ФГБОУ ВПО

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения Императора Александра I

Кафедра « Тоннели и метрополитены »

Курсовая работа:

«Сооружение подводного тоннеля

щитовым способом».

Выполнил: студент

группы МТ-001

Пецулевичс Р.

Руководитель:

Мельник Я.В.

Санкт-Петербург

2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

Содержание ....................................................................................................................... 2

1. Состав проекта .......................................................................................................... 3

2. Инженерно-геологическое описание продольного разреза по трассе тоннеля … 3

3. Продольный профиль тоннеля ................................................................................ 3

4. Варианты тоннельных обделок, их технико-экономическое сопоставление ….. 4

5. Обоснование выбора входа в тоннель ................................................................... 6

6. Расчёт вентиляции тоннеля ................................................................................... 7

7. Выбор расчетного кольца по длине тоннеля. Определение расчетных нагрузок. Составление расчетной схемы. Подготовка исходных данных для расчета на ЭВМ. Расчет обделки на ЭВМ ...................................................................................................................... 10

8. Проверка прочности сечений и подбор арматуры………………………………… 14

9. Производство работ по сооружению тоннеля ……………………………………. 21

10. Выбор принципиальной схемы щитового комплекса для сооружения тоннеля. Определение Геометрических размеров щита и сопротивлений преодолеваемых щитом при передвижении .................................................................................................................... 24

11. Организация и комплексная механизация работ по сооружению участка тоннеля 29

12. Основные мероприятия по охране труда и технике безопасности.......................... 30 Литература ...................................................................................................................... 33

1. Состав проекта.

В состав проекта входят два листа чертежей и данная пояснительная записка. На первом листе показан грунтовый массив, с положением трассы и приведены её харак­теристики. Так же изображены два варианта обделки, одна из которых далее разрабатыва­ется более подробно.

На втором листе изображён проходческий комплекс, циклограмма на сооружение 0.5 м обделки и экспликация.

2. Инженерно-геологическое описание продольного разреза по трассе тоннеля.

Требуется запроектировать автодорожный подводный тоннель габаритом III категории дороги. План трассы - прямая.

Грунты в районе строительства следующие - непосредственно под водоемом залегает легкая песчаная глина f=0,8, далее залегает плотный мергель (крепость - f=3,0), мягкий сланец крепостью f=2,0 и мягкий известняк f=2,0. Проанализировав, решаю, что тоннель пройдет через грунты с крепостями f=3,0 и f=2,0 под руслом реки и повторит ее очертание.

3. Продольный профиль тоннеля.

При проектировании профиля а/д тоннеля учитываем следующие факторы:

- глубину заложения по возможности следует достигать минимальную;

- трасса должна располагаться в однородных и, по возможности, в наиболее благопри­ятных инженерно-геологических условиях;

- уклон тоннеля для обеспечения водотока должен быть не менее 3 ‰. Так как требуется запроектировать а/д тоннель, то максимальный уклон равен i = 40 ‰. Таким образом, учитывая все вышесказанное, принимаем следующий профиль трассы:

• участок длиной 275 м с уклоном 40 ‰ ;

• затем в участок длиной 135 м с уклоном 25 ‰ ;

• далее идет участок длиной 410 м с уклоном 5‰.

• участок длиной 260 м с уклоном 40 ‰;

Таким образом, длина нашей трассы составит 2192,5 м.

4. Варианты тоннельных обделок, их технико-экономическое сопоставление.

1. Обделка из железобетонных тюбингов.

Железобетонная тюбинговая обделка, по конструктивному решению аналогичная чугунной, состоит из элементов коробчатого сечения, которые соединены в продольных и поперечных стыках болтовыми связями (рабочими или монтажными). Тюбинговые железобетонные обделки имеют увеличенную, по сравнению с чугунной, толщину бортов, продольных (радиальны) и поперечных (кольцевых) ребер, а также спинки тюбинга. Размеры бортов и ребер тюбингов назначают с учетом размещения в них рабочей арматуры, а толщину спинки увеличивают еще и для обеспечения водонепроницаемости обделки.

Описание обделки:

1. D_вн = 10,50 м. D_н = 11,70 м.

2. Высота борта тюбинга h_б = 0,600 м.

3. Ширина кольца тюбинговой обделки в направлении оси тоннеля b_k = 0,75 м.

4. Разбивка кольца на элементы. Длина элемента по дуге L = 3000 мм.

Масса блока не должна превышать 2,5 тонн.

m = V_общ* γ_бет. , m = 0,85 * 2,5 = 2,125 т.

Типы блоков: «Н» - 10 шт., «С» - 2 шт., «К» - 1 шт.

5. Способ соединения элементов.

Блоки имеют поперечные и продольные связи между собой. Соединение осуществляется высокопрочными болтами.

6. Водонепроницаемость осуществляется за счет марки бетона по водонепроницаемости W12 и за счет прокладок в стыках между блоками.