3.Техніко-економічне обгрунтування оправи.

Обробка для тунелів, що проходять щитами, проектують звичайно збірної конструкції з круговим обрисом. Внутрішній діаметр обробки тунелів метрополітенів повинен задовольняти габариту наближення споруд та дорівнює 5,1 м.

Конструктивні рішення збірних залізобетонних кругових обробок відрізняються типом поперечного перерізу елементів (тюбінги, блоки ребристого і суцільного перерізу); типом поздовжніх стиків у кільці; характером зв’язку між суміжними кільцями; числом типових розмірів елементів у кільці.

Для попереднього визначення товщини блоків і висоти бортів тюбінгів можна користуватися емпіричною формулою:

де внутрішній радіус обробки;

коефіцієнт міцності породи, за класифікацією М.М. Протод’яконова;

для залізобетонних блоків суцільного перерізу з бетону класу В50 та чавунних тюбінгів;

для залізобетонних блоків суцільного перерізу з бетону класу В30;

Вихідні данні:

1. Тип тунелю – метрополітен;

2. Геологічні умови – пісок ; f = 0,3;

3. Глибина закладення тунелю – 60 м;

4. Рівень грунтових вод­ – 50 м;

5. Довжина дільниці – 1500 м;

Варіант №1

Обробка з чавунних тюбінгів (СЧ – 21 – 40 ).

(см);

- зовнішній радіус обробки;

n=7,5 – емпіричний коефіцієнт;

Приймаємо см;

1. Об’єм розробленого ґрунту:

; (3.1)

- зовнішній діаметр оправи;

2.Об’єм ґрунту, що навантажується: ;

; (3.2)

k = 1,1 – коефіцієнт розрихлення ;

3.Монтаж оправи: т ;

т ; (3.3)

- питома вага чавуну ( =7,2т/ ) ;

- внутрішній діаметр оправи ;

Маса кільця чавунної оправи (ширина кільця 1 м): ; т

т; (3.4)

ширина кільця оправи.

4.Нагнітання за оправи розчину: ;

(3.5)

5.Чеканка швів: ;

м (3.6)

n – кількість поздовжніх швів у кільці.

Таблиця трудозатрат для варіанту №1

№ п/п	Найменування робіт	Одиниці виміру	Об'єм робіт	Трудозатрати на одиницю	Шифр	Трудозатрати на 1 п.м., чол.год
1	Розробка породи	м³	24,62	0,3855	29-80-7	9,5
2	Навантаження породи	м³	27,08	0,4108	29-94-1	11,1
3	Монтаж оправи	т	2,94	5,07	29-128-1	14,9
4	Нагнітання за оправу	м²	17,58	1,18	29-138-3	20,74
5	Чеканка швів	м	24,014	1,55	29-145-4	37,2
Всього:						93,44

Варіант 2

Обробка з залізобетонних блоків суцільного перерізу (бетон класу В50);

Приймаємо h = 25 (см).

1.Об’єм розробленого ґрунту:

(3.1)

2.Об’єм ґрунту, що навантажується: ;

(3.2)

3.Монтаж оправи: ;

; (3.3)

λ=1 – коефіцієнт, що враховує наявність порожнин у елементах оправи.

Маса кільця залізобетонної оправи ( ширина кільця 1 м): ;

т ; (3.4)

4.Нагнітання за оправи розчину: ;

(3.5)

5.Чеканка швів: ; де n = 8.

м. (3.6)

Таблиця трудозатрат для варіанту №2

№ п/п	Найменування робіт	Одиниці виміру	Об'єм робіт	Трудозатрати на одиницю	Шифр	Трудозатрати на 1 п.м., чол.год
1	Розробка породи	м³	24,62	0,3855	29-80-7	9,5
2	Навантаження породи	м³	27,08	0,4108	29-94-1	11,1
3	Монтаж оправи	м³	4,2	6,09	29-126-7	25,6
4	Нагнітання за оправу	м²	17,58	1,18	29-138-6	11,9
5	Чеканка швів	м	24,014	1,33	29-145-11	31,9
Всього:						90

Варіант 3

Обробка з залізобетонних блоків суцільного перерізу (бетон класу В30);

Приймаємо h = 30 (см).

1.Об’єм розробленого ґрунту:

(3.1)

2.Об’єм ґрунту, що навантажується: ;

; (3.2)

3.Монтаж оправи: ;

; (3.3)

Маса кільця залізобетонної оправи (ширина кільця 1 м): ;

т (3.4)

4.Нагнітання за оправи розчину: ;

(3.5)

5.Чеканка швів: ; де n = 8.

м. (3.6)

Таблиця трудозатрат для варіанту №3

№ п/п	Найменування робіт	Одиниці виміру	Об'єм робіт	Трудозатрати на одиницю	Шифр	Трудозатрати на 1 п.м., чол.год
1	Розробка породи	м³	25,5	0,3855	29-80-7	9,83
2	Навантаження породи	м³	28,05	0,4108	29-94-1	11,523
3	Монтаж оправи	м³	5,09	6,09	29-126-7	30,9981
4	Нагнітання за оправу	м²	17,898	1,18	29-138-6	21,12
5	Чеканка швів	м	24,014	1,003	29-145-11	24,014
Всього:						97,49

На підставі даних таблиць можна зробити висновок, що найбільш раціональним для побудови тунелю є варіант №2 – залізобетонні блоки суцільного перерізу (бетон класу В50).

До розрахунку приймаємо варіант №2.