14. Розрахунок монолітних тунельних обробок підково образного обрису
Навантаження, що діють на тунельні обробки, розділяють на постійні, тимчасові та особливі.
До постійних навантажень відносять : гірський тиск, власна вага конструкцій, гідростатичний тиск, дія від попередньої напруги обробки та тиск від споруд, розташованих над тунелем
До тимчасових навантажень відносять : дія на конструкцію транспорту, що рухається по тунелю, а також навантаження, що виникають в період будівництва : тиск розчину, що нагнітається за обробку, вага обладнання та тиск щитових домкратів.
Особливі навантаження виникають при сейсмічних та інших подібних явищ.
Підземні конструкції розраховуються на несприятливе поєднання навантажень.
Для визначення величини гірського тиску використовують метод Протодьяконова.
В
еличина
нормативного максимального навантаження
– об’ємна
вага породи
Якщо тунель збудований у слабких нестійких породах, де утворення природного руйнівного зведення не можливе, або не задовольняється умова H>2h- вертикальне навантаження враховує вагу усієї товщі порід, розташованих над тунелем:
- товщинаі-ого шару ґрунту та відповідно об’ємна вага ґрунту
N- кількість шарів
Активний
бічний тиск породи :
Р
озрахунок
тунельної обробки з активним боковим
тиском. Розрахунок з використанням
методу сил.
Тунельна обробка розрізається по осі симетрії, а дія правої частими замінюється невідомими, моментом Х2 і силами Х1 та Х3.
Система канонічних рівнянь:
Оскільки ми розглядаємо симетричну систему, поперечна сила Х3 = 0
Д
ля
спрощення розрахунку переносимо
згинальний момент Х2 та поперечну силу
Х1 у пружний центр на абсолютно жорсткій
консолі.
Умова
пружного центру :
-
визначаються за допомогою інтеграла
Мора.
Припущення які використовуються в методі сил:
1)Вважається, що система лінійно деформована.
2)Для розрахунку використовують принцип незалежності дії сил.
Знайшовши Х1, Х2 – визначаємо зусилля, моменти і сили у будь-якому перерізі
–
зусилля
у перерізі основної системи у грузовому
стані.
У – ордината центру розглядаємого перерізу
-
кут між площиною перерізу та віссю
симетрії зведення.
Після
цього робиться перевірка на найбільш
небезпечний переріз:
Якщо використовуваний матеріал бетон, то небезпечний переріз знаходитися в замку, оскільки ексцентриситет більший.
15. Проходка штолень при спорудженні тунелів
Штольня - виробка невеликого перерізу, тимчасова, яка використовується при будівництві тонелей, метрополітенів. Тобто при проходці штольні використовують тимчасові кріплення (дерев’яні, металеві, з/б)
Проходку штольні зазвичай починають з передпортальної виїмки, з закріпленим лобовим укісом.
Характер тимччасового кріплення визначається стійкістю грунтів. В міцних скельних грунтах закріплюють тільки покрівлю виробки. Верхняки укладаються на уступи і щільно заклинюють грунт.
В середніх та слабких скальних грунтах штольневе кріплення являє собою неповний дверний оклад, що складається з верхняка та 2 стійок.
У м’яких грунтах потрібна більша площа опирання стійок. Тому при відсутності бокового тиску опорами для стійок служать дерев’яні підкладки. При наявності бокового тиску, конструкцію кріплення доповнюють лежнем діаметром 20-30 см.
У випадках зазначених раніше затяжку поверхонь виробки проводили після виїмки грунту.
У
слабких грунтах це неможливо, тому
спочатку забезпечують закріплення
контуру виробки, а потім проводять
виїмку грунту. Для цього застосовують
забивне креплення, що спирається на
повні дверні оклади. 
Характер тимччасовог окріплення визначається стійкістю грунтів.
1 – стійки діаметром 18-25 см.
2 – розпірки діаметром 12-15 см
3 – клини
4 – верхняк діаметром 20-30 см
5 – поперечини (філанти)
6 – доски (затяжки) ;7 – скоби, які зміцнюють з‘єднання верхняка зі стійкою