25. Конструктивные схемы обделок тоннелей и область

их применения. Обделки сводчатого и кругового очертания.

Для защиты подземных выработок от внешних воздействий и восприятия давления грунта и воды возводят постоянную кон­турную крепь — тоннельную обделку.

Только в крепких, монолитных, невыветривающихся и нетрещиноватых скальных грунтах, практически не оказывающих давления на крепь, тоннели могут быть оставлены без обделки. В крепких, но выветривающих­ся и слаботрещиноватых грунтах устраивают облицовку, вы­равнивающую и закрепляющую поверхность выработки.

Во всех остальных случаях выработки закрепляют по контуру обделкой.

Тоннельные обделки должны быть возведены из материалов, обеспечивающих прочность, водонепроницаемость и долговечность конструкции.

Основными материалами для тоннельных обделок являются бе­тон, железобетон, чугун и сталь.

Форму обделок назначают в соответствии с очертанием тон­нельных выработок в зависимости от способа производства работ и инженерно-геологических условий.

Обделки сводчатого очертания

Монолитные обделки. В большинстве случаев обделки сводча­того очертания возводят из монолитного бетона, придавая им раз­личные конструктивные формы в зависимости от свойств и состоя­ния окружающих тоннель грунтов.

В крепких скальных грунтах с коэффициентом крепости по М. М. Протодьяконову , когда вертикальное давление незначительно, а боковое практически отсутствует, об­делку выполняют в виде пологого свода, опирающегося на грунт (рис.3.1, а).

В менее крепких и трещиноватых грунтах с необходи­мо устраивать обделку не только свода, но и стен тоннеля. При раскрытии выработки за один прием сопряжение свода со стена­ми делают плавным, и обделка приобретает вид подъемистого свода переменной жесткости (рис. 30.1, б).

В грунтах с =2-4, когда раскрытие выработки производят по частям, обделку выполняют в виде пологого свода, опирающегося на вертикальные стены (рис. 3.1, г, д).

В слабых грунтах ( <2), проявляющих значительное верти­кальное и боковое давление, а иногда и давление снизу, обделка имеет замкнутое подковообразное очертание и со­стоит из пологого свода, массивных стен и обратного свода (рис. 3.1, е).

Обделки кругового очертания

Металлические обделки. При щитовой проходке тоннелей в сложных инженерно-геологических условиях — неустойчивых водоносных грунтах при гидростатическом давлении более 0,15-0,2 МПа — возникает необходимость в применении сборных обделок из чугунных или стальных тюбингов, которые характеризуются высокой несущей способностью, жесткостью и водонепроницаемостью.

Железобетонные обделки. В настоящее время при щитовой про­ходке тоннелей в подавляющем большинстве случаев применяют сборные обделки из железобетонных элементов.

Различают жесткие обделки с постоянными или времен­ными связями растяжения и гибкие обделки без связей ра­стяжения в стыках.

26. Городские автотранспортные и пешеходные тоннели. Обделки

прямоугольного очертания.

Автотранспортные тоннели. Такие тоннели, как правило, мел­кого заложения предназначены для пропуска всех видов город­ского безрельсового транспорта. Однако в ряде случаев сооружают тоннели только для пропуска грузовых или легковых автомобилей.

Тоннели мелкого заложения для развязки движения в разных уровнях сооружают на прямых и косых пересечениях, У- и Т-образ­ных примыканиях, а также на разветвлениях двух или нескольких магистралей в тесной увязке с существующей планировкой и за­стройкой, с учетом особенностей уличного движения и расположе­ния подземных коммуникаций.

Пешеходные тоннели. Пешеходные тоннели в городах устраи­вают при пересечении скоростных дорог, магистралей непрерыв­ного движения и улиц с интенсивным движением транспорта и пе­шеходов, на крупных площадях, перекрестках или примыканиях улиц и дорог, в местах наибольшего тяготения пешеходных пото­ков (станции метрополитена, железнодорожные вокзалы, торговые центры, парки). Они должны обеспечивать безопасность и удобства пешеходного и автомобильного движения при минимальных затра­тах времени на преодоление перехода.

Обделки прямоугольного очертания

Обделки автотранспортных тоннелей. Конструкцию закрытой части тоннеля выполняют в виде однопролетной или двухпролетной замкнутой рамы из монолитного или сборного железобетона, а также комбинированной сборно-монолитной конструкции.

Возможны различные модификации типовой сборной конструк­ции за счет изменения формы, размеров и типов отдельных бло­ков. Конструкции автотранспортных тоннелей, со­оружаемых траншейным способом с использованием технологии «стена в грунте», выполняют чаще всего в виде монолитных стен и сборного перекрытия (рис.3.8).