Эффективные конструктивные параметры облегченных чугунных обделок тоннелей метрополитенов

• Автор: Мосолов, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА СБОРНЫХ ЧУГУННЫХ ОБДЕЛОК. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯИ

1.1 Конструктивные особенности чугунных обделок перегонных

тоннелей метрополитена.

1.2 Конструктивные параметры чугунных обделок больших диаметров

станционных, эскалаторных тоннелей метрополитена и др

1.3 Исследования напряженнодеформированного состояния и несущей

способности чугунных обделок тоннелей метрополитена

1.4 Конструкция облегченной обделки традиционного типа из

чугуна повышенной прочности

1.5 Методы расчета обделок со связями растяжения в стыках
1.6 Постановка задачи исследования.
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ЧУГУННЫХ ОБДЕЛОК ПЕРЕГОННЫХ ТОННЕЛЕЙ МЕТРО
2.1 Методика испытаний на прочность, трещиностойкость и
деформируемость чугунных обделок.
2.2 Основные результаты стендовых испытаний серийной обделки
Лентрублит.
2.3 Основные результаты стендовых испытаний облегченной обделки из
чугуна повышенной прочности СЧ
2.4 Анализ результатов испытаний и выводы по главе.
ГЛАВА Ш НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЩИТОВЫХ ДОМКРАТОВ НА ТЮБИНГ ОБЛЕГЧЕННОЙ ЧУГУННОЙ ОБДЕЛКИ
3.1 Испытание чугунного тюбинга на воздействие щитовых домкратов.
3.2 Выводы по результатам испытания тюбинга
3.3 Математическое моделирование испытаний воздействия щитовых домкратов на тюбинг облегченной обделки 4АНСК
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА IV. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБЛЕГЧЕННЫХ ЧУГУННЫХ ОБДЕЛОК. МАТЕМАТИЧЕКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТЮБИНГОВ И КОЛЕЦ ОБДЕЛКИ ИЗ ЧУГУНА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ.
4.1 Методика определения эффективных конструктивных параметров облегченных чугунных обделок.
4.2 Напряженнодеформированное состояние тюбинга под воздействием трех щитовых домкратов.
4.3 Устойчивость спинки и ребер тюбинга облегченной чугунной обделки
4.4 Расчет тюбинга на воздействие давления раствора нагнетания на спинку облегченной обделки.
4.5 На1рузки от горного давления и расчет облегченных чугунных обделок тоннелей метрополитенов
4.6 Расчет облегченной чугунной обделки методом механики сплошной среды.
4.7 Численное моделирование статической работы стыка обделки из чугуна повышенной прочности со связями растяжения
4.8 Выводы по главе.
ГЛАВА V. КОНСТРУКЦИИ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК ИЗ ЧУГУНОВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ
5.1 Конструктивные параметры тюбин гов облегченной тон нельной
обделки 4 АНСК.
5.2 Конструкции облегченных тоннельных обделок метрополитенов из чугунов повышенной прочности.
5.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Тюбинги сболчены, т. Следующим этапом развития конструкции чугунных обделок стала обделка, применяемая на строительстве четвертой очереди метрополитена в Москве, кольца которой шириной 1 м, весом 7,4 т имели наружный диаметр 6 м и состояли из девяти нормальных Н, двух смежных С и одного ключевого К тюбингов рисунок 1. В первом случае основой послужило широкое использование метода Метропроекта для расчета тоннельных обделок при расчете этим методом в нижнем полукольце по расчету возникают незначительные изгибающие моменты. Рисунок 1. Конструкция кольца обделки перегонного тоннеля. Масса кольца 7,4 т на п. Наружный диаметр 6,0 м, ширина кольца 1 м. Одна из обделок п. Она имеет весьма низкий момент сопротивления сечения, т. Наибольшее распространение при строительстве отечественных метрополитенов получили чугунные тюбинговые обделки внутренним диаметром 5,1 м, изготовляемые заводами Лентрублит рисунок 1. ДЗМО, характеристики которых приведены в таблицах приложения I 7, , . Масса нормального кольца обделки завода Лентрублит 5, тм. Таблица 1. Обделка завода Лентрублит имеет наружный диаметр мм, ширину колец 1 м с высотой бортов 5 мм. Уменьшение веса обделки достигнуто главным образом за счет расположения в нижней половине кольца пяти облегченных тюбингов НЗЛ весом по 9 кг. Рисунок 1. Схема кольца серийной о бделки завода Лентрублит. Масса кольца 5, т и а п. Наружный диаметр 5, м, ширина кольца 1 м. Принципиальной разницы между обделками заводов Лентрублит и ДЗМО нет в последней тюбингов в кольце против в обделке Лентрублита и незначительно увеличена толщина элементов тюбинга. Лишний тюбинг, как удалось установить, появился по требованию завода ДЗМО, имевшего более короткие опоки, а утолщения появились для гарантии пролива металла в спинку и диафрагмы тюбинга. При этом уменьшился минимальный момент сопротивления сечения и увеличился максимальный, что в итоге привело к увеличению растягивающих напряжений в критических сечениях обделки в шелыге свода и снижению расчетной нагрузки на обделку против обделки Лентрублита. Круглое внутреннее очертание и ребристость тюбинговой обделки вынуждает выполнять большой объем работ по очистке лотка от строительного мусора и грязи при устройстве плоского основания под укладку путей метрополитена. Отсюда понятно стремление строителей заставить проектировщиков включить в состав обделки такие элементы, которые позволили бы получить готовое плоское основание под верхнее строение пути сразу в процессе монтажа кольца. На строительстве КалужскоРижского диаметра Московского метрополитена впервые была применена конструкция обделки с плоским лотком рисунок 1. В кольцо из типовых чугунных тюбингов вставлен нижний железобетонный блок заводского изготовления. Для обеспечения водонепроницаемости верхняя плоскость блока покрыта чугунными плитами, соединенными при помощи анкеров с основной арматурой. По контуру блока чугунные плиты образуют чеканочную канавку 4, . Соединение лоткового блока с тюбингами болтовое см. Для этого в продольных торцах блока предусмотрены два отверстия, армированные стальными шестигранными трубками. В трубку помещена гайка, продольное перемещение которой исключено е анкеровкой в теле анкера. Рисунок 1. Конструкция колец обделки с плоским лотком на основе тюбингов завода Лентрублит и ДЗМО. Чтобы обеспечить перевязку, в состав кольца вводят еще один тип тюбинга П, половинный от нормального, который поочередно ставят слева и справа от лоткового блока. Применение тюбинговой обделки с плоским железобетонным лотком по сравнению с обычной чугунной обделкой давало экономию до 0 т металла на 1 км тоннеля. При этом отпадала необходимость в укладке жесткого основания под путь после завершения проходческих работ около 0 м бетона на 1 км тоннеля и исключались трудоемкие немеханизированные работы по очистке лотка тоннеля. Недостатком этой обделки считается сложность обеспечения плотного прилегания чугунных тюбингов к лотковому блоку по всей плоскости продольного стыка изза различной точности изготовления элементов.