Подземни съоръжения с особености в план и профил

4. ПОДЗЕМНИ СЪОРЪЖЕНИЯ С ОСОБЕНОСТИ В ПЛАН И
ПРОФИЛ

4.1. ОБЛАСТ НА ПРИЛОЖЕНИЕ

Някои подземни съоръжения се характеризират с особености в план и профил
дължащи се на тяхното предназначение и съответното обемно планировъчно решение, напр.:
- метростанции, вж. фиг. 1.5 и 1.7;
- подземни съоръжения на големи площи, напр. някои пешеходни подлези, вж. фиг.
4.2 и фиг. 4.3;
- многоетажни тунели, вж. фиг. 0.1 и фиг. 4.1;
- многоетажни гаражи и подземни съоръжения с друго предназначение, фиг. 4.4 и
фиг. 4.5.
-

Фиг. 4.1. Многоетажни тунели


Фиг. 4.2 a. Пешеходен подлез пред ЦУМ, София – вертикален разрез




47

Фиг. 4.2 б. Пешеходен подлез пред ЦУМ, София - план




Фиг. 4.3 а Пешеходен подлез при Централна гара, София – вертикален разрез

48

Фиг. 4.3 б. Пешеходен подлез при Централна гара, София – план
49

Фиг. 4.4. Подземен многоетажен комплекс на площада на Отбраната в Париж



Фиг. 4.5. Подземен 5-етажен комплекс в Токио

Не е възможно да бъде обхванато цялото разнообразие на обемно-планировъчните и
конструктивните решения на този клас съоръжения. Ще бъдат разгледани само характерни
изпълнения на отделни части, елементи и детайли.
.
4.2. МОНОЛИТНИ КОНСТРУКЦИИ

В подземните съоръжения намират приложение безгредовите плочи (т.е плочи
подпрени директно на колони). За тях кофражните работи се изпълняват лесно, ако се
ползват инвентарни кофражи (обикновено едроразмерни). Липсата на греди осигурява
еднакъв височинен габарит за целия етаж. Поради тези предимства безгредовите плочи са
подходящи за подземни гаражи, вестибюли на метростанции, пешеходни подлези на големи
площи.
50

В курса по стоманобетон [11] e разгледано изчислението на безгредови плочи чрез
метода на заместващите ивици. Това решение е приложимо при равномерно разпределени
натоварвания, каквито са например междинните плочи на подземните съоръжения. За
покриващите плочи поемащи натоварванията от превозни средства във вид на
концентрирани сили е подходящо да се ползват компютърни програми, основани на метода
на крайните елементи.
Отговорен детайл за безгредовите плочи е връзката им с колоните, за която е
меродавна проверката на продънване. С оглед удовлетворяването й може да се наложи
предвиждането на капители с цилиндрична или конична форма, фиг. 4.6. Ако капителите
нарушават габарита, то плочата може да бъде с постоянна височина по цялата й площ, като
при връзката й с колоната се оосъществи чрез вграден стоманен капител (стоманена
обувка), фиг. 4.7. При такъв детайл пирамидата на продънване се допира до външните
краища на обувката и повърхнината срязване се получава по-голяма, отколкото при плоча
без капител.

а) б) г) д)


Фиг. 4.6. Капители на безгредови плочи а) коничен (пирамидален); б) цилиндричен
(призматичен); в) г) със сложни форми.


Фиг. 4.7. Вграден стоманен капител
а) при стоманена колона; б) при стоманобетонна колона.

51

При голямо разстояние между
колоните безгредовите конструкции се
оказват неикономични и по
рационално е да се премине към
оребрени конструкции. На фиг. 4.8 е
показана конструкция от типа на
касетиран таван. За кофрирането му
се ползват инвентарни пластмасови
кофражи – легени, фиг. 4.9. При
връзката с колоните има плътни части,
необходими за по-лесното осигуряване
срещу продънване на плочите и за
поемане на моментите при подпорите.
Подобна конструкция е приложена в
сградата на “Интерпред”, София и за
многоетажните подземни конструкции
към нея

Фиг. 4.8. Касетиран таван



Фиг. 4.9. Скеле и пластмасови кофражи за касетиран таван )


52

4.3. Сглобяеми конструкции

4.3.1. Общи положения

Сглобяемите конструкции на многоетажните подземните съоръжения са аналогични
на тези на някои промишлени и обществени сгради. Информация за тях се дава в курса по
“Стоманобетонни конструкции” воден за студентите от Строителния факултет, вж. напр.
Памукчиев, С. Стоманобетонни конструкции. За профила “Строителство на транспортни
съоръжения” тези въпроси не са изучавани. От друга страна подземните транспортни
съоръжения по отношение на натоварванията върху покриващите и стенните конструкции се
отличават от сградите и поради това разглеждането на въпросите за сглобяемите
конструкции на подземните съоръжения е необходимо.
Като пример на фиг. 4.10 е дадена схема на многоетажна сглобяема конструкция
приложима и за подземни транспортни съоръжения.


Фиг. 4.10. Схема на многоетажна сглобяема конструкция

4.3.2. Покриващи конструкции

Покриващите конструкции на подземните съоръжения на големи площи обикновено
са многоотворни. Възможно е отделните отвори могат да бъдат покрити със сглобяеми
конструкции система проста греда, прилагани при едноотворните съоръжения, напр.
дадените на фиг. 3.19 и фиг. 3.21. Недостатък на това решение е наличието на много фуги.
Въпреки грижите за оформянето им (вж. раздел 5) избягването на фугите или намаляване на
броя им е благоприятно с оглед свеждане до минимум на местата с потенциални течове. В
това отношение по-удачни са решенията с непрекъснати конструкции. Друго тяхно
53

предимство е,че разпределението на усилията е по-благоприятно отколкото при свободно
лежащите греди.
Като пример на фиг. 4.11 е показана покриващата конструкция на подземен гараж в
София под бул. Витоша до кръстовището с бул. България. Нейната статическа схема е
непрекъсната греда. Тя поема подвижни натоварвания от автомобили и трамваи. Използвани
са готови елементи с трапецовидно сечение. Над тях се излива замонолитваща плоча с
дебелина 10 см. Чрез нея се осъществява връзката между елементите в напречно
направление. Елементите лягат върху греди с формата на обратно Т. В плочата е
разположена надлъжната армировка, поемаща опъна от отрицателния момент при подпорите,
както и армировката необходима за напречното огъване.


Фиг. 4.11. Покриваща конструкция на подземен гараж в София
а) Надлъжен разрез – монолитен елемент на плочата (м);
готови елементи: колони (к); греди с формата на обърнато Т (г);
панели с трапецовидно сечение (п).
б) Напречен разрез б-б.

С показаните изпълнения на фиг. 3.19, 3.21 и 4.11 не се изчерпват всички
възможности. Идеи за други решения могат да се търсят, като се има предвид аналогията с
връхните конструкции на стоманобетонните мостове, вж. [4].

4.3.3. Междуетажни конструкции

На показаната на фиг. 4.10 схема се виждат основните елементи на междуетажната
конструкция: греди с формата на обърнато Т и подови панели. Панелите могат да имат
различно напречно сечение: плътно, оребрено, с кухини. За многоетажните подземни
съоръжения целесъобразно се оказва прилагането на панели с цилиндрични кухини тип
“Спирол”, фиг. 4.12. Такива са произвеждани в Кремиковци и Плевен и са прилагани за
междуетажните конструкции на гараж в София под бул. Витоша до бул. България, а също и
като оставащи кофражи в някои станции на софийското метро.

54

Фиг. 4.12. Панели “Спирол”



Фиг. 4.13. Рязане с карборундов диск при производството на панели “Спирол”

55

Панелите “Спирол” (фиг. 4.12) имат цилиндрични кухини, които се формуват при
изливането на бетона със специална машина. Надлъжната им армировка (въжета от 7
усукани тела с условен диаметър ф12) е предварително напрегната на стенд (преди
бетонирането). Напречна армировка в елемента няма, тъй като тя би пречила на
производството му.
Изливането на панелите се извършва непрекъснато за цялата дължина на стенда. След
това се реже със карборундов диск и така се получават елементи с различни дължини, виж
фиг. 4.13. Панелите са изчислени като греди на две опори и могат да покриват подпорни
разстояния до 960 cm и да носят полезен товар от 3 до 10 kN/m
2
. (Товарът от пешеходци се
приема 5 kN/m
2
, а от паркирали автомобили 4 kN/m
2
). За всеки конкретен обект трябва да се
проведат изчисления за приетото подпорно разстояние с полезния товар, в който трябва да се
включат теглата на настилката, мазилката на тавана и постоянните товари освен собственото
тегло на панела. Въз основа на проведените изчисления се избира типа на панела
характеризиращ се с броя на въжетата на напрягащата армировка.

4.3.4. Греди с форма на обърнато Т

Гредите с формата на обърнато Т имат предимството, че в голямата част от
височината си те се вместват между панелите, фиг. 4.10 и фиг. 4.11. За осигуряване на
габарита меродавна се оказва светлата височина, мерена от долния ръб на гредата до нивото
на пода. Във връзка с това конзолите на гредите е добре да бъдат с малка височина. Тя обаче
трябва да бъде достатъчна за поемане на усилията. Стърчащите части в долния край на
гредите се изчисляват като къси конзоли.
Друга особеност на гредите с формата на обърнато Т е, че те са подложени на
усукване. В гредите се появява усукващ момент, когато подвижния товар е приложен
едностранно, т.е. върху само върху панелите от единия ред. Усукващият момент е равен на
произведението от реакцията от единия ред панели умножен по ексцентрицитета, мерен от
приложната точка на реакцията до оста на гредата.


Фиг. 4.14. Греди с форма на обърнато Т .


56

Фиг. 4.15. Греди (г) с “герберови зъби” и подпирането на колона (к)

При връзката им колоните гредите стъпват на къси конзоли. За да не се увеличава
габарита поради наличие на къса конзола се преминава към решението показано на фиг. 4.15.
При него гредата е с намалена височина при опората й. Изчислението и конструирането на
крайната част на гредата, както и на късата конзола се извършва, както за герберовите зъби
(това са части от герберови връхни конструкции на мостове разгледани в курса по
“Стоманобетонни мостове, вж. Част 5.2.3 фиг. 5.35 от [4]).

4.3.5. Колони и фундаменти

При сглобяемите конструкции, колоните стъпват в чашковидни фундаменти. Тяхната
работа е подобна на фундаменти с улеи, вж. фиг. 3.14 и фиг. 3.15 . Затова и в случая се
ползват подобни изчислителни модели. На фиг. 4.16 са дадени моделите заимствани от
Еврокод 2, като този от фиг. 4.16 b (съотв. на фиг. 3.15 б ) се отнася за чашка и фундаменти с
гладки стени. По-добра работа на връзката колона фундамент има в случая, при който
чашката и колоната в областта на закотвянето й са с назъбени повърхности, фиг. 4.16 а.
Подобни фундаменти у нас са ползвани за някои сгради (халета), а не за подземни
съоръжения. Друго особеното при тези изпълнения е сглобяемо-монолитното изпълнение на
фундамента, фиг. 4.17. Чашката представлява готов елемент, който се произвежда обърнат.
Полага се върху подложния бетон и след това монолитно се излива дънната плоча на
фундамента. Това решение има следните предимства, в сравнение с изцяло сглобяемо
изпълнение на целия фундамент. Елементът чашка е със сравнително малко тегло.
Изливането на дънната плоча е лесно – ползва се кофраж само за страниците й, чиято
височина обикновено не надвишава 50 см.

57

а) б)
Фиг. 4.16. Изчислителни модели на чашковидни фундаменти )
а) с гладки повърхности на чашката; b) с назъбени повърхности на чашката


Фиг. 4.17. Сглобяемо-монолитен чашковиден фундамент
г- готов елемент (чашка); т –тръби забетонирани в чашката, служещи за
подпирането й; м – монолитен бетон


4.4 Рампи на многоетажни гаражи

За влизане и излизане на колите в различните етажи на многоетажни гаражи се
предвиждат асансьори или рампи.
В таблица 4.1 са дадени видовете рампи на многоетажни гаражи, като в графа 1 са
показани принципните схеми. Първите две фигури се отнасят за прави рампи, а другите – за
спираловидни. В графа 2 са показани възможностите за разполагане и организация на
движението по спираловидни рампи, а в графа 3 – на прави рампи.
В София под бул. Витоша зад устоя на надлеза на пътния възел на булевардите
България и Витоша е построен подземен триетажен гараж, чиито рампи са спираловидни от
вида показани най-горе в графа 2 на табл. 4.1. По същия начин са решени входовете на
подземния гараж пред Централна гара София.


58