Конструкция внутренней гидроизоляции: торкрет армированный (по сетке) и неармированный.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автомобильных дорог, мостов
и транспортных тоннелей
Реферат
на тему «Проектирование внутреннего очертания обделок из монолита »
Выполнил:
студент гр. 4МТ-01
СабировА.Р.
Проверил:
СафиюлинаЛ.Г.
Казань, 2017
Содержание
Введение.............................................................................................................................3
1. Внутреннее очертание тоннельной обделки..........................................................5
2. Основные сведения о материалах для тоннельных обделок................................4
3. Конструкция внутренней гидроизоляции.............................................................10
Заключение.......................................................................................................................12
Список использованной литературы.............................................................................13
Введение
В настоящее время одним из рациональных вариантов развязок городских дорог является устройство городских транспортных и пешеходных тоннелей. Планировочные схемы тоннелей для развязки движения в разных уровнях, как правило, сравнительно просты. Такие тоннели располагают преимущественно на прямолинейной в плане трассе.
В условиях плотной застройки, а также при наличии по трассе тоннеля других подземных сооружений и коммуникаций их располагают на криволинейных участках.
При расположении тоннелей на кривых в плане участках максимальные и минимальные радиусы кривых для скоростных дорог и магистралей принимают в соответствии с Руководством по проектированию городских улиц и дорог. Автотранспортные тоннели имеют двухскатный продольный профиль вогнутого очертания и состоят из закрытой части и открытых рамповых участков. Места перехода от рампы к тоннелю назначают исходя из условия беспрепятственного пропуска наземного транспорта и пешеходов над тоннелем.
|
|
|
Планировочные схемы пешеходных тоннелей зависят от места их расположения. При пересечении автомобильных скоростных дорог и магистралей непрерывного движения, а также линий железных дорог чаще всего устраивают одиночные пешеходные тоннели «линейного» типа, располагая их через расстояние L=400-600 м друг от друга. В виде исключения допускается устройство – через 250-300 м (в условиях реконструкции).
Входы и выходы устраивают в виде лестниц, пандусов или экскаваторов. Располагают их по концам тоннеля, а иногда и в промежуточных сечениях. Входы и выходы рекомендуется размещать на тротуарах на расстоянии 3,5 – 4 м от борта проезжей части.
Внутреннее очертание тоннельной обделки
При назначении внутреннего очертания тоннельной обделки, кроме габаритных требований, должны быть учтены также эксплуатационные, строительные и экономические соображения.
|
|
|
Между обделкой и габаритом приближения строений располагают все устройства, необходимые для нормальной эксплуатации тоннеля и обеспечения безопасности обслуживающего персонала и ремонтных рабочих (рис. 1).
Рис.1. Размещение оборудования в тоннеле за очертанием габарита С на прямой
Внутреннее очертание железнодорожного тоннеля назначают с учетом размещения светофора 1, светильника 2 общего освещения, ответвительных коробок 3 электросети, гудка 4 оповестительной сигнализации, сигнальных ламп 5, располагаемых над нишами, и аварийной кнопки 6 (с одной стороны тоннеля через нишу), а также водоотводной канавы.
Для крепления подвески контактного провода в своде обделки раньше устраивали ниши шириной 60 см через каждые 20 м по длине тоннеля. Современная конструкция подвески контактного провода 7 не требует устройства ниш, что облегчает процесс ее возведения.
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и ремонтных бригад во время прохождения поезда в железнодорожном тоннеле устраивают ниши шириной 2 м, глубиной 1 м и высотой (до шелыги свода) 2 м. Ниши располагают через 60 м с каждой стороны тоннеля в шахматном порядке.
|
|
|
Для размещения ремонтного оборудования, а также укрытия путевой дрезины через 300 м по каждой стороне тоннеля устраивают камеры шириной 4 м, глубиной 2,5 м и высотой (до шелыги свода) 2,8 м. При длине тоннеля 300 — 400 м в середине тоннеля устраивают одну камеру.
В железнодорожных тоннелях кругового очертания (например, подводных) СНиП II-Д.8-62 допускают вместо ниш устраивать с одной стороны площадку шириной 70 см на высоте не более 1 м от уровня головки рельсов с входами на площадку через 30 м. Для обеспечения хорошей видимости контур ниш и камер выделяют побелкой.
Внутреннее очертание обделки автодорожного тоннеля назначают с учетом размещения в пространстве между контуром габарита приближения строений и сводом вентиляционных каналов, площадь которых определяют расчетом.
В тоннелях длиной 300 м и более для ремонтного оборудования должны быть устроены камеры шириной 2 м, глубиной 2 м и высотой (до шелыги свода) 2,5 м. Камеры располагают в обеих стенах тоннеля через 300 м в шахматном порядке. В тоннелях длиной до 400 м устраивают одну камеру посередине.
Форма поперечного сечения тоннеля, удовлетворяющая перечисленным эксплуатационным требованиям, должна обеспечивать рациональную статическую работу конструкции под заданными нагрузками и соответствовать особенностям применяемых строительных материалов и способа производства работ. Необходимо стремиться к сокращению поперечного сечения выработки, с увеличением которого возрастают объемы работ и стоимость сооружения.
|
|
|
Значительное влияние на выбор внутреннего очертания тоннеля при заданных габаритах оказывают геологические и гидрогеологические условия его заложения, определяющие в большинстве случаев форму, материал и конструкцию обделки, а также способ производства работ по сооружению тоннеля.
Особенностью бетона, как основного материала для сооружения тоннельных конструкций, является небольшое сопротивление растяжению, которое составляет примерно одну десятую часть прочности бетона на сжатие. Поэтому для лучшего использования прочности материала и получения более экономичного решения следует стремиться к заданию такого очертания конструкции, при котором в сечениях конструкции преобладают сжимающие напряжения. Для этого кривая давления, характеризующая положение нормальных сил в сечениях обделки, должна располагаться как можно ближе к оси обделки.
При неподвижных пятах рациональная, т.е. безмоментная, ось свода, совпадающая с кривой давления, очерчена для равномерной радиальной нагрузки по круговой кривой, а для вертикальной — по квадратной параболе.
Однако практически совмещение оси свода с кривой давления представляет значительные трудности. Пяты не являются неподвижными, так как опираются на податливую породу или стены, верхние сечения которых имеют линейные и угловые смещения. В связи с этим даже в своде параболического очертания, подвергающемся действию вертикальной равномерно распределенной нагрузки, неизбежно возникновение изгибающих моментов, обусловленных смещением пят, и, следовательно, отклонение кривой давления от оси.
Усадка бетона, температурные воздействия, отклонения действительных нагрузок от расчетных также немало способствуют этому. На практике добиваются не совпадения оси свода с кривой давления, а лишь вписывания этой кривой в тело обделки так, чтобы эксцентриситет нормальной силы в сечениях обделки не превышал 0,45 их высоты.
При этом необходимо соблюдать следующие основные правила.
1. Ось обделки должна иметь плавное очертание, так как наличие ее переломов вызывает отклонение кривой давления от оси.
2. При преобладании вертикальных нагрузок свод должен быть достаточно подъемистым, приближающимся по форме к квадратной параболе. Для этого в замковой части свода ось должна иметь кривизну, большую, чем в нижней части свода, примыкающей к стенам.
3. При действии на обделку бокового горного давления стены должны иметь криволинейное очертание, выпуклое в сторону породы.
Перечисленным требованиям удовлетворяет внутреннее очертание обделок следующих видов (рис. 2).
Рис. 2. Внутреннее очертание обделок транспортных тоннелей
В крепких породах, оказывающих лишь вертикальное горное давление небольшой интенсивности, стены могут быть сделаны вертикальными с наибольшим приближением к контуру габарита. В этом случае свод однопутного тоннеля обычно очерчивают по окружности (рис. 2, а), а свод двухпутного тоннеля — по трехцентровойкоробовой кривой (рис. 2, б), центры которой подбирают так, чтобы радиус средней части свода был равен ~ 6 м.
Применение в средней части свода более пологой кривой вызывает отклонение оси свода от рациональной. Однако при сравнительно небольшом вертикальном давлении это целесообразнее, чем увеличивать подъемистость свода и, следовательно, площадь выработки.
В породах, создающих боковое горное давление, стенам придают криволинейное очертание, способствующее лучшему вписыванию кривой давления в тело обделки. При этом внутреннюю поверхность обделки очерчивают по пяти- или трехцентровойкоробовой кривой.
Внутренняя поверхность обделки однопутного тоннеля, очерченная по пятицентровойкоробовой кривой (рис. 2, г), характеризуется увеличением кривизны в средней части свода и приближается к рациональной оси для вертикальной распределенной нагрузки.
Обделке двухпутного железнодорожного тоннеля обычно придают форму трехцентровойкоробовой кривой. Показанное на рис. 2, д очертание в нижней части соответствует очертанию типовой однопутной обделки, изображенному на рис. 2, г.
На рис. 2, е приведено очертание обделки автодорожного тоннеля с вентиляционным каналом, расположенным над контуром габарита. В этом случае отклонение а стены от линии габарита может быть принято минимальным (10—15 см), а расстояние b от угловой точки габарита до контура обделки и радиусы круговых кривых подбирают так, чтобы площадь вентиляционного канала соответствовала требующейся по расчету.
В неустойчивых и в особенности в водоносных породах, оказывающих на обделку всестороннее давление, наиболее целесообразно замкнутое очертание с обратным сводом кругового очертания. Кривизну свода задают так, чтобы в нижней части сечения можно было разместить водоотводный лоток, а толщина балластного слоя под шпалами была не менее 25 см.
Тоннели в слабых и мягких породах, сооружаемые щитовым способом, как правило, проектируют кругового очертания, обеспечивающего наиболее целесообразную статическую работу конструкции на всестороннее давление. Такое очертание позволяет применять сборные конструкции.
Для обеспечения возможности использования стандартных элементов опалубки и оборудования внутреннее очертание обделки рекомендуется принимать одинаковым на всем протяжении прямых участков тоннеля.
Применение по длине тоннеля обделок с различным внутренним очертанием допускается при резком изменении горного давления или гидрогеологических условий, а также при наличии оползневых явлений и тектонических нарушений горного массива (сбросы, сдвиги). На таких участках конструкцию обделки усиливают, а выработку раскрывают по частям. Поэтому применение инвентарной опалубки для бетонирования обделки невозможно даже при сохранении стандартного внутреннего очертания. В этом случае главным критерием для назначения формы тоннельной обделки является ее статическая целесообразность и удобство возведения по частям.
Основные сведения о материалах для тоннельных обделок.
Материалы должны отвечать:
- прочности;- огнестойкости;- долговечности;- устойчивы к химически агрессивным и атмосферным воздействиям, микроорганизмам;- не выделять токсических веществ при строительстве и эксплуатации, при аварийных режимах;- иметь сертификаты;- должны позволять механизировать работы и быть экономичными.
Основные материалы тоннельных обделок:
- монолитный бетон (опалубка);- монолитный Набрызгбетон;- монолитный жб;- сборный жб;- армобетоноблоки;- чугунные, стальные тюбинги;- полимербетон;- плазмбетон;- смесь армополимербетон.
Класс бетона по прочности на сжатие следует принимать не ниже:
В30 — для сборных железобетонных обделок;
В25 — для железобетонных монолитных обделок и опускных секций подводных тоннелей;
В 15 — для бетонных монолитных и набрызг-бетонных обделок, порталов, оголовков, внутренних монолитных железобетонных конструкций.
Достоинства монолитного бетона:
1. бесшовность;2. возможность механизации транспортировки и укладки бетона;3. использование местных материалов;4. простота изготовления бетонной смеси.
Недостатки монолитного бетона:
1. выдержка в опалубке;2. малая химическая стойкость;3. низкая прочность при растяжении.
Свойства бетона и жб конструкций определяется по СНиП. С повышением класса бетона его показатели значительно возрастают. Для порталов на выходе замораживание/оттаивание марка по морозостойкости не ниже F150 (если t<-15, то F300; t>-15, но большая влажность не ниже F200.
Конструкция внутренней гидроизоляции: торкрет армированный (по сетке) и неармированный.
В слабых водонасыщенных грунтах, когда устройство наружной гидроизоляции практически невозможно, сначала возводят обделку, а затем покрывают ее внутренней гидроизоляцией. При давлении подземных вод менее 0,1 МПа возможно использование жесткой изоляции в виде слоя водонепроницаемой штукатурки толщиной 30- 40 мм, наносимого на поверхность обделки торкрет-способом.
Такая изоляция является недеформируемой и ее можно применять только при отсутствии неравномерных осадок тоннеля и при небольших колебаниях температуры.
Торкрет-слой плотного цементно-песчаного раствора наносят на внутреннюю поверхность обделки с помощью пневматической цемент-пушки. Торкретирование ведут слоями толщиной 5-12мм с общей толщиной покрытия 20-40мм. Каждый последующий слой наносят после затвердевания предыдущего (обычно через 8-12ч). Материалами для торкретирования служат чистый песок крупностью до 5мм и цемент марки не ниже 300, подбираемый с учетом агрессивности подземных вод.
При напорах подземных вод, превышающих 0,05МПа, торкретный слой армируют сеткой из проволоки диаметром 3-5мм, прикрепляемой к обделке анкерами.
Торкретное покрытие обеспечивает достаточную механическую прочность, хорошее сцепление с бетоном, особенно при наличии сетки из арматуры, и водонепроницаемость при небольших напорах воды. Работы по торкретированию в значительной степени механизированы.
К недостаткам торкрета относятся: его жесткость, ведущую к трещинообразованию при неравномерных осадках; возможность возникновения усадочных трещин, уменьшаемую применением безусадочного цемента и армирования сетками; большой расход цемента и значительный отскок частиц от поверхности.
Заключение
Тоннельная обделка закрепляет грунты, обнаженные выработкой. Ее форма, размеры элементов и выбор материала зависят от физико-механических свойств грунтов.
В очень крепких невыветривающихся и нерастворимых грунтах, не проявляющих горного давления и представляющих собой сплошной массив без трещин, выработку можно ничем не закреплять, тоннель эксплуатируется без обделки. Однако такие условия встречаются чрезвычайно редко и, как правило, даже в самых крепких грунтах выработку закрепляют постоянной обделкой, которая не выполняет функций несущей конструкции, а служит облицовкой. Внутреннее очертание обделок железнодорожных тоннелей должно описываться вокруг габарита приближения строений с учетом размещения за пределами габарита устройств сигнализации, централизации и блокировки, светильников и кабелей. На криволинейных участках пути габаритСвычерчивается с учетом необходимого уширения и наклона, в двухпутных тоннелях необходимо также увеличивать междупутье. Вертикальная линия, проведенная через середину отрезка соединяющего крайние точки уширенного габарита, является осью тоннеля.
Список использованной литературы
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 213; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!