ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПРОРТА
Московский государственный университет
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
ИНСТИТУТ ПУТИ, СТРОИТЕЛЬСТВА И СООРУЖЕНИЙ
Кафедра «Подземные сооружения»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тоннель, сооружаемый щитовым способом
Выполнил: студент группы СМТ-411 Коновальчук П.Н.
Проверил: Ляховенко Г.И.
Москва 2012
Содержание
Исходные данные
Оценка инженерно-геологических условий
Конструкции обделок
Расчет варианта обделки
Общая организация работ по сооружению тоннеля
Выбор принципиальной схемы щитового комплекса
Определение основных размеров щита
Определение сопротивлений и числа щитовых домкратов
Организация и комплексная механизация работ по сооружению участка тоннеля
Основные мероприятия по охране труда и технике безопасности
Список использованной литературы
Приложение: расчет варианта обделки с помощью ЭВМ
1. Исходные данные.
Тоннель проходит в слое конгломерата их осадочных пород на глинистом цементе средней плотности. Выше располагается слой суглинка апшеронского; далее идет слой супесчано-глинистых грунтов с включениями. Отметка центра тоннельной обделки принята за 0,00. Внутренний диаметр обделки принимаем Dвн=8,5 м, наружный Dн=9,22 м.
Геологические условия заложения тоннеля в породном массиве с отметками расположения слоев относительно угр
1. Конгломераты из осадочных пород на глинистом цементе.
ƒ=5
k=25 - 45 кгс/см³
ρ=2,1 т/м³
2. Суглинки апшеронские (неогенные).
ƒ=0,7
φ=20 град.
C=0,8 кгс/см³
ρ=2,05 т/м³
3. Супесчано-суглинистые грунты с включениями.
ƒ=0,7
φ=22 град.
C=0,15 кгс/см³
ε=0,30-0,35
ρ=1,9 т/м³
2. Оценка инженерно-геологических условий
В необводненных скальных и полускальных породах (f ≥ 2–3) применяют в зависимости от диаметра тоннеля обделки из железобетонных тюбингов с плоскими стыками или из блоков ребристого или сплошного поперечных сечений с цилиндрическими выпукло-вогнутыми стыками.
При назначении типа поперечного сечения элемента обделки принимают во внимание следующие соображения:
Обделки из железобетонных тюбингов и ребристых блоков, особенно при наличии у последних болтовых связей по кольцевому борту, обладают повышенной жесткостью и не требуют при монтаже верхней части кольца поддержки выдвижными балками. Но эти обделки подвержены образованию трещин в местах болтовых соединений и по бортам, которые могут возникать при изготовлении из-за сложной конфигурации элементов, в процессе монтажа при затягивании болтов, от действия щитовых домкратов при передвижке щита, в рабочей стадии от действия горного давления. Трещины могут служить причиной коррозии арматуры, источниками течей в тоннеле.
Уменьшенная в месте оболочки толщина обделки из тюбингов и ребристых блоков в сочетании с более низкой трещиностойкостью этих обделок увеличивает их водопроницаемость.
Расход бетона на изготовление тюбингов и ребристых блоков и, следовательно, их вес меньше, чем блоков сплошного сечения, но потребность в металле выше из-за большего расхода арматуры, наличия болтовых связей и закладных металлических деталей, обрамляющих отверстие.
Обделки из тюбингов имеют повышенное аэродинамическое сопротивление, вызываемое ребристой внутренней поверхностью, что ухудшает условия вентиляции тоннеля. По этой причине усложняется очистка тоннеля от грязи при его эксплуатации