| 8695912 9216 5224 943 1оздание производств. базы для изготовления сборных конструкций экономически нецелесообразно), а также в мягких и слабых породах, требующих возведения тоннельных обделок по частям. Применение сборных обделок, состоящих из элементов заводского изготовления (чугунных тюбингов, железобетонных блоков сплошного или ребристого сечения и др.), обусловлено повышением скоростей проходки Т. и ростом производительности труда.
Конструктивная форма обделки и её поперечное сечение определяются геол. условиями и направлением действия на неё осн. нагрузок. В слабых водоносных породах и при большом гидростатич. давлении рациональна обделка кругового очертания; в устойчивых породах, при преобладании вертикальных нагрузок - обделка подковообразной формы наиболее полно отвечает требованиям габарита приближения строений.
Расчёт конструкций тоннелей. Обделки Т. рассчитывают на наименее выгодные, но реальные сочетания нагрузок и воздействий - основных (действующих на обделку постоянно или регулярно, напр. горного давления), дополнительных (действующих кратковременно или периодически) и особых (гл. обр. сейсмических). Горное давление определяют на основе теоретич. предпосылок (с учётом сводооб-разования, массы "столба породы" и др. факторов) или по результатам инструментальных измерений в готовых выработках. Расчёт обделок производится по предельным состояниям - на основе методов строительной механики, упругости теории и механики грунтов. При этом учитывается совместная работа обделки и породы как единой упругой системы. Расчётная схема обделки выбирается в соответствии с характером конструкции и окружающих пород, а также в зависимости от условий работ (на всех стадиях их выполнения обделка в целом или её отд. части должны обладать достаточной прочностью и устойчивостью). Проверку прочности предварительно заданных сечений бетонной и чугунной обделок производят по несущей способности, в соответствии с требованиями строительных норм и правил.
Строительство тоннелей. В зависимости от глубины заложения Т. для его сооружения применяют либо открытый, либо закрытый способ работ. В первом случае с поверхности земли раскрывают котлован, в к-ром сооружаются конструкции Т., а затем производят обратную засыпку с восстановлением нарушенной поверхности. При закрытом способе разработка породы (проходка) и возведение обделки выполняются через стволы шахт или входные участки Т. (порталы). Способы проходки выработок и произ-ва тоннельных работ отличаются большим разнообразием; основные из них - горные и щитовой.
Сооружение Т. горными способами включает 2 осн. этапа: разработку и удаление породы и возведение в полученной выработке постоянной конструкции - обделки. В зависимости от свойств горных пород раскрытие выработки ведут по частям или за один приём (на полный профиль) (рис. 2). В мягких и полускальных породах сечение (профиль) выработки расчленяют на отд. сравнительно мелкие части, закрепляемые временной (преим. деревянной) крепью, исключающей возможность обрушения породы. В скальных породах возможно расчленение сечения на более крупные части; врем. крепь устанавливается лишь по контуру выработки, а её внутр. пространство остаётся свободным. Благодаря этому работы могут быть в значит. степени механизированы. Разработка породы производится, как правило, буровзрывным способом с помощью бурильных машин большой мощности и механизацией погрузки и выдачи породы, при поточной системе организации работ по длине Т. Для бетонирования обделки используют передвижные металлич. опалубки, обеспечивающие возможность применения бетоноукладочных машин. Значит. распространение получил способ опёртого свода, используемый в достаточно устойчивых породах, способных выдерживать давление бетонного свода обделки.
Рис. 2. Схемы сооружения тоннеля: а - по частям (1 - опережающая штольня; 2, 4, 5 и 7 - этапы расширения сечения выработки; 3, 6 и 8 - этапы бетонирования); б - на полный профиль (1- сечение выработки; 2 - обделка).
[2604-33.jpg]
При этом способе раскрытие выработки производится по частям; вначале сооружают бетонный свод, опёртый на породу, а затем, по мере разработки нижележащих частей сечения, под пяты свода подводят стены из монолитного бетона. Работы могут вестись по одно-штольневоЙ и двухштольневой схемам. При способе сплошного забоя, практикуемом в устойчивых скальных породах, раскрытие выработки производят на полный профиль, для чего применяют спец. горнопроходческое оборудование - буровые подмости, самоходные буровые рамы, установки и агрегаты. Бетонирование обделки осуществляют при помощи бетононасосов или бетоноукладчиков (рис. 3).
Рис. 3. Способ сплошного забоя: 1 - шпуры; 2 - анкерная крепь; 3- передвижная опалубка; 4 - буровая рама с перестановщиком вагонеток; 5 - породопогрузочная машина; 6 - вагонетки; 7 - бетононасос; W - глубина заходки.
[2604-34.jpg]
Щитовой способ получил стях проходки. В СССР щитовая проход-преимуществ. распространение при ка получила наибольшее развитие при сооружении Т. в слабых и неустойчивых сооружении Т. метрополитена (рис. 5).
Рис. 4. Тоннельный щит: 1 - опорное кольцо; 2 - ножевое кольцо; 3 - вертикальная перегородка; 4 - выдвижная платформа; 5 - горизонтальная перегородка; 6 - платформенный домкрат; 7 - забойный домкрат; 8 - накладка; 9 - оболочка; 10 - щитовой домкрат; 11 - опорная пята.
[2604-35.jpg]
породах. Он основан на применении в качестве врем. крепи тоннельного (проходческого) щита (рис. 4), представляющего собой подвижную стальную цилиндрич. оболочку, под защитой к-рой выполняются осн. операции - разработка породы и возведение обделки (как правило, сборной, кругового очертания). Сборка обделки Т. производится при помощи эректоров, тюбинго- или блокоукладчиков, размещаемых непосредственно на щите или за щитом на спец. опорных подвижных конструкциях. В неустойчивых водонасыщенных породах щитовую проходку ведут в сочетании с подачей сжатого воздуха как средства осушения забоя. Для ограждения головной части выработки (где ведут разработку породы и монтаж обделки при повышенном возд. давлении) от остальной части Т. применяют воздухонепроницаемые переносные перегородки, оборудованные шлюзовыми устройствами для пропуска людей, выдачи породы, доставки материалов и различного оборудования. В отличие от горных способов сооружения Т., щитовая проходка не требует применения врем. крепей, что повышает безопасность и экономическую эффективность выполнения работ. Проходческий щит может быть приспособлен (при использовании специальных механизмов) для проходки различных пород (пластичных, сыпучих, плывунных и др.), что обеспечивает возможность полной механизации всех процессов тоннельных работ при высоком качестве их выполнения и больших скоростях.
Наряду с горными и щитовым способами проходки при стр-ве Т. (гл. обр. подводных) применяют методы опускных готовых секций, Т.-кессонов и др.
Гидроизоляция и водоотводные устройства. Т. должны быть защищены от проникновения в них поверхностных и подземных вод. Отвод поверхностных вод обеспечивается соответствующей планировкой поверхности над Т., устройством открытых нагорных канав и водонепроницаемого ложа водотоков, протекающих над Т. Защита Т. от подземных вод достигается их отводом из прорезаемого горного массива путём устройства т. н. заобделочного дренажа, бурения скважин, а также гидроизоляцией самой обделки. Наиболее распространены: окле-ечная гидроизоляция, состоящая из неск. слоев рулонного битумизированного материала; нагнетание за обделку цементных или других растворов; уплотнение окружающих Т. пород цементацией. Внутри Т. предусматривают устройства (лотки, трубы) для отвода воды к порталам, выпуска и сброса её за пределы Т.
Основные тенденции развития техники тоннелестроения: совершенствование существующих и создание новых типов обделок для различных инженерно-геол. условий, внедрение безопалубочного метода возведения несущих обделок; разработка наиболее рациональных способов защиты Т. от подземных вод, особенно в р-нах с суровым климатом; внедрение эффективных систем комплексной механизации тоннельных работ; совершенствование буровзрывного способа проходки.
Лит.: Волков В. П., Тоннели, 3 изд., М., 1970; Малевич Н. А., Горнопроходческие машины и комплексы, М., 1971; Компаниец С. А., Поправко А. К., Богородецкий А. А., Проектирование тоннелей, М., 1973; Мостков В. М., Подземные сооружения большого сечения, 2 изд., М., 1974; Тоннели и метрополитены, под ред. В. П. Волкова, 2 изд., М., 1975; Строительные нормы и правила, ч. 3, раздел Б, гл. 8. Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические. Правила организации строительства, производства и приемки работ, М., 1968. В. П. Волков.
ТОННО-КИЛОМЕТР, единица измерения грузооборота на ж.-д., речном, автомобильном, воздушном и гужевом транспорте, а также перевозочной работы, выполненной подвижным составом. Различают Т.-к. тарифные, определяемые по тарифным (как правило, кратчайшим) расстояниям, и эксплуатационные, определяемые по фактически пройденным расстояниям. Экс |
