 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Класифікація та будівництво тунелів
Зміст 1. Класифікація та будівництво тунелів 2. Вимоги, що до будівництва галерей 3. Селеспуски – споруди для боротьби із селевими потоками
Класифікація та будівництво тунелів Тунель – це горизонтальна або похила підземна штучна споруда, яка може використовуватись як транспортний шлях, водогін, для розміщення комунікацій тощо. Тунелі являються одним із найскладніших видів інженерних споруд та одним із найдорожчих. Вони призначені для пропуску транспортних засобів переважно у гірській місцевості, де спорудження інших видів інженерних споруд ускладнено через несприятливі фізико-геологічні та інженерно-технічні умови. Будівництво тунелів здійснюється для подолання природних перешкод (наприклад, тунелі під горами), для скорочення шляху (наприклад, тунель крізь гору замість дороги навколо), для скорочення часу руху (наприклад, тунель замість водної поромної переправи). Переріз тунелів може бути квадратним, овальним, круглим, прямокутним, трапецеїдальним тощо. Верхня частина тунелю, як правило, склепіння називається калотою, (від - «calotte», невелика залізна шапка, яку носили німецькі і швейцарські піхотинці з XVI по XVIII ст. під беретами і капелюхами), нижня — штросою; торцева частина — вибоєм. Конструкція тунелю, яка сприймає гірничий тиск, називається облицюванням, і складається із склепіння, стін і зворотного склепіння. Іноді обмежуються тільки склепінням і стінами, рідше — одним склепінням. За висотним положенням розрізняють гірські, підводні та рівнинні тунелі. За призначенням тунелі поділяють на транспортні, гідротехнічні, гірничопромислові та тунелі міського господарства. Транспортні тунелі призначені для пропуску наземного транспорту в горах, під річками, каналами і протоками, міськими кварталами і перетинами вулиць. До транспортних належать залізничні, автодорожні, тунелі метро та пішохідні. Залізничні тунелі за кількістю шляхів поділяють на одно- та двоколійні. Вибір форми і матеріалів тунельного облицювання залежить від розмірів перерізів і інженерно-геологічних умов траси. Тунелі метрополітену – це різновид залізничних тунелів, призначений для перевезення пасажирів поїздами метро. На відміну від залізничних, тунелі метро можуть проходити на різних рівнях. Глибина закладання тунелів і станцій є дуже різною (від 5 до 80 м), вона залежить від відміток рельєфу місцевості. Відстань між станціями метро, як правило, у центрі міста – 1-1,5 км, на окраїні – 1,5-2 км. На лінії метрополітенів для укладання верхньої будови залізничної колії застосовують бетонну основу й лише зрідка - баластну. Рейки укладають в основному на соснові шпали, рідше на залізобетонні. Тунелі метрополітену поділяють на перегінні, станційні, ескалаторні (похилі) і службові. Основну частину лінії метрополітену складають перегінні тунелі. Вони розділяються за кількістю колій, конструкцією й матеріалом облицювань. За кількістю колій розрізняють: одно-, двох- і багатоколійні (від 3 до 6 колій). За конструкцією перегінні тунелі поділяють на одно-, двох- і багатопролітні; одно- і багатосклепінчасті. Як матеріал облицювань в основному використовують бетон і залізобетон, рідше цеглу і камінь. Станції на лініях метрополітенів призначені для обслуговування пасажирів і здійснення функцій, пов'язаних з рухом потягів. Розрізняють одно-, двох-, трьох- і багатоплатформні станції. Як і перегінні тунелі, за конструкцією станції бувають одно-, двох- і багатопролітні; одно-, двох-, трьох- і багатосклепінні. Найбільш економічно вигідними є трьохпролітні й односклепінні схеми для станцій ліній мілкого закладання та однопролітні й трьохсклепінні для станцій глибокого закладання. Пасажирські платформи станцій монтують із залізобетонних блоків вширшки до 1м і завдовжки до 4 м, укладаючи їх перпендикулярно подовжній осі платформи. Входи і виходи станцій оформлюють або у вигляді вестибюля, або у вигляді звичайних сходових маршів, які ведуть в підземний вестибюль.Наземний вестибюль дозволяє зв'язати станційну платформу за допомогою ескалаторів безпосередньо з рівнем міських тротуарів без облаштування додаткових сходів. Рух потягів метро здійснюється за допомогою тягових двигунів постійного струму. Вони отримують енергію від контактної мережі з напругою 825 В. Струмоприймальним пристроєм для живлення потягів електроенергією є контактна (третя) рейка, що дозволяє суттєво знизити вишину тунелю. Третю рейку розташовують з лівої за ходом руху сторони та покривають захисним коробом. Струмоприймальники вагонів під час руху сковзають по ньому, що забезпечує їх постійний контакт. При будівництві тунелів метро застосовують закритий і відкритий способи. Закритий спосіб використовують при будівництві ліній глибокого акладання, коли цього вимагають гідрогеологічні умови або необхідно зберегти коштовну забудову в містах; у інших випадках тунелі й станції мілкого закладання будують відкритим способом. Для ліній мілкого закладання також застосовують змішаний (так званий «московський») спосіб, коли станції будуються відкритим способом, а тунелі закритим; при цьому немає необхідності переносити комунікації, тимчасово закривати дороги тощо, тому будівництво виявляється дешевшим. Гідротехнічний тунель – це водовід, прокладений у землі без розробки поверхневого шару ґрунтів або гірських порід. Такі тунелі прокладаються, коли водовід потрібно розмістити на значних глибинах, під населеними пунктами або в місцях з розвиненими інтенсивними інженерно-геологічними процесами. Водогосподарські тунелі можуть бути гідроенергетичними, іригаційними, водогінними, каналізаційними та водоскидними. За гідравлічними особливостями розрізняють напірні тунелі, коли вони працюють повним перерізом і перебивають під надлишковим тиском та безнапірні, коли проводять воду при частковому заповненні перерізу тунелю водою. Напірні тунелі мають внутрішній напір води, який, звичайно, не перевищує 1 МПа. Форма поперечного перерізу гідротехнічних тунелів залежить від гідравлічних, інженерно-геологічних і будівельних умов, а площа розраховується за формулами гідравліки. Гірничопромислові тунелі споруджуються на підприємствах гірничодобувної промисловості (копальнях, шахтах) для транспортування корисних копалини, відведення шахтних вод і вентиляції. Тунелі міського господарства створюються для прокладання підземних комунікацій комунального господарства. Загальна довжина мережі комунальних тунелів великого міста може досягати кількох сотень кілометрів. За своїм призначенням тунелі міського господарства поділяються на такі види: каналізаційні колектори й водостоки, водопровідні тунелі, тунелі газопровідних магістралей, теплофікаційні тунелі, тунелі систем зв’язку, тунелі змішаного типу. Проектування тунелів є складним процесом, під час якого визначають розміри їх перерізу, трасу, типи облицювань та методи проходки. Розміри перерізу є функцією призначення тунелю і тому мало залежать від природних умов, тоді як вибір траси, типу облицювання і методів виконання гірничопрохідницьких робіт в значній мірі залежить від природних умов. При виборі траси тунелю, крім геологічних умов, беруть до уваги топографічні дані. Так, враховується, що при перетині якого-небудь гірського хребта зі збільшенням абсолютних відміток розташування тунелю його довжина повинна зменшуватися, а труднощі з підходом до вхідного і вихідного порталів збільшуватися. Геодезичні роботи, пов'язані з проходкою тунелю, полягають у визначенні напряму й довжини тунелю, перенесенні осі траси всередину тунелю і розбиття повздовжнього профілю і поперечних перетинів. Геодезичні роботи вимагають виняткової точності, оскільки навіть щонайменші помилки, особливо при великій довжині тунелю, можуть привести до досить важких наслідків. Труднощі в трасуванні тунелів збільшуються при малій доступності місцевості для виробництва геодезичних робіт, при розбитті трас тунелів криволінійного контуру, а також при трасуванні довгих тунелів.У залежності від інженерно-геологічних умов траси тунелю (складу, міцності, обводнення, стійкості гірських порід), а також розмірів і протяжності тунелю всі способи проходки можна розділити на підземні та відкриті. Серед підземних способів можна виділити гірничі та індустріальні способи проходки. Гірничі способи проходки - це способи, при яких проводиться часткова або повна розробка вибою перфораторами, відбійними молотками або за допомогою вибуху з видаленням гірської породи.У залежності від міцності й стійкості порід застосовують ряд методів, наприклад, метод підсклепінного розрізу або центральної штольні. Такими методами здійснюється проходка в міцних породах (вивержених, метаморфічних і міцних осадових - пісковиках, вапняках). Закріплення покрівлі при цьому не вимагається. У менш стійких породах поздовжня проходка проводиться виробками малого перерізу з подальшим їх розширенням й обов'язковою установкою тимчасового кріплення (методи підсклепінного розрізу, підпертого склепіння). У глинах, сланцях, мергелях і лесах проходку ведуть розкритим профілем з тимчасовим кріпленням. Індустріальні способи проходки - це найбільш сучасні комплексні механізовані методи, які використовують при проходці тунелів великої протяжності. Основним з них є щитовий метод, застосування якого можливо як у рихлих нестійких обводнених ґрунтах (наприклад, будівництво ділянки лінії метрополітену в м. Києві від станції «Політехнічний інститут» до станції «Вокзальна» при перетинанні «похованої» долини р. Либідь), так і в міцних породах. Щитовий метод є повністю механізованим - розробка породи ведеться ріжучим органом, з її паралельним прибиранням, услід за якою проводиться монтаж облицювання і переміщення щита вперед на ширину кільця облицювання. Діаметр щита складає від 1,5 до 6,5 м та більше. У складних ґрунтових умовах (обводнення, пливучість) застосовують особливі методи – кесонний, метод продавлювання та заморожування. Відкриті способи проходки. Такими способами (траншейними, котлованами) виконується проходка при неглибокому заляганні тунелю в мало забудованих районах міста, при спорудженні підземних переходів, тунелів міського господарства, тунелів метрополітену (наприклад, будівництво ділянки лінії метрополітену в м. Києві від станції «Святошин» до станції «Проспект Академіка Вернадського») тощо. Гірська порода розробляється відкритим способом землерийними механізмами та вивозиться автотранспортом. У разі обводнення, пливучості, тиксотропних ґрунтів успішно застосовують шпунтові огорожі, водовідлив, штучне водозниження та заморожування. Гірничий тиск – це навантаження, яке передається гірськими породами на кріплення або облицювання тунелю. При проходженні підземних гірничих виробок напружений стан гірських порід у масиві, якій складався упродовж всього геологічного періоду їх формування, порушується; це виявляється в появі тріщин у покрівлі, стінках і дні виробки, «стрілянині» породи, тобто вивалів окремих шматків, і утворенні так званого склепіння обвалення криволінійної форми, розміри і форма якого залежать від фізико-механічних властивостей породи (сил тертя і зчеплення), а також від розмірів виробки. Висота склепіння є різною для різних порід, і після утворення склепіння обвалення припиняється. Щоб уникнути руйнування виробки, у якій гірничий тиск діє не тільки по вертикалі, але частково й по бічних гранях, цей тиск має врівноважуватися опором тимчасового кріплення або постійного облицювання стінок, яке сприймає цей тиск. Облицювання тунелів, їх призначення та типи. Внутрішня оболонка, яка покриває повністю все або частину живого перерізу тунелю й призначена для зменшення шорсткості стінок, захисту від вивітрювання та зменшення втрат на фільтрацію, а також для захисту виробки від небезпечних деформацій, обвалення покрівлі і стінок під дією гірничого тиску, називається тунельним облицюванням. Облицювання виконують з каменю, бетону, залізобетону або тюбінгами. Облицюванням тунелів, як правило, є склепінчасті конструкції, оскільки вони в кращій мірі працюють проти сил гірничого тиску. Форма склепіння є також формою рівноваги гірських порід при проходці виробок. Тому застосування облицювань склепінчастої форми сприяє зниженню навантажень на них від ваги породи. Тунель без облицювання може існувати лише в суцільних, міцних і стійких скельних породах при повній відсутності гірничого тиску. Але й у цих випадках поверхню виробки потрібно захищати шаром облицювання у вигляді бетону або цементної штукатурки для запобігання випадкового вивалу породи. Якщо тунель розташовується в скельних тріщинуватих породах, то застосовують полегшене облицювання у вигляді шару бетону завтовшки до 30 см. У разі, коли на конструкцію тунелю передається як вертикальний, так і горизонтальний тиск, але малої величини, можна обмежитися облицюванням незамкнутого профілю. При розташуванні тунелю в слабких ґрунтах, коли гірничий тиск діє з усіх боків, облицюванню надають замкнутий контур (з облаштуванням зворотного склепіння знизу). Облицювання гірничих тунелів найчастіше облаштовують як монолітні конструкції, але іноді використовують й збірні. Монолітні облицювання облаштовують з бетону, який подається в тунель насосами, що особливо зручно в обмежених просторових умовах виробок. Як матеріал для монолітних облицювань використовують також кам'яну кладку або залізобетон. При індустріальному (щитовому) способі облаштування тунелів застосовують, в основному збірні облицювання з тюбінгів або блоків. Тюбінги - це збірні елементи, що сполучаються між собою і в результаті створюють замкнуту криву (коло або овал). До недавнього часу тюбінги виконувалися переважно з металу (чавуну або сталі). При цьому сталеві тюбінги застосовувалися лише в особливо складних випадках (у підводних тунелях, метрополітенах тощо). У наш час тюбінги, головним чином, створюють із залізобетону. Кожен тюбінг є конструкцією коритоподібної форми із циліндровою зовнішньою стінкою, облямованою бортовими ребрами по контуру і посиленої проміжними ребрами. Радіальні бортові ребра служать для взаємного з'єднання тюбінгів у кільце, а бортові ребра, що оздоблюють криволінійні краї тюбінгів, - для їх з'єднання в поперечному напрямі. Окрім тюбінгів для облаштування збірного облицювання застосовують блоки, але лише тоді, коли точно встановлено, що конструкція не буде піддаватися дії розтягуючих напружень. Залізобетонні блоки — це криволінійні елементи прямокутного перерізу у вигляді плит або брусів. Їх виготовляють з бетону високих марок у жорстких металевих формах. Кільця з блоків укладають з перев'язкою швів (як у кам'яній кладці). Шви між блоками заповнюють цементним розчином. Блоки мають отвори діаметром 4-5 см, через які закачують цементний розчин за облицювання.
|
