- •Содержание
- •Введение
- •1. Проектирование тоннеля сооружаемого горным способом
- •1.1 Исходные данные для проектирования:
- •1.2 Основные параметры поперечных сечений
- •1.2.1 План трассы тоннеля
- •1.2.2 Продольный профиль тоннеля
- •1.2.3 Инженерно-геологические условия
- •1.2.4 Габариты конструкции
- •1.3 Материалы тоннельных обделок
- •1.3.1 Конструкции обделок
- •1.3.2 Конструкция портала
- •1.3.3 Конструкции камер и ниш
- •1.4 Статический расчет тоннельной обделки
- •1.4.1 Расчётная схема
- •1.4.2 Подготовка исходных данных для статического расчета
- •1.4.3 Нагрузки и их сочетание
- •Нормативные нагрузки
- •1.4.4 Проверка прочности сечений обделки
- •1.5 Постоянные устройства в тоннеле
- •1.5.1 Верхнее строение пути
- •1.5.2 Водоотводные и дренажные устройства
- •1.5.3 Вентиляция тоннеля
- •1.5.4 Электроснабжение, электрооборудование, автоматика, сигнализация, связь.
- •1.5.5 Противопожарная защита
- •2. Производство работ при строительстве тоннеля
- •2.1. Выбор и обоснование способа сооружения тоннеля
- •2.2. Способ сплошного забоя
- •2.3 Разработка грунта
- •2.4 Временная крепь
- •2.4.1 Установка временной крепи
- •Расчет анкеров
- •2.5 Погрузка и транспорт грунта
- •2.6 Производительность проходческого оборудования
- •2.6.1 Буровое оборудование
- •2.6.2 Породопогрузочные машины
- •2.6.3 Транспортные средства
- •2.7 Возведение тоннельной опалубки
- •2.7.1 Выбор типа опалубки и другого оборудования
- •2.7.2 Производительность бетоноукладочного оборудования
- •2.8 Циклограмма проходки тоннельной выработки
- •2.9 Дополнительные работы
- •2.9.1 Вентиляция подземных выработок
- •2.9.2 Освещение, электроснабжение
- •2.10 Охрана окружающей среды
- •Список использованной литературы
1.4.4 Проверка прочности сечений обделки
К опасным относятся сечения с максимальными по абсолютной величине изгибающими моментами. В данном проекте выполняется проверка в замке сечения и условной пяте.
Расчеты выполняются по предельным состояниям первой группы как для внецентренно сжатых элементов в соответствии с нормами [3]. В расчет вводят следующие коэффициенты условия работы бетона, учитывающие:
γb6 = 0,9 - попеременное замораживание и оттаивание (по таблице 4.2 [1]).;
γb9 = 0,9 – отсутствие рабочей арматуры;
γd1 =0,9 – отклонение расчетной модели от реальных условий монолитных бетонных обделок;
γd3 = 0,9 – понижение прочности бетона в обделках без наружной гидроизоляции на обводненных участках.
Проверка прочности сечений обделки в условной пяте (сечение 22).
N = 161,05 кН; M=0,676 кНм;
1. Эксцентриситет приложения продольной силы, м.
eоη = M/N, (1.14)
где M, кНм, и N, кН, - момент и продольная сила в рассматриваемом сечении; η – коэффициент влияния прогиба конструкции на эксцентриситет (для обделок η =1).
eоη= (0,676) / (161,05) = 0,0042 м.
2. Проверка выполнения условия по эксцентриситетам:
eоη ≤ 0,225h , (1.15)
где h – толщина обделки, м.
0,45h = 0,225·0,487= 0,109 м.
0,0042≤ 0,109
Условие выполняется, а следовательно в обделке не возникает растягивающих напряжений.
3. Проверку прочности выполняем по формуле для внецентренного сжатия:
N ≤ Nпред = γb6*γb9*γd1*γd3*Rb*b*h /(1+2e0 η/h) . (1.17)
Формула используется, когда обделка предназначена для необводненных грунтов и защищена от обводнения гибкой гидроизоляцией, в связи с чем может быть допущено образование трещин в растянутой зоне бетона.
Nпред = (0,9·0,9·0,9·0,9·14,5·106·1·0,487) / (1+2·0,0042/0,487) = 4554 кН.
Величина продольной силы в данном сечении равна N = 161,05 кН, что меньше предельного значения, следовательно, проверка прочности в данном сечении удовлетворяется.
Проверка прочности сечений обделки в замке (сечение 43)
N =74,71 кН; M=10,714 кНм;
1. Эксцентриситет приложения продольной силы,
ηeо = (10,714) / (74,71) = 0,143 м.
1.2 Проверка выполнения условия (1.15):
0,45hз = 0,45·0,35= 0,158 м.
0,143 ≤ 0,158.
Второе условие выполняется. Следовательно, необходимо проверить дополнительное условие для бетона: eоη ≤ (у-1).
По всем проверкам условия выполняются. Толщины обделки выбраны верно.
Анализ расчета.
В результате проверки прочности сечений обделки было выявлено, что в обделке не возникает растягивающих сечений, это позволяет не армировать обделку.
1.5 Постоянные устройства в тоннеле
1.5.1 Верхнее строение пути
Железнодорожный путь в тоннеле и на подходах к нему на расстоянии не менее 200 м укладывается на щебеночном балласте при толщине балласта над шпалой не менее 25 м.
Не допускается укладка в тоннелях рельсов легче типа Р50. В тоннелях длинной более 300 м необходимо укладывать бесстыковой путь плетями длинной до 800 м. По стандарту принимаем рельс Р65.
Путь проектируется, как правило, на железобетонных шпалах. Для уменьшения жесткости пути на железобетонных шпалах между подошвой рельса и подкладкой помещают амортизирующую резиновую прокладку.
Разрешается устройство пути в тоннеле на бетонном основании с применением скреплений раздельного типа и прокладок амортизаторов. Этот тип пути устраняет трудоемкие работы по подбивке и замене балласта, но имеет более высокий модуль упругости (особенно на железобетонных шпалах).