2577
.pdfКолонны могут иметь квадратное, круглое и многоугольное поперечные сечения. В некоторых случаях вместо колонн ставят сплошную среднюю (разделительную) стенку из блоков шириной 2 3 м и толщиной 20 30 см с утолщением в верхней части для опирания блоков перекрытия. В стенке через 6 12 м по длине тоннеля устраивают проемы шириной 1,5 м и высотой 2 м для прохода людей.
Сплошные лотковые блоки укладывают при заложении тоннеля в несвязных и обводненных грунтах. Если же нижняя часть тоннеля находится в сухих устойчивых грунтах и уровень грунтовых вод находится ниже его подошвы, то вместо лотковых плит между фундаментными и опорными блоками укладывают балочные распорки сечением 35×35 или 35×40 см на расстоянии 4 6 м по длине тоннеля.
Стыки между отдельными блоками располагают вразбежку, чтобы повысить жесткость конструкции и не создавать сплошных швов, разделяющих тоннель по длине на мелкие секции. Совпадение стыков всех блоков допускается только в местах устройства температурных и осадочных швов через 40 60 м по длине тоннеля.
При изменении горного давления, значительном гидростатическом давлении, при проходке тоннелей вблизи зданий и сооружений или непосредственно под их фундаментами сборные железобетонные конструкции могут оказаться неприемлемыми и в этих случаях необходимо применять монолитные и сборномонолитные железобетонные конструкции тоннелей (рис. 9.3).
Такие конструкции представляют собой замкнутые одноили двухпролетные рамы, в которых вследствие жесткости нижних узлов существенно уменьшаются напряжения на грунт. Но монолитные конструкции чувствительны к осадкам основания и поэтому их применяют в основном в плотных и твердых грунтах. В слабых и просадочных грунтах монолитные конструкции опирают на свайные фундаменты (см. рис.9.3, г). Толщина стен составляет 30 50 см, лотка – 40 80 см, перекрытия – 60 100см
122
Рис. 9.3. Конструкции автотранспортных тоннелей из монолитного железобетона (при котлованном способе работ): 1 – проезжая часть; 2 – обделка; 3 – гидроизоляция; 4 – проемы; 5 – буровые сваи; 6 – песчаная отсыпка
и более. Для обеспечения необходимой жесткости узлов сопряжения стен с лотком и перекрытием устраивают вуты. Крупнопролетные конструкции могут выполняться со сводчатым перекрытием. Аналогичные монолитные конструкции применяют для подводных тоннелей, только их дополнительно покрывают
123
внешней металлической изоляцией из стальных листов толщиной
6 8 мм.
В ряде случаев устраивают сборно-монолитные конструкции тоннелей, используя готовые блоки (перекрытия, стены, колонны).
При траншейном способе сооружения автотранспортных тоннелей конструкции представляют собой одноили двухпролетные рамы, состоящие из траншейных стен, сооружаемых по технологии «стена в грунте», на которые опирают монолитные или сборные блоки перекрытия (рис. 9.4, 9.5). Стены выполняют из монолитного (толщина 60 80 см) или сборного (толщина 25 45 см) железобетона глубиной до 20 25 м и заглубляют ниже подошвы тоннеля на 5 8 м для того, чтобы они опирались на плотные и водонепроницаемые породы и были более устойчивы в процессе строительства тоннеля. По верху стен устраивают сплошной пояс из монолитного железобетона (обвязку), который выравнивает поверхность стен и объединяет отдельные участки по длине, а также служит для опирания блоков перекрытия.
Рис. 9.4. Конструкция тоннеля с траншейными стенами из монолитного железобетона (а) и варианты стен (б, в, г, д, е): 1 – стена; 2 – блок перекрытия; 3 – лоток; 4 – проезжая часть; 5 – ограничитель; 6 – буронабивные сваи; 7 – монолитная стенка
124
Рис. 9.5. Конструкция тоннеля с траншейными стенами из сборного и сборно-монолитного железобетона: 1 – стеновая панель; 2 – монолитная обвязка; 3 – гидроизоляция; 4 – блок перекрытия; 5 – лоток; 6 – цементно-глинистый раствор; 7 – закладные детали; 8 – монолитный бетон; 9 – свая-стойка; 10 – выпуски арматуры
На уровне подошвы тоннеля устраивают плоский лоток из монолитного железобетона. В нижней части стен предусматривают выпуски арматуры, которые объединяют с арматурным каркасом лотка для прочного их сопряжения.
9.2. ПЕШЕХОДНЫЕ ТОННЕЛИ
Для пешеходных тоннелей широко применяют типовые сборные железобетонные одно- и двухпролетные конструкции.
125
Рис. 9.6. Конструкции однопролетного (а) и двухпролетного (б) пешеходных тоннелей из сборных железобетонных элементов: 1 – стеновой блок; 2 – блок перекрытия; 3 – лотковый блок; 4 – покрытие пола; 5 – гидроизоляция; 6 – подколонник; 7 – колонна; 8 – прогон
Однопролетные конструкции шириной в свету 4 6 м и высотой 2,3 м собирают из трех типов блоков: перекрытия, стен и лотка
(рис. 9.6).
При сравнительно малых размерах пешеходных тоннелей усилия, передаваемые на грунт, невелики и поэтому отпадает необходимость в фундаментных блоках. Поэтому стеновые блоки имеют внизу консольные пяты, которые опираются на грунт основания.
Двухпролетные тоннели состоят из двух отсеков по 4 6 м, разделенных рядом колонн, которые установлены через 3 м по длине тоннеля. Колонны прямоугольного сечения опираются на подколонники и поддерживают продольный прогон прямоугольного или таврового сечения. Блоки перекрытия по длине выполняют на один отсек или на оба отсека, т.е. неразрезные. Ширина
126
стеновых блоков и блоков перекрытия – 1,5 м, лотковых – 3 м. Толщина стеновых блоков – 20 25 см. Высота блоков перекрытия – 30 45 см. Стеновые и лотковые блоки объединяют между собой путем заполнения бетоном строительных зазоров шириной 0,5 м. Стыки блоков выполняют сваркой выпусков арматуры с последующим омоноличиванием.
Для повышения степени сборности тоннельных конструкций и уменьшения числа монтажных элементов применяют конструкции из укрупненных блоков (рис. 9.7).
Наряду со сборными применяют монолитные и сборно-монолитные конструкции пешеходных тоннелей, аналогичные конструкциям автотранспортных тоннелей и отличающиеся только размерами поперечного сечения.
К недостаткам сборных железобетонных обделок из отдельных элементов, прежде всего, следует отнести большое количе-
Рис. 9.7. Крупноблочные конструкции пешеходных тоннелей: 1 – блок перекрытия; 2 – стеновой блок; 3 – лотковый блок; 4 – отверстия для тяжей; 5 – верхний блок; 6 – нижний блок
127
ство монтажных операций и швов между элементами, а также необходимость надежной гидроизоляции, выполняемой в условиях строительства.
Уменьшить трудоемкость строительства и повысить степень заводской готовности конструкций тоннелей, сооружаемых открытым способом, позволяют цельносекционные обделки. Цельносекционные обделки пешеходных тоннелей имеют прямоугольное, сводчатое или круговое очертание и выполнены из обычного или предварительно-напряженного железобетона. Длина секций до 2 3 м, масса 8 10 т и более (рис. 9.8). Отдельные секции соединяют болтовым скреплением закладных деталей в пазах по торцам блоков, сваркой арматурных выпусков в пазах по торцам блоков, сваркой арматурных выпусков или натяжением продольной напрягаемой арматуры – тяжей. В ряде случаев смежные секции соединяют при помощи клеев или компаундов на основе синтетических смол. Конструкции имеют заводскую
Рис. 9.8. Конструкция стыков цельносекционных обделок: а, б – с болтовыми связями; в – со сваркой выпусков арматуры и омоноличенными стыками; г, д – с монтажными тяжами; 1 – монтажные уголки с отверстиями для болтов; 2 – закладные пластины с анкерами; 3 – болты; 4 – выпуски арматуры; 5 – отверстия для тяжей
128
гидроизоляцию, и на месте работ производят только герметизацию стыков между секциями.
Конструкции тоннелей из цельных секций характеризуются повышенной трещиностойкостью и водонепроницаемостью по сравнению со сборными обделками. Применение их позволяет сократить расход бетона и арматурной стали, упрощает устройство гидроизоляции и обеспечивает снижение трудоемкости строи- тельно-монтажных работ.
Конструкции пешеходных тоннелей выполняют также из стальных элементов. В обводненных грунтах при шпунтовом ограждении открытых котлованов стальной шпунт используют в качестве стен тоннеля и на него опирают металлические элементы перекрытия. Стыки между элементами перекрытия и шпунтом соединяют с помощью сварки.
При строительстве пешеходных тоннелей под насыпями применяют конструкции сводчатого очертания из стальных гофрированных звеньев (рис. 9.9). Собранные из отдельных высокопрочных стальных листов толщиной 6 8 мм звенья тоннеля пролетом 4 8 м и высотой 2,5 5,5 м соединяют между собой внахлестку сваркой или на болтах. Такие конструкции ставят непосредственно на грунт или на бетонный (железобетонный) фун-
Рис. 9.9. Конструкция пешеходного тоннеля из гофрированных звеньев: а – поперечное сечение; б – монтажный элемент; 1 – гофрированные звенья; 2 – рандбалки; 3 – фундамент; 4 – лоток
129
дамент, закрепляя их анкерными болтами. Для придания конструкции тоннеля повышенной продольной жесткости устраивают сплошные рандбалки из монолитного или сборного железобетона, располагая их вдоль тоннеля и соединяя болтами со звеньями обделки. Подобные конструкции отличаются высокой прочностью и долговечностью, имеют антикоррозионное покрытие и не нуждаются в специальной гидроизоляции. Аналогичные конструкции применяют для автодорожных и железнодорожных тоннелей, только больших размеров.
При строительстве пешеходных тоннелей для связи подземных уровней с поверхностью земли предусматривают входы и выходы в виде лестничных, пандусных и эскалаторных сходов.
Типы сходов выбирают в зависимости от глубины заложения тоннеля, рельефа и застройки местности, интенсивности пешеходных потоков. При интенсивности пешеходного движения менее 7000 чел./ч и глубине заложения пола тоннеля менее 3 3,2 м устраивают лестничные сходы.
Лестничные сходы могут быть двухили трехмаршевыми и собираются внутри прямоугольного короба, состоящего из стеновых и лотковых блоков, объединенных между собой сваркой выпусков арматуры и омоноличиванием зазоров бетоном (рис. 9.10, а). Стеновые блоки по конструкции аналогичны блокам пешеходных тоннелей. При высоте блоков 4,2 м и толщине 0,2 м масса их составляет 3,4 т. Лестничные марши внутри короба бетонируют или монтируют из сборных железобетонных или гранитных ступеней, проступей и подступенков, опирающихся на поддерживающие балки-косоуры (рис. 9.10, б). В одном марше устанавливается не более 14 ступеней. Между маршами устраиваются разделительные площадки длиной не менее 1,5 м.
Косоуры – железобетонные балки прямоугольного поперечного сечения. Их располагают на расстоянии 1 2 м друг от друга с наклоном, соответствующим уклону лестницы. На них опирают подступенки шириной 12 см и толщиной 7 см. На подступенки укладывают проступи шириной 32 34 см и толщиной 3 4 см (тип II). Более простыми и надежными являются конструкции из косоуров с гладкой или уступчатой поверхностью, на
130
Рис. 9.10. Конструкции лестничных сходов и типы лестничных маршей: 1 – стеновой блок; 2 – лестничная площадка; 3 – поручень; 4 – косоур; 5 – парапет; 6 – блок перекрытия; 7 – лотковая плита; 8 – гидроизоляция; 9 – наземный павильон; 10 – гранитные ступени; 11 – подступенки; 12 – проступи
которые укладываются ступени по слою бетона (тип I) или проступи (тип III). Если подлестничные помещения в пешеходных тоннелях отсутствуют, конструкции лестничных маршей могут опираться на грунт по бетонной подготовке (рис. 9.10, в).
Пандусные сходы чаще всего устраивают вблизи скверов, парков, бульваров, где много пешеходов с детскими колясками и инвалидов. Пандусы выполняют из монолитного железобетона или из сборных железобетонных стеновых блоков переменной высоты с уклоном до 60 %. Между стеновыми блоками укладывают лотковые плиты или балочные распорки, а поверху устраивают монолитную железобетонную обвязку (рис. 9.11, а).
При глубине заложения пола тоннеля более 3 3,2 м устраивают эскалаторные сходы. Эскалаторы монтируют так же, как и лестничные марши, внутри железобетонного короба (рис. 9.11, б), в верхней части которого установлен привод эскалатора, внизу находится натяжная камера. Фермы эскалатора располагают под углом 30° к горизонту.
131