Водонепроницаемые обделки из железобетонных элементов.
При сооружении тоннелей со сборной обделкой из железобетонных элементов в необводнённых грунтах, для предотвращения попадания в тоннель случайных вод достаточно выполнить чеканку продольных и поперечных швов мастиками, изготовленными на базе водонепроницаемых цементов.
Однако, при наличии подземных вод в месте расположения тоннеля водонепроницаемость железобетонных обделок может быть обеспечена только за счёт использования внутренних стальных или чугунных экранов. Некоторые конструктивные решения предлагают устраивать промежуточный стальной или полимерный экран, но в этом случае конструкция элемента обделки и его изготовление становится настолько сложными, что некоторое сокращение расхода металла не окупает дополнительных расходов, связанных с изготовлением такой обделки.
Конструкция обделки из железобетонных блоков с внутренней стальной гидроизоляцией показана на рисунке 3.30.
Рис. 3.30. Конструкция железобетонной обделки с внутренней металлоизоляцией:
а – сечение по кольцу; б – продольный
разрез; 1 – стальной лист
;
2 – стальные накладки, привариваемые в местах стыков.
Внутренний стальной лист 1 при помощи анкеров связан с арматурным каркасом блока и вместе с ним устанавливается в форму в процессе бетонирования элемента. Герметизация стыков между кольцами и блоками в кольце обделки осуществляется при помощи стальных накладок привариваемых к стальным листам в продольных и поперечных стыках.
Основными недостатками такой обделки являются: необходимость выполнения большого объёма сварочных работ в условиях стеснённого пространства тоннеля и устройство антикоррозионной защиты внутренней поверхности стальных листов.
Другим способом герметизации тоннелей с железобетонной обделкой может служить установка чугунной плиты по внутренней поверхности блока (аналогично тому, как это делается в плоском лотке чугунной обделки). Конструкция такой обделки показана на рисунке 3.31.
Рис. 3.31. Конструкция сборной железобетонной обделки с гидроизоляцией из чугунных плит:
а – обделка с полигональными чугунными плитами и шарнирными продольными стыками; б – тоже с плоскими продольными стыками; в – тоже с промежуточными чугунными тюбингами; 1 – полигональная чугунная плита; П – промежуточный чугунный тюбинг.
Чугунная плита не подвержена коррозии, но её связь с арматурным каркасом блока осуществляется более сложно, чем в случае со стальной изоляцией (из-за невозможности сварки). Кроме того, герметизация стыков между элементами обделки не достаточно надёжна и может быть нарушена в результате динамических воздействий. Более надёжной, в этом отношении, является обделка с промежуточными чугунными тюбингами (рис. 3.31.б), так как введение в кольцо обделки этих элементов позволяет применять в некоторых продольных и поперечных стыках болтовые связи, что повышает жёсткость кольца обделки.
Однако, оба рассмотренных варианта водонепроницаемых обделок не дают сколь либо значительного сокращения расхода металла по сравнению с чисто чугунной обделкой.