk, а также морской порт Port Saeed.

В этой части красная линия проходит вдоль главной улицы Al Rigga Street и в ее конце, на площади Union Square, пересекается с зеленой линией. Union Station является на сегодняшний день в метро Дубаи единственной пересадочной станцией.

Зеленая линия стартует от Jaddaf zone проходит Dubai Health Care City, далее пересекает Dubai creek и продолжается  на Salahuddin Road - еще одной значимой улице района Deira и уходит на восток вдоль улицы Al Nahda Road, в конце которой - в Al Qusais - и находится метродепо поездов. Данная линия включает около 8 км перегонных тоннелей и 8 подземных станций.

Как уже было выше сказано, различные участки метро сооружались в надземном исполнении, в виде мостовых конструкций, открытым и полуоткрытым способами, а также подземным - с использованием тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК).

Надземные участки

Надземные участки метро в Дубае представляют собой одноопорные мостовые конструкции с пролетами трех типоразмеров:

  • с пролетом 32 м (редко 36 м);
  • с двойным пролетом от 36 до 44 м;
  • с тройным пролетом до 72 м.

В зависимости от инженерно-геологических условий на различных участках линий метро, глубина свай под опоры варьировалась от 20 до 50 м, при этом их диаметр составлял от 1,75 до 2 м, редко (для пролетных строений с тройным пролетом) - от 2,2 до 2,4 м. 

Для свай и опор мостовых конструкций использовался бетон класса В50. Учитывая высокую коррозионную агрессию  грунта в Дубае, толщина защитного слоя бетона принималась равной 120 мм.

Кроме того, стык сопряжения сваи и опоры изолировался путем нанесения слоя эпоксидной мастики. Всего для обеих линий метро было сооружено 4572 опоры.

Пролетные строения монтировались методом навесного бетонирования с использованием мостового крана фирмы VSL.

Пролетные строения выполнялись из сборных железобетонных сегментов трех типов: плоских - для пролетов длиной до 36 м, U-образных - для пролетов до 44 м и коробчатого сечения с предварительно напряженной арматурой - для пролетов протяженностью более 44 м. 

Средняя скорость монтажа - один пролет за два дня. Всего было смонтировано 16 500 сегментов.

Сооружение вестибюля надземной станции метро в Дубае

Заглубленная часть

(сооружаемая открытым и полуоткрытым способами)

Практически все подземные станции метро сразу после их строительства использовались в качестве стартовых и приёмных котлованов для монтажа и демонтажа ТПМК.

В них же, врежиме реального времени, проводился мониторинг процессов врезки щитового комплекса и сбойки. Все подземные станции были построены полуоткрытым способом, известным как top-down.

При этом в качестве временного ограждения котлована использовалась железобетонная диафрагма, сооружаемая методом "стена в грунте".

Для ее строительства применялся бетон класса не менее В45. Данную конструкцию возводили с помощью панелей с размерами сечения: 2,8 х1,2 м (толщина) и глубиной 50 м - для станционных тоннелей; 2,8 х 0,8 м и глубиной 20 м - для выходов.

Проходка заглубленных тоннелей открытым способом

В основном для разработки породы использовали краны, оснащенные грейфером, и лишь в редких случаях, при обнаружении зон с крепкой скальной породой, использовалась фреза.

После завершения сооружения диафрагмы по всему контуру будущей станции проводилось гидравлическое опробование изолированного грунта (pumping test) и, в случае обнаружения значительной фильтрации воды через панели, проводились ремонтные работы еще до начала откопки котлована. Ремонтные работы проводились с использованием метода струйной ой цементации Jet Grouting.

Разработка грунта в котловане велась с использованием мини-экскаваторов и машин типа Bobcat. Откопку проводили поярусно, чередуя её с устройством очередного бетонного перекрытия.

Узел соединения стен с плитами перекрытия

Для продолжения разработки грунта на более низком ярусе в перекрытиях оставлялись "окна", через которые извлекался грунт с нижнего яруса, и подавались строительное оборудование и материалы.

Окна в перекрытиях бетонировались в последнюю очередь - после завершения всех работ.

Во время вскрытия грунта во многих котлованах обнаруживались дефекты панелей диафрагмы в виде открытых раковин, поперечных холодных швов, течей в стыках.

Все они в параллельном режиме устранялись с помощью цементации, химического упрочнения полиуретановыми мастиками и набрызгбетона.

Устройство фундаментной плиты

После завершения работ по выемке грунта до проектной отметки, проводилась подготовка основания (выравнивание, трамбование, укладка гидроизоляции) для бетонирования фундаментной плиты, которую затем (как и все плиты перекрытий) стыковали по всему контуру со стенами диафрагмы.

Для этого в начале всех работ армокаркасы панелей диафрагмы снабжали закладными металлическими гильзами для их последующего соединения с арматурой плит перекрытий и фундаментной плиты.

Стартовый котлован для монтажа ТПМК (в последующем здесь расположится станция метро)

Все элементы подземных станций метро (кроме фундаментных плит) не имеют гидроизоляции. Здесь был использован концепт возможного дренирования, до этого реализованный в метро мегаполисов многих стран, включая Вашингтон и Нью-Йорк (читать о метро Нью-Йорка)

Его суть заключается в том, что в тоннелях допускаются некоторые ограниченные протечки воды в виде капель или мелких струй, которые со стен попадают непосредственно в дренажные лотки, затем самотеком в насосные станции, откуда откачиваются в канализационную систему. Безусловно, все протечки строго регламентированы и, в случае увеличения их объемов, они периодически тампонируются. По мнению  авторов проекта, такой концепт является наиболее экономичным.

На обеих (красной и зеленой) линиях имеются участки перегонных тоннелей, также пройденных с использованием технологии "стена в грунте".

После возведения бетонного ограждения и устройства водопонижения, разработка грунта на них велась открытым способом с использованием экскаваторов с так называемой удлиненной рукой. Устойчивость бетонной диафрагмы обеспечивалась устройством многоярусных металлических распорок из труб, двутавровых балок или другого профиля.

Полностью в подземном исполнении с помощью ТПМК (TBM Mitsubishi Corporation) были выполнены только перегонные тоннели.

При этом было использовано три комплекса с грунтопригрузом, внешним диаметром 9,56 м. Такой тип ТПМК был выбран исходя из представленных инженерно-геологических условий.

Средняя скорость проходки составляла около 15 м в день, или 10 колец шириной 1,5 м. Внутренний диаметр кольца  - 8,5 м, внешний - 9,3 м.

Обделка перегонных тоннелей выполнялась из железобетонных блоков с классом бетона В50.

Надземная линия метро на SheikhZaidRoadв Дубае

Все надземные станции выполнены в едином концепте и представляют собой металло-стеклянные конструкции в форме бронтозавра.

Надземная красная линия метро проходит с левой стороны (если смотреть от залива в сторону Абу-Даби) от главной городской магистрали, и на всех станциях для удобства пассажиров имеет мостовые переходы на противоположную сторону.

В настоящее время строительство метро в Дубае продолжается, и по планам до 2020 г. оно соединит три эмирата - Шаржу, Дубай и Абу-Даби.

Автор: М.Е. Рыжевский, к.т.н.,
генеральный директор ООО «ПЛАТО "Инжиниринг",
лауреат премии Ленинского комсомола в области науки и техники,
Заслуженный изобретатель СССР,

статья опубликована в специализированном журнале
"Подземные горизонты" №2 (июль 2014 года)

Дополнительные материалы по теме:

Читать о метрополитенах мира

Закрытый способ строительства подземных объектов читать статью

Читать о мировом опыте подземного строительства

Отправить комментарий

Защитный код
Обновить