26

Содержание

1. Исходные данные……………………………………………………….........4

2. Обоснование принятого типа обделки ……………………………………..5

2.1. Возможные варианты типа обделки в заданной проектной ситуации…………………………………………………………………....5

2.2. Обоснование к проектированию принятого типа обделки…….......7

3. Проектирование конструкции обделки………………………………………8

3.1. Проектирование кольца обделки …………………………………..8

3.2 . Конструкция нормального и замкового сегментов кольца обделки…………………………………………….............................................8

3.3. Конструкция радиальных и кольцевых стыков сегментов……....9

4. Расчет обделки ……………………….........................................................10

4.1. Составление схемы нагрузок на обделку ………………………....10

4.2. Составление расчетной схемы обделки……………………………14

4.3. Статически расчет обделки с использованием компьютерной программы………………………………………………………………………18

5. Проверка прочности сегментов и болтовых соединений …………………20

5.1. Проверка прочности сечений сегментов……………………………20

5.2. Проверка прочности радиальных стыков блока…………………...22

6. Технология строительства тоннеля…………………………………….23 6.1. Разработка грунта в забое и его крепление ………………………23 6.2 . Уборка грунта ……………………………………………………….23

6.3. Монтаж обделки …………………………………………………….23

6.4. Нагнетание раствора за обделку …………………………………..24

6.5. Гидроизоляция обделки…………………………………………...25

Литература ……………………………………………………………………..26

1. Исходные данные

В соответствии с заданием требуется разработать проект переходного тоннеля в данных геологических условиях согласно шифру.

Расшифровка задания:

Шифр: П1.4 – 4 – 10

Указанный шифр задания означает:

П– перегоны тоннель.

1.4 – тип инженерно геологических условий принимаемых по таблице П1.1. С поверхности залегает грунт типа 1 принимаемый по таблице П1.5 – песок гравелистый залегающий в пределах 9м. Ниже залегает грунта типа 3 – суглинок полутвердый (таблице П1.5) залегающий на глубину бурения скважины (на 4м ниже лотка).

4– глубина залегания подземных вод.

10 – расстояние от поверхности земли до уровня головки рельсов.

В результате выше изложенного можно составить проектную ситуацию.

Рисунок 1.1. Проектная ситуация.

Таким образом, обделка залегает в двух слоя грунта и имеет коэффициент упругого отпора грунта более 0,35 кН/м³*10^-5 и коэффициенте крепости 0,6.

2. Обоснование принятого типа обделки

2.1. Возможные варианты типа обделки в заданной проектной ситуации

При назначении вариантов обделки исходят из того, чтобы обделка в заданных геологических условиях обладала требуемой жесткостью, водонепроницаемостью, технологичностью, долговечностью и экономичностью.

При щитовом способ строительства тоннелей применяют обделки из сборных элементов заводского изготовления.

Щитовой способ применяют в самых разнообразных инженерно – геологических условиях, поэтому для обеспечения надежности и долговечности применяют различные типы обделок, каждая из которых эффективна в определенных грунтовых условиях.

Сборные обделки по конструктивной схеме и характеру статической работы делятся на:

1. Жесткие обделки – сегменты соединяются в кольце и между кольцами с помощью болтов, при этом монтируются с перевязкой продольных стыков.

2. Гибкие – это обделки, не имеющие связей растяжения в продольных стыках сегментов, хотя и могут иметь связи между кольцами, их монтируют без перевязки смежных колец.

В настоящее время применяют следующие типы сборных обделок:

1. Чугунная тюбинговая

2. Железобетонная блочная без связей

3. Железобетонная блочная со связей

4. Железобетонная блочная повышенной водонепроницаемости

При выборе типа обделки в конкретных инженерно-геологических условиях следует анализировать такие показатели этих условий как: деформационную характеристику (коэффициент упругого отпора) и величину гидростатического давления (ГСД) в водоносных грунтах на уровне лотка тоннеля.

Если грунт обладает незначительным коэффициентом упругого отпора К<0,3-0,35*10⁵кН/м³, то обделка должна работать как упругое кольцо и обладать жесткостью т.е. чугунная тюбинговая обделка приведенная на рисунке 2.1.

Если грунт обладает коэффициентом упругого отпора К>0,35*10⁵кН/м³, то тип обделки следует принимать в зависимости от величины ГСД. Так при Р_г.с.>0,25-0,3МПа используют чугунную тюбинговую обделку как надежно защищающую тоннель от проникновения грунтовых вод, а также имеющую высокую несущую способность.

При Р_г.с.>0,1-0,25МПа используют чугунную тюбинговую обделку или железобетонная блочная повышенной водонепроницаемости приведенной на рисунке 2.2 в зависимости от принятой технологии щитовой проходки.

При Р_г.с<0,1МПа в водоносных грунтах или несвязных грунтах при отсутствии ГСД применяют железобетонную блочную со связями приведенная на рисунке 2.3. Связи в этой обделке предназначены для увеличения продольной жесткости обделки и недопущения проявления клавишного эффекта, в результате которого будет расстройство стыков и протечка.

В случае залегания обделки в таких грунтах как: твёрдые и полутвердые глины и суглинки, твердые супеси можно применять сборную железобетонную обделку без связей приведенную на рисунке 2.4. Отсутствие связей в таких обделках позволяет снизить величину изгибающих моментов в блоках за счет совместной работы многошарнирной обделки с окружающим грунтовым массивом, обладающим достаточно значительным упругим отпором.