Древесина как материал подземных сооружений:

Древесина по многим свойствам и параметрам не подходит для применения в конструкциях с продолжительными сроками эксплуатации и и сложными схемами нагружения, поэтому в подземном строительстве в основном используется для возведения временной крепи и других конструкций с непродолжительным сроком службы.

Древесина – это материал, получаемый из срубленного и очищенного от коры и ветвей ствола дерева.

Достоинства древесины как материала подземных сооружений:

• Легкий материал и весьма прочный материал, ККК один из самых высоких среди классических строительных материалов

• Высокая химическая стойкость

• Технологичность

• Экологичность

Недостатки:

• Высокая степень анизотропности

• Высокая гигроскопичность

• Загниваемость

• Легкая возгораемость

• Наличие пороков

Вопросы для текущего контроля и зачёта.

1. Каким способом изготавливается керамика?

2. Какие виды сырья относятся к искусственным строительным материалам?

3. Дайте определение термину – прочность, к какой группе свойств материалов она относится?

4. На какие виды разделяют материалы по огнестойкости?

5. Назовите коэффициент конструктивного качества для основных материалов, используемых при строительство ПС

6. Перечислите важнейшие свойства бетона, дайте краткую характеристику каждому свойству, какой класс бетона в основном используется при строительстве метро?

7. Чем важна и как определяется удобоукладываемость бетонной смеси?

8. Назовите способы для сокращения срока, необходимого бетону для достижения предела прочности

9. Когда рационально использовать дисперсно-армированный бетон, назовите его достоинства и недостатки?

10. Перечислите основные способы применения стали при строительстве ПС?

Лекция № 4 общие сведения о тоннелях Основные понятия и термины используемые при строительстве тоннелей классификация тоннелей:

Тоннелем называют горизонтальное или наклонное подземное искусственное сооружение, предназначенное для транспортных целей, пропуска воды, размежения коммуникаций и других целей, длина которого обычно значительно превышает поперечные размеры.

Городской тоннель: Подземное инженерное сооружение для пропуска транспортных средств, расположенное в административных границах города.

Дренажная штольня: Штольня, предназначенная для защиты тоннеля от грунтовых вод или снижения гидростатического давления.

Дорожная одежда: Многослойная конструкция в пределах проезжей части, воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая ее на грунт или элемент конструкции тоннеля.

Железнодорожный тоннель: Подземное протяженное инженерное сооружение, предназначенное для пропуска железнодорожного транспорта в целях преодоления высотных или контурных препятствий, в том числе и в городах.

Закрытый способ работ: Сооружение тоннеля без вскрытия поверхности земли

Защитная полоса: Пристенное возвышение с противоположной относительно служебного прохода стороны тоннеля, предназначенное для повышения безопасности дорожного движения, в том числе находящихся в тоннеле людей и защиты конструкций тоннеля от внешних механических воздействий.

Зона безопасности: Отделенное противопожарными преградами помещение (отсек) в объеме тоннеля или притоннельное сооружение, приспособленное для временного пребывания людей во время пожара в транспортной зоне или другой части тоннеля.

Интенсивность движения: Количество транспортных средств, проходящих через сечение дороги за единицу времени (за сутки - авт/сут, за час - авт/ч).

Кривая переходная: Кривая переменного радиуса между участками дороги различной кривизны в плане, служащая для обеспечения плавного изменения трассы в целях повышения безопасности и удобства движения транспорта.

Обделка: Постоянная несущая конструкция, воспринимающая внешние нагрузки, ограждающая подземную выработку и образующая внутреннюю поверхность подземного сооружения.

Притоннельные сооружения: Подземное или наземное сооружение, предназначенное для расположения технологических или эксплуатационных обустройств, обеспечивающих жизнедеятельность и обслуживание тоннеля.

Противопожарная защита: Совокупность организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него.

Путепровод тоннельного типа: Тоннель с протяженностью перекрытой части менее 300 м, являющийся элементом транспортной развязки и предназначенный для движения транспортных средств.

Рампа: Сооружение, служащее для перехода транспортных средств с проезжей части на поверхности земли в тоннель или наоборот.

Сервисная штольня: Штольня, предназначенная для обслуживания основного тоннеля.

Тоннельный переход: Комплекс сооружений для подземного (подводного) преодоления высотных либо контурных препятствий для движения автомобильного и железнодорожного транспорта.

Танспортная зона: Основная часть объема тоннеля или часть комплексного подземного сооружения с расположенными в ней ездовым полотном, другими элементами строительных конструкций, а также с эксплуатационным оборудованием, необходимым для использования тоннеля в качестве транспортного сооружения.

Транспортная штольня: Штольня, предназначенная для транспортирования людей, инструмента и инвентаря.

Классификация тоннелей:

1) По назначению

- Тоннели на путях сообщения: железнодорожные; автодорожные; судоходные; пешеходные; тоннели метрополитенов.

- Гидротехнические: тоннели гидроэлектростанций; для водоснабжения (деривационные); орошения (ирригационные); осушения (мелиоративные).

- Коммунальные: канализационные; коллекторные.

- Горнопромышленные: транспортные; дренажные; вентиляционные.

- Специального назначения: подземные электростанции; заводы; ангары; морские базы; склады, гаражи, убежища и т.п.

К гидротехническим тоннелям, предназначенным для перемещения больших объемов воды, относят тоннели гидроэлектростанций, подводящие воду к турбинам и отводящие ее после использования, тоннели водоснабжения, подающие воду для населенных пунктов (иногда на расстояние в десятки километров), тоннели, используемые для улучшения земель (ирригационные и мелиоративные).

Упомянутые выше судоходные тоннели являются транспортно-гидротехническими, так как их сечение частично заполнено водой.

Коммунальные тоннели являются существенным элементом хозяйства современного города. Это подземные водостоки, к которым относятся целые реки, заключенные в трубы, водопроводные и канализационные тоннели, а также коллекторы, служащие для размещения подземных городских сетей (силовых и телефонных кабелей, газопроводов, водопроводных магистралей и т.п.). В перспективе — это тоннели-каналы глубокого заложения.

Горнопромышленные тоннели обслуживают предприятия, добывающие полезные ископаемые.

К тоннелям специального назначения относят подземные оборонные сооружения, а также подземные электростанции, гаражи и т.п.

2) По глубине расположения

– мелкого заложения (располагаются на глубине до 15 м от дневной поверхности);

– глубокого заложения (располагаются на глубине более 15 м);

3) По форме и размерам поперечного сечения

По форме:

– сводчатого очертания;

– круглого очертания;

– прямоугольного очертания.

По размерам сечения:

– до 20 м2 – малые тоннели;

– от 20 до 50 м2 – средние тоннели;

– свыше 50 м2 – большие тоннели.

4). По месту расположения

– горные (сооружаются в горной местности под возвышенностями , холмами и горными хребтами);

– городские (сооружаются в городах под улицами, площадями, застроенными кварталами;

– подводные (прокладываются под водоемами или по дну их).

5) По способу сооружения

– Горный способ (разработка забоя на полное сечение либо по частям, без вскрытия поверхности, с использованием буровзрывных работ или тоннелепроходческих машин).

– Щитовой способ (разработка забоя на полное сечение, без вскрытия поверхности, с использованием проходческих щитов или полущитов).

– Продавливание (разработка на полное сечение без вскрытия поверхности, с использованием вдавливания в породу готовых секций тоннеля).

– Открытый способ (разработка забоя со вскрытием поверхности в открытых котлованах, а также с использованием траншей и специальной передвижной крепи).

– Специальные способы (с использованием опускных секций, кессонов и колодцев, а также искусственного закрепления пород, водопонижения и замораживания).

Самые большие тоннели в мире

1. Готардский базовый тоннель 57,00 км

Крупнейший строящийся тоннель за всю историю Европы, запланированная протяжённость — 57 км, сооружение станет самым длинным железнодорожным тоннелем в мире. Проект планируется завершить в 2015 году

2. Сейкан 53,90 км (Япония) — является на сегодня самым длинным ж.д. тоннелем, соединяющим острова Хонсю и Хоккайдо. Тоннель открыт для движения 13 марта 1988 года. Имеет титулы самый длинный железнодорожный тоннель и самый длинный подводный тоннель.

3. Евротоннель 49,94 км, проложенный под Ла-Маншем между Фолкстоуном (графство Кент, Великобритания) и Кале (Франция). Несмотря на то, что этот тоннель уступает по общей протяжённости туннелю Сейкан, его подводный участок (около 39 км) на 14,7 км длиннее подводного участка железнодорожного туннеля Сейкан. Тоннель под Ла-Маншем официально открыт в 1994 г.

4. Лёчберг 34,70 км — самый длинный сухопутный тоннель на линии Берн — Милан, находится в Швейцарии. Его длина 34 километра. Он соединяет район Берна и Интерлакена с районом Брига и Церматта.

5. Guadarrama Tunnel 28,37 км — железнодорожный тоннель в Испании, соединяющий высокоскоростным маршрутом Мадрид и Вальядолид. Тоннель открыт в декабре 2007 года. Имеет титул самый длинный тоннель Испании.

6. Iwate-Ichinohe Tunnel 25,81 км — подземный железнодорожный тоннель в Японии, связывающий Токио и Аомори. Тоннель открыт в 2002 году и при открытии имел титул самый длинный подземный железнодорожный тоннель.

7. Хаккода 26,5 км — самый длинный сухопутный тоннель Хаккода находится в Японии, протяженность железнодорожного отрезка составляет 26,5 километра.

8. Лердальский тоннель 24,50 км

9. Daishimizu Tunnel 22,20 км — Железнодорожный тоннель в Японии, соединяющий Ниигата и Токио. Во время строительства тоннеля возник пожар и задымление, которое унесло жизни 16 рабочих.

10. Wushaoling Tunnel 21,05 км

Двойной железнодорожный тоннель в провинции Ганьсу на северо-западе Китая. Имеет титул самый длинный железнодорожный туннель в Китае

Самым длинным железнодорожным тоннелем в России является «Северо-Муйский тоннель», его длина 15,3 км.

Самый длинный тоннель будущего – Японо-корейский тоннель длиной 187 километров, который соединит Японию и Южную Корею, переговоры о его строительстве ведутся длительное время.