Плешко М.С. Способы сооружения тоннелей

ными способами: осушением прилегающего к тоннелю обводненного горного массива; герметизацией обделки тоннеля. В настоящее время наиболее эффективными являются современные многослойные системы гидроизоляции.

1.9 Верхнее строение пути тоннеля

На основании технических характеристик и требований к участку линии железной дороги принимается верхнее строение пути тоннеля. Конструкция верхнего строения пути должна обеспечивать возможность механизированного ремонта и содержания пути. Балластная конструкция выполняется на щебеночном балласте толщиной в подрельсовых зонах не менее 0,35 м. С повышением скоростей движения и ужесточением требований к качеству пути при строительстве тоннелей находят применение безбалластные конструкции пути с опиранием рельсов на сплошное монолитное основание. Они позволяют значительно уменьшить вибрацию при движении подвижных составов, воздействие которой вызывает трещинообразование в обделке и снижает ее долговечность.

2 Технология сооружения тоннеля

2.1Выбор способа и технологии производства работ по сооружению

тоннеля

На основе анализа исходных данных и принятых в разделе 1 решений производится выбор способа сооружения тоннеля. В зависимости от технологических особенностей и применяемого оборудования они делятся на 3 большие группы: горный, щитовой и открытый. Последний применим только при сооружении тоннелей неглубокого заложения и предусматривает устройство и крепление котлована или траншеи, в которой монтируются и изолируются конструкции обделки тоннеля, а затем производится обратная засыпка.

При строительстве коммунальных тоннелей, кроме вышеназванных, получили применение специальные способы, позволяющие осуществлять прокладку выработки небольшого сечения без присутствия в ней людей. К ним относятся, прежде всего, бестраншейные технологии: продавливания, прокола, микротоннелирования и др.

2.2Буровзрывные работы при сооружении тоннеля

При выборе технологии сооружения тоннеля буровзрывным способом в разделе рассматривается технология и организация буровзрывных работ (БВР), а также выполняется расчет паспорта БВР.

БВР – это совокупность производственных процессов по отделению горных пород от массива с помощью взрыва. К основным процессам проходческого цикла при сооружении тоннелей по буровзрывной технологии относятся: бурение взрывных шпуров или скважин; заряжание, забойка шпуров, монтаж взрывной сети и взрывание забоя.

При сооружении тоннелей наибольшее распространение получили современные самоходные буровые и многофункциональные установки, обеспечивающие комплексную механизацию процесса бурения.

При разработке паспорта БВР производится выбор взрывчатых веществ и средств взрывания, тип вруба, определяются расчетом количество и схема расположения шпуров и количество взрывчатого вещества.

11

2.3 Проветривание тоннеля при проходке

С учетом принятых параметров технологии работ и паспорта БВР производится выбор схемы проветривания тоннеля при проходке и расчет вентиляции. На практике применяют нагнетательную, вытяжную и комбинированную схемы.

Необходимое количество воздуха для проветривания должно определяться с учетом следующих факторов: по наибольшему числу людей, находящихся одновременно в тоннеле; минимальной скорости движения воздуха в тоннеле; количеству ядовитых газов, образующихся при производстве взрывных работ; количеству вредных газов, образующихся при работе двигателей внутреннего сгорания и при производстве электросварочных работ. По максимальному значению необходимого количества воздуха определяются требуемые напор и подача вентилятора местного проветривания, и принимается его тип с учетом обеспечения высокого коэффициента полезного действия при работе в заданном режиме.

2.4 Временное крепление и уборка породы

Разрабатываются основные элементы технологии и организации работ по временному креплению тоннеля и уборе породы.

Временная крепь применяется при сооружении тоннеля горным способом. К наиболее технологичным видам временной крепи относится набрызгбетонная крепь в сочетании с анкерами. При необходимости ее усиления дополнительно применяется металлическая сетка, металлическая арочная крепь и другие конструктивные решения.

Для механизированной погрузки предварительно разрыхленной взрывом или другим способом породы применяют погрузочные машины, имеющие сравнительно небольшие размеры и специально приспособленные для работы в стесненных условиях тоннеля. На практике получили распространение погрузочные машины ПНБ3Д2М и ПНБ4Д непрерывного действия, ковшовые погру- зочно-доставочные машины зарубежных производителей Atlas Copco» (Шве-

ция), «Wagner», «Eimco» (США), «Jarvis clark» (Канада), «Gutenhoffnungshutte», «Schopf» (Германия), «ARA» (Финляндия), «Equipment Miner» (Франция), «Kawasaki» (Япония) и др.

2.5 Возведение обделки

В соответствии с принятыми в первом разделе решениями по конструкциям тоннельной обделки определяются основные элементы технологии и организации работ по ее возведению.

При щитовом способе и сборной обделке она возводится вслед за подвиганием забоя с применением специальных средств механизации, являющихся частью тоннелепроходческого комплекса.

При горном способе монолитная обделка возводится с отставанием от забоя до 150 – 300 м и более с помощью тоннельной опалубки и комплекта оборудования для доставки, укладки и уплотнения бетонной смеси. Предварительно осуществляется гидроизоляция тоннеля и монтаж арматурного каркаса.

12

2.6 Организация транспорта в тоннеле при проходке

На основании технико-экономического анализа принимается схема организации транспортировки разработанных при проходке тоннеля горных пород, а также доставки в призабойное пространство материалов и конструкций. На практике для этих целей применяется рельсовый, конвейерный транспорт, автосамосвалы и самосвальные автопоезда и др. Отечественной промышленностью производится автопоезд МоАЗ-74052-9586, который предназначен для работ в шахтах, тоннелях и других стесненных условиях не опасных по пыли и газу. Наличие дублирующих органов управления позволяет осуществлять движение по «челночной схеме».

2.7 Вспомогательные процессы при сооружении тоннеля

Рассматривается организация вспомогательных процессов при сооружении тоннеля: наращивание проходческих коммуникаций, освещение, связь, сигнализация, маркшейдерское обслуживание, обеспечение призабойного пространства сжатым воздухом, электроэнергией и др.

2.8 Охрана труда и окружающей среды в период строительства

Приводятся основные требования техники безопасности работ и охраны труда при выполнении основных проходческих процессов: разработке и уборки породы, возведении обделки и т.д. Разрабатываются наиболее эффективные для принятого способа и технологической схемы работ меры по защите основных элементов окружающей среды: геологической, водной атмосферной.

2.9 Технико-экономические показатели строительства

Выполняется расчет основных технико-экономических показателей строительства: скорости строительства, продолжительности проходки тоннеля, производительности проходчиков. Делаются выводы об эффективности принятых проектных решений.

Заключение

В заключении кратко приводятся основные результаты выполненной курсовой работы в виде итогов основных расчетов и принятых конструктивных, технических и технологических решений. Рекомендуемый объем – 1 с.

Список использованных источников

Приводится список основных текстовых и электронных источников, использованных при подготовке курсовой работы, который оформляется в соответствии с требованиями раздела 5 методических указаний.

Приложения

Раздел «Приложения» не является обязательным и оформляется при необходимости. В него целесообразно помещать рисунки, таблицы больших размеров, отчеты расчетов в программных комплексах и др.

4.3 Состав и структура графической части курсовой работы

Графическая часть курсовой работы включает 1 – 2 листа чертежей А3 или 5 – 8 чертежей формата А3. В ней представляются:

1 Продольный профиль тоннеля на геологическом разрезе с таблицей инженерно-геологических характеристик вмещающих горных пород.

13

2Конструкции тоннельных обделок с основными характеристиками, оформленными в табличной форме.

3Конструкции камер, ниш со схемой их расположения в плане.

4Технологическая карта на проходку тоннеля, включающая в зависимости от принятого способа и технологии работ: схемы организации проходческих работ в виде продольных разрезов по оси тоннеля, паспорт буровзрывных работ, циклограмму проходки, таблицу технико-экономических показателей.

5 ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Пояснительная записка выполняется с применением текстового редактора Word на одной стороне белой бумаги формата А4 (210×297 мм) через полтора интервала черным цветом, шрифт 14 Times New Roman. Абзацный отступ 1,25 мм.

Титульный лист пояснительной записки является первой страницей курсовой работы, не нумеруется, заполняется по образцу (Приложение 1).

Текст пояснительной записки оформляется в рамке с основной надписью с полями: левое 20 мм, правое, верхнее и нижнее 5 мм. При этом на странице содержания приводится основная надпись высотой 40 мм (Приложение 3), а на остальных листах высотой 15 мм (Приложение 4).

Заголовки разделов печатаются в середине строки прописными буквами жирным шрифтом, без точки в конце, не подчеркивая. Каждый раздел должен начинаться с новой страницы. Ниже заголовка оставляется одна свободная строка. Переносы слов в заголовках не допускаются. Подразделы нумеруются по порядку, пишутся строчными буквами жирным шрифтом. Наименование пунктов пишется курсивом. После номера раздела, подраздела, пункта, подпункта точка не ставится. Пример написания заголовков приведен в рис. 1.

2 Расчетно-конструктивный раздел

2.1Инженерно-геологические условия площадки строительства

2.2Расчет оснований и проектирование фундаментов

2.2.1Определение глубины заложения фундаментов

Рисунок 1 – Пример оформления разделов курсовой работы

Содержание курсовой работы должно соответствовать тексту пояснительной записки, начинаться с введения, включать наименования всех разделов, подразделов, пунктов, подпунктов, заключение, список использованных источников, приложения с указанием номеров страниц, с которых начинаются разделы.

Текст разделов пояснительной записки должен быть изложен грамотно, без орфографических и пунктуационных ошибок, с применением научнотехнических терминов, обозначений и определений. Сокращения слов в тексте

14

и подписях под иллюстрациями не допускаются, в тексте допускаются только общепринятые сокращения: «см.», «т.е.», «и т.д.», «и др.».

Пояснительная записка должна содержать формулы, таблицы, иллюстрации. Подписи таблиц и иллюстраций выполняются тем же шрифтом, что и основной текст пояснительной записки.

Формулы пишут отдельной строкой, выравнивая по центру. После формулы помещается перечень всех принятых в формуле символов с расшифровкой их значений и указанием размерности. Первая строка пояснения должна начинаться с абзацного отступа со слова «где» без двоеточия после него. Формулы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела, а по тексту на них должна быть ссылка. Пример оформления формулы приведен на рис. 2.

Нагрузка на лобовое ребро от маршей определяется по формуле 2.2.

где Q – поперечная сила на опоре, кН; а – ширина марша, м.

Рисунок 2 – Пример оформления формул

Таблицы в тексте помещают после упоминания о ней. На все таблицы в тексте должны быть ссылки. В ссылке следует писать слово «таблица» с указанием ее номера, например, «в таблице 1.2 …». Размер шрифта в таблице допускается принимать кегль 12. Все графы таблицы должны иметь заголовки. Таблицу с большим количеством строк допускается переносить на другой лист, при этом пишут «Продолжение таблицы 1.4» и нумеруются графы. Пример оформления таблицы приведен на рис. 3.

Таблица 1.4 – Потребность в инструментах, инвентаре и приспособлениях

15

Продолжение таблицы 1.4

Все иллюстрации в тексте (графики, чертежи, схемы, диаграммы, фотоснимки) должны быть хорошего качества, иметь ссылки по тексту. Их обозначают словом «Рисунок». Иллюстрации нумеруются в пределах раздела, номер состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенные точкой. Все обозначения на рисунке должны быть расшифрованы. Пример оформления рисунка приведен на рис.4.

Рисунок 1.1 – Конструкция полов в административном здании: а) в вестибюле; б) в офисных помещениях;

1 – Керамический гранит; 2 – Стяжка из цементно-песчаного раствора М150; 3 – Монолитная железобетонная плита перекрытия; 4 – Линолеум

Рисунок 4 – Пример оформления иллюстрации

Введение и заключение не должны содержать рисунков, формул и таб-

лиц.

Список использованных источников приводится в конце пояснительной записки перед приложениями. Список использованных источников должен содержать сведения о литературных источниках и информационных ресурсах Internet, использованных при подготовке курсовой работы. Список нумеруется арабскими цифрами в алфавитном порядке. Иностранные источники даются на языке оригинала. Последовательность указания источников следующий: книги одного автора, двух авторов, трех и более авторов, стандарты, законы, патент-

16

ные документы, журналы, ресурсы Internet. Ниже даются примеры оформления списка использованных источников:

Книга (1 автор)

1 Будасов, Б.В. Строительное черчение: учебник для вузов/Б.В. Будасов – 5-е изд. – М.: Стройиздат, 2012. – 456 с.

2Дикман, Л.Г. Организация строительного производства: учебник для вузов/Л.Г. Дикман. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: АСВ, 2002. – 512 с.

3Мандриков, А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций. Учебное пособие для техникумов / А.П. Мандриков. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1989. – 506 с.

Книги (до 4 авторов)

4 Коптев, Д.В. Безопасность труда в строительстве [Текст]: учебное пособие / Д.В. Коптев, Г.Г. Орлов, В.И. Булыгин. – М.: Изд-во АСВ, 2003. –

352 с.

5 Маклакова, Т.Г. Конструкции гражданских зданий [Текст]: учебник / Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасова. – М.: Изд-во АСВ, 2004. – 296 с.

Книга (более 4 авторов)

6 Архитектура гражданских и промышленных зданий: учебник для вузов в 5 т. / Т. 3. Жилые здания / Л.Б. Великовский, А.С. Имешев, Т.Г. Макланова [и др.]; под общей редакцией К.К. Шевцова. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1983. – 239 с.

Стандарты, законы

7 ГОСТ Р 21.1101-2013 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации [Текст]. – Взамен ГОСТ Р 21.1101.2009; введен 2014-01- 01. – М.: Стандартинформ, 2014.

8 Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г.

N 190-ФЗ.

9 Положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию (утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 г. N 87).

10 Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261ФЗ. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации.

11 СП 42.13330.2011 г. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений [Текст]/ Министерство регионального развития.– М.: Стандартинформ, 2011.

Патентные документы

12 Пат. 2187888 Российская Федерация, МПК Н 04 В 1/38. Н 04 J12/00. Опалубка переставная [Текст] / Иванова О.В.; заявитель и патентообладатель

17

Южно-Рос. гос. политехн. ун-т. – № 2000123561/12; заявл. 18.12.00; опубл. 20.08.2014, Бюл. № 10. – 3 с.

Электронные ресурсы Internet

13 Конструкции стальные строительные. Общие технические требования [Электронный ресурс]: ГОСТ 23118–2012. – Введ. 2013-07-01. – Режим доступа: Система Кодекс-клиент.

Приложения помещают в конце пояснительной записки, после списка использованной литературы. Каждое приложение начинают с новой страницы На странице вверху справа пишется слово «ПРИЛОЖЕНИЕ» с указанием его номера. Приложение должно иметь наименование.

Основные положения по оформлению графической части

Графическая часть выполняется с использованием графических редакторов современных САПР в формате листа А1 (594×841 мм) или А3 (297х420 мм). Требования к оформлению графической части изложены в стандартах ЕСКД, СПДС.

На всех чертежах в правом нижнем углу обязательно приводится основная надпись. Пример заполнения основной надписи приведен на рис. 5.

Чертежи могут масштабироваться и распечатываться на листах формата А4 (210×297 мм). Они подшиваются к пояснительной записке.

Рисунок 5 – Пример заполнения основной надписи

18

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 ГОСТ 9238-83. Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. – Введ. 1983-06-13. – М., 1983. – 37 с.

2 СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* – Введ. 2011-05-20. – М., 2011. – 85 с.

3 СП 122.13330.2012. Тоннели железнодорожные и автодорожные». Актуализированная редакция СНиП 32-04-97 – Введ. 2013-01-01. – М., 2012. – 132 с.

4 СП 119.13330.2012. Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95 – Введ. 2013-01-01. – М., 2012. – 56 с.

5 СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. – Введ. 2012-01-01. –

М., 2012. – 116 с.

6 Пастушков, Г.П. Проектирование тоннелей, сооружаемых горным способом / Г.П. Пастушков [и др.]. – Минск, 2005. – 96 с.

7 Кузьмицкий, В.А. Проектирование тоннелей, сооружаемых щитовым способом / А.В. Кузьмицкий, Г.П. Пастушков. – Минск, 2009. – 186 с.

8Плешко, М.С. Учебно-методические материалы для реализации образовательных технологий по дисциплине С3.Ф18.1 Тоннельные пересечения на транспортных магистралях / М.С. Плешко. – Ростов н/Д: РГУПС, 2015.

9Плешко, М.С. Учебно-методические материалы для реализации образовательных технологий по дисциплине С3.Ф.25 Способы сооружения тоннелей / М.С. Плешко. – Ростов н/Д: РГУПС, 2015.

19

Приложение 1

РОСЖЕЛДОР Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Ростовский государственный университет путей сообщения

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Кафедра «Изыскания, проектирование и строительство железных дорог»

Курсовая работа

по дисциплине «Способы сооружения тоннелей» ССТ 16.01.52.ПЗ

Ростов-на-Дону

2015

20