ТРАНСПОРТНЫЕ ЗДАНИЯ.. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Общая характеристика транспортных зданий и сооружений

Под транспортными зданиями понимается комплекс технологически взаимосвязанных устройств и сооружений, размещаемых на раздельных пунктах и призванных обеспечить грузовые и пассажирские перевозки железных дорог.

В связи с тем, что до настоящего времени нет единой принятой классификации сооружений железнодорожных станций, в дальнейшем, для удобства, все производственные, служебно-технические, административно­бытовые здания железнодорожных станций будут называться транспортными зданиями.

Раздельные пункты железнодорожной линии имеют широкий спектр деятельности - от транзитного безостановочного пропуска поездов до их осмотра, экипировки, ремонта, формирования, расформирования и т. д. В зависимости от названных факторов станции делятся на участковые, промежуточные, сортировочные пассажирские и грузовые.

Наиболее массовыми типами раздельных пунктов являются участковые и промежуточные станции. На этих станциях, кроме приема и отправления поездов, производятся осмотр, экипировка, ремонт подвижного состава, обслуживание пассажиров и т. д.

На станциях такого типа размещаются в зависимости от конкретных условий 40 -80 зданий и сооружений, различных по геометрическим размерам, объемно-планировочным решениям и материалам исполнения. На промежуточных станциях, кроме пропуска без остановки пассажирских и грузовых поездов, производятся посадка и высадка пассажиров, погрузка, выгрузка и хранение багажа и других грузов, отцепка и прицепка вагонов, обслуживание подъездных путей подача и уборка вагонов, взвешивание вагонов (при значительных размерах погрузки навалочных грузов), экипировка маневровых локомотивов.

На таких станциях имеются пассажирские здания с платформами, складские помещения, здания служб локомотивного хозяйства, связи и СЦБ, службы пути, энергоснабжения, водопровода и канализации, теплоснабжения. Как правило, на этих станциях сооружаются поселки железнодорожников.

Участковые станции включают в себя целый комплекс сооружений для всех видов служб. На участковых станциях производятся смена локомотивов и их экипировка, смена локомотивных бригад, технический и коммерческий осмотр составов, ремонт локомотивов и вагонов, пассажирские и грузовые операции, формирование и - расформирование составов. Участковые станции по виду обслуживания локомотивов могут быть трех видов: станции с основным депо для ремонта локомотивов, с пунктами оборота локомотивов в конце участка (если не имеется основного депо) и станции, где производится смена локомотивных бригад. Производственные здания железнодорожных станций распределяются преимущественно по группам в соответствии с принадлежностью к службам: локомотивной, вагонной, пассажирской и т. д. Такое функциональное многообразие служб железной дороги породило чрезвычайное разнообразие служебно-технических зданий и сооружений по номенклатуре, геометрическим размерам, материалам исполнения. Общая номенклатура транспортных зданий и сооружений насчитывает около 300 наименований. ’ Суммарные строительные объемы зданий на участковых станциях по службам примерно соотносятся следующим образом (в процентах): служба пути 33-35; служба теплоснабжения 20-33; службы движения, грузовая и пассажирская 10-12; служба электроснабжения 11; локомотивная служба 6-8; служба водоснабжения и канализации 5-6; служба связи и С ЦБ 4-6; служба вагонного хозяйства 2-4. Естественно, что приведенные цифры колеблются в зависимости от номенклатуры зданий, которая не является абсолютно одинаковой даже для станций одного типа. Преобладающей по количеству зданий является одноэтажная мелкообьемная застройка. Двухэтажные - обычно вокзальные здания, а трехэтажные - административно-бытовые. Наиболее крупные здания станций - это депо экипировки локомотивов, посты электрической централизации (ЭЦ), пункты технического обслуживания и текущего ремонта вагонов (ПТО).

На. объемно-планировочные и конструктивные решения

транспортных зданий наряду с другими факторами, определяющими являются технологические процессы по обслуживанию подвижного состава, который размещается внутри зданий. Обычно такие здания являются объединенными и включают в себя стойловую часть, мастерские, административно-бытовые помещения и т. п. В цехах размещается крупногабаритное оборудование - мощные домкраты, краны, смотровые площадки и т. д., а особенности технологического процесса требуют значительных производственных площадей при больших высотах здания (10,6-17,7 м). Характерные пролеты ремонтных цехов в локомотивных и вагонных депо 18 и 24м, а длина 48-200 м. Длина ремонтно-экипировочных вагонных цехов достигает 500 м. Такие здания, как правило, выполняются

каркасными из сборного железобетона.

Следует отметить, что геометрические размеры и строительные, объёмы зданий колеблются в широком диапазоне от 30 м3 до 30 тыс. м3. В отдельную группу можно выделить такие сооружения, как станции биологической очистки сточных вод, канализационно-насосные станции (КНС), трансформаторные подстанции (ТП), пассажирские платформы.

Разнохарактерность зданий и сооружений железнодорожных станций предопределяет большой разброс в нормативных сроках их возведения, которые колеблются от 1 мес. (мелкие трансформаторные подстанции) до 48 мес. (комплекс цеха текущего ремонта локомотивов). Нормативная продолжительность строительства большинства сооружений 12-20 мес.

В настоящее время транспортные здания в основном строятся из сборного железобетона и кирпича, при этом на последний приходится примерно половина объектов станции. Анализ показывает, что удельный вес таких трудоемких работ, как кирпичная кладка и монолитный бетон, еще чрезвычайно велик. Использование в большом объеме кирпича для наружных и внутренних перегородок непосредственным образом влияет на трудоемкость и продолжительность строительства транспортных зданий. Так, например, в типовом проекте вокзала на 50 пассажиров, объединенного с постом ЭЦ объем кирпичной кладки составляет примерно 25% от объема сборного железобетона.

В проекте здания пункта контрольного технического осмотра вагонов (ПКТО) на 309 м3 сборного железобетона приходится 102 mj кирпичной кладки, а в главном корпусе дистанции электроснабжения (ЭЧ) на 476 mj сборного железобетона приходится 805 м3 кирпичной кладки и 387 м3 монолитного бетона. Приведенные примеры показывают, что уровень технологического совершенства транспортных зданий еще во многом не отвечает мировому.

Если в 50-х годах перевод строительства на использование сборных железобетонных конструкций дал резкий скачок производительности труда в отрасли, то в настоящее время этот резерв с технических позиций практически исчерпан* С учетом того, что в перспективных регионах нового железнодорожного строительства (северных и восточных) отсутствует база стройиндустрии, то эффективность использования сборного железобетона в виде отдельных строительных деталей, доставляемых за сотни и тысячи километров, резко снижается.

Типовые проекты транспортных зданий разработаны различными проектными институтами, что предопределило большое их многообразие. С учетом различного конструктивного оформления насчитывается более 230 проектов зданий и сооружений железнодорожных станций. Это, в свою очередь, вызывает разнообразные объемно-планировочные и конструктивные решения и, как следствие, сотни типоразмеров, строительных конструкций.

Разобщенность и разнотипность объектов делают невыразительными архитектурный облик станций.

Установленные в шестидесятых годах межотраслевые унифицированные параметры промышленных объектов оказались во многом непригодными для зданий железнодорожных станций. Поэтому появились проекты транспортных зданий в кирпичном исполнении или комбинированные - каркасно-панельные с кирпичными стенами. Кроме того, использование межотраслевых габаритных схем зданий приводит, зачастую, к неоправданному завышению строительных объемов зданий, что, в свою очередь, ведет к увеличению расхода строительных конструкций и материалов и, как следствие, к удорожанию строительства.

Предусмотренные межотраслевой унификацией промышленные здания ориентированы в основном на использование в технологическом процессе мостовых кранов, для которых необходимы мощные колонны и подкрановые балки, что также ведет к повышенной материалоемкости конструкций и их стоимости.

Для одноэтажных производственных зданий железнодорожных станций (ремонт локомотивов и вагонов, эксплуатационно-ремонтные базы дистанций пути и т. д.) характерно использование компоновочных схем с пролетами 12-30 м и шагом колонн 6 или 12 м. При наличии крупногабаритных, большой единичной массы изделий резко возрастает собственная масса кранов, а нагрузки от них на каркас здания в десятки раз превышают нагрузки от покрытия и ограждающих конструкций. Например, при использовании мостовых кранов грузоподъемностью 30-80 т доля крановой нагрузки составляет 67-85 % от всей расчетной нагрузки. Мировая практика уже давно отказалась во многих случаях от мостовых кранов, место которых заняло напольное подъемно-транспортное оборудование.

Освобождение строительных конструкций транспортных зданий от восприятия технологических и инженерных нагрузок дает не только снижение материалоемкости, но и позволит перейти на укрупненную строительную сетку колонн и возможность создавать транспортные здания в виде беспролетных зданий-оболочек. Беспролетные здания позволят значительно лучше использовать полезную площадь здания, оптимизировать

компоновку технологического оборудования, упростить замену

оборудования при реконструкции.

При проектировании одноэтажных промышленных зданий

железнодорожных станций целесообразен принцип конструктивного разделения технологической и строительной частей сооружения (принцип автономии), при котором строительные конструкции освобождаются от восприятия технологических нагрузок, например от нагрузок мостовых кранов. При этом мостовые краны заменяются напольным подъемно­транспортным оборудованием. Такое решение позволяет значительно (до 20 %) снизить себестоимость строительно-монтажных работ за счет снижения расхода сборного железобетона.

Ниже рассмотрены типовые решения ряда транспортных зданий.

Каркасно-панельные здания. Данный тип зданий из сборного железобетона является наиболее распространенным. К нему относятся объекты производственного и административно-бытового назначения, например, .такие, как главный и вспомогательный корпуса энергоучастка, вокзалы, грузовые склады, пункты контрольно-технического осмотра вагонов и т. д.

Одним из наиболее крупных зданий железнодорожных станций является главный корпус эксплуатационно-ремонтной базы дистанции пути (рис. 1.6) (строительный объем около 27 тыс. мД. Здание представляет собой сблокированный комплекс, в котором размещаются цехи для хранения и ремонта машин и механизмов на железнодорожном ходу, другие производственные помещения и административно-бытовой корпус.

Бескаркасные крупнопанельные здания. К этой категории зданий относятся преимущественно объекты административно-бытового назначения, реже производственного (например, посты электрической централизации). Здания такого типа обычно двух-, трехэтажные с подвалом или без него. Типичным объектом-представителем является бытовое здание на 100 чел. для ремонтных цехов (рис. 1.7). Строительный объем здания 2560 м3. Стены - несущие из крупных панелей. В обычных инженерно­геологических условиях ленточный фундамент выполняется из сборного железобетона.

I <2> І
ЯШ.
©	ф
X0

Рис. 1.7 Бытовое здание на 100 чел. для ремонтных цехов,
а - внешний вид. б - план помещений второго этажа.

Рис. 1.8 Главный корпус дежурного пункта района контактной сети, а - внешний вид. б - план помещений. 1 - гараж.

2 - административно-бытовые помещения.

Кирпичные здания. Как уже отмечалось выше, кирпич как строительный материал имеет достаточно широкое применение в транспортных зданиях. Он используется как в сочетании со сборным железобетонным каркасом для наружных стен и внутренних перегородок, так и в качестве несущей конструкции. На рис. 1.8 показано здание главного корпуса района контактной сети, включающее производственное и административно-бытовые помещения. Несущими конструкциями является железобетонный каркас, наружные стены и внутренние перегородки - кирпичные. Строительный объем здания 2860 м3, фундаменты, балки покрытия, плиты перекрытия и. покрытия - сборные, железобетонные.

Здания из объемных блоков. В последние годы все большее применение в железнодорожном строительстве находят объемные блоки из керамзитобетона. Применение объемных блоков значительно повышает уровень индустриализации строительства транспортных зданий, позволяя в 1,5-2 раза сократить сроки их возведения и снизить трудозатраты в 3 - 4 раза по-сравнению с кирпичными и в 1,5-2 раза с каркасно-панельными зданиями. Из объемных блоков возводят преимущественно малогабаритные объекты С ЦБ, связи, электроснабжения и электрификации: посты ЭЦ,

автотрансформаторные пункты питания, трансформаторные подстанции, стрелочные посты (рис. 1.9.) и т. п.

Объемные блоки имеют массу 12-16 т, что позволяет вести их монтаж мобильными стреловыми кранами. Так, например, щитовая управления автотрансформаторного пункта питания (АПП), разработанная ЦНИИСом и Ленгипротрансом, представляет собой цельноформованный керамзитобетонный блок типа "лежащий стакан", габаритные размеры

которого позволяют перевозку на железнодорожной четырехосной платформе.

Рис. 1.9 Стрелочный пост из объемного блока:
а - внешний вид; б - план помещений; 1 - помещение для стрелочников;
2 - сушильный шкаф. 3 - санузел. 4 - тамбур.

Масса этого блока примерно 14т, что делает возможным его установку на перегоне железнодорожным краном непосредственно с пути. Трудоемкость сооружения объемно-блочной щитовой управления - 16,5 человеко-дней.

В транспортном строительстве нашло применение объемно-блочное домостроение. Первое жилое здание из объемных блоков было построено в г. Печоре. Основной критерий при выборе наружных габаритов объемных блоков определялся возможностью их перевозки по железной дороге: длина блока не превышает б м, ширина 3,2 м, высота 2,8м.

Жилые дома и блок-секции для транспортного строительства разработаны с различными типами квартир с учетом демографического состава населения жилых поселков транспортных строителей. Объединение Печорстрой возвело ряд объектов из крупных блоков: жилые дома, общежитие, детсад, дом отдыха локомотивных бригад и др. Монтаж этих зданий производился стреловыми гусеничными кранами грузоподъемностью 25 и 40 т.

При монтаже малых служебно-технических зданий, расположенных в непосредственной близости от пути, использовались железнодорожные

краны. Объемные блоки, изготовленные Печорским заводом ЖБИ, доставлялись на объекты по железной дороге на расстояние до 2000 км, что считается экономическим обоснованным решением. При наличии автодорог с твердым покрытием экономическая целесообразность использования автотранспорта определяется расстоянием в 150—200 км.

В настоящее время рассматривается вопрос строительства транспортных зданий из монолитного железобетона. Область эффективного применения таких зданий — регионы с недостаточно развитой производственной базой, а также районы повышенной сейсмичности.

По данным ЦНИИСа, технико-экономические показатели малоэтажных монолитных зданий сопоставимы с аналогичными зданиями из кирпича. Здания из монолитного железобетона (проекты Ленгипротранса) более трудоемки по сравнению с объемно-блочными, но стоимость и. материалоемкость их ниже. Монолитное домостроение дает существенную экономию за счет снижения капитальных вложений в производственную базу. Однако широкое его внедрение в условиях рассредоточенного строительства ограничено из-за низкой оборачиваемости металлической опалубки, так как строительство транспортных зданий данного типа не является массовым и поточным. Кроме того, в условиях круглогодичного строительства необходимы проработки технологии возведения объектов из монолитного железобетона при значительных отрицательных температурах.

Легкие металлические конструкции. Этот тип конструкций получил распространение при возведении одноэтажных

производственных зданий сравнительно недавно. Экономическая эффективность применения легких металлических конструкций комплектной поставки (ЛМК КП) определяется в основном за счет сокращения продолжительности строительства объектов.

Кроме того, возведение зданий из ЛМК общей площадью 1 млн. м2 дает экономию 4,5 тыс. т. металлопроката, высвобождает 800 рабочих. Как показывают сравнительные расчеты, применение ЛМК КП позволяет не только резко сократить сроки строительства, но и значительно, в 10-15 раз снизить массу зданий (табл. 1.1) что существенно сокращает расходы по перевозке строительных конструкций и потребность в транспортных средствах.

Применение легких металлических конструкций при строительстве транспортных зданий началось в начале 80-х годов.

В ЦНИИСе разработаны рекомендации по использованию ЛМК КП с учетом особенностей транспортного строительства. Внедрение полносборных производственных зданий из этих конструкций позволяет в 1,5—2 раза сократить. сроки возведения зданий (по сравнению с аналогичными объектами из сборного железобетона), получив при этом экономию цемента 60-80 т на 1 тыс. м2 площади.

В транспортном строительстве нашли применение легкие металлические конструкции следующих типов: "Канск", "Молодечно", реже "Орск" и "ЦНИИСК".

Металлические конструкции типа "Канск" (рис. 1.10) предназначены для возведения одно - и многопролетных каркасов производственных зданий с применением несущих рам из прокатных широкополочных и сварных тонкостенных-двутавровых балок. Пролеты 18 и 24 м, высота от пола до низа конструкций 4,8—10,8 м. Все монтажные узлы каркаса собираются на болтах

без применения сварки. Стеновые ограждения могут выполняться в виде трехслойных панелей типа "Сэндвич" или из керамзитобетонных панелей. Кровля - профилированный настил с уложенным по нему утеплителем с рулонным покрытием. "Канск" может применяться в сейсмических районах (до 7 баллов) при минимальной наружной температуре до -65° С.

•Рис 1.10 Конструктивная схема легких металлических конструкций «Канск».

Рис 1.11 Ремонтный корпус вагоноремонтного депо из ЛМК КП
«Молодечно»:

а-фасад здания; б-план помещений; 1-производственные помещения;
2-вагоносборочный цех; 3,4-колесный и ремонтный цеха.

По проекту Мосгипротранса на станции Февральск Байкало - Амурской'дороги из ЛМК "Канск" построено локомотивное депо. Расчеты показали, что за счет снижения массы надземной части здания возможно супюствентгобяешитБ'гфут1даменть). *'Этв лгозволияосэкономить 230 т цемента, сократить сроки монтажа каркаса здания почти на полгода,, уменьшить трудоемкость на 1,5 тыс. чел.-дн. и снизить стоимость строительства.

По проекту Ленгипротранса в г. Тосно Ленинградской области построено вагоноремонтное депо в комплексе с пунктом подготовки вагонов к перевозкам из ЛМК комплектной поставки типа "Молодечно" (рис. 1.11). По проекту того же института на станции Обская (железнодорожная линия Обская - Бованенково на полуострове Ямал) построено из этих же конструкций несколько зданий различного назначения.

. Из конструкций типа "Молодечно" возводятся промышленные здания с пролетами 18, 24 и 30м с высотой до низа конструкций 4,8-18 м. Каркас здания состоит из металлических колонн и стропильных ферм. Стальные конструкции покрытий зданий выполняются из замкнутых гнуто-сварных профилей прямоугольного сечения. Кровля и стеновые ограждения имеют конструктивное исполнение, как й для типа "Канск". Условия применения: при температурах наружного воздуха -40° С и выше. ;

На станциях Золотника и Беркакит по проектам Мосгипротранса возведены прирельсовые склады, а в г. Тында мастерские для ремонта автомобилей из ЛМК КП типа "Орск". Особенностью конструкций этого типа является каркас, выполненный с применением несущих рам коробчатого сечения (рис. 1.12). Высота рам 6,98 и 8,18 м, шаг 6 м, пролеты 18 и 24м.

Районы возведения при температуре наружного воздуха -65° С и выше и при сейсмике до 9 баллов (в этом случае ограничение по температуре наружного воздуха до -40 С). Для конструкции "Орск" применяют стеновые ограждения типа "Сэндвич". Кровля выполняется так же, как и для других типов ЛМК КП.

Сибгипротрансом использованы легкие металлические конструкции при проектировании объектов железнодорожных станций БАМа: вагоноремонтного депо и базы ПЧ на станции Таксимо, ремонтных цехов на станции Куанда и локомотивного депо в Нижнеангарске. Использованы ЛМК КП при строительстве транспортных зданий железнодорожной линии Сургут — Уренгой.

Меньшее, чем предыдущие в транспортном строительстве, получили распространение легкие металлические конструкции "ЦНИИСК" (рис. 1.13).

Отличительной особенностью этого типа ЛМК являются стальные структурные блоки покрытая, которые собираются из отдельных стержней на болтах: пролеты 18 и 24 м без ограничения размеров здания, но с обязательным устройством температурных.„швов. Кровля и стеновые ограждения выполнены такими же, как и у других типов ЛМК КП.

В северном варианте ЛМК типа "ЦНИИСК" может применяться при температурах до -65° С.