ПЗ (1052239), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 4.7 – Вписанный габарит приближения строений «С» (прямой участок пути) в тоннельную обделку левобережного (ПК 4 + 52,00 – ПК 9 + 12,00) участка тоннеля
Рисунок 4.8 – Вписанный габарит приближения строений «С» (прямой участок пути) в тоннельную обделку левобережного (ПК 9 + 12,00 – ПК 15 + 00) участка тоннеля
Рисунок 4.9 – Вписанный габарит приближения строений «С» (кривой участок пути 1500 м) в тоннельную обделку левобережного (ПК 2 + 04 – ПК 4 + 52,00) участка тоннеля
Рисунок 4.10 – Вписанный габарит приближения строений «С» (кривой участок пути 1500 м) в тоннельную обделку левобережного (ПК 4 + 52,00 – ПК 9 + 12,00) участка тоннеля
Вывод - проанализировав расстояния между габаритом и внутренним очертанием тоннельной обделки можно сделать вывод, что габарит приближения строений «С», вписывается в тоннельную обделку на пойменном (левобережном) участке тоннеля. Самыми минимальными расстояниями между внутренним очертанием тоннельной обделки и очертанием габарита приняты в точках 2, 3, 2а, 3а.
4.4 Анализ параметров габаритности эксплуатирующегося тоннеля
После рассмотрения и анализа вписывания характерных точек габарита было принято решение, что при использовании габарита приближения строений «С» тоннель является негабаритным искусственным сооружением, поэтому в тоннеле будет применяться льготный габарит приближения строений «А» для электрифицированных линий. Для примера были выбраны наиболее проблематичные участки тоннеля – горный и подводный (русловой).
4.4.1 Горный участок тоннеля
Для сравнений расстояний от внутреннего очертания обделки до габарита «А», приведены характерные точки (1, 2, 3, 4 и 1а, 2а, 3а, 4а) в прямых и (1, 1’, 2, 3, 4 и 1а, 2а, 3а, 4а) в кривых соответственно (см рисунки 4.11, 4.12, 4.13). Расстояния между характерными точками и внутренним очертанием тоннельной обделки сведены в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 – Характерные точки габарита на горном участке
| Характерные точки габарита | Прямой участок пути, мм | Кривой участок пути R 1000 м, мм | Кривой участок пути R 600 м, мм |
| 1 | 299 | 99 | 99 |
| 2 | 491 | 184 | 204 |
| 3 | 458 | 86 | 105 |
| 4 | 156 | 193 | 192 |
| 1а | 299 | 15 | 14 |
| 2а | 491 | 288 | 262 |
| 3а | 458 | 510 | 529 |
| 4а | 256 | 134 | 135 |
| 1’ | - | 233 | 233 |
Рисунок 4.11 – Вписанный габарит приближения строений «А» (прямой участок пути) в тоннельную обделку на горном участке тоннеля
Рисунок 4.12 – Вписанный габарит приближения строений «А» (кривой участок пути R 1000 м) в тоннельную обделку на горном участке тоннеля
Рисунок 4.13 – Вписанный габарит приближения строений «А» (кривой участок пути R 1000 м) в тоннельную обделку на горном участке тоннеля
Вывод - проанализировав расстояния между габаритом и внутренним очертанием тоннельной обделки можно сделать вывод, на участке с подковобразной тоннельной обделкой габарит приближения строений «А» вписывается в внутреннее очертание тоннельной обделки на всех участках пути.
4.4.2 Русловой (подводный) участок тоннеля
Для сравнений расстояний от внутреннего очертания обделки до габарита «А», приведены характерные точки (1, 2, 3, 4 и 1а, 2а, 3а, 4а) в прямых и (1, 1’, 2, 3, 4 и 1а, 2а, 3а, 4а) в кривых соответственно (см рисунки 4.14, 4.15). Расстояния между характерными точками и внутренним очертанием тоннельной обделки сведены в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 – Характерные точки габарита подводного участка
| Характерные точки габарита | Прямой участок пути, мм | Кривой участок пути R 1500, мм |
| 1 | 217 | 172 |
| 2 | 815 | 828 |
| 3 | 417 | 361 |
| 4 | 7 | 10 |
| 1а | 217 | 23 |
| 2а | 815 | 423 |
| 3а | 417 | 170 |
| 4а | 7 | 12 |
| 1’ | - | 174 |
Вывод - проанализировав расстояния между габаритом и внутренним очертанием тоннельной обделки можно сделать вывод, на подводном участке тоннеля габарит приближения строений «А» вписывается в внутреннее очертание тоннельной обделки на всех участках пути.
Рисунок 4.14 – Вписанный габарит приближения строений «А» (прямой участок пути) в тоннельную обделку на подводном участке тоннеля
Рисунок 4.15 – Вписанный габарит приближения строений «А» (кривой участок пути R 1500) в тоннельную обделку на подводном участке тоннеля
4.5 Выводы по разделу
Выполнив сравнение очертаний габаритов приближения строений «С» и «А» можно сделать вывод, что при использовании существующего габарита, тоннель является негабаритным искусственным сооружением. Руководствуясь [3] и [2], был разработан вариант переустройства верхнего строения пути в тоннеле с применением минимально допустимого очертания А габарита приближения строений.
-
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК
Для проверки прочности тоннельных обделок, необходимо выполнить определение нагрузок действующие на тоннельные обделки. Для расчета было выбрано 5 участков (A,B,C,Д,E), в которых возникают максимальные нагрузки.
5.1. Определение нагрузок, действующие на тоннельные обделки
Анализ инженерно-геологических и гидрологических условий заложения подводного тоннеля (см рисунок 1.1), показал, что наибольшие нагрузки от давления грунтов и воды будут формироваться в следующих сечениях – А,B,C,D,E.
-
На участке А (см рисунок 5.1) расположенном на расстоянии 1851,55 м, ПК 20 + 55,55 м от западного портала залегают грунты с коэффициентом крепости 0,4 – 0,8: песчано – гравелистые сланцы с включениями гальки. Сечение расположено на тюбинговом (подводном) участке тоннеля «А». Мощность песчано – гравелистых грунтов составляет 11,760 м, мощность воды составляет 2,7 м.
Рисунок 5.1 – Расчетная схема для определения нагрузок на участке А
б) Участок В (см рисунок 5.2) расположен на ПК 31 + 32,80 подводного участка тоннеля, мощность воды составляет 10.420 м.
На участке B залегают 2 вида грунта:
- Выше тоннеля расположены полускальные породы, слабой и средней крепости, кремнистые и глинистые сланцы с туфобрекчиями, трещиноватые, с коэффициентом крепости от 2 до 5. Мощность грунта составляет 13,200 м.
- Выше полускального грунта расположены именно песчаные и песчано-гравелистые грунты с включениями гальки, с коэффициентом крепости от 0,4 до 0,8. Мощность грунта составляет 3,120 м.
Рисунок 5.2 – Расчетная схема для определения нагрузок на участке В
с) Участок С (см рисунок 5.3) расположен на тюбинговом (русловом) участке подводного тоннеля на ПК 36 + 20,40. Мощность воды составляет 3,120 м.
На участке С залегают 2 вида грунта:
- Выше тоннеля расположены полускальные породы, слабой и средней крепости, кремнистые и глинистые сланцы с туфобрекчиями, трещиноватые, с коэффициентом крепости от 2 до 5. Мощность грунта составляет 21,320 м.
- Выше полускального грунта расположены именно песчаные и песчано-гравелистые грунты с включениями гальки, с коэффициентом крепости от 0,4 до 0,8. Мощность грунта составляет 6,700 м.
Рисунок 5.3 – Расчетная схема для определения нагрузок в сечении С
д) Участок Д (см рисунок 5.4) расположен на ПК 43 + 95,44 тюбингового участка тоннеля, Мощность воды 22,460 м. На участке залегают 2 вида грунта:
- Выше тоннеля расположены полускальные породы, слабой и средней крепости, кремнистые и глинистые сланцы с туфобрекчиями, трещиноватые, с коэффициентом крепости от 2 до 5. Мощность грунта составляет 5,760 м.
- Выше полускального грунта расположены именно песчаные и песчано-гравелистые грунты с включениями гальки, с коэффициентом крепости от 0,4 до 0,8. Мощность грунта составляет 2.680 м.
Рисунок 5.4 – Расчетная схема для определения нагрузок на участке Д
е) Участок Е (см рисунок 5.5) расположен на горном участке тоннеля ПК 56 + 81,80 м, в сечении залегают грунты с коэффициентом крепости от 2 до 5: слабые и средней крепости скальные породы, кремнистые и глинистые сланцы с прослоями туфобрекчий, трещиноватые. Мощность грунта над тоннелем составляет 70,740 м.
Рисунок 5.5 – Расчетная схема для определения нагрузок на участке Е
-
Для участков A,B,C,Д,E было выполнено определение двух видов нагрузок действующих на тоннельную обделку:
а) от горного давления;
б) от гидростатического давления.
Ниже приведен подробный расчет по определению нагрузок действующих на тоннельную обделку участка А, остальные результаты приведены в таблицу №5.1 (давление грунта) и таблицу №5.2 (гидростатическое давление).
5.2 Определение нагрузок, действующих на тоннельную обделку в сечении А
Расчеты производится согласно [3].
Тоннельная обделка участка А имеет круговое очертание из чугунных тюбингов толщиной 0,75 м, внутренний диаметр 7,4 м, внешний 7,9 м.
Исходные данные:
- Грунты – песчаник (
); (5.1)
где f – коэффициент крепости грунта;
– кажущийся угол внутреннего трения грунтового массива;
– удельный вес (во взвешенном состоянии);
- Внешний диаметр тоннельной обделки D = 7.9 м;
- Мощность песчаника – H = 11.760 ;
- Мощность воды – 2.70 м.
Рисунок 5.6 – схема для определения нагрузок действующих на тоннельную обделку на участке А











