20.Принципы расчета обделок транспортных тоннелей, сооружаемых закрытым способом.

Внутреннее очертание обделок железнодорожных тоннелей должно описываться вокруг габарита приближения строений С с учетом размещения за пределами габарита устройств сигнализации, централизации и блокировки, светильников и кабелей.

На криволинейных участках пути габарит С вычерчивается с учетом необходимого уширения и наклона, в двухпутных тоннелях необходимо также увеличить междупутье. Вертикальная линия, проведенная через середину отрезка, соединяющего крайние точки уширенного габарита, является осью тоннеля.

Если в подсводовой части тоннеля располагают вентиляционные каналы, то при построении внутреннего контура следует предварительно рассчитать объем воздуха, потребного для проветривания тоннеля, выбрать систему вентиляции и определить необходимую площадь вентиляционных каналов.

Между внутренним контуром обделки и угловыми (критическими) точками габарита должен быть обеспечен некоторый зазор, гарантирующий от появления негабаритности из-за неточности строительных работ и деформаций конструкции. В слабых породах этот запас достигает 15 см, в крепких скальных-5-10 см.

Внутреннее очертание обделки зависит также от геологических условий. Практика проектирования определила ориентировочные границы геологических условий, в которых могут применяться обделки того или иного очертания.

Основными из этих правил являются требования плавного изменения оси обделки и ее подъемистая подковообразная форма при преобладании вертикальных нагрузок. При отсутствии бокового горного давления стены подковообразной обделки могут проектироваться вертикальными, а свод очерчивается по круговой кривой (однопутные железнодорожные тоннели) или трехцентровой кривой (двухпутные железно- и автодорожные тоннели) .

Установив наиболее рациональный и экономичный вариант, следует подобрать радиусы круговых кривых и привязать их центры (к вертикальной оси обделки и уровню головки рельсов или проезжей части) таким образом, чтобы вычерченный контур с максимальным приближением описывал предварительно намеченный. Окончательно значения радиусов кривых и размеры, привязывающие их центры, устанавливаются графически по чертежу.

Нижняя часть обделки проектируется в соответствии с заданными геологическими, гидрогеологическими и климатическими условиями, в зависимости, от которых решается вопрос о необходимости устройства плиты или обратного свода, устраиваются верхнее строение пути и водоотводные лотки.

21.Выбор и обоснование расчетных схем. Определение нагрузок.

В основу расчетной схемы положены следующие допущения:•Плавное очертание оси обделки заменяются вписанным стержневым многоугольником переменной жесткости. •Распределенные внешние нагрузки заменяются сосредоточенными в узлах многоугольника усилиями.

•Сплошная грунтовая среда заменяется отдельными упругими опорами, расположенными в вершинах многоугольника, перпендикулярно наружной поверхности обделки.

•Силы трения, возникающие в пятах разомкнутой обделки, в расчетной схеме заменяются запретом перемещения узлов пяты по горизонтали.

Нагрузки. По продолжительности действия:

-постоянные(горное давление, масса обделки, гидростатическое давление);

-временные (масса транспорта, морозное пучение грунта, температурное напряжение);

- особые (сейсмические, взрывные, нагрузки, вызванные неравномерными деформ-ями основания).

Все нагрузки, явля-ются нормативными. Расчет тоннельных обделок по 1 группе пред. состояний (на прочность и устойчивость) производят на расчетные нагрузки

(Pрас = Pнорм*k,где k-коэф. перегрузки)

,где h1-высота свода,γ-объемная масса грунта.(верт.нагрузка)

,(гор.нагрузка)

где h-высота выработки;φк-кажущийся угол внутреннего трения грунта в пределах сечения тоннельной обделки.

Нагрузка от гидростатического давления . hw - уровень грунтовых вод.

Нагрузка от собственного веса обделки.

,где G –вес свода обделки;

В–ширина обделки.