Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

0 3

Частью общего проекта Центральная Артерия/Туннель стало пересечение трассой туннеля комплекса трех зданий с общим историческим названием «Русская гавань», сложившимся в конце ХIX в., когда в Бостон приходили торговые корабли из России. В состав комплекса входили здания «Русское», «Графическое искусство», «Тафтс».

Часть 1

4. ТУННЕЛЬ ПОД «РУССКОЙ ГАВАНЬЮ» В БОСТОНЕ

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Комплекс зданий «Русская гавань». Вид с востока. Источник: https://books.google.com/books?id=JCJnZLCuOUEC&pg= PA127&lpg=PA127&dq=…

Соприкасаясь со зданием «Тафтс», открытым способом с поверхности строилась стартовая полость длиной 30 м для начала экскавации туннеля. Автомобильный туннель проходит под «Графическим искусством» и «Русским зданием» с очень небольшим клиренсом между фундаментами зданий и кровлей туннеля (рис. 23).

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 23. План перехода туннеля под зданиями «Русской гавани»: atrium — открытое пространство, NATM tunnel — участок туннеля, проходимый буровзрывным способом, cut & cover tunnel — участок туннеля, проходимый открытым способом, inbound — входящий грузопоток, outbound — выходящий грузопоток, Russia building — здание «Россия», Graphic arts building — здание Графическое искусство, Tufts building — здание Тафтов, CA/T ventilation building — вентиляционное здание проекта Центральная Артерия/Туннель, west cofferdam — западная плотина. Источник: https://gzconsultants.stageleft.space/wp-content/uploads/ downloads/2015/04/…

Туннель имеет сдвоенную «бинокулярную» форму, минимизирующую его общую ширину. Центральная стена разделяет противоположные полосы дорожного движения и позволяет создать на регулярных расстояниях аварийные ниши укрытия людей, а также применить постадийную экскавацию туннеля с опережением одной его полосы над другой. Такое решение уменьшило воздействие на здания.

Здания высотой по семь этажей, стальной рамной конструкции с кирпичными на граните фасадами установлены на группах деревянных свай длиной 14 м, которые поддерживают гранитные блоки и колонны зданий. Туннель располагается по диагонали под зданием «Русское», пространством между зданиями и далее под средним зданием «Графическое искусство». Важными заботами строителей была безопасность жильцов и пользователей зданий, защита исторической ценности структур и поддержание в действии средств инфраструктуры комплекса.

До начала экскавационных работ было проведено замораживание пород на площади 32,5 м2 на глубину 7,6 м и установлены мини-сваи, на которые распределялись нагрузки зданий, подрабатываемых туннелем. Температура замороженных грунтов составляла от -10 0 С до -15 0 С. После того как эффективность заморозки подтвердилась, появилась возможность увеличить расстояние между решетчатыми фермами крепи туннеля до 1,1 м.

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 24. Технология проходки туннеля под зданиями «Русской гавани»: column load — нагрузка на колонну, basement floor — пол подвала, load redistribution — распределение нагрузки, frozen soil — замороженный грунт, lining — крепь туннеля, mined top heading — пилотный туннель, bench — уступ, timber piles — деревянные сваи. Источник: https://www.martitunnel.ch/de/referenzen/details?referenceID= 237&Com=Alle&Co=Alle&…
Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2
Рис. 25. Продольный разрез по туннелю под зданиями «Русское» и «Графическое искусство»: Russia wharf building — здание «Россия», Graphics art building — здание «Графических искусств, existing timber piles (length not known) — существующие деревянные сваи (длина неизвестна), vertical freezing pipes — вертикальные замораживающие трубы, basement floor el. 105,1 — отметка пола подвала, фут., groundwater level — уровень почвенных вод, bottom of granite foundation — низ гранитного фундамента, tunnel crown — кровля туннеля, tunnel invert — обратный свод туннеля, freezing beneath Russia wharf and Graphics art building — зона замораживания под зданиями «Русской гавани». Источник: https://gzconsultants.stageleft.space/wp-content/uploads/ downloads/2012/03/Pre-…

Экскавация туннеля проводилась через очень слабые отложения наносов мощностью 1,5–4,6 м, органических илов мощностью до 3 м и пластичных «голубых» глин мощностью от 3 до 9 м. Ниже глин залегают очень плотные илы, ледниковые пески. Во время экскавационных работ существующие сваи срезались. В дальнейшем устанавливались новые сваи, а грунты усиливались набрызг-бетоном, создавая вместе со сваями постоянную поддерживающую систему (рис. 24–26).

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 26. Разрез по туннелям и свайному комплексу: 1st floor — 1-й этаж, granite foundation blocks — блоки гранитного фундамента, existing floor — существующий пол, concrete lining — бетонная крепь, shotcrete final lining — окончательная набрызг-бетонная крепь, timber piles — деревянные сваи, transitway inbound — входящий грузопоток, outbound — выходящий грузопоток, PGL— центральная линия. Источник: https://gzconsultants.com/projects/russia-wharf-tunnelsegment-3/

В качестве временной крепи туннеля на расстоянии 76 см друг от друга устанавливались арочные решетчатые фермы и два слоя металлической сетки, покрываемые набрызг-бетоном с толщиной слоя 300 мм(рис. 27). Постоянной крепью туннеля и его центральной стенки служил монолитный бетон.

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 27. Проходка туннеля под зданиями «Русской гавани». Источник: http://projects.dr-sauer.com/taxonomy/term/63?page=2

При строительстве туннеля проводился мониторинг вертикального сдвижения колонн зданий, оно достигало 5–10 мм. Эти и другие данные согласовывались с владельцем здания. После окончания работ были определены общие сдвижения земли на участке строительства. Они ранжировались от 6 мм оседания до 46 мм подъема для здания «Русское» и от 15 мм оседания до 41 мм подъема для здания «Графическое искусство». Определялся ущерб, нанесенный зданиям. Наблюдаемые трещины в основном не превышали 1 мм, что соответствовало нормативам косметического ущерба.

5. СТРОИТЕЛЬСТВО НОВОГО ЗАЛА «КАРНЕГИ ХОЛЛА» В НЬЮ-ЙОРКЕ

В 1998 г. было принято решение о строительстве в Нью-Йорке дополнительного подземного зала всемирно-известного центра музыкальной культуры «Карнеги Холл». Новый зал получил название «Занкель-Холл» и был сооружен расширением существующих коммерческого кинотеатра и подземного центра театрального образования с углубкой на 3,7–9,1 м подвальной части исторического восьмиэтажного здания (рис. 28).

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 28. Занкель Холл в разрезе по зданию «Карнеги Холла». Источник: http://www.ennead.com/work/zankel

Перед началом работ 30 колонн, поддерживающие кирпичную структуру вековой давности, были удалены, другие углублены на 4,9 м до нижнего уровня нового фундамента. Почти 5,4 тыс. м3 скального грунта под существующим зданием было извлечено с помощью буровзрывных работ, гидромолотов и химически расширяемых реагентов. Погрузка пород выполнялась вилочными автопогрузчиками (рис. 29).

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 29. Строительные работы в «Занкель-Холле». Источник: http://www.schiavoneconstruction.com/getproject2.php?58

Транспортировка отбитой породы и оборудования производилась гидравлическим лифтом грузоподъемностью 20 т по вертикальной шахте с размерами в плане 2,7 х 3,7 м, проходящей от уровня экскавации через существующее здание на поверхность. В результате был сооружен зал длиной около 30 м, шириной 17 м. Потолок над сценой имеет высоту более 9 м.

Существующий зал, находящийся над подземной строительной площадкой, во время работ поддерживался 12 колоннами и балками перекрытия. Нагрузка на них передавалась через домкраты. Бетонными плитами в новом зале были выделены три уровня: нижний, партера и мезонина. В плите нижнего уровня установлены 72 винтовых домкрата для поддержания сцены.

Для проектирования и строительства зала были привлечены специалисты по видео- и аудиодизайну, освещению, звукозаписи. Под потолком располагаются фермы, поддерживающие осветительные приборы, звуковую систему и акустически отражающие панели, оборудованные мембранами и тефлоновым звукопоглощающим покрытием. Эти фермы могут подниматься и опускаться, что позволяет обойтись без лестниц для их обслуживания.

Специальные акустические системы изолируют новый зал как от шума и вибрации расположенных поблизости станций метро, так и от главного зала, находящегося над новым залом. В этих же целях потолок последнего подвешен на вибрационных изоляторах.

В новом зале с эллиптическими стенами, имеющем площадь более 500 м2 и содержащем 650 мест, пол может быть трансформирован серией подъемников в плоский для разнообразных представлений, оркестровых репетиций или образовательных программ. Сцена может располагаться в конце зала (с оркестровым колодцем или без него) или в центре. Плаформы, на которых установлено по 24 кресла, передвигаются на пневмоподъемниках (рис. 30, 31).

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 30. «Занкель-Холл». Источник: https://blog.ohny.org/monograph-in-motion-ennead-architects/
Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2
Рис. 31. Возможные варианты трансформации зрительного зала «Занкель-Холла». Источник: https://www.world-architects.com/ ca/ennead-architects-new-york/project/carnegie-hall

Имеются коммуникационные системы для записи и трансляции театральных событий по радио, телевидению или Интернету. Сооружен также новый грузовой лифт, обслуживающий новый и главный залы. Новый зал имеет отдельный вход с улицы и фасад, соответствующий историческому зданию. Внешний вид последнего полностью сохранен.

6. РАСШИРЕНИЕ БИБЛИОТЕКИ МОРГАНА В НЬЮ-ЙОРКЕ

Библиотека Моргана (Morgan Library), которая считается одним из самых больших сокровищ Нью-Йорка, была основана банкиром Д. П. Морганом в 1906 г. и сделалась общедоступной в 1928 г., когда сын основателя Д. П. Морган-младший построил новое здание, связанное с основным. С 1980 г. библиотека предпринимает меры к увеличению демонстрационных площадей. Библиотека содержит коллекцию из 350 000 работ, включая некоторые мирового значения драгоценные редкие раскрашенные рукописи, древние художественные печати с Ближнего Востока, репродукции, ноты, рисунки и книги. К 1990-м гг. развитие и рост библиотеки потребовали ее расширения, условием которого было сохранение исторического облика и архитектурного значения библиотечного комплекса (рис. 32).

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 32. Комплекс зданий библиотеки Моргана. Источник: http://rpf.ice.spill.net/project/88/morgan-library-renovationand-expansion/images/enlarged/788/

Задачами расширения библиотеки являлось создание хранилищ редких материалов, хорошо оборудованной аудитории для лекций, концертов и образовательных программ, а также приемного центра, где формируются группы посетителей. При этом территория библиотеки на могла быть увеличена за счет окружающих улиц. Любые изменения и дополнения должны были выполняться только в пределах существующего периметра и только с предельным вниманием к соседним историческим структурам.

Глубина экскавационных работ составила 17 м, их общий объем достиг 46,5 тыс. т.

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 33. Поперечный разрез по подземной части здания, встроенного в библиотеку Моргана. Источник: https://www.arch2o.com/renovation-and-expansionof-the-morgan-library
Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2
Рис. 34. Модель расположения новых зданий комплекса библиотеки Моргана. Источник: http://rpf.ice.spill.net/project/88/ morgan-library-renovation-and-expansion/models/enlarged/80/

Половину комплекса составляет подземная часть глубиной 17 м, площадью 2,4 тыс. м2 , создающая на пяти этажах дополнительное пространство для хранилища и библиотечных операций и не заслоняющая соседние исторические здания. Подземный атриум (большое открытое пространство внутри здания) ведет к аудитории на 275 мест и хранилищу (рис. 33). На рис. 34 показана модель расположения новых зданий, встроенных в существующий комплекс библиотекиМоргана. Сохранность коллекций искусства обеспечивается контролем температуры и влажности. Новый читальный зал имеет прозрачную крышу, позволяющую обеспечить внутреннее пространство естественным светом. На рис. 35 показано, в каких стесненных условиях строителям пришлось вести экскавационные работы.

Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2

Рис. 35. Экскавационные работы в подземной части здания. Источник: http://rpf.ice.spill.net/project/88/morgan-library-renovationand-expansion/images/enlarged/773/

Статья была опубликована в июльском номере журнала «Наука и техника» за 2019 год

Источник: naukatehnika.com
Оставить комментарий

Мы используем файлы cookie. Продолжив использование сайта, вы соглашаетесь с Политикой использования файлов cookie и Политикой конфиденциальности Принимаю

Privacy & Cookies Policy