Проект автодорожного подводного тоннеля щитовым способом

1. Чертеж автодорожного тоннеля, сооружаемого щитовым способом, А1, с вариантами обделок и спецификацией арматуры
2. Производство работ по сооружению тоннеля, А1, с графиком проходки щитовым комплексом на основе щита с активным пригрузом забоя, со спецификацией оборудования: дисковый роторный щит, шнековый и ленточный конвейер, блокоукладчик, растворонасос, электрооборудование, технологические тележки, мультисервисная вагонетка, кабельный барабан, компрессор, вентилятор, перегрузочный кран, дизель-генератор, гидравлические цилиндры

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 22 листах.

Выполнено инженерно-геологическое описание продольного разреза по трассе тоннеля. Длина трассы составляет 1870 м.

Рассмотрены варианты тоннельных сборных железобетонных блочных обделок большого диаметра повышенной водонепроницаемости:

• Включает 3 типа блоков: замковый, спежный и нормальный. Соединение продольных стыков типа «гребень – паз» выполнено посредством нарезной шпильки с гидроизоляцией с неопреновой прокладкой. Количество блоков равно 9
• С тремя типами блоков: ключевым, трапециевидным и в форме параллелограмма. Продольные стыки выполнены плоскими типа «гребень – паз». Поперечные стыки между кольцами типа «гребень – паз» с соединением типа дюбель CONEX. Количество блоков равно 8

Сделан выбор расчетного кольца по длине тоннеля с определением расчетных нагрузок и составлением расчетной схемы.

Расчет обделки произведен методом Метрогипротранса в программа РК-6. Определены параметры:

Проведена проверка прочности сечений и выполнен подбор арматуры, проверка прочности стыков сборной железобетонной обделки.

Приведено описание общей организации работ по сооружению тоннелей. Щитовой способ сооружения тоннелей основан на применении специального агрегата - проходческого щита, который защищает забойную зону от окружающего грунта. Под его защитой выполняются основные операции строительного цикла, включая разработку и уборку грунта, крепление забоя, возведение объектов. Форма поперечного сечения щита повторяет очертания тоннельной обделки и может быть круглой, сводчатой или прямоугольной. В его передней части, под защитой ножевого кольца, производится разработка и крепление грунта, а затем, с помощью гидравлических домкратов, установленных вокруг опорного кольца, он перемещается вперед в пространство, которое было разработано. При этом домкраты опираются на заранее установленную обделку, которая состоит из отдельных колец, ширина которых равна или кратна глубине заходки. После движения щита и очистки штоков, следующее кольцо устанавливается под защитой хвостовой оболочки в освободившемся пространстве. По мере движения щита, зазор между обделкой и грунтом заполняется цементно-песчаным раствором под давлением, обеспечивая надежный контакт между ними. Для придания щиту необходимой жесткости, в пределах ножевого и опорного колец устанавливаются горизонтальные перегородки, которые также используются как рабочие подмости. В процесс строительства тоннеля включены следующие этапы: использование щитового комплекса для разработки и вывоза породы, установка обделки. Для выполнения этих работ необходимы сжатый воздух, электрические и осветительные кабели, водопровод и вентиляционные трубы. Для проходки тоннеля используются различные машины и механизмы, включая механизированный комплекс и транспортные средства.

Сделан выбор принципиальной схемы щитового комплекса для сооружения тоннеля. Щиты с активным грунтовым пригрузом забоя применяются для грунтов с повышенной влажностью и небольшим содержанием песчаных частиц. Комплекс включает в себя проходческий щит с диаметром 15.244 м, оснащенный роторным исполнительным органом и пригрузом забоя. Внутри находится кольцевой блокоукладчик, который защищен хвостовой оболочкой. Защитный комплекс состоит из двух технологических тележек, на которых размещены транспортер для доставки блоков к блокоукладчику, ленточный конвейер, кран для перегрузки блоков с вагонетки на транспортер, силовое оборудование, кабельный барабан, ресивер сжатого воздуха, силовой электрощит и пускорегулирующая аппаратура. Извлечение грунта из призабойной камеры в зону щита осуществляется через шнековый транспортер, который находится в нижней части камеры. Шнековый транспортер переносит грунт на ленточный конвейер, а затем через поперечный перегрузочный конвейер на ленточный конвейер, закрепленный на обделке. Тоннель закреплен блочной железобетонной обделкой из бетона повышенной водонепроницаемости диаметром 15 м. Блоки обделки доставляются к укладчику на мультисервисных вагонетках, которые могут перевозить до 45 тонн и имеют возможность передвигаться по автодороге. Грунт разрабатывается с помощью режущего органа с продвижением щита и одновременной работой его гидроцилиндров. После разработки устанавливаются кольца обделки. Хвостовая часть щита оборудована эластичным щеточным уплотнением для обеспечения водонепроницаемости.

Рассчитан наружный диаметр оболочки щита - 15,244 м, длина механизированного щита поверху 10,75, коэффициент маневренности 0,71. Определено общее расчетное сопротивление 23472,6 кН. Принято количество домкратов 8. При проходке тоннеля механизированным щитом, в процессе разработки забоя, погрузка грунта осуществляется специальными устройствами. Фактическая производительность погрузки грунта при проходке механизированным щитом равна 8,8 м³/мин.

Разработаны основные мероприятия по охране труда и технике безопасности.

В проекте разработана конструкция продольного профиля трассы автодорожного подводного тоннеля, сооружаемого щитовым способом, с выбором и расчетом обделки.

Спецификация – на чертеже

Программа: AvtoCAD