^{Министерство транспорта Российской Федерации}

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Мосты, тоннели и подземные сооружения»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

______________Б.Н. Смышляев

«____»________20___г.

ПРОЕКТ РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРНОГО 1-О ПУТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТОННЕЛЯ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩЕГОСЯ НА ДВ Ж.Д.

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

ВКР 23.05.06. ПЗ – 45М

Студент гр. 45М Д.Н. Возный

Руководитель

(доцент, к.т.н., доцент) Б.Н. Смышляев

Консультант по разделу сейсмика

(доцент, к.г.-м.н., доцент) Д.Ю. Малеев

Консультант по разделу безопасности

жизнедеятельности

(доцент, к.т.н., доцент) К.В. Пупатенко

Нормоконтроль

(доцент, к.т.н., доцент) Б.Н. Смышляев

Хабаровск-2016

Содержание

Введение 5

1.Краткая характеристика местных условий 7

1.1. Характеристика района расположения тоннеля 7

1.2. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия по материалам изысканий 9

1.3 Уточнение инженерно-геологических условий горного массива методами геофизических исследований 9

1.4 Уточнение сейсмических условий района расположения тоннеля 14

1.4.1. Уточнение исходной балльности местности 14

1.4.2. Уточнение исходной сейсмичности с учетом грунтовых условий 15

1.4.3. Расчет сейсмической опасности с глубиной заложения тоннеля 19

2. Конструкция существующего тоннеля 21

3.Оценка технического состояния эксплуатируемого тоннеля 22

3.1 Дефекты тоннельной обделки. Обводнённость 22

3.2. Габаритность 25

4. Проектирование новой тоннельной обделки. 26

5.Определение нагрузок действующие на тоннельную обделку 27

5.1. Определение вертикальных и горизонтальных расчетных нагрузок в крепости f = 2 27

5.2. Определение вертикальных и горизонтальных расчетных нагрузок в крепости f = 3 29

5.3. Определение вертикальных и горизонтальных расчетных нагрузок в крепости f = 0,8 (Южный портал) 29

5.4. Определение вертикальных и горизонтальных расчетных нагрузок в крепости f = 0,8 (Северный портал) 31

6. Расчет тоннельной обделки 33

6.1. Составление исходных данных для расчета 33

6.2. Результаты расчета 35

6.3. Проверка прочности тоннельной обделки 39

6.3.1. Проверка прочности по крепости породы f = 0,8 39

6.3.2. Проверка прочности по крепости породы f = 2 41

7. Армирование тоннельной обделки 43

7.1 Подбор сечения арматуры 43

7.2 Подбор армирования железобетонного элемента прямоугольного сечения (блок) 44

8.Технология реконструкции тоннеля 50

8.1 Разработка паспорта буро-взрывных работ (БВР) 56

8.2 Разработка паспорта временного крепления 60

8.3 Уборка и транспортировка породы 63

8.4 Вентиляция 65

8.5 Проектирование работ в окно 67

8.6 Организация строительной площадки 71

9. Мероприятия по охране труда 72

9.1. Законодательно-нормативная база, регламентирующая меры безопасности 72

9.2. Меры безопасности при работе с взрывчатыми веществами. 72

9.2.1. Хранение взрывчатых материалов 73

9.2.2. Учёт взрывчатых материалов. 76

9.2.3. Транспортировка взрывчатых материалов до склада 79

9.2.4. Транспортировка взрывчатых материалов к месту работ 79

9.2.5. Установка взрывчатых материалов 80

Список литературы 85

Приложение А 87

Аннотация к дипломной работе на тему

«ПРОЕКТ РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРНОГО 1-О ПУТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТОННЕЛЯ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩЕГОСЯ НА ДВ Ж.Д.»

Согласно заданию на дипломное пректирование, необходимо разработать проект реконструкции 1-о путного железнодорожного тоннеля эксплуатирующегося на Дальневосточной железной дороге. Тоннель располагается на о. Сахалин, вблизи станции Томари. Полная длина тоннеля составляет 488 м. Путь на балласте. Тоннель был построен в 20-е годы прошлого века, японцами. Существующий габарит тоннеля «С_юс » не соответствует действующим нормам по габаритности.

Annotation to the research paper on the topic

"PROJECT FOR RECONSTRUCTION OF MOUNTAIN 1 ABOUT PUTNEY RAILWAI TUNNELS, OPERATED IN THE FAR EAST RAILWAI»

According to the instructions on the diploma designing, it is necessary to develop a project of reconstruction of the 1-acceptable railway tunnel operated on the Far Eastern Railway. The tunnel is located on about. Sakhalin, near Tomari Station. The total tunnel length is 488 m. The path to the ballast. The tunnel was built in the 20s of the last century, the Japanese. The current size of the tunnel, "SMC" does not meet current standards with regard to dimensions.

Введение

Согласно заданию на дипломный проект, необходимо разработать проект реконструкции горного 1-о путного железнодорожного тоннеля эксплуатирующегося на Дальневосточной железной дороге. Тоннель располагается на о. Сахалин, вблизи станции Томари. Полная длина тоннеля составляет 488 м. Путь на балласте. Тоннель был построен в 20-е годы прошлого века, японцами. Существующий габарит тоннеля «С_юс » не соответствует действующим нормам по габаритности.

Задача дипломного проектирования:

1. Запроектировать новую тоннельную обделку под действующий габарит «С».

2. Разработать технологию производства работ.

3. Разработать график производства работ в «окно».

1.Краткая характеристика местных условий

1.1. Характеристика района расположения тоннеля

Железнодорожная линия Холмск-Ильинск проходит с юга на север о. Сахалина вдоль его западного побережья. Рассматриваемый Томаринский район относится к Южно-Сахалинской климатической области, характеризующейся активной циклонической деятельностью. Прохождение циклонов обычно вызывает подтопление и обильные снегопады. Значительное влияние на формирование температур и осадков оказывает горный рельеф, меридиальное положение хребтов и морские течения. Летние циклоны приносят влажный воздух, туманы и обуславливают прохладное, пасмурное и дождливое лето. В конце лета и осенью с юго-запада в пределы Сахалинской области вторгаются тайфуны – тропические циклоны, приносящие сильные ветра и большое количество осадков. Основные климатические показатели приведены в таблице 1.1.[1]

Таблица 1.1.- Основные климатические показатели

Продолжение таблицы 1.1

Тоннель располагается в 3 км от станции Томари, двигаясь на Север. (Рис. 1.1)

Рисунок 1.1 Местоположение Тоннеля № 21 на карте

1.2. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия по материалам изысканий

Слои грунта имеют наклонные параллельные напластования. Тоннель проходит в полускальных грунтах: аргиллит и алевролит. Так же присутствуют зоны тектонических нарушений (три зоны тектонических нарушений по 20-30 метров мощности). На поверхности горного массива залегают глины. Расположение слоёв грунта по профилю приведено на листе №1. Основные физико-механические характеристики горных пород приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.- Физико-механические характеристики

1.3 Уточнение инженерно-геологических условий горного массива методами геофизических исследований

Результаты сейсморазведочных работ

Работы были начаты с профиля 1, на котором были решены основные вопросы выбору систем наблюдения, обработке данных и их интерпретации. Профиль находился в 70 м от восточного портала на склоновой части массива над тоннелем. Участок профиля 0-35 м имел азимут 210, участок 35-140 м - 185, т.е. располагался практически параллельно продольной оси тоннеля. Превышение крайних отметок составило 20 м.

Сейсмический разрез по профилю 1 трехслойного типа. В верхней его части на глубинах от 8 до 13 м прослеживаются рыхлые неводонасыщенные породы – глины со щебнем и дресвой, они характеризуются скоростью прямых волн V*=340-440 м/с. Минимальная мощность этих пород зафиксирована в верхней части склона, максимальная – в его нижней части. Второй от поверхности слой представлен алевролитами сильнотрещиноватыми и водонасыщенными, эти породы характеризуются величиной граничной скорости продольных волн V_Г=1450-1670 м/с. Их мощность от 0 до 10 м. Конфигурация кровли водонасыщенных пород соответствует подзему стоку в направлении пониженных участков рельефа.

Третий от поверхности слой горных пород представлен трещиноватыми аргиллитами, неводонасыщенными, которые характеризуются средними граничными скоростями продольных волн V_Г=2110 м/с. На участке профиля 80-95 м кровля этих пород испытывает резкое погружение, что можно связать с тектоническим нарушением (разломом) который пересекается профилем. Сейсмический разрез МПВ по продольному профилю представлен на рисунках (1.2, 1.3, 1.4.)