Экспериментально-теоретическое обоснование сооружения эскалаторного тоннеля с обделкой из монолитного железобетона в условиях Санкт-Петербурга

• Автор: Кавказский, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ЭСКАЛАТОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ

1.1 Оценка опыта проектирования и строительства эскалаторных

тоннелей.

1.2 Особенности статической работы обделки эскалаторных

тоннелей в СанктПетербурге.

1.2.1 Инженерно геологические условия.

1.2.2 Метод предварительного искусственного замораживания грунтов. Достоинства и недостатки.
1.2.3 Деформации обделки и осадок эскалаторных тоннелей по данным натурных измерений.

1.3 Современные методы расчета обделок эскалаторных тоннелей

1.4 Цели и задачи исследования.
2 ИССЛЕДОВАНИЯ НА МОДЕЛЯХ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛКИ ЭСКАЛАТОРНОГО ТОННЕЛЯ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА.
2.1 Постановка задачи исследований.
2.2 Методика моделирования.
2.3 Построение модели и порядок проведения экспериментов.
2.4 Методика измерения деформаций
2.5 Результаты экспериментальных исследований
Выводы по главе.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ОБДЕЛКИ ПРИ ЗАДАННЫХ ДЕФОРМАЦИЯХ НА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ МЕТОДОМ МКЭ
3.1 Моделирование работы обделки эскалаторного тоннеля из
монолитного железобетона в объемной постановке задачи.
3.1.1 Обоснование геомеханической модели грунтового массива
3.1.2 Выбор метода расчета и обоснование расчетной схемы
3.1.3 Результаты математического моделирования работы напряженно деформированного состояния обделки в объемной остановке задачи
3.1.4 Моделирование работы обделки эскалаторного тоннеля из
монолитного железобетона с учетом гидростатического давления
Выводы по главе.
4 РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1 Особенности напряженнодеформированного состояния
обделки эскалаторного тоннеля из монолитного железобетона
4.2 Рекомендации по расчету железобетонной обделки
эскалаторного тоннеля с учетом ее пространственной работы
Выводы по главе.
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СООРУЖЕНИЮ ЭСКАЛАТОРНОГО ТОННЕЛЯ С ОБДЕЛКОЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В УСЛОВИЯХ СПЕТЕРБУРГА
5.1 Разработка технологической схемы сооружения эскалаторного тоннеля.
5.2 Рекомендации по конструктивному решению монолитной железобетонной обделки
5.3 Техникоэкономическое сравнение вариантов сооружения эскалаторного тоннеля с обделкой из монолитного железобетона и из
чугунных тюбингов.
Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При значительном пассажирообороте, на станциях, эскалаторные тоннели рекомендуется проектировать с учетом размещения в них 4-х лент эскалатора []. Бесперебойная работа эскалаторов зависит как от технических характеристик оборудования, так и от эксплуатационной надежности конструкции обделки тоннеля, в котором они расположены. Конструктивные решения обделок эскалаторных тоннелей зависят от инженерно-геологических условий и градостроительных особенностей. Поэтому, при неизменных эксплуатационных требованиях к сооружению, конструктивные решения обделок могут быть различными даже в пределах одного эскалаторного тоннеля. Поскольку эскалаторные тоннели в большинстве случаев пересекают слабые водоносные грунты четвертичных, отложений, наибольшее распространение, как в отечественном, так и в зарубежной практике метростроения получили сборную обделку из чугунных тюбингов. Сборная чугунная обделка при проходке в обводненных грунтах четвертичных отложений позволяет решить одну из наиболее сложных задач - обеспечение ее водонепроницаемости. В практике отечественного метростроения наибольшее распространение получили типовые чугунные обделки наружным диаметров 7,5 м; 8,5 м для трех эскалаторов и 9,5 м для четырех (рис. Рис. В отдельных случаях для размещения четырех эскалаторных лент применяют обделки наружным диаметром ,5. Основные характеристики колец обделок эскалаторных тоннелей представлены в таблице 1. Таблица 1. Высота ребра обделки, мм. Вес кольца обделки, т. Технология возведения эскалаторного тоннеля с обделкой из чугунных тюбингов получила широкое распространение и хорошо отработана []. Однако, разработка грунта, временное крепление лба и кровли забоя выполняются вручную, что существенно снижает скорость проходки, увеличивает трудозатраты и стоимость сооружения. Среднемесячные темпы сооружения эскалаторных тоннелей составляют 6,9 м/мес. Поэтому применение такой технологии из-за высокой стоимости обделки и высокой трудоемкости, в каждом конкретном, случае должно быть тщательно обосновано. Как показывает опыт сооружения эскалаторных тоннелей со сборными железобетонными тюбинговыми обделками существенно снизить стоимость эскалаторных тоннелей возможно за счет применения обделки такого типа. Они сохраняют основные положительные конструктивные и производственные качества присущие чугунным обделкам. Благодаря рабочим болтовым связям между тюбингами в кольце и перевязке продольных стыков в смежных кольцах, обеспечивается достаточная жесткость и устойчивость обделки, как вдоль тоннеля, так и в сечениях, перпендикулярных его продольной оси, в условиях неравномерных осадок и переменных нагрузок на обделку. К недостаткам железобетонных тюбинговых обделок эскалаторных тоннелей следует отнести значительный расход металла на закладные части болтовых соединений и пониженную трещиностойкость. Спинки тюбингов имеют сравнительно небольшую толщину, поэтому трудно обеспечить водонепроницаемость обделки даже в условиях незначительных напоров фунтовых вод. По этим причинам железобетонные обделки при сооружении эскалаторных тоннелей применяют в необводненных или мало обводненных фунтах. Такая конструкция эскалаторного тоннеля была запроектирована "Метрогипротрансом". При разработке конструкции был использован опыт применения подобной обделки перегонного тоннеля Люблинской линии в Москве (перегон «Дубровка»-«Кожуховская»), расположенной в водоносных неустойчивых грунтах с давлением воды на обделку до 0, МПа. По условиям расположения 4-х эскалаторов внутренний диаметр обделки был принят 9,1 м (рис. Ориентировочная толщина железобетонной обделки составила см при классе бетона В. Всего в кольце блоков: нормальных Нб - , смежных Сб - 2 и ключевых Кб - 1. Ширина колец 1м. Рис. Конструкция обделки эскалаторного тоннеля из железобетонных блоков сплошного сечения (проект Метро ги протранса). Соединение блоков в кольце осуществляется болтовыми связями, расположенными по разные стороны от стыка. С их помощью производится обжатие стыков и эластичных гидроизолирующих прокладок, расположенных в торцевых частях блоков (рис.