2.1. Выбор и обоснование способа сооружения тоннеля
Сооружение тоннеля состоит из двух основных процессов: проходки, то есть раскрытие выработки, с установкой в случае необходимости временной крепи, и возведение обделки.
При выборе способа следует стремиться к раскрытию выработки на все сечение или на элементы возможно большего сечения, разрабатываемые и закрепляемые поочередно. Это улучшает условия применения крупногабаритной проходческой техники, обеспечивающей проходку тоннельных выработок с высокими скоростями.
Исходя из инженерно-геологических условий, длины тоннеля, размеров поперечного сечения, конструкции обделки принимаем способ полного раскрытия сечения.
2.2. Способ сплошного забоя
При проходке тоннелей высотой менее 10 м в скальных грунтах с коэффициентом крепости не менее 4 применяют способ полного раскрытия сечения, для обоих грунтов в данном курсовом проекте такой способ проходки подходит. Сущность этого способа состоит в том, что грунт разрабатывают сразу на все проектное сечение. В выработках устанавливают временную крепь (анкерную, арочную или набрызгбетонную). Обделку возводят на некотором удалении от забоя (100…150 м и более).
Строительство тоннелей в Израиле. Серия 1.
2.3 Разработка грунта
Разработка грунта ведется буровзрывным способом, как наиболее эффективным в скальных грунтах (f=4,5) по экономии и скорости проходки.
В пояснительной записке к проекту приводят описание основных технологических процессов сооружения тоннеля, отражающее этапность выполнения работ, с необходимыми обосновывающими расчетами и обобщающими таблицами. При проходке способом сплошного забоя, грунт можно использовать как добавку в бетон, если грунт подходит по параметрам к классу бетона (В 25), что существенно снизит объем вывозимого из сооружения грунта.
2.4 Временная крепь
2.4.1 Установка временной крепи
В курсовом проекте было принято решение использовать анкерную крепь. Так как обводнённость отсутствует и крепость грунта (f=4,5) позволяет применять данный метод.
Так как в данном курсовом проекте технология сооружения тоннеля для скального грунта с коэффициентом крепости = 4,5 , целесообразно применение анкерной крепи. Применяется железобетонный анкер с подхватами. Анкеры образуют забиванием стального стержня арматуры периодического профиля в шпур диаметром 42-46 мм, предварительно заполненный с помощью пневмонагнетателя цементно-песчаным раствором. Состав раствора: марка цемента М — 400; заполнитель -песок 1:1 ; водо- цементное отношение 0,45.
На конце стержня (70 мм) устраивается резьба, далее на анкере закрепляют металлическую сетку, в дальнейшем покрываемую несколькими сантиметрами набрызгбетона.
Установка анкерной крепи производится при помощи навесного оборудования прилаженного к проходческому комбайну Sandvik MT 520.
Расчет анкеров
Расчетную длину анкера lp определяем по высоте свода возможного обрушения.
Длина рабочей части анкера la может быть определена по формуле:
Туннель (Готардский тоннель) — Чудеса инженерии | Документальный фильм про тунеель
la =,
где L – пролет выработки L=6,618 м; f – коэффициент крепости, f=4,5; kтр – коэффициент, зависящий от трещиноватости пород kтр=1,15;
la =м.
Размеры замковой и концевой частей анкера lз и lk назначаем по конструктивным соображениям. Для железобетонных анкеров замковой считается часть анкера, выходящая за пределы зоны возможного обрушения. Принимаем lз =0.4 м, а lk =0.05 м.
Полная длина анкера
l0 = la + lk + lз,
l0 = 1.27 + 0.05 + 0.4 = 1,72 м
Предварительно принимаем диаметр стержня d=14 мм (сталь Ст.3), тогда расчетная длина анкера будет равна:
lр = la – lз ,
lр = 1,72– 0,4 = 1,32 м.
Т.к. lрh1, то принимаем lр=0,5 м. Отсюда la=0,9 м.
Расчетную несущую способность замка через 6 ч после установки анкера, т, определяем по формуле:
N =,
где τсц – сцепление стержня периодического профиля с раствором, принимаемое τсц=35 кг/см.
N = кг
Предельное расстояние между анкерами по несущей способности замка:
a = ;
где γ – объемный вес горных пород γ=2.8 т/м 3 ;
a = м.
По условию a ≤ lр принимаем a=0,5 м.
Расчетная нагрузка на анкер при принятом расстояниимежду анкерами в ряду и между рядами составит:
;
кг.
,
где Rст – условное сопротивление стали Ст.3, кг/м;
см.
Принятый ранее d = 14 мм не достаточен, принимаем d = 16 мм.
Источник: studfile.net
Тема 8. Общие сведения о геодезических работах при строительстве транспортных тоннелей
Геодезические работы являются составной частью технологического процесса строительного производства. Их производят в соответствии с поэтапной последовательностью строительных процессов. Геодезические работы при строительстве транспортных тоннелей отличаются от обычных – ограниченным пространством и ограниченной видимостью. Возведение подземных сооружений представляет сложную техническую задачу, связанную с разработкой и выемкой горной породы, временным закреплением контура выемки породы и установкой элементов постоянной обделки при полном обеспечении безопасности работающих.
Общие сведения о тоннелях и способах их сооружения
По назначению подземные сооружения подразделяются на следующие их виды:
1) тоннели на путях сообщения (железно-автодорожные, метрополитены, пешеходные, судоходные); 2) гидротехнические тоннели (в комплексах гидроэлектростанций, водоснабжения, мелиорации); 3) коммунальные тоннели (водостоки, коллекторы и др.); 4) промышленные и горнопромышленные; 5) специальные.
Источник: studopedia.ru
Виды работ при строительстве тоннеля
Для строительства коллекторных тоннелей открытым способом с глубиной заложения до 12 м в условиях плотной городской застройки применяют способ строительства с передвижной механизированной крепью ПМК. Этот способ позволяет снизить уровень шума, вибрацию, а также осадку поверхности земли при строительстве вблизи фундаментов зданий. Цикл работ при строительстве тоннелей с применением ПМК состоит из следующих основных процессов:
• выемки грунта экскаватором и погрузки его в автосамосвалы;
• перемещения ПМК и экскаватора;
• устройства дренажного слоя основания и монолитного железобетонного днища коллектора;
• монтажа сборной железобетонной обделки тоннеля;
• устройства гидроизоляции тоннельной обделки;
• засыпки заизолированного участка тоннеля.
При строительстве тоннелей щитовым способом основным элементом технологии является проходческий щит, представляющий собой передвижную временную крепь в виде цилиндрической оболочки, под прикрытием которой выполняют проходческие операции: выемку и погрузку грунта, доставку его за пределы щита, возведение обделки тоннеля.
Выемку грунта осуществляют в головной части щита, которую называют ножевой, возведение обделки — в хвостовой. По мере подвигания забоя щит перемещают, при этом его ножевая часть защищает кровлю и борта тоннеля от обрушений. Как только щит переместят на расстояние, равное ширине кольца обделки, возводят очередное кольцо. Таким образом, цикл работ постоянно повторяется: выемка грунта — передвижение щита — возведение обделки (рис. 7.36).
В зависимости от уровня механизации основных производственных процессов проходческие щиты разделяют на полумеханизированные и механизированные.
Механизированные щиты в свою очередь подразделяют на щиты с открытой и закрытой головной частью. С закрытой головной частью — это щиты с пригрузом. Главное отличие полумеханизированных щитов от механизированных состоит в том, что у полумеханизированных щитов отсутствуют устройства или агрегаты для разрушения грунта и его погрузки, конструктивно связанные со щитом.
Источник: industry-portal24.ru