Рациональные конструктивные решение тоннелей, Конструкции из монолитного железобетона - Строительство тоннелей

Конструкции из монолитного железобетона

В настоящее время при строительстве транспортных тоннелей горным и открытым способами в нашей стране и за рубежом применяют преимущественно конструкции из монолитного бетона и железобетона. Использование универсальных облегченных опалубок и под мостей, мощного и высокопроизводительного бетонодоставочного и бетоноукладочного оборудования приближает процесс возведения конструкций к заводской технологии, обеспечивая высокое качество сооружения при высоких темпах строительства.

Об этом, в частности, свидетельствует опыт строительства многочисленных тоннельных и мостовых сооружений в г. Москве (по трассе МКАД, на Третьем транспортном кольце) и в других городах России и за рубежом.

За последние годы в г. Москве, в связи с реализацией программы строительства внутри городского транспортного кольца, было построено и введено в эксплуатацию множество инженерных сооружений, включающих в себя автотранспортные мосты, эстакады, тоннели, подпорные стены. Конструкции практически всех сооружений выполнены из монолитного железобетона. Среди них наибольший интерес представляют новые тоннельные транспортные развязки под Кутузовским проспектом и площадью Гагарина, тоннели мелкого заложения в районе Лефортово.

Кутузовская транспортная развязка включает в себя два центральных автотранспортных тоннеля длиной 610 м. для движения автомобилей по Третьему транспортному кольцу, четыре боковых тоннеля для обеспечения движения в разных направлениях (съезды и выезды на Кутузовский проспект), а также подземный комплекс с технологическими и торговыми помещениями, пешеходной зоной и переходом под Кутузовским проспектом.

Конструкция закрытой части тоннеля представляет собой многопролетную рамную систему, в которой впервые удалось объединить шесть автотранспортных тоннелей. Ширина двух центральных тоннелей, предназначенных для трехполосного движения в каждом направлении, составляет 10,75 м, ширина боковых тоннелей - 7 м, высотный габарит проезда - 5 м. Все несущие конструкции выполнены из монолитного железобетона. Перекрытие тоннеля представляет собой плоскую плиту, опирающуюся на стены, выполненные по технологии "стена в грунте", и на промежуточные колонны из буронабивных свай.

Конструкция открытых(рамповых) участков тоннеля представляет собой П-образную раму с монолитным железобетонным лотком и стенами, перекрытую сверху на некоторых участках защитной металлической рамной конструкцией.

Крупной транспортной развязкой, введенной в эксплуатацию в конце 2001 г., является тоннельный комплекс под площадью Гагарина. Он включает в себя автотранспортный тоннель с длиной закрытой части 894 м. и рамповой - 211 м., железнодорожный тоннель длиной 925 м., одно - и двухъярусные подземные автостоянки, пешеходные переходы, а также служебные и технологические помещения для обслуживания и нормальной эксплуатации тоннелей.

Конструкция тоннельного комплекса представляет собой прямоугольную многоярусную раму, выполненную из монолитного железобетона (рис. 1). В верхней части конструкции расположен автотранспортный тоннель. Он включает в себя две основные проезжие части шириной 16,5 м. для четырех полосного автомобильного движения в каждом направлении, разделенные центральным вентиляционным каналом шириной 3 м. Высота проезда в тоннеле составляет 5,25 м. Кроме того, предусмотрены боковые тоннели для съездов и выездов на поверхность, обеспечивающие двухуровневую развязку автомобильного движения с Ленинским проспектом. Перекрытие тоннеля выполнено в виде монолитной ребристой предварительно напрягаемой конструкции общей толщиной 1,2 - 1,6 м. Такое решение было принято исходя из необходимости перекрытия больших пролетов закрытой части тоннеля, изменяющихся от 19 до 30 м. Перекрытие опирается на монолитные степы толщиной 0,8 - 1,0 м. Лоток автотранспортного тоннеля имеет толщину 0,6 м и является одновременно перекрытием для подземной автостоянки, расположенной под проезжей частью.

конструкция автотранспортного тоннеля под площадью гагарина

Рис. 1 Конструкция автотранспортного тоннеля под площадью Гагарина: 1 - автотранспортный тоннель; 2 - вентиляционный канал; 3 - автостоянка, 4 - кабели коммуникаций; 5 - облицовка

Подземная автостоянка на 637 автомобилей располагается под автотранспортным тоннелем практически на всем его протяжении. Автостоянка имеет одно - либо двухъярусную конструкцию и является частью всего тоннельного комплекса. Перекрытия автостоянки толщиной 0,4 - 0,6 м опираются на колонны размером 0,6Ч0,6 м с шагом 7,5 м и заделаны в ограждающие продольные железобетонные стены тоннеля. Высота ярусов автостоянки составляет3,1 - 3,4 м в зависимости от уклонов приезжей части автотранспортного тоннеля.

Уникальными подземными инженерными сооружениями являются автотранспортные тоннели мелкого заложения в районе Лефортово. Здесь построены и сданы в эксплуатацию и конце 2003 г. два тоннеля. Тоннель № 1 длиной 1,43 км предназначен для одностороннего движения автомобилей от Спартаковской площади до набережной р. Яузы с возможностью бокового выезда на поверхность в районе улицы Малая Почтовая. По тоннелю № 2 длиной 1,30 км осуществляется одностороннее движение автомобилей от набережной р. Яузы до шоссе Энтузиастов с возможностью бокового въезда в тоннель со стороны улицы Золоторожский вал. В настоящее время эти тоннели считаются самыми длинными автотранспортными тоннелями мелкого заложения в г. Москве. Уникальность этих тоннелей объясняется не только их длиной, но и новыми конструктивными и технологическими решениями, принятыми при проектировании тоннелей, а также трудностями строительства, связанными со стесненными условиями городской застройки и насыщенностью инженерными коммуникациями. Необходимо отметить и высокие темпы строительства тоннелей - последнего замыкающего участка Третьего транспортного кольца.

Конструкция тоннельной обделки представляет собой прямоугольную рамную систему на естественно мосновании, выполненную из монолитного железобетона (рис. 2). При проектировании тоннельной обделки впервые было принято новое необычное решение, касающееся конструкции перекрытия.

конструкция тоннеля мелкого заложения в районе лефортово

Рис. 2 Конструкция тоннеля мелкого заложения в районе Лефортово: 1 - проезжая часть; 2 - кабельный канал; 3 - световой канал; 4 - вентиляционный капал; 5 - водоотводная труба

Оно представляет собой железобетонную ферму с двумя параллельными поясами (плитами), объединенными со стенами тоннеля, и вертикальными перегородками. Нижняя плита перекрытия имеет толщину0,6 м, верхняя - 0,5 м. Перегородки выполнены разной ширины: две крайние по 0,6м, центральные по 0,3 м.

Такое решение позволило перекрыть большие пролеты длиной 18, 20, а местами и до 30 м, а также разместить между поясами фермы-перекрытия технологические и служебные помещения. Кроме того, удалось отказаться от сооружения ребристого, а также предварительно напряженного перекрытия при больших пролетах и на участках с большой глубиной засыпки (до 6 м).

Перекрытие тоннеля опирается на монолитные стены толщиной 0,6 м. В стенах тоннеля предусмотрены ниши под пожарные и электрические шкафы, светильники, указатели путей эвакуации, а также дверные проемы (через каждые 100 м) для эвакуации людей из тоннеля через аварийные выходы в случае чрезвычайных ситуаций. Стены тоннеля покрыты облицовкой "Краспан" для защиты их от внешних неблагоприятных воздействий транспортных средств. Облицовка создает благоприятный внешний вид стен, а также удобна при их мойке специальной техникой.

Толщина лотка изменяется в зависимости от поперечного уклона проезжей части и составляет не менее 1,0 - 1,2 м в самом узком месте. Под лотком с правой стороны по ходу движения по всей длине тоннеля предусмотрена водоотводная железобетонная труба диаметром 0,6 м для отвода сточных вод с проезжей части.

Сбоку от тоннелей через250 - 300 м, а также сверху, в местах наибольшей глубины заложения, расположены комплексы технологических помещений.

По длине конструкция тоннельной обделки разделена на отдельные секции длиной 40 - 60 м деформационными швами, которые обеспечивают возможность взаимного перемещения секций от температурных воздействий и возможных неравномерных осадок по длине тоннеля.

Наряду с подземными сооружениями Третьего транспортного кольца за последние годы в г. Москве построен ряд новых тоннелей мелкого заложения в монолитном исполнении. Среди них тоннель на Волоколамском шоссе под каналом им. Москвы, тоннель вдоль проспекта Мира у улицы Б. Галушкина, тоннель в створе Новоалексеевской улицы.

Тоннель под проспектом Мира у Новоалексеевской улицы предназначен для одностороннего двухполосного движения транспортных средств[10]. Тоннель имеет общую длину 500 м, из них закрытая часть - 150 м. Ширина тоннеля в свету составляет 11,5 м, высотный габарит - 5 м (рис. 3). Обделка тоннеля выполнена в виде однопролетной монолитной рамной конструкции. Стены толщиной0,8 м тоннеля возведены по технологии "стена в грунте". На них опирается перекрытие толщиной 0,8 м, имеющее боковые выступы длиной по 7,2 м, выполняющие роль переходных плит. Лоток тоннеля толщиной 0,6 м служит постоянной распоркой между стенами.

конструкция тоннеля на проспекте мира

Рис. 3 Конструкция тоннеля на проспекте Мира: 1 - безбалочное перекрытие; 2 - переходные плиты; 3 - стена; 4 - лотковая плита; 5 - песчаная отсыпка

Тенденции в развитии строительного производства вг. Москве указывают на то, что в последнее время в строительной практике происходит вытеснение сборных железобетонных конструкций подземных сооружений и замена их монолитными. Применение монолитного железобетона обеспечивает достаточно высокое качество несущих элементов строительных конструкций за счету кладки бетонной смеси новым современным бетонолитным оборудованием с соблюдением всех требований к состоянию бетонной смеси и технологии ее укладки, за счет твердения бетона в естественных условиях и надлежащего ухода за ним, применения высококачественной щитовой опалубки. Монолитный железобетон обеспечивает возможность устройства узлов требуемой жесткости и исключает концентрацию напряжений в элементах конструкций. Возможность создания из монолитного железобетона конструкций различных размеров и конфигураций на месте строительства исключает проблемы, связанные с транспортировкой крупноблочных элементов на стройплощадку в городских условиях. Отсутствие стыковочных швов и зазоров обеспечивает более хорошую работу конструкции в целом, делает ее приемлемой с точки зрения более надежной гидроизоляции элементов, а также благоприятного внешнего вида.

Похожие статьи




Рациональные конструктивные решение тоннелей, Конструкции из монолитного железобетона - Строительство тоннелей

Предыдущая | Следующая