3

Содержание

Введение 5

1.Исходные данные к проекту 6

2.Трасса тоннеля 6

2.1. Обоснование продольного профиля 6

2.2.Определение длины тоннеля 7

3.Проектирование тоннельных конструкций 8

3.1.Выбор и обоснование конструктивных решений обделок 9

3.2. Обоснование конструктивного решения порталов 11

3.3.Дополнительные устройства в тоннеле 13

4.Вентиляция тоннеля 14

5.Выбор и обоснование Расчетной схемы 17

6.Оценка несущей способности 19

6.1.Определение нормативных и расчетных нагрузок 20

6.2.расчет обделки методом метрогипротранса с использованием программного комплекса рк-6 23

6.3.Проверка прочности сечений обделки 32

библиографический список 35

Приложение 1 36

Введение 4

1. Исходные данные к проекту 5

2. Трасса тоннеля 5

2.1. Обоснование продольного профиля 5

2.2.Определение длины тоннеля 6

3. Проектирование тоннельных конструкций 6

3.1. Выбор и обоснование конструктивных решений обделок 6

3.2. Обоснование конструктивного решения порталов 7

3.3. Дополнительные устройства в тоннеле 8

4. Вентиляция тоннеля 8

5. Выбор и обоснование Расчетной схемы 11

6. Оценка несущей способности 13

6.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок 13

6.2. расчет обделки методом метрогипротранса с использованием программного комплекса рк-6 14

6.3. Проверка прочности сечений обделки 20

библиографический список 22

Приложение 1 23

Введение

Тоннель – это протяженное подземное (подводное) искусственное сооружение, предназначенное для пропуска транспорта, людей, жидкостей, воздуха и различных коммуникаций.

Тоннели в течение всего срока службы (по ГОСТ 27.002) должны удовлетворять требованиям бесперебойности и безопасности движения транспортных средств, экономичности и наименьшей трудоемкости содержания строительных конструкций и постоянных устройств, обеспечения здоровья и безопасных условий труда обслуживающего персонала, а также требованиям охраны окружающей среды.

Железнодорожные тоннели следует отнести к I повышенному уровню ответственности сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям.

Сооружение тоннелей осуществляется по утвержденным проектам организации строительства и производства работ, разработанным в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85. Проекты предусматривают механизацию основных наиболее трудоемких строительно-монтажных работ и содержат планы ликвидации возможных аварий.

1. Исходные данные к проекту

В данном курсовом проекте разрабатывается проект однопутного железнодорожного тоннеля, сооружаемого горным и щитовым способами. В состав проекта входит проектирование продольного профиля и плана трассы, разработка конструкций обделок для горного и щитового способа в заданных инженерно-геологических условиях и выполнение расчета конструкций. Поведенные в работе расчеты выполнены в соответствии с указаниями СП 122.13330.2012 «Тоннели железнодорожные и автодорожные».

Основные физико-механические свойства грунтов, составляющих горный массив, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование пород и грунтов	Коэффициент крепости, f	Объемная масса, т/м3	Кажущийся угол внутреннего трения	Коэффициент удельного отпора, Ко, кг/см3
Известняк плотный	4	2,8	65	400
Песчаник с валунами	0,7	1,7	27	20

Тоннель железнодорожный однопутный;

Руководящий уклон – 15 ‰ ;

Тип тяги - смешанный;

Контактная сеть – с несущим тросом.

2. Трасса тоннеля

2.1. Обоснование продольного профиля

Применение тоннелей на высокогорных участках железнодорожных и автодорожных линий расширяет возможности их трассирования и улучшает условия эксплуатации. План и профиль пути в тоннеле проектируют по нормам, установленным для открытых участков трассы с учетом особенностей, связанных с расположением линий в подземной выработке.

Рекомендуется располагать тоннели на прямых участках пути, так как тоннели, расположенные на кривых, имеют существенные недостатки. К ним относятся: необходимые уширения габаритов приближения строений на кривых, вызывающих увеличение размеров выработки и объема работ по сооружению тоннельной обделки; усложнение подземной разбивки оси тоннеля, увеличение износа рельсов (особенно на кривых малых радиусов), находящихся во влажном воздухе тоннеля в неблагоприятных условиях; ухудшение условий вентиляции. Однако в ряде случаев расположение тоннелей на кривых является неизбежным.

Для сокращения длины тоннеля, уклоны на подходах к нему принимаются максимально допустимые. Внутри горного массива уклоны применяются минимальными с целью улучшения условий эксплуатации. По условию отвода воды из тоннеля i_min=3 ‰.

Максимальный уклон в железнодорожном тоннеле назначается смягченным по сравнению с максимальным уклоном открытой трассы. Это связано с уменьшением сцепления подвижного состава с рельсом из-за повышенной влажности в тоннеле и большого сопротивления воздуха подвижному составу.

Коэффициент смягчения уклона m зависит от длины тоннеля. При длине тоннеля от 1 до 3 километров коэффициент смягчения m=0,85.

Максимальный допустимый уклон в тоннеле определяется как:

i_т = m · i_р – i_экв

где i_р- руководящий уклон;

i_экв- уклон, эквивалентный сопротивлению движения на кривой; в курсовом проекте кривых нет, поэтому он равен 0. В нашем случае:

i_т = m · i_р – i_экв = 0,85·15=12,7 ‰

Принимаем уклон на подходе к тоннелю i_т=12 ‰;

Уклоны в тоннеле принимаем равными 13, 4, 4, и 12 ‰;

Алгебраическая разность – 8 ‰;

Минимальная длина площадки с уклоном 3‰ должна быть 300 м.