Общие сведения о тоннелях. Проектирование автодорожных тоннелей в плане, профиле и поперечном сечении. Инженерные изыскания в тоннелестроении. Конструкции тоннелей, страница 9

Набрызг-бетон обладает повышенной прочностью (Rр на 10-15% выше, чем у обычного бетона), плотностью и водонепро­ницаемостью, а также хорошим сцеплением с грунтом.

В грунтах с f=2-4, когда раскрытие выработки производят по частям, обделку выполняют в виде пологого свода, опи­рающегося на вертикальные стены (рис. 42.1, г, д).

В этом случае в местах сопряжения свода со стенами возникает излом оси обделки, что приводит к концентрации напряжений в этих сечениях.

Обычно толщину свода и стен в месте их сопряжения делают одинаковыми, однако для облегчения конструкции стен возможно устройство свода с уширенной пятой, опирающейся частично на стену и частично на грунт (см. рис. 42.1, д).

В слабых грунтах (f<2), проявляющих значительное верти­кальное и боковое давление, а иногда и давление снизу, обделка имеет замкнутое подковообразное очертание и со­стоит из пологого свода, массивных стен и обратного свода (рис. 42.1, е).

Для лучшего восприятия бокового давления стены имеют кри­волинейное внутреннее очертание и несколько заглубляются в грунт. Обратный свод воспринимает давление снизу, распределя­ет вертикальное давление на большую площадь и предотвраща­ет смещение стен внутрь тоннеля под действием бокового давле­ния.

Толщина монолитных бетонных обделок двухполосных автодо­рожных тоннелей зависит от прочности и устойчивости окружаю­щих грунтов и может изменяться от 40 до 90 см в замковом сече­нии и от 60 до 150 см в части стен.

Для защиты тоннеля от проникания подземных вод за моно­литную обделку нагнетают цементный раствор, заполняющий все пустоты и трещины, являющиеся источникам течей, а в ряде слу­чаев устраивают сплошное гидроизоляционное покрытие по наруж­ной или внутренней поверхности обделки.

Сборные обделки. При раскрытии тоннельных выработок в крепких скальных грунтах на полный профиль возможно приме­нение сборных обделок из заранее изготовленных элементов: же­лезобетонных блоков сплошного или ребристого сечения. Сборную обделку можно устраивать в виде пологого свода, опирающегося на грунт или монолитные стены, а также незамкнутой подъеми­стой конструкции подковообразного очертания (рис. 42.1, ж).

Для опирания сборной обделки на грунт должны быть предус­мотрены специальные опорные блоки с уширенной пятой. Конст­рукции блоков, стыки, гидроизоляция и методы возведения сбор­ных обделок сводчатого очертания аналогичны применяемым для сборных обделок кругового очертания, рассматриваемых в § 42.3.

3. Обделки кругового очертания

Металлические обделки. При щитовой проходке тоннелей в сложных инженерно-геологических условиях — неустойчивых водоносных грунтах при гидростатическом давлении более 0,15-0,2 МПа — возникает необходимость в применении сборных обделок из чугунных или стальных тюбингов, которые характеризуют­ся высокой несущей способностью, жесткостью и водонепроницае­мостью.

Сборные обделки состоят из отдельных колец шириной от 0,5 м в слабых до 1,2 м в устойчивых грунтах. Каждое кольцо собира­ют из тюбингов трех типов: нормальных, двух смежных и одного ключевого (рис. 42.2, а). Нормальные тюбинги имеют радиальные грани, смежные — одну радиальную и одну скошенную, а ключе­вой — две скошенные грани, что позволяет замыкать кольцо по­становкой снизу в последнюю очередь ключевого тюбинга. Разбив­ку кольца на отдельные тюбинги производят с учетом возможно­сти изготовления, транспортирования и монтажа в подземных условиях. Обычно в кольце обделки диаметром около 10 м имеет­ся 10—16 тюбингов. На криволинейных участках трассы тоннеля укладывают клиновидные кольца или между прямыми кольцами ставят клиновидные прокладки.


Чугунные тюбинги делают литыми; они имеют корытообраз­ный профиль, состоящий из оболочки толщиной 20-50 мм, коль­цевых и радиальных граней (ребер) с отверстиями диаметром 20-41 мм для болтов (рис. 42.2,б). Отверстия для болтов в коль­цевых ребрах располагаются в один ряд с постоянным шагом, а в радиальных — в два ряда для восприятия стыком изгибающих моментов.