Ремонт и усиление искусственных сооружений. Тоннели (Последние разделы учебного пособия), страница 3


РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ ТОННЕЛИ

Глава 20

ОСНОВНЫЕСВЕДЕНИЯ

20.1. Областьпримененияиклассификациятоннелей

Тоннели — сложный для осуществления и дорогой вид искусст­венных сооружений, достаточно широко применяемый при строи­тельстве железных и автомобильных дорог. По своим конструк­тивным формам, размерам и условиям строительства тоннели в транспортном строительстве отличаются от других видов подоб­ных сооружений — гидротехнических, коммунальных, промышлен­ных, горно-разведочных и специального назначения.

Горные тоннели могут быть перевальными, сооружаемыми че­рез высокие водоразделы; косогорными, прокладываемыми вдоль склонов гор; петлевыми и спиральными (рис. 20.1), сооружаемы­ми для развития трассы дорог в горных условиях.

В крупных городах в нашей стране с населением более 1 млн. жителей, сооружают метрополитены. Как наиболее удобный вид городского пассажирского транспорта тоннели метрополите­нов прокладывают в городах по направлениям наибольших пасса­жиропотоков.

При устройстве метрополитенов в пределах застроенных уча­стков городов они прокладываются под поверхностью земли, иног­да по геологическим и топорельефным условиям на большой глу­бине. На окраинах городов устраиваются наземные участки на так называемых «вылетных» линиях, предназначенных для связи метрополитенов с пригородными электрифицированными железны­ми дорогами.

Городские пешеходные тоннели сооружают в мес­тах интенсивного уличного движения для обеспечения движения потоков городского транспорта и пешеходов в разных уровнях и для повышения безопасности движения.

14 Зак. 567                                                                                                                  409


Элементы тоннелей. Тоннель любого назначения размещается в горной выработке — искусственно созданной полости в толще земной коры. Грунты, слагающие земную кору, принято называть в тоннелестроении горными породами. Горные выработки могут быть горизонтальными, наклонными и вертикальными. При строи­тельстве горных тоннелей и метрополитенов горизонтальные или с небольшим уклоном выработки делаются для основных подзем­ных сооружений. Горизонтальные выработки небольшой длины называют камерами. Наклонные выработки необходимы для эска­латорных тоннелей, вертикальные — для стволов шахт (рис. 20.2). Горизонтальная или наклонная горная выработка, как правило, небольшого сечения, предназначенная для производства строительных работ, называется штольней и сооружается в пер­вую очередь. Вертикальная горная выработка, имеющая выход на поверхность земли, носит название ствола шахты 2. В большин­стве случаев стволы оставляют в качестве постоянных сооружений для вентиляции тоннелей и других эксплуатационных целей. На­чало и конец тоннеля ограничиваются порталами /.

Торцовая поверхность горной выработки, где ведется разра­ботка породы, называется забоем 3. Верхняя (сводчатая) часть горизонтальной или наклонной выработки носит название колот-

410





но состоит из свода или плоского перекрытия, стен и обратного свода или плоского лотка. При благоприятных гидрогеологических условиях обделку горных тоннелей делают неполной, т. е. без об­ратного свода (лотка) или только с верхним сводом.

Обделки в настоящее время возводят из монолитного или сбор­ного железобетона и чугуна. Монолитную обделку применяют пре­имущественно для горных тоннелей, имеющих сложное очертание поперечного сечения.

Сборную железобетонную обделку в виде блоков или тюбин­гов широко применяют при закрытом способе сооружения метро-лолитенов и в отдельных случаях в горных тоннелях, а при откры­том — в виде блоков отдельных сборных элементов (например, стены и блоки перекрытия) или цельносекционных блоков. Чугун­ную, а иногда и стальную обделку применяют с щитовым 䦛пособом проходки в слабых породах, при значительном горном давлении, большом притоке грунтовых вод и наличии на поверхности зданий и сооружений, осадка оснований которых недопустима.

Комплекс сооружений тоннеля. Нормальная эксплуатация тон­неля обеспечивается комплексом согласованно работающих под­земных и наземных сооружений и устройств, состав которых за­висит от назначения, протяженности и места расположения тон­неля.

Железнодорожные и автодорожные тоннели, равно как и мет­рополитены, кроме железнодорожного пути или полотна проезжей части, должны иметь водоотводные, вентиляционные, оградитель­ные и защитные сооружения и устройства, обеспечивающие безо­пасность движения и обслуживающего персонала.

Водоотводные устройства необходимы для удаления из тонне­ля воды, проникающей через обделку или поступающей из водо­провода при уборочных работах. Выполняются они в виде про­дольных лотков или труб, прокладываемых посередине или сбоку тоннеля.

Вентиляционные сооружения предназначены для очистки воз­духа в тоннелях. Конструкция и состав этих сооружений зависят от системы вентиляции и длины тоннеля. При искусственной вен­тиляции могут сооружаться вентиляционные стволы, подземные камеры или наземные здания для вентиляторов.

К оградительным и защитным сооружениям относятся порта­лы, облицовочные и поддерживающие стены вдоль откосов пред-портальных выемок, улавливающие стены и надолбы с загради­тельными валами и траншеями на пологих склонах, галереи в припортальных полувыемках на крутых косогорах, где имеется опасность обвалов, осыпей и лавин.

К водозащитным сооружениям относятся водосборные и водо­отводные канавы на склонах гор, прорезаемых тоннелем, поверхно­стные и подземные дренажи.

412