Кафедра «Тоннели и метрополитены»

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра « Тоннели и метрополитены »

Курсовая работа:

«Сооружение подводного тоннеля

щитовым способом».

Выполнил студент:

группы МТ-401

Семёнова Н.В.

Руководитель:

Мельник Я.В.

Санкт-Петербург

2008 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……………………………………………….. ….. 4

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

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

7. Расчет арматуры …………………………………………………………………… 10

8. Производство работ по сооружению тоннеля ……………………………………. 11

9. Выбор принципиальной схемы щитового комплекса для сооружения тоннеля. Определение Геометрических размеров щита и сопротивлений преодолеваемых щитом при передвижении ................................................................................................................ 13

10. Организация и комплексная механизация работ по сооружению участка тоннеля 17

11. Основные мероприятия по охране труда и технике безопасности........................... 18 Литература ...................................................................................................................... 19

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 два 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 для габарита категории III подводный тоннель. План трассы - прямая.

Грунты в районе строительства следующие - непосредственно под водоемом залегает супесь крепостью f=0.8, далее залегают глинистые сланцы (крепость - f=3) , мягкий известняк (крепость - f=2) и гипс крепостью f=2. Проанализировав ИГУ решаю прокладывать тоннель только в грунте заданных грунтах, обеспечивая расстояние от верха тоннеля до воды более 10 м.

3. Продольный профиль тоннеля.

При проектировании профиля а/д тоннеля учитываем следующие факторы:

- глубину заложения по возможности следует достигать минимальную (но не менее 10м 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. Таким образом, учитывая все вышесказанное, принимаем следующий профиль трассы:

• участок длиной 510 м с уклоном 40 %о;

• затем в тоннеле создаём переходной участок длиной 790 м с уклоном 3 %о ;

• далее идет участок длиной 500 м с уклоном 40%.

Таким образом, длина нашей трассы составит 1800 м.

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

1. Сборная железобетонная обделка с блоками трапециевидной формы.

Кольцо обделки наружным диаметром 11,5 м и шириной 1,0м состоит из

Двенадцати блоков трапециевидной формы. Высота сечения блоков 500 мм. Связь между блоками отсутствует. Масса блоков 2,2 т. Поперечные стыки между кольцами предусмотрены с плоскими пластико-металлическими дюбелями с перевязкой.

II. Сборная железобетонная обделка с ребристыми блоками прямоугольной формы.

Кольцо обделки наружным диаметром 11,5 м и шириной 1,0 м состоит из 10 нормальных Н, двух смежных С и ключевого К блоков. Длина ключевого К блока 0,6м, масса 0,7 т, длина нормальных блоков равна 2,74 м, масса 1,8т. Высота борта 500мм, толщина оболочки 250мм, толщина бортов 250мм. Продольные стыки плоские с винипластовыми прокладками. Поперечные стыки между кольцами предусмотрены с плоскими пластико-металлическими дюбелями с перевязкой.

При сравнении вариантов обделок, а также по конструктивным решениям к расчету принимаем железобетонную обделку из ребристых блоков.

5. Обоснование выбора входа в тоннель.

В отечественной практике тоннелестроения широко применяются пандусы, которые слу­жат для сопряжения основной части тоннеля с поверхностью земли. В зависимости от местных условий он может быть выемкой с откосами или ж/б открытой конструкцией коробчатого поперечного сечения.

Пандусы, как правило, имеют максимально возможный уклон к середине тоннеля, что оп­ределяется задачами всемерного сокращения их длины. Вблизи сопряжения открытого сверху пандуса с первым кольцом обделки тоннеля обычно предусматриваются зоны световых проходов, они стали необходимы при высоких скоро­стях движения.

Но несравненно чаще встречаются пандусы в виде рамп. Рампам придаётся приблизитель­но прямоугольный поперечный профиль с подпорными стенами. Над стенами для сокра­щения их высоты рампа может быть раскрыта естественными откосами с устройством берм, что приближает её к типу открытой выемки. Глубину выемки принимаем 13 м.