1.7 Порталы транспортных тоннелей

В местах перехода железной дороги от открытой выемки к тоннелю возводят портал, который предназначен для обеспечения устойчивости лобового откоса выемки, отвода воды, стекающей по склону массива, защиты пути или проезжей части от скатывающихся по склону отельных обломков породы, а также для архитектурного оформления входа в тоннель.

В зависимости от крутизны склонов горного массива и состояния грунтов на склонах устраивают порталы в виде наклонных оголовков, порталы с врезной или выносной портальной стенкой.

Оголовок, представляющий собой выступающее из плоскости откоса усиленное армированием утолщенное кольцо тоннельной обделки с парапетом, устраивают в случае крепких скальных грунтов склонах, имеющих значительную крутизну. Врезные прямые порталы применяют в сравнительно устойчивых склонах, когда переход к тоннелю осуществляется с устройством предпортальной выемки. Глубину предпортальной выемки принимают исходя из минимальных нарушений естественного равновесия горных склонов. В глинистых грунтах глубина выемки не должна превосходить 12 – 15 м, в скальных грунтах 20 м. Минимальную глубину предпортальной выемки назначают так, чтобы над обделкой первых колец оставался слой грунта (около 2 – 3 м), обеспечивающий возможность проходки закрытым способом.

При наличии неустойчивых оползневых склонов портал выносят за пределы оползневых участков, а склон и обделку покрывают грунтовой засыпкой, уполаживая лобовой откос выемки и укрепляя его мощением. Вынос портального звена обделки за пределы лобового откоса предусматривают также в том случае, когда портальное вентиляционное строение располагается под обделкой.

В состав портала входят: торцевая портальная стена, водоотводная поперечная канава за портальной стеной и первое кольцо обделки.

Портальная стена с проемом для пропуска транспорта связывается с первым кольцом обделки с помощью арматуры или отрезков из прокатных профилей, устанавливаемых по периметру обделки, и опирается на боковые откосы предпортальной выемки, в которые заделывается на глубину 0,8 – 1,0 м. В неустойчивых грунтах она опирается на боковые подпорные стены, закрепляющие боковые откосы выемки. Стена портала имеет возвышение над грунтовой засыпкой первого кольца обделки на 1,1 м, которое называют парапетом. Парапет предназначен для задержания камней, осыпающихся с лобового откоса.

Портальная стена и первое кольцо обделки в наибольшей степени подвергаются атмосферным (а в сейсмически активных районных сейсмическим) воздействиям. Поэтому их выполняют из железобетона. Толщина стены обычно 0,8 – 1,2 м.

Для сбора осыпающихся с откоса камней и грунта за парапетом предусматривается горизонтальная площадка длиной не менее 2,5 м из плотной грунтовой засыпки, в которой устраивается поперечный водоотводный лоток с уклоном 3‰ в обе стороны для отвода воды в продольные канавы на боковых откосах. Толщина грунтовой засыпки за парапетом должна быть не менее 1,5 м до низа водоотводного лотка, чтобы обеспечить амортизацию возможных ударов скалывающихся камней. Глубина заложения подошвы фундаментов портальной стены и подпорных стен предпортальной выемки в скальных грунтах должна быть не менее 0,25 – 0,30 м, в нескальных непучинистых грунтах не менее 1,0 м, а в остальных случаях должна быть не менее чем на 0,25 м превышать расчетную глубину промерзания грунта.

Конструкцию портала смотри на рисунке 1.6.