Кафедра «Тоннели и метрополитены»

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра « Тоннели и метрополитены »

Курсовая работа:

«Тоннель, сооружаемый

щитовым способом».

Выполнил студент:

группы МТ-201

Гаврилов С.В.

Руководитель:

Соколов М.Ю.

Санкт-Петербург

2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

Содержание ....................................................................................................................... 2

1. Состав проекта .......................................................................................................... 3

2. Инженерно-геологическое описание продольного разреза по трассе тоннеля … 3

3. Продольный профиль тоннеля ................................................................................ 3

4. Варианты тоннельных обделок, их технико-экономическое сопоставление ….. 4

5. Обоснование выбора входа в тоннель ................................................................... 5

6. Расчёт вентиляции тоннеля ................................................................................... 6

7. Выбор расчетного кольца по длине тоннеля. Определение расчетных нагрузок. Составление расчетной схемы. Подготовка исходных данных для расчета на ЭВМ. Расчет обделки на ЭВМ .......................................................................................................................... 9

8. Проверка прочности сечений ……………………………………………………… 13

9. Расчет арматуры …………………………………………………………………… 14

10. Производство работ по сооружению тоннеля ……………………………………. 15

11. Выбор принципиальной схемы щитового комплекса для сооружения тоннеля. Определение Геометрических размеров щита и сопротивлений преодолеваемых щитом при передвижении .............................................................................................................................. 17

12. Организация и комплексная механизация работ по сооружению участка тоннеля 21

13. Основные мероприятия по охране труда и технике безопасности........................... 21 Литература ...................................................................................................................... 22

1. Состав проекта.

В состав проекта входят два листа чертежей и данная пояснительная записка. На первом листе показан грунтовый массив, с положением трассы и приведены её харак­теристики. Так же изображены три варианта обделки, одна из которых далее разрабатыва­ется более подробно.

На втором листе изображён проходческий комплекс, циклограмма на сооружение 1.0 м обделки и экспликация.

2. Инженерно-геологическое описание продольного разреза по трассе тоннеля.

Требуется запроектировать автодорожный подводный тоннель габаритом Г-8. План трассы - прямая.

Грунты в районе строительства следующие - непосредственно под водоемом залегает суглинок f=0,8, далее залегает глина (крепость - f=1,0) и глина крепостью f=1,3. Проанализировав ИГУ решаю, что тоннель пройдет через все грунты, под руслом реки повторит ее очертание.

3. Продольный профиль тоннеля.

При проектировании профиля а/д тоннеля учитываем следующие факторы:

- глубину заложения по возможности следует достигать минимальную (но не менее 12м от поверхности);

- трасса должна располагаться в однородных и, по возможности, в наиболее благопри­ятных инженерно-геологических условиях;

- уклон тоннеля для обеспечения водотока должен быть не менее 3 %о. Так как требуется запроектировать а/д тоннель, то максимальный уклон равен i = 40 %о. Таким образом, учитывая все вышесказанное, принимаем следующий профиль трассы:

• участок длиной 660 м с уклоном 40 %о;

• затем в участок длиной 350 м с уклоном 22 %о ;

• далее идет участок длиной 550 м с уклоном 15%о.

• участок длиной 650 м с уклоном 40 %о;

Таким образом, длина нашей трассы составит 2210 м.

Также хочется отметить, что на всем протяжении тоннеля грунты незначительно меняют свои свойства и это хорошо скажется на производстве работ.

4. Варианты тоннельных обделок, их технико-экономическое сопоставление.

I. Обделка из пресс-бетона.

Монолитно-прессованная бетонная обделка в сравнении со сборной железобетонной об­делкой имеет ряд положительных качеств: бесшовность, плотный контакт с окружающим грунтовым массивом, исключающим осадки земной поверхности и необходимость в на­гнетании раствора за обделку, более благоприятную статическую работу, низкую стои­мость и трудоемкость возведения, возможность применения местных строительных мате­риалов, отсутствие арматуры.

В нашем случае мы имеем крепость грунта f=0,8 поэтому толщину обделки назначаем равную 0,8 м.

II. Железобетонная обделка с постоянными связями растяжения.

Железобетонные обделки из блоков отличаются по характеру связи между кольцами, по типу продольных стыков, числу типа размеров блоков в кольце. Обделки из блоков постоянного сечения с постоянными связями растяжения характеризуются отсутствием болтовых связей как по продольным, так и поперечным стыкам. В обделках без болтовых связей между кольцами перевязку продольных стыков не устраивают. Лотковый элемент должен иметь плоскую внутреннюю поверхность, позволяющую устраивать на ней откаточные пути и исключающие очистку лотка тоннеля от грязи. При таком расположении лоткового элемента при симметрии конструкции относительно вертикальной оси число блоков – нечетное. Число элементов в обделках из железобетонных блоков зависит от диаметра кольца и оп­ределяется массой элемента, которая по условию монтажа в стесненных подземных усло­виях не должна превышать 2-2,5 тонны. Применяем железобетонные блоки масса каждого блока – 2,325 т. Армирование, как правило, осуществляют сварными каркаса­ми, выполненными контактной сваркой. Водонепроницаемость элементов обеспечивают применением высокомарочных цементов и жёстких смесей. Принимаем сборную ж/б об­делку из блоков постоянного сечения толщиной 35 см, наружный диаметр обделки 1050 м.