- •7. Наблюдения за состоянием верхнего строения пути и путевых обустройств. 39
- •II и реконструкция тоннелей 67
- •Раздел I эксплуатация и содержание железнодорожных тоннелей
- •Глава I
- •§ 1. Задачи текущего содержания тоннелей
- •§ 2. Техническая документация на эксплуатируемые тоннели
- •§ 3. Влияние различных факторов на состояние эксплуатируемых тоннелей и классификация дефектов тоннельных обделок
- •§ 4. Надзор за состоянием тоннелей
- •§5. Периодические и постоянные наблюдения за тоннельными сооружениями и обустройствами
- •7. Наблюдения за состоянием верхнего строения пути и путевых обустройств.
- •§ 6. Особенности содержания тоннелей в зимний период
- •Глава II текущий ремонт тоннельных сооружений и обустройств § 7. Текущий ремонт обделки тоннеля, порталов, ниш и камер
- •§ 8. Текущий ремонт водоотводных и дренажных устройств
- •§ 9. Охрана труда и техника безопасности при выполнении работ в эксплуатируемых тоннелях
- •II и реконструкция тоннелей
- •Глава III
- •§ 10. Причины, определяющие необходимость капитального ремонта и реконструкции тоннелей
- •§ 11. Особенности определения нагрузок на обделки при капитальном ремонте и реконструкции тоннелей
- •§ 12. Особенности организации работ в эксплуатируемых тоннелях
- •Глава IV
- •§ 13. Перекладка сводов и стен обделки
- •§ 14. Перекладка обратных сводов и водоотводных лотков
- •Глава V
- •§ 15. Усиление существующей конструкции обделки
- •§ 16. Замена существующей обделки более мощной
- •§ 17. Сооружение обделки в эксплуатируемых безобделочных тоннелях
- •§ 18. Устранение негабаритности тоннелей
- •§ 19. Реконструкция однопутных тоннелей под двухпутное движение
- •§ 20. Удлинение тоннеля
- •§ 21. Раскрытие тоннеля в выемку
- •Глава VI
- •§ 22. Металлические кружала
- •§ 23. Приспособления для установки кружал
- •§ 24. Передвижные подмости для ремонта и осмотра тоннелей
- •§ 25. Механизмы для погрузочных и монтажных работ
- •Глава VII
- •§ 26. Общие сведения об осушении и гидроизоляции тоннелей
- •§ 27. Осушение горного массива
- •§ 28. Гидроизоляция тоннелей
- •Глава VIII
- •§ 29. Основные направления в развитии метрополитенов
- •§ 30. Сооружение второго входа на эксплуатируемую станцию метрополитена
- •§ 31. Удлинение среднего и боковых тоннелей станции и раскрытие дополнительных проемов
- •§ 32. Переустройство промежуточной станции в пересадочную
- •§ 33. Сооружение камер съездов и дополнительных станций на перегонах
- •Раздел III восстановление тоннелей
- •Глава IX
- •§ 34. Причины разрушения тоннелей в процессе их постройки и эксплуатации
- •§ 35. Виды разрушений тоннелей
- •§ 36. Выбор рационального варианта восстановления тоннеля
- •Глава X
- •§ 37. Обделки и поперечные сечения временно восстанавливаемых тоннелей
- •§ 38. Расчистка портальных завалов и восстановление входных участков тоннелей
- •§ 39. Способы восстановления отдельных участков тоннелей при завалах с отрывом и глухих завалах
- •Глава XI
- •§ 40. Переход от временного восстановления тоннелей к капитальному
- •§ 41. Капитальное восстановление тоннелей без осуществления промежуточных этапов работ
- •Юрий Андреевич Лиманов, Владимир Анатольевич Подчекаев,
§ 17. Сооружение обделки в эксплуатируемых безобделочных тоннелях
В сплошных крепких нетрещиноватых слабо выветривающихся и устойчивых породах тоннельную выработку в некоторых случаях в процессе строительства оставляют без обделки. Исключением являются лишь входные участки длиной около 6 м, в пределах которых, как правило, устраивают несущую или защитную конструкцию и сооружают порталы или оголовки. С течением времени в процессе длительной эксплуатации оставленного без обделки тоннеля, под воздействием ряда факторов обнаженная поверхность выработки приходит в состояние, требующее ее закрепления. Усиливающееся со временем горное давление, приток разрушающих породу подземных вод, знакопеременные температуры и обледенения поверхности выработки в зимнее время, выделяемые локомотивами газы вызывают термическое, химическое и физическое выветривание пород, их постепенное отслаивание, что приводит к необходимости систематической оборки угрожающих выпаданием кусков породы. В этом случае дальнейшая эксплуатация таких безобделочных тоннелей не может обеспечить безопасность движения поездов, а их содержание, кроме того, становится экономически нецелесообразным.
Работы по устройству обделки в таких тоннелях начинают с доработки профиля выработки. С помощью отбойных молотков снимают выветрившиеся, а также выступающие куски породы и профилю выработки придают по возможности правильное очертание в соответствии с типом обделки, предусмотренным проектом реконструкции тоннеля.
В некоторых случаях профиль выработки оказывается достаточным для обеспечения требуемого габарита и для производства работ в условиях движения поездов. Если же выработка имеет недостаточные размеры, то дополнительной доработкой породы следует обеспечить необходимое свободное пространство для постановки опалубки при возведении монолитных бетонных обделок.
Бетонирование фундаментов и стен обделки обычно не вызывает затруднений. Значительно сложнее осуществляется укладка бетона в свод, которая может быть выполнена только в «окна». Опалубку для свода укладывают на кружалах, минимально стесняющих профиль тоннеля. Все работы ведут с передвижных подмостей, доставляемых в тоннель рабочими поездами.
Минимально допустимая толщина монолитных бетонных обделок составляет 30 см, а так как в скальных породах, как правило, всегда имеются значительные переборы, которые при бетонировании заполняются также бетоном, то фактическая толщина обделки становится равной 40 — 50 см. Поэтому устройство в ранее незакрепленных выработках несущих монолитных бетонных обделок не может быть признано правильным. В этом случае необходимо стремиться к возведению лишь защитной конструкции минимальной толщины, предохраняющей породы от дальнейшего выветривания и разрушения.
Применение при реконструкции железнодорожных тоннелей безопалубочного метода бетонирования набрызгом бетона технически целесообразно и экономически эффективно, так как использование в указанных условиях обычного оборудования для производства бетонных работ по возведению монолитных обделок, как правило, крайне затруднено, а применение монолитных конструкций приводит также к неоправданному перерасходу материалов.
Обделки из набрызг-бетона, применяемые для закрепления безобделочных тоннелей, могут быть выполнены в виде сплошного набрызг-бетонного покрытия или в сочетании с металлической сеткой, анкерами или арками, т. е. аналогично тому, как они устраивались при усилении тоннельных конструкций.
Форма поперечного сечения тоннелей, пройденных в скальных и полускальных породах, разработанных буро-взрывным способом и закрепленных набрызг-бетоном, обычно имеет неправильное очертание.
Для статической работы обделки в крепких (f > 10) слаботрещиноватых породах это не имеет особого значения. В таких породах достаточно заполнить набрызг-бетоном углубления и трещины, при этом обделка выполняет функции защитного покрытия и толщина ее в среднем не превышает 5 см. В менее крепких породах (f < 10), не проявляющих горного давления, неровности выработки не должны
Рис.
56. Механизированный рабочий поезд для
нанесения набрызг-бетона:
1 — мотовоз;
2 — двухосная платформа;
3 — рабочие подмости;
4 — бак для воды;
5 — ресивер;
6 — машина для нанесения
набрызг-бетона; 7 — смеситель; 8 —
четырехосная платформа; 9— загрузочное
устройство;
10— емкости для цемента
и инертных
превышать в 1 — 2 раза толщину покрытия без ступенчатых переходов, поэтому такие неровности в процессе доработки должны быть срублены. Толщина же покрытия в этом случае может быть принята около 10 см.
В породах, в которых со временем начинает проявляться или усиливаться горное давление, обделка из набрызг-бетон а должна быть нанесена по металлической сетке в сочетании с анкерами или арками. Толщину покрытия, длину анкеров, а также расстояние между ними или арками принимают в этом случае на основании соответствующих расчетов.
Схемы организации работ, применяемые при устройстве обделок из набрызг-бетона, зависят от длины тоннеля и его габарита (одно- или двухпутный).
При реконструкции коротких тоннелей (длиной до 250 м) все оборудование следует располагать за пределами тоннеля в предпорталь- ных выемках, поскольку современные машины для нанесения набрызг-бетона позволяют транспортировать смесь с учетом ее подъема в среднем на расстояние 100 — 150 м. К месту укладки набрызг-бе- тона сухая смесь подается по стальному трубопроводу внутренним диаметром 50 мм, а непосредственно к соплу—по материальному шлангу длиной 20 м. Сводовую часть тоннеля бетонируют с передвижных подмостей, которые при ведении работ в однопутных тоннелях подают в «окна».
В однопутных тоннелях большой протяженности все работы выполняют в «окна», так как в этом случае для нанесения набрызг-бетонного покрытия в тоннель подают комплексный механизированный состав (рис. 56), на платформах которого размещены все механизмы, оборудование и материалы, необходимые для набрызг-бетона. Оборудование в тоннеле подключают к магистралям электроэнергии и сжатого воздуха, а при отсутствии централизованного энергоснабжения в состав включают еще одну платформу с передвижной электростанцией и компрессором.
В двухпутных железнодорожных тоннелях работы целесообразно вести с попеременным закрытием одного пути и сохранением движения по другому. Рабочую зону в этом случае ограждают подвесной вертикальной перегородкой, передвигаемой в процессе работ по направляющим и надежно предохраняющей действующий путь и проходящие поезда от падения кусков дорабатываемой породы.