Проектирование тоннеля, сооружаемого горным способом
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
2.2 Определение длины тоннеля
Окончательная длина тоннеля определяется из местонахождения порталов. Она определяется исходя из равенства стоимости 1 п.м. выемки 1 п.м. тоннеля.
Опыт проектирования и эксплуатации тоннеля показывает, что минимальная глубина выемки, которая принимается в слабых грунтах
Окончательная длинна тоннеля L= м.
2.3 Расчет искусственной вентиляции тоннеля
Система вентиляции тоннеля зависит от длины тоннеля, площади поперечного сечения, величины уклонов и радиусов кривых, вида транспорта и других условий. В процессе эксплуатации тоннеля, в воздух транспортной зоны попадают различные вредные вещества. Это выхлопные газы, газы, выделяемые окружающими породами. Кроме того, качество воздуха ухудшается также за счет повышения температуры, влажности и других факторов.
Задачей вентиляции является уменьшение количества вредных веществ в атмосфере тоннеля за счет разбавления вредных примесей до предельно допустимой концентрации.
Расчет воздухообмена по содержанию вредных веществ в воздухе транспортной зоны тоннеля производится по окиси углерода. К моменту выхода локомотива из тоннеля, концентрация вредных газов составит:
где , С к - предельно допустимая концентрация,
V - объем транспортной зоны тоннеля,
М- количество вредного газа, выделяемого в тоннеле.
(г)
где - время нахождения поезда в тоннеле,
количество сжигаемого топлива
количество СО при сгорании 1 кг топлива.
[6 м/с],
где - скорость движения воздуха по тоннелю.
Определение скорости:
Скорость на спуске:
Время нахождения поезда в тоннеле:
Начальная концентрация вредного газа:
Количество, выделяемого угарного газа:
Расход воздуха
Скорость воздуха в тоннеле:
При длине железнодорожного тоннеля свыше 1000 метров применяется искусственная вентиляция.
2.4 Проектирование тоннельных конструкций
Внутреннее очертание обделок железнодорожных тоннелей должно описываться вокруг габарита приближения строений С с учетом размещения за пределами габарита устройств сигнализации, централизации и блокировки, светильников и кабелей.
На криволинейных участках пути габарит С вычерчивается с учетом необходимого уширения и наклона, в двухпутных тоннелях необходимо также увеличить междупутье. Вертикальная линия, проведенная через середину отрезка, соединяющего крайние точки уширенного габарита, является осью тоннеля.
Автодорожные тоннели проектируют, как правило, для двухполосного движения в обоих направлениях.
Если в подсводовой части тоннеля располагают вентиляционные каналы, то при построении внутреннего контура следует предварительно рассчитать объем воздуха, потребного для проветривания тоннеля, выбрать систему вентиляции и определить необходимую площадь вентиляционных каналов.
Между внутренним контуром обделки и угловыми (критическими) точками габарита должен быть обеспечен некоторый зазор, гарантирующий от появления негабаритности из-за неточности строительных работ и деформаций конструкции. В слабых породах этот запас достигает 15 см, в крепких скальных-5-10 см.
Внутреннее очертание обделки зависит также от геологических условий. Практика проектирования определила ориентировочные границы геологических условий, в которых могут применяться обделки того или иного очертания.
Основными из этих правил являются требования плавного изменения оси обделки и ее подъемистая подковообразная форма при преобладании вертикальных нагрузок. При отсутствии бокового горного давления стены подковообразной обделки могут проектироваться вертикальными, а свод очерчивается по круговой кривой (однопутные железнодорожные тоннели) или трехцентровой кривой (двухпутные железно- и автодорожные тоннели) .
Установив наиболее рациональный и экономичный вариант, следует подобрать радиусы круговых кривых и привязать их центры (к вертикальной оси обделки и уровню головки рельсов или проезжей части) таким образом, чтобы вычерченный контур с максимальным приближением описывал предварительно намеченный. Окончательно значения радиусов кривых и размеры, привязывающие их центры, устанавливаются графически по чертежу.
Нижняя часть обделки проектируется в соответствии с заданными геологическими, гидрогеологическими и климатическими условиями, в зависимости, от которых решается вопрос о необходимости устройства плиты или обратного свода, устраиваются верхнее строение пути и водоотводные лотки.
2.5 Обоснование конструктивного решения портала
Переход от тоннеля к выемке осуществляется при помощи портала, который служит для обеспечения устойчивости лобового и боковых откосов выемки, отвода воды с лобового откоса и архитектурного оформления входа в тоннель.
В состав портала входит торцевая стена с входным отверстием, водоотводная канава и первое кольцо обделки. Торцевая стена сваривается с первым кольцом обделки с помощью арматуры или обрезков прокатных профилей и опирается непосредственно на боковые откосы выемки, в которые заделывается на необходимую глубину.
Подошвы торцевой и боковых стен заглубляются относительно низа кюветов в соответствии с глубиной промерзания грунтов в их ос?/p>