Общие сведения о тоннелях. Проектирование автодорожных тоннелей в плане, профиле и поперечном сечении. Инженерные изыскания в тоннелестроении. Конструкции тоннелей, страница 10

Высота ребер тюбингов для тоннелей диаметром 9-10 м со­ставляет 40-45 см. Для повышения жесткости и восприятия уси­лий щитовых домкратов тюбинги снабжают промежуточными реб­рами жесткости.

По периметру бортов устраивают сплошной паз шириной 6 и высотой 32 мм — чеканочную канавку для гидроизоляции швов ме­жду тюбингами. В спинке каждого тюбинга предусматривают нарезные отверстия диаметром 60 мм для нагнетания за обделку тампонажной смеси.

Для повышения жесткости обделки устраивают перевязку швов между тюбингами, смещая соседние кольца на два болтовых от­верстия.

Железобетонные обделки. В настоящее время при щитовой про­ходке тоннелей в подавляющем большинстве случаев применяют сборные обделки из железобетонных элементов. Замена чугуна и стали железобетоном в тоннелестроении снижает расход металла на 80—85% и стоимость сооружения 1 м тоннеля на 15—20%.

Различают жесткие обделки с постоянными или времен­ными связями растяжения и гибкие обделки без связей ра­стяжения в стыках.

В малоустойчивых грунтах при наличии гидростатического дав­ления менее 0,15 МПа применяют обделки с постоянными связями растяжения в стыках. Соединение массивных железобетонных блоков (толщина до 0,5—0,6 м) между собой обеспечивается свар­кой выпусков арматуры и обетонированием зазоров по радиаль­ным или кольцевым граням блоков.

В неустойчивых, но неводоносных грунтах находят применение' обделки с временными связями растяжения. Такие связи обеспе­чивают геометрическую неизменяемость колец обделки при сходе их с оболочки щита. После нагнетания за обделку раствора связи в стыках удаляют.

Примером обделки с временными связями растяжения является обделка из железобетонных тюбингов, которые имеют такую же форму, как и чугунные, но большую толщину оболочки (80— 100 мм) и ребер (100—120 мм) при высоте борта 350—400 мм (рис. 42.3).


Временные связи в кольцевых ребрах выполняют на болтах, ко­торые впоследствии заменяют штырями, поскольку передача рас­тягивающих усилий на борт железобетонного тюбинга недопу­стима.

В устойчивых неводоносных грунтах необходимость в создании жестких, недеформируемых обделок отпадает. В этих грунтах эф­фективно применение гибких податливых конструкций, способных работать совместно с окружающим грунтом. Поэтому перевязку швов между кольцами обделки не делают, а соединение блоков в кольце устраивают шарнирным, придавая торцам блоков полу­цилиндрическую форму. Шарнирная обделка состоит из несколь­ких нормальных блоков, лоткового и трех вкладышей, устанавли­ваемых с торца в замковом сечении (рис. 42.4).

Один из торцов каждого блока имеет выпуклую поверхность радиуса   r2=(0,8-1,2)d, а другой вогнутую поверхность r1=(0,85-1,25)d, где d — толщина блока, принимаемая равной 0,3-0,4 м для тоннелей диаметром 9-10 м.

Соединение блоков в радиальных стыках достигается постанов­кой парных монтажных штырей длиной 150-170мм и диаметром 22-27 мм.

В шарнирных обделках за счет центрирования усилий в стыках значительно снижаются изгибающие моменты и растягивающие на­пряжения, что позволяет уменьшить толщину блоков, снизить рас­ход материалов и сократить объемы земляных работ.

В последнее время в тоннеле­строении получили распростра­нение обделки, обжатые в грунт. Целью обжатия является уплотнение радиальных стыков блоков, придание кольцам обдел­ки геометрической неизменяемо­сти, что способствует повышению трещиностойкости и водонепро­ницаемости конструкции, приво­дит к экономии материалов. Та­кие обделки применяют при про­ходке тоннелей механизирован­ными щитами в сухих и плотных как связных, так и несвязных грунтах. Конструкции колец долж­ны быть гибкими, шарнирно-изменяемыми и состоять как мини­мум из четырех блоков. Обычно радиальные стыки блоков делают выпукло-вогнутыми, а кольце­вые — плоскими, ступенчатыми или криволинейными.