4. Конструктивные решения металлических элементов зданий и сооружений.

Билет №9

1. Особенности возведения монолитно-бетонной обделки тоннелей. Применяемое оборудование.

Возведение обделки в тоннелях является одним из наиболее сложных и трудоемких процессов, во многом предопределяющих скорость их стро­ительства. Качественно возведенные конструкции обеспечивают надеж­ность, долговечность и высокие эксплуатационные характеристики тоннеля.

В большинстве случаев в качестве материала обделки применяют мо­нолитный бетон класса В-15 и В-20 и лишь в отдельных случаях — В-25 и В-30 или набрызгбетон. Реже применяют монолитные железобетонные конструкции, в основном, в тоннелях с большими пролетами и в сейс­мически опасных районах.

Свойства и достоинства монолитного бетона достаточно полно осве­щены в технической литературе. Выделим лишь важнейшие технологи­ческие характеристики. Известно, что пластичное состояние бетонной смеси в момент ее укладки дает возможность использовать ее для со­здания конструкции любой формы и размеров. При этом важнейшими характеристиками бетонной смеси являются подвижность, обеспечиваю­щая транспортирование смеси без расслоения на требуемое расстояние, удобоукладываемость, обеспечивающая распределение смеси в опалубке любой конструкции, и, наконец, формуемость, позволяющая без рассло­ения уплотнять уложенную бетонную смесь.

Перечисленные характеристики бетонной смеси и высокое качество затвердевшего бетона достигают при применении обычного портландце­мента путем введения в смесь специальных добавок:

• уплотняющих (водорастворимая полиамидная смола, жидкое стекло);

• пластифицирующих (триполифосфат и др.);

• воздухововлекающих (синтетические поверхностно-активные до­бавки).

При последовательной схеме тоннель проводят на полную либо на достаточно большую длину. Затем проходческие работы останавливают и приступают к возведению обделки на пройденном участке. Эту схему применяют в крепких, устойчивых породах, допускающих временное крепление тоннеля в течение длительного времени.

При параллельной схеме проходческие работы (т.е. работы по вы­емке породы) и возведение обделки совмещены во времени, но разнесены по длине тоннеля. Отставание возведения обделки от забоя зависит от ряда факторов и составляет примерно 75-100 м. Эту схему применя­ют в породах, не допускающих временного крепления тоннеля в течение длительного времени. Сравнительно редко бетонную обделку возводят непосредственно в забое вслед за его подвиганием, при этом бетонные работы включают в проходческий цикл. В практике такая схема носит название совмещенной.

Возведение бетонной обделки складывается из подготовительных работ, монтажа опалубки, приготовления и транспортирования бетонной смеси и укладки ее за опалубку.

Подготовительные работы включают, в основном, подготовку участка тоннеля к бетонированию, очистку породной поверхности от заколов и вывалов, укладку пути для перемещения опалубки и др.

Опалубки, применяемые для бетонирования, в конструктивном отно­шении подразделяют на инвентарные (сборно-разборные) и передвиж­ные

Укладку бетонной смеси за опалубку осуществляют механизирован­ным способом, для чего используют бетононасосы и пневмобетоноуклад-чики. При этом в тоннелестроении предпочтение отдают бетононасо­сам, так как по сравнению с пневмобетоноукладчиками они обеспечива­ют более равномерную подачу бетона без расслаивания, высокую про­изводительность и ббльшую дальность транспортирования по горизон­тали и вертикали. Бетонную смесь подают по бетоноводу диаметром 150 мм, состоящему из труб и колен с быстроразъемными соединения­ми. Принципиальная схема возведения бетонной обделки приведена на рис. 5.37.

Для укладки бетона применяют один или два бетононасоса и два бе-тоновода для равномерной загрузки опалубки. Бетоноводы размещают на специальных тележках и обычно располагают впереди опалубки. Это исключает частую переборку их звеньев при перестановке опалубки. Бе-тоновод вводят за опалубку через специальные окна (люки) или в ее торец так, чтобы высота падения смеси не превышала 2 м. Смесь укла­дывают слоями толщиной 20-30 см и уплотняют глубинными вибрато­рами, причем нижележащий слой при его перекрытии следующим должен сохранять способность разжижаться при вибрировании.