Железнодорожный тоннель

Перечень чертежей:

1. Чертеж продольного профиля железнодорожного тоннеля с условными обозначениями, с таблицей проектных отметок, уклонов, отметок земли, характерных точек и километров.
2. Варианты трасс железнодорожного тоннеля с таблицей сравнения вариантов трассы тоннельного перехода.
3. Вариант тоннельных обделок с таблицами показателей для каждого варианта:

Габаритные размеры поперечного сечения выработки – 11,08х9,37 м; 12,08х10,02 м;

Площадь поперечного сечения выработки – 92,07 м²; 105,5 м²;

Объем бетона на метр тоннеля:

         - своды и стены – 15,36 м³/м; 27,5 м³/м;

         - основание пути – 2,46 м³/м; 6,61 м³/м.

4. Второй лист с вариантами обделки тоннеля:

Габаритные размеры поперечного сечения выработки – 9,88х8,87 м; 11,18х9,37 м;

Площадь поперечного сечения выработки – 78,362 м²; 91,761 м²;

Объем бетона на метр тоннеля:

         - своды и стены – 1,161 м³/м; 13,886 м³/м;

         - основание пути – 0,499 м³/м; 2,87 м³/м.

5. Расчетные схемы тоннельной обделки, эпюры моментов и продольных сил.
6. Чертеж обделки сводового очертания с разрезом, со схемой армирования, схемой размещения армасетки.
7. Вариант обделки тоннеля кругового очертания:

Габаритные размеры поперечного сечения выработки –12,276х12,276 м;

Площадь поперечного сечения выработки – 118,36 м²;

Объем бетона на метр тоннеля – 12,68 м³/м.

8. Расчетная схема и эпюры внутренних сил круговой сварной обделки из железобетонных блоков.
9. Общеувязочная схема тоннеля с техническими требованиями:

Расстояние между сбойками принято 300 м, при длине 4162 м – 13 сбоек.

Камеры устраиваются с каждой стороны тоннеля через 300 м, всего 14 камер.

Ниши располагаются между камерами с обеих сторон в шахматном порядке с шагом 60 м, всего 131 ниша.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 68 страницах, где ведется проектирование двухпутного железнодорожного тоннеля.

         Приведены исходные данные для проектирования:

• Категория тоннеля – I;
• Таблица характеристик грунтов.

         Проведено вариантное проектирование трасс тоннельного перехода. Рассмотрены три варианта – базисный, мысовой и перевальный. Составлена таблица технических показателей вариантов трасс. В результате выбран базисный вариант.

         Определена целесообразность строительства одного двухпутного или двух однопутных тоннелей. Перечислены недостатки и достоинства двухпутного железнодорожного тоннеля.

         Поскольку длина проектируемого тоннеля больше 400 метров, то выбран двухскатный профиль.

         Разобраны варианты тоннельных конструкций сводового очертания. Выбор обделки свода тоннеля проведен на основе сравнения технико-экономических показателей строительства тоннелей:

• Устройство монолитной бетонной обделки свода и стен тоннелей;
• Устройство монолитных бетонных лотков или обратных сводов;
• Устройство набрызг-бетонной обделки.

         Проведен статистический расчет тоннельной обделки типа I в программе TUN2. Представлены: таблица результатов усилий в стержнях, схемы и эпюры. Выполнена проверка прочности сечений, в результате которой выяснено, что допустимо применение бетонной монолитной обделки в условной пяте, обрезе, своде и в обратном своде. В замковом сечение необходимо армирование.

         Выполнен расчет армирования сечения и расчет временной крепи. Результаты приведены в таблице:

  Рассмотрено проектирование обделок кругового очертания. Составлена таблица выбра типа сборной обделки и приняты железобетонные блоки ребристого сечения. Исходя из инженерно-геологических условий трассы проектируемого тоннеля и принятой консктрукции круговой сборной обделки, класс бетона принят B40. Блоки ребристого поперечного сечения с цилиндрическими омоноличенными стыками с учетом сейсмичности в городе Бийске 8 баллов. Такая конструкция обеспечит устойчивость при монтаже и сейсмоустойчивость.

         Кольцо обделки состоит из элементов различных типоразмеров: замковых, лотковых, смежных и нормальных.  Найдена высота сечения для железобетонных блоков – 33,8 см. Разбивку кольца на элементы в обделках без болтовых связей начинают с установки дуги замкового элемента (по осевой линии). Характеристики железобетонной обделки представлены в табличной форме.

         Выполнено проектирование и расчет обделки из чугунных тюбингов. Данные занесены в таблицу:

         Проведен статистический расчет круговой обделки из железобетонных блоков ребристого сечения с цилиндрическими омоноличенными стыками:

• Длина свода обрушения – 16,6 м;
• Высота свода обрушения – 2,37 м;
• Нормативное вертикальное давление – 65,1 кН/м²;
• Собственный вес – 12,4 кН/м²;
• Нормативное горизонтальная нагрузка – 7,27 кН/м².

         Представлены эпюры изгибающих моментов и продольных сил. Железобетонные элементы рассчитаны на прочность следующим образом: определяется эксцентриситет приложения силы как расстояние от линии действия силы до оси растянутой арматуры. Проверены стыки на прочность – 543,52 кН.

         Описаны устройства, обеспечивающие бесперебойные безопасные условия эксплуатации тоннелей:

• Верхнее строение пути – железнодорожный путь устраивается на щебеночном балласте с железобетонными шпалами и рельсами марки Р65;
• Водоотводные и дренажные устройства – отвод воды осуществляется по коллекторам дренажных устройств или закрытым лоткам с уклоном дна 3%, предусмотрены смотровые колодцы с отстойной частью;
• Устройство вентиляции в тоннеле – комбинированная система вентиляции: продольно-поперечная вентиляция с дополнительной эвакуационно-вентиляционной штольней;
• Электроснабжение, электрооборудование, автоматика, сигнализация и связь – искусственное и аварийное освещение; питание от собственных трансформаторных подстанций, получающих электроэнергию по кабельным или воздушным линиям напряжением 6,10 или 27,5 кВ; прямая двухпроводная телефонная связь с ближайшими раздельными пунктами; имеется громкоговорящая система оповещения.
• Противопожарная защита - у порталов железнодорожных тоннелей на постах охраны предусмотрены места хранения техники для доставки в тоннель пожарного и аварийно-спасательного оборудования; сигнализацию о пожаре осуществляется с помощью специальных датчиков, которые установлены в тоннеле и передающие сигналы на диспетчерский пункт;
• Гидроизоляция – к качеству гидроизоляции предъявляют повышенные требования, она должна выполняться из сертифицированных материалов;
• Конструкция камер и ниш – камеры располагают с каждой стороны в шахматном порядке, ниши между камерами через 60 м с каждой стороны тоннеля;
• Порталы – для сопряжения конструкции тоннеля с подходной выемкой и обеспечивают устойчивость боковых откосов. Место расположения портала выбирается исходя из минимальных нарушений естественного равновесия горных склонов. Портал выполняется из монолитного бетона, железобетона и бутобетона.

         Представлена организация и планирование строительства тоннеля в виде графика производства работ. В виде циклограммы оформляется план выполнения производственных работ. В ней содержится последовательность, объем работы цикла, графическое изображение распределения членов бригады по рабочим местам с указанием принятого времени выполнения отдельных операций и нормативное время для выполнения работ.

         Описаны мероприятия по охране окружающей среды, промышленной и производственной безопасности.

         В ходе проектирования железнодорожного тоннеля по исходным данным были рассмотрены варианты трасс тоннельного перехода, проведено их технико-экономическое сравнение, выбран продольный профиль тоннельного пересечения.

         Приведено описание вариантного проектирования различных типов обделки сводового очертания. Выполнен статистически расчет и расчет на прочность тоннельной и круговой обделки.

         Описаны устройства, которые обеспечивают эксплуатацию тоннелей. Также рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды, промышленной и производственной безопасности.

В программе: AutoCAD