Продольный профиль, план тоннеля, поперечное сечение, выбор конструкции обделок. Конструирование обделок кругового очертания. Расчет обделки с помощью ЭВМ. Проверка прочности сечения обделки. Основные мероприятия по охране труда и технике безопасности.
Тоннелем называют горизонтальное или наклонное подземное искусственное сооружение, имеющее значительную протяженность по сравнению с поперечным сечением и предназначенное для транспортных целей, пропуска воды, прокладки городских коммунальных сетей или размещения производственных предприятий. Метрополитеном называют городской внеуличный электрифицированный рельсовый транспорт, оборудованный надежными системами безопасности движения и предназначенный для скоростных массовых пассажирских перевозок. Применение транспортных тоннелей (железнодорожных, автодорожных, судоходных, пешеходных тоннелей метрополитенов) позволяет преодолевать значительные препятствия (горные массивы, воду), сокращать длину трассы, увеличивать безопасность движения.Назначение тоннеля: тоннель метрополитена перегонный подводный. Характеристика грунтов: Наименование Коэффициент крепости, Кажущийся угол внутреннего трения, Объемная масса, 1.Расположение трассы метрополитена в плане должно удовлетворять требованиям технических условий. Трасса метрополитена, в соответствии с заданием, располагается на прямой, что обеспечивает кратчайшую длину перехода, минимальные объемы разрабатываемой породы и минимум необходимых материалов, а также простоту и надежность всего производственного процесса. Требование: алгебраическая разность смежных уклонов не должна превышать 8-10% 0, в подводных тоннелях не распространяется, так как трасса вписывается по вертикальной кривой. Высота свода обрушения назначается из условия м, , , где - высота свода обрушения, , где = 5.Внутреннее очертание обделки назначаю с учетом габарита приближения строения и с учетом зазоров между характерными точками габарита и внутреннего очертания обделки.Конструкцию тоннельных обделок выбираю исходя из инженерно-геологических условий и размеров поперечного сечения тоннеля.В решение задачи по установлению основных параметров обделки входит: - выбор конструкции материала обделки, конструкции продольных стыков и типа связей между элементами; определение ширины кольца обделки, количество и расположение элементов в кольце; Внутренний радиус обделок перегонных тоннелей метрополитена принимается стандартным и равным Rв = 2550 мм для прямолинейных участков пути и кривых радиусом более 200 м. Высоту сечения обделки h (см) назначают по эмпирическим формулам а) для сборных железобетонных обделок k=10 для класса бетона B30 (для железобетонных монолитных обделок) б) для обделок из чугунных тюбингов Полученную толщину обделки корректируют с учетом размеров типовых конструкций и окончательно устанавливают на основании статического расчета.Путь в ж/д тоннеле устраивают на бетонном или железобетонном основании, на котором размещается верхнее строение пути: рельсы, шпалы, балластный слой и т. п. Для балластной конструкции пути в качестве балласта используют камень твердой породы, при этом толщина балластного слоя под шпалой в подрельсовых зонах должна быть не менее 0, 35 м. Допускается применение безбалластной конструкции пути. Для удаления воды к порталам в тоннелях предусматриваются водоотводные лотки, которые должны иметь продольный уклон, соответствующий уклону тоннеля, но не менее 0. 003.В инженерных методах расчета взаимодействия породы и обделки заменяется более простым. Контактные напряжения представляются в виде двух самостоятельных компонентов - активной нагрузки на обделку со стороны массива и реактивного отпора породы прикладываемого на тех участках контактного контура, где обделка стремиться в сторону породы. Активная нагрузка складывается из вертикального горного давления, собственного веса обделки, внешнего давления воды и т. п. При сооружении тоннеля в слабых неустойчивых грунтах, не оказывающих отпора (f=0, 8), применяют расчетную схему виде свободно деформирующегося кольца постоянной жесткости, находящегося по воздействием внешних нагрузок и уравновешивающей реакции грунта, равномерно распределенной по его горизонтальной проекции Равномерно распределенную по пролету обделки нормативную нагрузку от вертикального горного давления определяют в зависимости от возможности или невозможности образования над выработкой свода обрушения.Щитовой способ сооружения тоннелей - щитовая проходка, основан на применение в забое специального агрегата - проходческого щита. Щит представляет собой подвижную металлическую крепь надежно ограждающую забойную зону от окружающего грунтового массива. Под его защитой выполняются основные операции проходческого цикла: разработка грунта, укрепление забоя, уборка грунта, возведение обделки. Достоинства щитового способа: место возведение обделки более приближено к забою, контур выработки надежно защищен щитом, отсутствие временной крепи контура выработки, меньшее использование труда и материала на возведение временной крепи, широкий диапазон применения, высокая безопасность работ, полная механизация работ, максимально приближенное очертание выработки к обделке.
