8. Проверка прочности сечений.

О пределив внутренние усилия, проверяем прочность бетонных сечений. Для этого рассчитываем величину нормальной силы Nn, которую может воспринять данное сечение и сравнить ее с величиной нормальной силы "N полученной при расчете.

где т — коэффициент условия работы = 0,9.

R_p - расчетное сопротивление бетона растяжению = 12.5 кг/см²

В - ширина сечения = 1,0 м.

h - высота сечения = 0,35 м.

e₀ - эксцентриситет нормальной силы = -2.2888 м.

N=-20.880 т >Nnт=-18.024 т

Проверка не выполняется, значит, прочность сечения недостаточна.

Для исправления необходимо принять ряд мер:

• отказ от данной конструкции тоннельной обделки

• увеличение высоты сечения

• изменение профиля трассы тоннеля, что позволит вести расчет по нагрузке не на пол­ный вес столба грунта, а по теории сводообразования.

Внецентренное сжатие:

N_n = m*R_пр*b*h*(1 – 2*e₀/h)

N_n = 0,9*175*10³*0.35*1,0*(1 – 2*0.6798 /1,0) = -19,822т.

N =-66,386 т >-19,822т

Проверка N_n > N выполняется…

8. Расчет арматуры:

1. N=134*10³ кг, M=25*10³ кг, h_об=35,0 см, (М400)

2. 5.58 < 7.5 ?

3. h₀=h_об-a=33.5-3=30.5 cм

4. R_пр=175 кг/см², R_a=2700 кг/см², K_H=1.25, П_с=1

5. М_а=М+N((h_об/2)-a)=1867500 кг*см

6. A₀=K_H П_с М_а / m R_прbh₀²=1867500*1,25*1/1*175*155*930.25=0,093

где К_н=1,25-коэффициент надежности;

П_с=1-коэффициент сочетания нагрузок;

m=1-коэффициент условий работы;

7. Т.к.А₀ < 0.4 :

8. 0,95

9. z=0.95*30.5=29 см

10. F_a=(K_HП_сМ_а/mR_аz)-(K_HП_сN/mR_a)=

Принимаем 8 стержней арматуры класса А-II расчетной площадью 25,13 см²

4. Схема расположения стержней арматуры.

10. Производство работ по сооружению тоннелей. Описание общей организации работ по сооружению тоннелей.

Щитовой способ сооружения тоннелей основан на применения в забое тоннеля специаль­ного агрегата - проходческого щита. Щит представляет собой подвижную металлическую крепь, надежно ограждающую забойную зону от окружающего грунтового массива. Под его защитой выполняет основные операции проходческого цикла; разработку грунта, кре­пления забоя, уборку грунта, возведение объектов. Форма поперечного сечения щита по­вторяет очертание тоннельной обделки и, как правило, круговая, но может быть сводчатой и прямоугольной.

В головной части щита под защитой ножевого кольца 1 разрабатывают на глубину заходки W_грунт забоя 2 и выполняет его крепления, затем при помощи гидравлических щитовых домкратов 3, установленных по периметру опорного кольца 4, передвигает щит вперед в разработанное пространство. При этом домкраты опирают в ранее возведенную обделку, чаще всего сборную, состоящую из отдельных колец 5, ширина которых В равна или кратна глубине заходки. После передвижки щита и уборки штоков домкрата в освободившемся пространстве под защитой хвостовой оболочки 6 возводят очередное кольцо обделки. По мере передвижения щита у выхода обделки из-под оболочки зазор 7 между обделкой и грунтом заполняют под давлением цементно-песчаным раствором, обеспечивая надежный контакт обделки с грунтовым массивом.

Для придания щиту необходимой жесткости в пределах ножевого и опорного колец ставят одну - две горизонтальные перегородки 8, используемые одновременно как рабочие подмости, и две - три вертикальные перегородки.

Щитовой комплекс выполняется в соответствии с "Правилами безопасности при строительстве метрополитенов и подземных сооружений". В технологический процесс сооружения тоннеля входят следующие работы:

• разработка и погрузка породы щитовым комплексом;

• монтаж обделки (в данном проекте - сборная обделка, обжатая в грунт, из ж/б блоков);

К забою должны быть подведены:

• сжатый воздух;

• силовые и осветительные кабели;

• водопровод;

• вентиляционные трубы;

В комплекс машин и механизмов для проходки тоннеля входят: механизированный комплекс, транспортные средства (вагонетки, электровозы, в данном к.п. вагонетки, которые подают не расцепленными составами по двухпутной передвижной платформе, укладчик тоннельной обделки).

Составляется схема откаточных путей по горным выработкам, а также проект электровозной откатки.

При длительной остановке механизированного щита крепление забоя производится по паспорту, разработанному начальником участка и утвержденным главным инженером. Подготовительные работы при щитовой проходке включают в себя сооружение монтажных камер, доставку щитового оборудования в разобранном виде и монтаж щита. Монтажные камеры размещают на трассе сооружаемого тоннеля так, чтобы имелась возможность их повторного использования для монтажа щита противоположного направления или для демонтажа щита, закончившего проходку. По конструкции камеры разделяются на два типа:

1. Из монолитного бетона, сооружаемые горным способом;

2. из чугунных и железобетонных тюбинговых обделки кругового очертания. Внутренние габариты камеры обусловлены размерами монтируемого щита и требования­ми размещения подъемных и монтажных устройств. Обычно от верха щита до свода каме­ры должно быть расстояние 0,5 - 0,75 м. Боковые проходы между щитом и стеной камеры составляют 0,8 м по ширине. Длину камеры назначают 6 м с учетом последующей сборки в ней укладчика. Конструкция камеры из монолитного бетона в нескальных грунтах име­ет верхний свод, стены, обратный свод (при боковом давлении) и торцевые стены, в кото­рых устроены проемы для вывода смонтированного щита и ввода демонтированного щи­та. Проемы до передвижки щитов заделывают временным заполнением. В крепких скальных грунтах, подстилающих нескальные, применяют конструкцию в виде полукамеры, требующую значительного объема работ при сооружении. Камеры со сборной обделкой наиболее распространены из-за простоты в сооружении, так как представляют собой по существу отрезок тоннеля с бетонными торцевыми стенами.