Строительство и архитектура \ Тоннели

Проектирование двухпутного железнодорожного тоннеля, страница 4

–  попеременное замораживание и оттаивание в условиях эпизодического водонасыщения при температурах –40°С и выше (по таблице 4.2 [3]).;

– отсутствие рабочей арматуры;

– отклонение расчетной модели от реальных условий монолитных бетонных обделок;

– понижение прочности бетона в обделках без наружной гидроизоляции на обводненных участках.

Эксцентриситет приложения продольной силы, м., определяем по формуле

                                              (4.1)

где M – момент в рассматриваемом сечении, кНм

       N – продольная сила в рассматриваемом сечении, кН

       η – коэффициент влияния прогиба конструкции на эксцентриситет

(для обделок η =1)

Проверка прочности сечений:

1. Первое сечение. Замок. Стержень № 27

Вычисляем эксцентриситет приложения продольной силы:

м.

Выполняем проверку первого условия:

                           

где h – толщина обделки, м

 м.

Проверка не проходит.

Выполняем проверку второго условия:

       

м. 

Проверка не проходит.

Выполняем проверку  дополнительного условия:

см,

где

см.

Проверка не проходит.

Применение бетонной конструкции не допустимо, требуется применение железобетонной обделки.

2. Второе сечение. Стена. Стержень № 17

Вычисляем эксцентриситет приложения продольной силы:

 м.

Выполняем проверку первого условия:

                           

где h – толщина обделки, м

 м.

Проверка не проходит.

  2е условие:       

       

 м.

Проверка проходит.

Проверка выполнения  дополнительного условия:

см,

где

см.

Проверка проходит.

Условие выполняется,  следовательно в стене растягивающие напряжения не возникают. В этом случае прочность, проверяется по формуле внецентренного сжатия:

               (4.2)

где Nпред – предельно допустимая продольная сила в данном сечении, кН

Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы, кН/м2  (см. табл. 2.1);

b = 1 м – расчетная ширина проверяемого сечения.

Проверка прочности.

 кН

Величина продольной силы в данном сечении равна N = 822,376 кН, что меньше предельного значения, следовательно, проверка прочности в данном сечении удовлетворяется.

3. Третье сечение. Условная пята свода. Стержень № 22

Вычисляем эксцентриситет приложения продольной силы:

 м.

Выполняем проверку первого условия:

 

где h – толщина обделки, м

Проверка не проходит.

  2е условие:       

       

 м.

Проверка проходит.

Проверка выполнения  дополнительного условия:

см,

где

см.

Проверка проходит.

Условие выполняется,  следовательно в условной пяте свода растягивающие напряжения не возникают. В этом случае прочность, проверяется по формуле внецентренного сжатия:

где Nпред – предельно допустимая продольная сила в данном сечении, кН

Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы, кН/м2  (см. табл. 2.1);

b = 1 м – расчетная ширина проверяемого сечения.

Проверка прочности.

 кН

Величина продольной силы в данном сечении равна N = 730,216кН, что меньше предельного значения, следовательно, проверка прочности в данном сечении удовлетворяется.

4.1 Расчёт рабочей арматуры в опасном сечении.

Из расчётов на прочность очевидно, что нужно принимать ж/б обделку. Подбор рабочей арматуры выполняем рассматривая опасное сечение, в нашем случае это замок.

Где M=260,023 кНм,  - момент в рассматриваемом сечении

        N=562,818 кН продольная сила в рассматриваемом сечении

м.

м.

Величина сжатой зоны:

                                       (4. 3)

где площадь сжатой арматуры

Принимаем 7 стержней арматуры стальной горячекатаной периодического профиля класса А – 600 d = 16 мм. Расчетное сопротивление арматуры при растяжении и сжатии:   МПа.

 см.

Расстояние до центра тяжести арматуры равно:

  мм.

 мм.

Проверяем условие

                                       (4. 4)

 условие не выполняется.

Проверку выполняем по формуле:

                            (4. 5)

 кН

Так как продольная сила в рассматриваемом сечении  кН меньше полученного значение  кН, то принимаем армирование конструкции 7 стержнями арматуры стальной горячекатаной периодического профиля класса А-600 d=16 мм.

5 Производство работ при строительстве тоннеля

Способ сооружения тоннеля выбираем исходя из инженерно-геологических условий, длины тоннеля, размеров поперечного сечения выработки и конструкции обделки.

При выборе способа следует стремиться к раскрытию выработки на все сечение или на элементы возможно большего сечения, разрабатываемые и закрепляемые поочередно. Это улучшает условия применения крупногабаритной проходческой техники, обеспечивающей проходку тоннельных выработок с высокими скоростями.

5.1 Выбор способа сооружения тоннеля

Так как высота выработки 8,96 м., а коэффициент крепости грунта f=9,8, то в данном курсовом проекте принимаем способ сплошного забоя для проходки тоннельной выработки. Этот способ наиболее удобен тем, что грунт разрабатывается сразу на все проектное сечение. Грунт в забое разрабатывается буровзрывным способом.

5.2 Разработка грунта

По принятой технологии разработку будем вести буровзрывным способом. Для бурения шпуров используем буровую каретку на пневмоколесном ходу УБШ-662ДК в количестве 1 шт. Технические характеристики буровой каретки на пневмоколесном ходу УБШ-662ДК представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Технические характеристики  буровой каретки УБШ-662ДК

Показатели

Значения показателей

Зона бурения, м

Ширина

13

Высота

12

Количество бурильных машин (станков), шт

6

Диаметр шпуров (скважин), мм

46-50

Глубина бурения, м

4,0

Размеры, м

Ширина

3,5

Высота

4,2

Длина

13,56

Расход сжатого воздуха м3/мин

   36

Масса, т

                    50
Скачать файл