Подземные каналы и тоннели
Подземные каналы и тоннели
Подземные каналы и тоннели на территориях промышленных и гражданских объектов выполняют преимущественно неглубокого заложения. Они предназначены для прокладки тепло-, газо-, паро-, нефте - и маслопроводов, а также для сетей водоснабжения, канализации, сжатого воздуха, электрокабелей.
Каналы делают непроходными или полупроходными с внутренней высотой в чистоте не более 1500 мм. Тоннели устраивают проходными с внутренней высотой не менее 1800 мм. Их нередко используют для перехода людей и транспортирования грузов.
Тоннели укладывают с продольным уклоном для стока случайных вод, оборудуют освещением, вентиляцией, сигнализацией, противопожарными и другими устройствами.
Покрытия подземных каналов и тоннелей располагают ниже поверхности земли не менее чем на 0,7 м (до низа дорожного покрытия не менее 0,5 м). По длине каналов и тоннелей устраивают деформационные швы в местах примыкания их к камерам и компенсационным нишам, на границах резкого изменения грунтовых условий, а на прямых участках -- не реже чем через 50 м.
Наименьшие затраты средств и материалов получаются при строительстве железобетонных каналов и тоннелей (в сравнении с кирпичными или бетонными), а наименьшие трудовые затраты и сроки возведения -- при строительстве их в сборном железобетоне.
Типовые конструкции каналов и тоннелей с применением сборных железобетонных лотков и плит (серии 3.006-2) показаны на рис. 1.
Для сокращения числа типоразмеров лотков их делают только определенных размеров: по ширине (внутри) 300 - 2400 мм (с шагом 300 мм) и 3000 мм, по высоте (внутри) 300, 450, 600, 900, 1200 и 1500 мм, длиной (номинальной, т. е. с учетом толщины монтажных швов) 3000 и 6000 мм. Плоские плиты покрытий и днища назначают соответствующей ширины с номинальной длиной 3000 мм. Кроме элементов с основными размерами длины предусматривают доборные элементы длиной 720 мм.
Из лотков и плит компонуют односекционные каналы с размещением лотков днищем вниз (рис. 1, а) или днищем вверх, также двухсекционные (рис. 1, б).
Рисунок 1. Каналы и тонели с применением лотков и плит: а-канал односекционный; б-канал двухсекционный; в-канал (при h<1500 мм), тонель (при h>1800 мм), односекционный из двух лотков ;г - армирование сборного лотка, д-армирование сборной плиты; 1-лоток; 2-плита покрытия; 3-цементный раствор; 4-песчаная подготовка; 5-зазор между лотками, заполненный песком; 6-стальная прокладка; 7-рабочие стержни; 8-монтажные стержни; 9-петли для подъема плит
Используя только лотки (без плит), можно компоновать каналы, а также тоннели по схеме на рис. 1, в (односекционные); их можно делать и двухсекционными, объединяя односекционные, подобно компоновке по схеме рис. 1, б.
Верхние и нижние лотки соединяют в единую конструкцию сваркой на монтаже закладных коротышей из швеллеров, размещаемых в толще продольных швов. Лотки в каналах в продольном направлении укладывают без перевязки торцовых швов лотков, а в тоннелях -- с перевязкой.
В тоннелях и полупроходных каналах предусматриваются входы для людей и монтажные проемы по размеру устанавливаемого оборудования.
Унифицированные сборные конструкции, применяемые только для тоннелей, разработаны применительно к трем конструктивным решениям (серия 3.006-3): для односекционных тоннелей с применением уголковых стеновых элементов в сочетании с плитами покрытия и днища (рис. 2), для двухсекционных тоннелей с дополнительным рядом промежуточных колонн и продольным прогоном по ним (рис. 3), а также для односекционных тоннелей из объемных блоков (рис. 4).
Для тоннелей с уголковыми стеновыми элементами предусмотрены габаритные размеры тоннелей: по высоте 2100, 2400, 3000 и 3600 мм и по ширине 1500, 1800, 2100 мм (для односекционных), 2400, 3000, 3600 и 4200 мм (для одно - и двухсекционных). Для тоннелей из объемных блоков приняты размеры по высоте 2100, 2400, 3000 и по ширине 1500 - 3000 мм. Разработаны конструкции тоннелей и для случаев их размещения под автодорогами на глубине до верха тоннеля 0.5 ... 6 м, под железными дорогами на глубине от низа шпал до верха тоннеля 1 ... 4 м, внутри цехов на глубине до 6 м. Односекционные тоннели (см. рис. 2) монтируют из двух уголковых элементов (стеновая часть которых принята ребристого типа), плит покрытия (ребристых) и плит днища (сплошных). Стеновые элементы и плиту днища объединяют в единую конструкцию жестким стыком длиной во всю длину сборных элементов, для чего предусматривают в сборных элементах встречные петлевые выпуски (стык Передерия), внутри которых размещают на монтаже арматурные стержни, а также замоноличивание бетоном класса C20/25. Плиты покрытий делают с ребрами, имеющими на опорах подрезку для восприятия бокового давления стен.
В двухсекционных тоннелях (см. рис. 3) промежуточная опора образуется из прогона, колонн и фундаментных блоков. Двухсекционный тоннель может быть также выполнен из двух рядом размещенных односекционных тоннелей.
Рис.2. Односекционный тоннель с уголковыми стеновыми элементами и плитами покрытия и днища: а-поперечное сечение тоннеля; б-уголковый стеновой элемент; в-плита днища; 1-подрезка ребра плиты покрытия у опоры; 2-бетонная подготовка; 3-петлевые выпуски арматуры для стыкового соединения; 4-монтажные арматурные стержни; 5-бетон замоноличивания стыкового соединения
Рис. 3 Двухсекционный тоннель с уголковыми стеновыми элементами и промежуточными стоечными опорами: 1-уголковый стеновой элемент; 2-плита покрытия; 3-цементный раствор; 4-продольный прогон; 5-колонна; 6-фундамент колонны; 7-плита днища; 8-стыковое соединение; 9-бетонная подготовка
Рис. 4 Односекционный тоннель из объемных блоков: 1-объемный блок; 2-бетонна подготовка
Номинальная длина основных стеновых блоков (вдоль тоннеля) принята 3000 мм.
Тоннели по рис. 4 выполняют из объемных блоков номинальной длины 1500, 2400 и 3000 м. Сопряжение блоков по длине делается "в четверть" по стенам и днищу и со шпонками в покрытии.
В грунтах естественной влажности тоннели сверху покрывают оклеечной гидроизоляцией из двух слоев изола на битуме. Ее сверху защищают слоем цементного раствора толщиной 30 мм. Стены обмазывают горячим битумом.
При наличии грунтовых вод необходимо устраивать оклеечную гидроизоляцию днища, а также стен на высоту 0,5 м выше расчетного уровня грунтовых вод. Под днищем каналов и тоннелей грунт трамбуют и по нему для каналов устраивают песчаную подсыпку, а для тоннелей - бетонную подготовку. Все монтажные швы сборных элементов заполняют цементным раствором.
Рис. 5: схемы нагрузок на подземные каналы и тоннели: а-вертикальное и горизонтальное давление от грунта; б-вертикальное давление от временной нагрузки на поверхности земли, (при h<1,2 м); в-горизонтальное давление при тех же условиях; г-вертикальное и горизонтальное давление от автотранспорта при h>1,2 м
Сборные элементы каналов и тоннелей выполняют из бетона класса C20/25, армируют сварными сетками из арматуры класса А-III и обыкновенной проволоки класса B-I. тоннель подземный грунт
Каналы и тоннели неглубокого заложения возводят открытым способом. В этом случае расчетную нагрузку от грунта на покрытие и стены - вертикальную p1 и горизонтальную р2 (рис. 5) - определяют по формулам:
(1)
Здесь h - расстояние от поверхности грунта, м; с - нагрузка от единицы объема грунта, равная в зависимости от вида грунта и его влажности 16 - 20 кН/м3; гF - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,2; цВ - нормативный угол внутреннего трения грунта, находящийся в пределах 25 -- 45°.
Рис. 6: схемы нагрузок от автомобилей: а-расположение осей и нагрузки на ось в автомобиле для нагрузки Н=30; б-то же, для нагрузки Н=10; в-расположение между колесами автомобилей в поперечном направлении; г-расположение давления от опорной площади колеса автомобиля
В расчетах конструкций каналов и тоннелей учитывают временную нагрузку на поверхности земли от автотранспорта.
Для тоннеля под автодорогами принимают нагрузку от двух колонн трехосных автомобилей Н-30 (с максимальным давлением на ось PK = 120 кН; рис. 6, а), в иных случаях учитывают нагрузку от одной колонны двухосных автомобилей Н-10 (с максимальным давлением на ось РK = 95 кН; рис. 6, б). При этом учитывают коэффициент надежности по нагрузке 1,4. Таким образом, расчетная нагрузка от колес P = 1,4PK.
Расстояние между колесами автомобилей в поперечном направлении принимают по рис. 6, в. Опорную площадку одного колеса принимают равной 0,2 м в продольном и 0,6 м в поперечном направлении (рис. 6, г).
Давление сосредоточенной нагрузки, расположенной на поверхности земли, распределяется в грунте под углом 30° к вертикали (см. рис. 5, б), а в пределах толщи дорожного покрытия - под углом 45°.
Вертикальное давление на глубине от поверхности земли h < 1.2 м определяют по формуле p1 = P/ab, где a и b - размеры площади давления на глубине h (см. рис. 5, б; рис. 6, г). При h ? 1,2 м давление от автомобилей принимают в виде вертикальной нагрузки (с коэффициентом надежности по нагрузке 1,4) нормативного значения pK1 = 20кН/м2.
Горизонтальное давление грунта при нагрузках на поверхности в обоих случаях определяют по формуле (1) с эпюрами, изображенными на рис. 5, в, г.
В подземных сооружениях вся вертикальная нагрузка от перекрытия и стен уравновешивается реактивным отпором грунта, который считают равномерно распределенным по подошве днища.
Плиты покрытия каналов и тоннелей рассчитывают по однопролетной балочной схеме с шарнирным опиранием. Стены, жестко соединенные с днищем в односекционных каналах и тоннелях по схемам, изображенным на рис. 1, а; 2, а; 3, а; 4, а, в, рассчитывают как П-образную перевернутую раму с распоркой (рис. 7, а). При снятом перекрытии (в периоды строительства и ремонта) раму рассчитывают без верхней распорки (рис. 7, б).
Рис. 7: к расчету конструкции каналов и тоннелей: а-П-образная перевернутая рама с распоркой; б-то же, без распорки; g1-вертикальная нагрузка постоянная; х1 - то же, временная; g2-горизонтальная нагрузка постоянная; х2- то же, временная; М-эпюра изгибающих моментов.
Конструкцию тоннеля из объемных блоков (см. рис. 4) рассчитывают по схеме замкнутой рамы на указанные выше воздействия постоянных и временных нагрузок.
Похожие статьи
-
Съемка подземных инженерных коммуникаций для составления исполнительных чертежей выполняется в процессе их строительства до засыпки траншей. Не зависимо...
-
Критической глубиной называется глубина, отвечающая минимуму удельной энергии сечения. Уравнение критического состояния потока , (2.10) Где - ускорение...
-
На ШУ "Терновское" шахта "Западно-Донбасская" в измеренную длину линий вводят поправки за компарирование, температуру и провес. Угловая невязка в...
-
Геологическая документация всех подземных горных выработок и скважин эксплуатационной разведки позволяет: - установить истинные границы рудного тела и...
-
Проведение буровых, геофизических, опытно-фильтрационных работ предусматривает в соответствии с требованиями "правил безопасности при геологоразведочных...
-
Поиск подземных коммуникаций включает фиксации минимума (максимума) напряженности магнитного поля. Поиск подземных коммуникаций рекомендуется выполнять в...
-
Технологическая последовательность выполнения работ по съемке существующих подземных коммуникаций зависит от специфики объекта, качества ранее...
-
Подэтажное обрушение, Слоевое обрушение - Подземная разработка месторождений
Отличительная особенность систем данного класса состоит в обрушении подсеченного снизу или сбоку массива руды в подэтаже, вслед за чем по мере выпуска...
-
Первый предполагает переменное давление и наличие буферного объема газа, второй основан на вытеснении газа рассолом при извлечении газа и рассола газом...
-
Исследование процесса деформирования массива каменной соли, содержащего подземное нефтегазохранилище
Исследование процесса деформирования массива каменной соли, содержащего подземное нефтегазохранилище Практически важные задачи, связанные с добычей...
-
В работе сформулирована математическая задача расчета установившегося неравномерного режима течения воды в системе бьефов призматических каналов. Изложен...
-
Внедрение системного водоучета на действующих системах орошения предполагает режим эксплуатации каналов, при котором средства водоучета и управления...
-
К международным каналам принадлежат искусственные водные пути, соединяющие моря и океаны и используемые для международного судоходства. Они находятся под...
-
Подземная маркшейдерская опорная сеть шахты - Маркшейдерские работы и опорные сети
Подземная маркшейдерская опорная сеть шахты является главной геометрической основой для выполнения съемок горных выработок и решения горно-геометрических...
-
Способ разработки - это совокупность всех производственных процессов, осуществляемых на данном горном предприятии. При каждом способе разработки, в...
-
Подземное электроснабжение Электроснабжение шахты осуществляется напряжением 35 кВ от ПС 110/35/6 кВ "Капитальная-Ш" и ПС 110/35/6 кВ "Осинниковская",...
-
Подземные воды - Полезные ископаемые Курской области
В настоящее время на территории Курской области разведано 75 месторождений подземных вод с минерализацией до 1 г/дм3 с общими эксплуатационными запасами...
-
Характер загрязнения подземных вод - Методы изучения техногенных изменений природных ресурсов
Характер загрязнения подземных вод зависит от типа источника загрязнения и от геохимической ситуации. К основным источникам загрязнения подземных вод...
-
Подземный транспорт - Шахта "Усковская"
Проектными решениями настоящего дополнения предусматривается сохранить полную конвейеризацию транспорта горной массы из очистного и подготовительных...
-
Требования ФНП к подземным гаражам, подземным складам ГСМ - Требования ФНП
Гаражи, подземные склады горюче-смазочных материалов (ГСМ), места опробования и регулировки двигателей внутреннего сгорания должны иметь обособленное...
-
Ориентирование подземных съемок через два вертикальных шахтных ствола (камеральная отработка)
Лабораторная работа Ориентирование подземных съемок через два вертикальных шахтных ствола (камеральная отработка) Исходные данные Схема примыкания к...
-
Стенка раковины остракод пронизана большим количеством поровых каналов. Выделяются простые, или нормальные (имеющие одно отверстие), и ситовидные...
-
Проектирование забойных процессов Выбор способа проходки ствола. Проходка ствола ведется обычным способом, с помощью буровзрывных работ по современной...
-
Пригородный магистральный канал г. Краснодара представляет собой русло трапецеидального сечения протяженностью более 50 километров. Головная насосная...
-
Толща грунтов основания проектируемых сооружений неоднородна по литологическому составу грунтов, в ее пределах выделяется 9 инженерно-геологических...
-
Общие сведения о подземных коммуникациях Инженерные коммуникации -- это линейные сооружения с технологическими устройствами на них, предназначенные для...
-
Разведанные эксплуатационные запасы - это запасы питьевых и технических подземных вод, количество, качество, геологические, гидрогеологические,...
-
Подземные воды - Водные ресурсы Байкальского региона
Выделены четыре пояса подземных стоков, отличающиеся различными условиями пространственно-временного распределения и формирования подземного стока:...
-
Система разработки горизонтальными слоями с закладкой - Подземная разработка месторождений
Особенность этой группы систем разработки заключается в том, что по мере выполнения очистных работ выработанное пространство заполняется специальным...
-
Выбор и обоснование рациональной системы разработки - Подземная разработка месторождений
Система разработки - определенный в пространстве и времени порядок ведения подготовительных и очистных работ. Методов выбора технологии очистной выемки...
-
Обоснование годовой производственной мощности рудника - Подземная разработка месторождений
Подсчет балансовых запасов МПИ Подсчет балансовых запасов полезного ископаемого для разработки подземным способом производится по средним геометрическим...
-
Подземное питание рек в бассейне реки Меша
В данной статье рассматриваются вопросы происхождения подземных вод, особенности подземного питания, дается краткая физико-географическая характеристика...
-
Выбор методики и технических средств эксплуатационной разведки определяется особенностями геологического строения месторождения и горнотехническими...
-
Эта система разработки до недавнего времени считалась основной при разработке тонких слоев, пластов. Но в силу присущих ей крупных недостатков...
-
Определим положение (координаты) смотровых колодцев канализационной и водопроводной сетей, расположенных на участке застроенной территории. Результаты...
-
В 1996 г. в ГХК "Павлоградуголь" были начаты работы по созданию и внедрению на предприятиях компании системы автоматизации геолого-маркшейдерских работ....
-
Общие сведения о водозаборе подземных вод В административном отношении предприятие ООО "Восход" находится в пределах юго-западной промышленной зоны г....
-
Среднеахтубинский район имеет густую речную сеть. На территории района деятельность эрозии слабая. Питание рек преимущественно снеговое. В связи с...
-
Расчет проточного канала рабочего колеса - Подбор оптимальных режимов работы насосных агрегатов
Рассмотрим расчет колеса центробежного насоса ЦНС. Теоретический расчет. Основные исходные данные: Насос ЦНС 300-600. Подача Q =300 м3/ч=0,083 м3/с ;...
-
Отводящий канал - Дорожные водопроводящие сооружения. Гидравлический расчет
Для защиты от размыва низового откоса земляного полотна дороги и выходной части водопропускного сооружения часто устраивают водоотводные искусственные...
Подземные каналы и тоннели