Глубоко под Лондоном сеть туннелей, соединяющая недавно построенные и отремонтированные станции метро, знаменует собой революционный сдвиг в транспортной сфере столицы Великобритании и за ее пределами.
В рамках амбициозного проекта Crossrail была построена новая железная дорога-Линия Элизабет-, которая в настоящее время является крупнейшим инфраструктурным объектом в Европе. По завершении эта новая линия будет полностью интегрирована с существующей транзитной системой Лондона и протянется более чем на 100 километров от Шенфилда и Эбби-Вуд на востоке до Ридинга и аэропорта Хитроу на западе.
Ожидается, что эта новая линия добавит экономике Великобритании 42 миллиарда фунтов стерлингов, что станет катализатором возрождения Лондона и навсегда изменит способы передвижения пассажиров по городу. В этом грандиозном проекте сталь сыграла жизненно важную роль на каждом этапе: от рытья туннелей и строительства станций до прокладки железных дорог и эксплуатации поездов.
Масштабирование станции и интеграция стали
Линия Элизабет будет обслуживать 41 станцию, в том числе 10 новых. Из существующих станций, подключенных к новой линии, 30 проходят модернизацию для размещения новых моделей поездов и увеличения пассажиропотока.
Мартин Гэмбл, менеджер по строительству станции Фаррингдон, отмечает, что существующий вокзал в центре Лондона,-который в настоящее время находится на поздней-этапе ремонта-после завершения строительства, станет одним из самых загруженных в Великобритании. «Мы раскопали около 42 километров туннелей, — говорит он, — включая 10 новых станций в центре Лондона».
«Линия Элизабет увеличит общую пропускную способность железнодорожной сети Лондона на 10%», — добавляет Гэмбл, отмечая, что новая линия будет перевозить более 200 миллионов пассажиров ежегодно.
Чудо инженерного дела: туннелирование-с помощью стальных силовых установок
Чтобы новая линия Элизабет могла пройти под историческими зданиями Лондона и плотной существующей железнодорожной инфраструктурой, за три года было проложено 42 километра новых туннелей с использованием восьми туннельно-проходческих машин (ТБМ) со стальными-щитовыми щитами.
Эти туннели достигают глубины до 40 метров, что представляет собой сложную инженерную задачу, требующую отработанных современных технологий для безопасного и успешного завершения.
«Диаметр туннелей станции составляет около 12 метров, поэтому во время строительства требуется особая осторожность, чтобы ограничить осадку поверхности», — объясняет Гэмбл.
Используя гигантские ТБМ, оснащенные режущими головками из закаленной стали, бригады проводили земляные работы в различных почвенных условиях по всему городу. «Почвенные условия в некоторых районах, особенно в Фаррингдоне, были постоянно сложными», — подчеркивает Гэмбл.
Управление «поселением»-движением грунта после подземных раскопок- имело решающее значение для крупномасштабного-успеха компании Crossrail в строительстве туннелей. Посредством «компенсационной цементации» цементный раствор,-подобный цементу, был закачан в зоны поселения с высоким-риском. Гэмбл отмечает, что команда Crossrail использовала этот метод, чтобы «сохранять осадку поверхности в приемлемых пределах».
Стальная арматура: основа строительства туннелей
По сравнению с другими станциями Crossrail, туннели Фаррингдона более глубокие и защищены от воды-. Следовательно, эти туннели были построены с использованием монолитного--железобетона-, что является критически важным для подхода к прокладке туннелей. В Фаррингдоне было использовано около 1750 тонн торкрет-бетона и 12750 тонн конструкционной арматурной стали (арматуры, обычно эквивалентной HRB400/Q345).
«Железобетон является стандартом для большинства подземных сооружений», — отмечает Гэмбл и добавляет: «На некоторых участках туннели ТБМ диаметром 7-метров были расширены до 12 метров с использованием торкретбетона».
«Очевидно, что бетон имеет очень низкую прочность на растяжение. Использование стальной арматуры позволяет композитной конструкции быстро достичь необходимой прочности на растяжение».
«Тоткретирование включает в себя сегментированные стальные стержни, добавляемые непосредственно в процессе торкретирования бетона. Эти стержни обеспечивают прочность на разрыв нижележащему слою бетона, предотвращая расслоение».
Этот интегрированный процесс также помог команде Фаррингдона избежать сложной -процедуры, состоящей из двух этапов:-сначала установка арматуры, а затем заливка ее бетоном,-что значительно упростило строительство.
Помимо сборных несущих элементов-несущих элементов и торкретирования, стальные опорные системы позволили быстро и эффективно продвигать туннели, сохраняя при этом другие этапы проекта в соответствии с графиком.
Архитектура станции: эстетика нержавеющей стали и функциональность
Станция Фаррингдон отделана стеклом и облицовкой из нержавеющей стали 304 с ромбовидным-узором, напоминающим близлежащий ювелирный район Хаттон-Гарден. Большой стальной каркас, поддерживающий ромбовидный потолок в западном зале билетных касс, был снят только после того, как была завершена установка постоянного потолка.
В восточном билетном зале элементы дизайна отсылают к расположенному неподалеку Центру искусств Барбакан. Оба зала украшены панелями из нержавеющей стали 316L цвета шампанского- и стеклянными-окнами, создающими непринужденную, гостеприимную атмосферу для пассажиров и путешественников Лондона.
Каждая станция на линии Элизабет отличается уникальным дизайном, обеспечивающим безопасные, доступные и визуально привлекательные пространства, которые эффективно направляют пассажиров от туннеля до уровня улицы.
От А до Б:-высокопрочные стальные рельсы и интеллектуальные системы
После полного открытия по линии Элизабет в часы пик поезда будут курсировать каждые 2,5 минуты. Каждая платформа была отремонтирована для приема новых высокотехнологичных поездов большой-вместимости.
В этих поездах имеется 7–9 полностью соединенных между собой проходных-вагонов, увеличенное пространство для стоянки, различные конфигурации сидений и кондиционеры. Интеллектуальное освещение, контроль температуры и системы рекуперативного торможения сокращают потребление энергии на 30%.
Сетчатые двери платформы-изготовлены из нержавеющей стали (класс 304)-защитяют пассажиров от сквозняков в туннеле и отображают в-информацию о занятости вагона в реальном времени. Это позволяет пассажирам размещаться в менее-людных местах посадки, повышая эффективность и комфорт.
На линии Элизабет было установлено около 50 километров высокопрочной рельсовой стали (эквивалент U71Mn/Q345). Однако потенциальное шумовое воздействие представляло собой уникальные инженерные проблемы вблизи таких уязвимых районов, как Фаррингдон.
«Мы использовали пять разных типов рельсов», — объясняет Гэмбл. «Большинство станций используют стандартные плоские-опорные рельсы, которые вы видите сегодня. Но под Сохо-с его многочисленными студиями звукозаписи-и театром Барбакан нам пришлось установить плавающие путевые плиты».
«Этот тип рельсов предотвращает передачу вибрации при прохождении поездов через туннели, изолируя вибрации от земли и передавая их на надстройку. Для этого на больших стальных пружинах возводится массивная бетонная плита (эквивалент легированной стали 50CrVA/60Si2Mn). Плита поддерживает рельс; пружины гасят вибрации-поэтому, когда вы слушаете Рахманинова в Барбакане, вы не услышите грохот ниже».
Долгосрочное-воздействие: роль стали в устойчивом развитии
После завершения строительства Crossrail и полной эксплуатации линии Элизабет более 1,5 миллионов человек смогут добраться до центра Лондона менее чем за 45 минут. Система улучшит городскую мобильность и эффективность, одновременно уменьшая перегруженность транспортной сети Лондона.
Ожидается, что улучшение сообщения между основными деловыми и финансовыми районами Лондона и аэропортом Хитроу значительно повысит коммерческую активность, а прогнозируемые экономические выгоды Великобритании достигнут 42 миллиардов фунтов стерлингов.
«Вся инфраструктура Crossrail рассчитана на 120-летний срок службы, и сталь сыграла решающую роль в достижении этого срока службы».
Социальные и экологические последствия были ключевыми факторами; многие материалы, где это было возможно, были закуплены на месте, в том числе 2500 тонн конструкционной стали и 2750 тонн стали для временных работ. Повторное использование материалов занимало центральное место в планировании-этапа раскопок.
«Оставшиеся стальные секции и отрезанные-несущие элементы были удалены и переработаны», — отмечает Гэмбл, добавляя, что примерно 99 % материалов проекта Фаррингдон было использовано повторно.
«Каждый объект на Crossrail имеет расчетный срок службы 120-лет, и сталь сыграла важную роль в обеспечении такой долговечности. Эти конструкции предназначены для долгосрочной-службы без замены, что является критически важным моментом при проектировании, гарантирующим, что они останутся в эксплуатации после постройки».
Для проекта такого масштаба выбор материала влияет на успех на каждом этапе. Выбор компанией Crossrail высоко-стали с высокими эксплуатационными характеристиками-от конструкционной углеродистой стали (Q235/Q345/Q355) для армирования и каркаса до -стойкой к коррозии нержавеющей стали (304/316L) для архитектурной облицовки и легированной пружинной стали (50CrVA) для виброизоляции-обеспечивает долговечность, устойчивость и вклад компании Elizabeth Line в транспортное будущее Лондона.
>Советы по выбору материалов. Для крупномасштабных-инфраструктурных проектов, требующих долговечности, свариваемости и эффективности жизненного цикла:
- Конструкционная углеродистая сталь (Q235/Q345/Q355/ASTM A36/A572): идеально подходит для армирования, каркаса и временных работ.
- Нержавеющая сталь (304/316L / ASTM A240): предпочтительна для архитектурной облицовки, экранов на платформах и в средах с высокой-влажностью.
- Легированная пружинная сталь (50CrVA/60Si2Mn): необходима для гашения вибрации,-например, плавающих путевых плит.
- Высокопрочная-рельсовая сталь (эквивалент U71Mn/Q345): критически важна для тяжелых-нагруженных и высокочастотных-железнодорожных операций.
>Все марки поддерживают сертификацию завода (EN 10204 3.1), резку по индивидуальному заказу и готовую к экспорту-упаковку для глобальных инфраструктурных проектов.
Нужна конструкционная углеродистая, нержавеющая или легированная сталь для объектов инфраструктуры, транспорта или промышленных проектов?
Компания Jiangsu Cunrui поставляет углеродистую сталь (Q235/Q345/Q355/45#), нержавеющую сталь (304/316L/310S/2205/904L) и легированную сталь (50CrVA/30Mn2/42CrMo) в пластинах, рулонах, прутках и нестандартных -вырезанных формах-с полной сертификацией стана (EN 10204 3.1), прецизионную продукцию. обработка и экспортная логистическая поддержка. -