Підземні канали і тунелі

Підземні канали і тунелі на територіях промислових і цивільних об’єктів виконують переважно неглибокого закладання. Підземні канали служать для прокладання різного роду комунікацій, тепло-, газо-, паро-, нафто-, маслопроводів, а також для мереж водопостачання, каналізації, стиснутого повітря, електрокабелів.

Канали можуть бути непрохідними та напівпрохідними. Канали непрохідні приймають з внутрішньою висотою до 120см, напівпрохідні – 140...160 см, прохідні – висотою не менше 180см.

Перекриття підземних каналів і тунелів розміщують нижче поверхні землі не менше, ніж на 70 см, а при наявності дорожнього покриття не менше, ніж на 50 см. Вдовж каналів влаштовують деформаційні шви в місцях примикання їх до камер і компенсаційних ніш, а також на межі різкої зміни ґрунтових умов і не рідше, ніж через 50 м.

Найменші матеріальні витрати мають залізобетоні канали (в порівнянні з цегляними і бетонними), а найменші трудозатрати і терміни зведення - збірні залізобетоні.

Для скорочення числа типорозмірів лотків канали (рис. 2.10 а, б) приймають висотою 30, 45, 60 см і шириною 60, 90, 120, 150, 210 см. Конструктивна довжина збірних лотків встановлена 297 см (найменша – 300 см).

Конструкції непрохідних каналів із плоских плит показані на рис. 2.11. Їх розміри по висоті становлять 90, 120 см і по ширині 90, 120, 150, 210 см. Плити стін і днища, а також плити перекриття односекційних каналів приймають довжиною 300 см. Довжина плит днища двохсекційних каналів вдвічі менша. Стінові панелі жорстко закріплюються в пазах днища.

Конструктивні схеми напівпровідних каналів можуть бути такими ж, як показані на рис. 2.11. Але в будівельній практиці використовуються і інші конструктивні рішення (рис. 2.12), у яких використовують ребристі плити покриття, стінові блоки з опорною плитою, Г–подібні блоки (рис. 2.12, г). У цьому випадку плити днища з опорними плитами стінових блоків з’єднуються за допомогою петлевих випусків арматури, всередині яких розміщують поперечні арматурні стержні (рис. 2.12, а). У двосекційних каналах вздовж осі встановлюють проміжні панелі з отворами або стійки (рис. 2.12 б, г).

Прохідні канали – тунелі мають розміри в просвіті по ширині 150, 180, 210, 240, 300, 360, 420 см і по висоті 210, 240, 300 см. Конструктивні рішення типових уніфікованих збірних тунелей показано на рис. 2.13 в, г.

Рис. 2.10. Непрохідні канали із лотків

а – односекційні; б – двосекційні; в – односекційні із двох лотків; г – армування збірного лотка; д – армування збірної плити

1 – лоток; 2 – плита покриття; 3 – цементний розчин; 4 – піщана підготовка; 5- зазор між лотками, який заповнюється піском; 6 – стальна прокладка; 7 – робочі стержні; 8 – монтажні стержні; 9 – монтажні петлі

Рис. 2.11. Напівпрохідні канали з плоских плит:

а) односекційні; б) двохсекційні

1 – стінова плита; 2 – плита днища; 3 – плита покриття; 4 – заповнення паза бетоном; 5 – цементний розчин; 6 – піщана підготовка; 7 – проміжна стінова плита

Рис. 2.12. Напівпрохідні канали зі збірних елементів:

а – односекційний шириною до 2,5 м; б – односекційний шириною 2,4-3,2 м; в, г – двочарункові; 1 – плити покриття; 2 – стінові блоки; 3 – плити днища; 4 – проміжний стіновий блок; 5 – блок Г-подібної форми; 6 – проміжні стійки; 7 – петлеві випуски арматури; 8 – монолітні ділянки днища; 9 – піщано-щебенева основа

Рис. 2.13. Конструктивні схеми тунелів

а – малого розміру зі збірних елементів трьох типорозмірів; б – теж одного типорозміру (замкнутих рам); в – великого розміру односекційних; г – теж двохсекційний; 1 – стінові блоки; 2 – плита днища; 3 – панель покриття; 4 – монолітна ділянка днища; 5 – вирівнюючий шар; 6 – бетонна підготовка; 7 – збірний блок; 8 – колона; 9 – балка; 10 – монолітне днище; 11 – бетонна підготовка

Збірні елементи каналів і тунелів виконують із бетону класу В–25, армують зварними сітками із арматури класу А–400С і звичайного дроту ВР–І.

Канали і тунелі неглибокого закладання зводять відкритим методом. У цьому випадку розрахункове навантаження від ґрунту на перекриття і стіни – вертикальне і горизонтальне (рис. 2.14) – визначають за формулами:

; , (2.14)

де - коефіцієнт надійності за навантаженням;

- питома вага ґрунту (кН/м³);

- відстань від поверхні ґрунту до перекриття каналу (м);

- кут внутрішнього тертя ґрунту.

Рис. 2.14. Схеми навантажень на підземні канали і тонелі:

а – вертикальний і горизонтальний тиск від грунту; б – вертикальний тиск від тимчасового навантаження на поверхні землі (при h<1,2м); в – горизонтальний тиск від тимчасового навантаження на поверхні землі (при h<1,2м); г – вертикальний і горизонтальний тиск від автотранспорту при (при h>1,2м)

У розрахунках конструкцій каналів і тунелів враховують тимчасове навантаження на поверхні ґрунту від автотранспорту. Для інженерних комунікацій магістрального значення приймається навантаження від двох колон трьохосних автомобілів з максимальним тиском на вісь =120 кН, (рис. 2.15, а), немагістрального значення – навантаження від колони двохосних автомобілів із максимальним характеристичним тиском на вісь =95 кН, (рис. 2.15, б). При визначенні розрахункового граничного навантаження коефіцієнт надійності за навантаження приймається . Таким чином розрахункове навантаження від коліс .

Рис. 2.15. Схеми навантажень від автотранспорту:

а – розміщення вісей і навантаження на вісь у автопричепах для доріг інженерних комунікацій магістрального значення; б – розміщення вісей і навантаження на вісь у автомобілях для інженерних комунікацій для доріг не магістрального значення; в – відстань між колесами автомобілів в поперечному напрямку; г – розподіл тиску від опорної площадки колеса автомобіля; д – тимчасове навантаження на канал при заглибленні верху конструкції покриття на h≥1,2м

Відстань між колесами автомобілів у поперечному напрямку каналів і тунелей приймають по рис.2.15, а, б. Опорна ділянка від одного колеса приймається рівною 0,2 м у повздовжньому і 0,6 м у поперечному напрямках (рис. 2.15, г).

Зосереджені навантаження на поверхні ґрунту розподіляються в ґрунті під кутом 30º до вертикалі, а в межах шару дорожнього покриття – під кутом 45º.

Вертикальний тиск на глибині від поверхні ґрунту в межах до 1,2 м визначають за формулою , де і - розміри площі тиску на глибині (рис. 2.14, б і 2.15, г). На більшій глибині при 1,2 м (рис. 2.15, г) розрахунковий вертикальний тиск приймають кН/м². Горизонтальний тиск ґрунту від навантажень на поверхні обох випадках визначають за другою формулою (2.1) з епюрами, показаними на рис. 2.14в,г.

У підземних спорудах усе вертикальне навантаження від перекриття і стін врівноважується реактивним відпором ґрунту, який вважають рівномірно розподіленим по підошві днища.

Плити покриття каналів і тунелів розраховують за однопролітною балковою схемою з шарнірним опиранням. Стіни жорстко з’єднані з днищем у односекційних каналах і тунелях за схемами (рис. 2.10, а; рис. 2.11, а; рис. 2.12, а; рис. 2.13, а, в) розраховують як П-подібну перевернуту раму з розпіркою (рис. 2.16, а). Якщо перекриття знято (в період будівництва і ремонту), раму розраховують без верхньої розпірки. Інші типи каналів і тунелів розраховують аналогічно з урахуванням особливостей кожного конструктивного рішення.

Рис. 2.16. До розрахунку конструкцій каналів і тунелів:

а – П-подібна перевернута рама з розпіркою;

б – П-подібна перевернута рама без розпір

Поиск по сайту: