К устройствам, обеспечивающим безопасность движения, относятся электрическое освещение тоннелей, оповестительная и заградительная сигнализации, телефонная связь, противопожарные установки и т. п.
Метрополитены из всех типов тоннелей отличаются наиболее сложным комплексом сооружений и устройств. Основными сооружениями метрополитена являются перегонные тоннели, станции, вестибюли, тяговые и понизительные электроподстанции, вагонные депо.
Для нормальной эксплуатации перегонных тоннелей необходимы вспомогательные сооружения: камеры для водоотливных установок, вентиляционные камеры и тоннели, вертикальные стволы вентиляционных шахт. В местах выхода перегонных тоннелей на поверхность устраиваются рампы — открытые выемки с подпорными стенами.
Станции метрополитена предназначены для посадки в поезда и высадки пассажиров и осуществления эксплуатационным персоналом функций, связанных с движением поездов. Станционные тоннели делаются большего поперечного сечения, чем перегонные. В них размещается одна или несколько пассажирских платформ, к которым примыкают лестничные спуски, наклонные тоннели с эскалаторами. Под платформами и в специальных камерах оборудуются служебные помещения. Вестибюли могут быть наземными с расположением пола пассажирского зала примерно на уровне тротуара улицы и подземные. В подвальной части вестибюля при наличии эскалаторов устраивают машинное помещение.
К подземным вестибюлям примыкают подходные коридоры, часто совмещаемые с пешеходными переходами под улицами и площадями.
Тяговые и понизительные электроподстанции предназначены для питания электроэнергией тяговых двигателей электропоездов, двигателей экскалаторов, вентиляционных, водоотливных и других установок, устройств освещения, связи и СЦБ.
Вагонные депо размещаются на поверхности и соединяются с тоннелями метрополитена вытяжной веткой. Депо имеет необходимое путевое развитие и здание для составов электропоездов. При депо строят производственные мастерские службы пути, сооружения СЦБ и связи, электроснабжения эскалаторов, склады и служебно-бытовые помещения.
20.2. Основныепринципыпроектированиятоннелей
Горные тоннели и тоннели метрополитенов в нашей стране проектируются на основе Строительных норм и правил, утвержденных Госстроем СССР для горных железнодорожных и автодо-
413
рожных тоннелей: СНиП П-44-78 и для метрополитенов СНиП П-40-80. В указанных нормах и правилах приведены все основные положения для составления проектов тоннелей.
Трассы тоннелей. Проектирование тоннелей начинается с выполнения изысканий, геодезических и инженерно-геологических работ. В процессе выполнения этих работ намечается наиболее рациональная трасса тоннеля с учетом всех геодезических и инженерно-геологических условий для устройства тоннелей.
План и профиль транспортных тоннелей в первую очередь зависят от минимального радиуса кривых и руководящего уклона, допускаемых для нормального движения транспортных средств, инженерно-геологических условий прохождения тоннелей в толще горных пород и под населенными пунктами городов. Эти условия различны для железных и автомобильных дорог и для метрополитенов.
Весьма сложно проектирование трассы железнодорожных и автодорожных тоннелей в горной местности, где приходится направлять дороги вдоль извилистых русел рек, преодолевать большие высоты.
В излучинах рек с целью спрямления дороги сооружают мысо-вые тоннели, при пересечении водоразделов и горных хребтов — перевалочные (рис. 20.3, а и б). Низко расположенный перевальный тоннель называется базисным, или подошвенным /, высоко
расположенный — вершинным 2. Для развития длины трассы с целью уменьшения подъема сооружают петлевые и спиральные (см. рис. 20.1) тоннели.
Продольный профиль тоннеля может быть односкатным (рис. 20.4, а), двускатным (рис. 20.4, б) и двускатным вогнутого профиля (рис. 20.4, в). Односкатный профиль обеспечивает лучшие условия для естественной вентиляции благодаря значительной разнице высот порталов, но создает трудности проходки тоннеля с верхового портала, вызывая необходимость искусственного водоотлива из забоя. Такой профиль неизбежен в петлевых и спиральных тоннелях. Выпуклый профиль обычно имеют перевальные тоннели, вогнутый — подводные и городские транспортные. Следует отметить, что продольный уклон трассы в тоннеле прини-' мают всегда несколько меньшим, чем уклон для открытой трассы дороги, поскольку учитывается увеличение сопротивления воздуха движению поезда в тоннеле.
Геодезические и инженерно-геологические условия. Для проектирования тоннеля любого назначения необходимо иметь топографический план местности достаточно крупного масштаба. Триангуляция и основная полигонометрия должны удовлетворять требованиям специальных для тоннелестроения конструкций.
Учитывая, что тоннели располагаются в толще горных пород и взаимодействуют с этими породами в процессе строительства и эксплуатации, для их проектирования решающее значение имеют данные инженерно-геологических обследований. На основе этих данных выбирают положение тоннеля в плане и профиле, устанавливают конструкции обделок и способы их защиты от агрессивного воздействия окружающей среды, решают вопросы вентиляции и водоснабжения, назначают способы производства работ, обеспечивающие безопасные условия работающим и сохранность наземных сооружений, расположенных над тоннелями. От правильной оценки естественных условий в значительной степени зависят сроки и стоимость строительства, а также эксплуатационные качества тоннельных сооружений.
Инженерно-геологические исследования, проводимые по намечаемой трассе тоннелей, выполняют на основе изучения результатов предыдущих исследований, а также бурения скважин, устройств глубоких колодцев и специальных штолен.
По своему происхождению горные породы делятся на три основные группы: изверженные, осадочные и метаморфические. Изверженные породы образовались в результате остывания и кристаллизации расплавленной минеральной массы (магмы), поднявшейся по трещинам в верхнюю толщу земной коры. Большинство изверженных пород отличается свойствами твердого тела: упругостью, твердостью, высокой механической прочностью. Прохождение тоннелей через такие породы при совре-
415
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.