3. Проектирование тоннельных обделок кругового очертания

3.1. Внутреннее очертание обделок

При выполнении курсового проекта требуется запроектировать два варианта обделок из сборного чугуна, железобетона или монолитно-прессованного бетона, соответствующие участку тоннеля с наиболее неблагоприятными инженерно-геологическими условиями.

Основными факторами, определяющими выбор конструкций обделок тоннелей, являются: габарит приближения строений, инженерно-геологические и гидрологические условия, материал обделок и конструкционные требования к ним, эксплуатационные и производственные требования, технико-экономические показатели.

Внутренние размеры тоннелей определяются габаритами приближения строений, представляющими условный контур, внутрь которого не должны выступать никакие части сооружений и оборудования.

Внутренние размеры обделок железнодорожных тоннелей должны соответствовать габариту приближения строений «С», приведенному в [1, с. 34–35], с учетом размещения за пределами этого габарита устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), светильников и кабелей, а также строительных допусков на сооружение обделки тоннеля [5, с. 6; 6, с. 15–16].

На криволинейных участках пути габарит «С» должен быть увеличен вследствие наклона вагона и выноса его концов и середины в стороны от оси [1, с. 35].

Габариты приближения строений и оборудования автодорожных тоннелей, располагаемых на прямых в плане участках и кривых радиусом более 1000 м, следует принимать в соответствии с [7].

Ширину проезжей части «Г» назначают в зависимости от категории дороги и длины тоннеля в соответствии с таблицей, приведенной в [5, с. 11; 6, с. 22]. Служебные проходы шириной 750 мм принимаются для тоннелей, сооружаемых на дорогах I и II категорий, по обеим сторонам проезжей части; для тоннелей, сооружаемых на дорогах III и IV категорий – с одной стороны, с противоположной стороны предусматривается устройство защитной полосы шириной 500 мм.

При расположении тоннеля на кривой радиусом 1000 м и менее проезжую часть уширяют [1, с. 35].

Внутреннее очертание обделок железнодорожных и автодорожных тоннелей назначают с учетом размещения в пространстве между контуром габарита приближения строений и обделкой осветительных устройств, дренажных и противопожарных систем, инженерных коммуникаций, а также вентиляционных каналов, площадь сечения которых определяется расчетом. Внутреннее очертание тоннеля следует по возможности приближать к габариту приближения строений и оборудования с целью минимизации площади поперечного сечения. При этом следует оставлять запас, обычно принимаемый 50….150 мм, между угловыми точками габаритов и внутренними очертаниями обделки. Примеры внутреннего устройства обделок кругового очертания приведены в [5, с. 4–6, 12; 6, с. 16, 29].

3.2. Выбор конструкций обделок

Несущие конструкции тоннелей, сооружаемых щитовым способом, выполняют в виде обделок кругового очертания, что обеспечивает наиболее благоприятные условия статической работы конструкции в условиях всестороннего сжатия.

Основными материалами, которые наиболее полно отвечают требованиям щитового способа строительства, являются железобетон и чугун. Реже используются сталь и бетон, как правило в комбинированных многослойных обделках. Рекомендации по выбору материала тоннельной обделки приведены в [4, с. 86–95; 5, с. 13–16; 6, с. 42–55].

В большинстве случаев сборные обделки собирают из металлических или железобетонных элементов заводского изготовления. Нашли применение также круговые обделки из монолитно-прессованного бетона. Рекомендации по выбору типа сборной обделки при выполнении курсового проекта приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1