Железобетон

ПОДЗЕМНЫЕ КАНАЛЫ И ТОННЕЛИ

Подземные каналы и тоннели на территориях про­мышленных и гражданских объектов выполняют преи­мущественно неглубокого заложения. Они предназначе­ны для прокладки тепло-, газо-, паро-, нефте - и масло­проводов, а также для сетей водоснабжения, канализа­ции, сжатого воздуха, электрокабелей.

Каналы делают непроходными или полупроходными с внутренней высотой в чистоте не более 1500 мм. Тонне­ли устраивают проходными с внутренней высотой не ме­нее 1800 мм. Их нередко используют для перехода людей и транспортирования грузов.

Тоннели укладывают с продольным уклоном для сто­ка случайных вод, оборудуют освещением, вентиляцией, сигнализацией, противопожарными и другими устройст­вами.

Покрытия подземных каналов и тоннелей распола­гают ниже поверхности земли не менее чем на 0,7 м (до низа дорожного покрытия не менее 0,5 м). По длине ка­налов и тоннелей устраивают деформационные швы в местах примыкания их к камерам и компенсационным нишам, на границах резкого изменения грунтовых усло­вий, а на прямых участках — не реже чем через 50 м.

Наименьшие затраты средств и материалов получают­ся при строительстве железобетонных каналов и тонне­лей (в сравнении с кирпичными или бетонными), а наи­меньшие трудовые затраты и сроки возведения — при строительстве их в сборном железобетоне.

Типовые конструкции каналов и тоннелей с примене­нием сборных железобетонных лотков и плит (серии 3.006-2) показаны на рис. XVI.41.

Для сокращения числа типоразмеров лотков их дела­ют только определенных размеров: по ширине (внутри) 300—2400 мм (с шагом 300 мм) и 3000 мм, по высоте (внутри) 300, 450, 600, 900, 1200 и 1500 мм, длиной (но­минальной, т. е. с учетом толщины монтажных швов) 3000 и 6000 мм. Плоские плиты покрытий и днища на­значают соответствующей ширины с номинальной дли­ной 3000 мм. Кроме элементов с основными размерами длины предусматривают доборные элементы длиной 720 мм.

611

Из лотков и плит компонуют односекционные каналы с размещением лотков днищем вниз (рис. XVI.41,a) или

39*

Днищем вверх, также двухсекционые (рис. XVI.41,6). Используя только лотки (без плит), можно компоновать каналы, а также тоннели по схеме на рис. XVI.41,e (од - носекционные); их можно делать и двухсекционными> объединяя односекционные, подобно компоновке по схе­ме рис. XVI.41, б.

Верхние и нижние лотки соединяют в единую конст­рукцию сваркой на монтаже закладных коротышей из
швеллеров, размещаемых в толще продольных швов. Лотки в каналах в продольном направлении укладывают без перевязки торцовых швов лотков, а в тоннелях — с перевязкой.

В тоннелях и полупроходных каналах предусматрива­ются входы для людей и монтажные проемы по размеру устанавливаемого оборудования.

Унифицированные сборные конструкции, применяе­мые только для тоннелей, разработаны применительно к трем конструктивным решениям (серия 3.006-3): для од - носекционных тоннелей с применением уголковых стено­вых элементов в сочетании с плитами покрытия и днища (рис. XVI.42), для двухсекционных тоннелей с дополни­тельным рядом промежуточных колонн и продольным прогоном по ним (рис. XVI.43), а также для односекци - онных тоннелей из объемных блоков (рис. XVI.44).

Для тоннелей с уголковыми стеновыми элементами предусмотрены габаритные размеры тоннелей: по высо­те 2100, 2400, 3000 и 3600 мм и по ширине 1500, 1800, 2100 мм (для односекционных), 2400, 3000, 3600 и 4200 мм (для одно- и двухсекционных). Для тоннелей из объемных блоков приняты размеры по высоте 2100, 2400, 3000 и по ширине 1500—3000 мм. Разработаны конструк­ции тоннелей и для случаев их размещения под автодо­рогами на глубине до верха тоннеля 0.5...6 м, под же­лезными дорогами на глубине от низа шпал до верха тоннеля 1...4 м, внутри цехов на глубине до 6 м.

Односекционные тоннели (см. рис. XVI.42) монтиру­ют из двух уголковых элементов (стеновая часть кото­рых принята ребристого типа), плит покрытия (ребри­стых) и плит днища (сплошных). Стеновые элементы и плиту днища объединяют в единую конструкцию жест­ким стыком длиной во всю длину сборных элементов, для чего предусматривают в сборных элементах встреч­ные петлевые выпуски (стык Передерия), внутри кото­рых размещают на монтаже арматурные стержни, а так­же замоноличивание бетоном класса В25. Плиты покры­тий делают с ребрами, имеющими на опорах подрезку для восприятия бокового давления стен.

613

В двухсекционных тоннелях (см. рис. XVI.43) проме­жуточная опора образуется из прогона, колонн и фунда­ментных блоков. Двухсекционный тоннель может быть также выполнен из двух рядом размещенных односекци­онных тоннелей.

39а—943

УЗІйА

Рис. XVI.42. Односекциоииый тоинель с уголковыми стеновыми эле­ментами и плитами покрытия и днища

А — поперечное сеченне тоннеля; б — уголковый стеновой элемент; в — плнта дннща; 1'—подрезка ребра плнты покрытия у опоры; 2 — бетонная подготовка; 3— петлевые выпуски арматуры для сты­кового соединения; 4 — монтажные арматурные стержни; 5 — бетон замонолнчнвання стыкового соединения

Ezzzzzzzzzzzzzzzzm.

Рис. XVI.43. Двухсекционный тоннель с уголковыми стеновыми элементами и промежуточными стоечными опорами

1 — уголковый стеновой элемент; 2 — плнта покрытия; 3 — цементный раствор; 4 — продольный прогон; 5 — колонна; 6 — фундамент колонны; 7 — плнта дни­ща; 8 — стыковое соединение (см. де­таль на рнс. XVI.42); 9—бетонная под­готовка

Рис. XVI.44. Одиосек­циоииый тоннель из объемных блоков

— объемный блок;

— бетонная подго­

Товка

Номинальная длина основных стеновых блоков (вдоль тоннеля) принята 3000 мм.

Тонцели по рис. XVI.44 выполняют из объемных бло­ков номинальной длины 1500, 2400 и 3000 м. Сопряже­ние блоков по длине делается «в четверть» по стенам и днищу и со шпонками в покрытии.

В грунтах естественной влажности тоннели сверху по­крывают оклеечной гидроизоляцией из двух слоев изола

Иа битуме. Ее сверху защищают слоем цементного рас­твора толщиной 30 мм. Стены обмазывают горячим би­тумом.

При наличии грунтовых вод необходимо устраивать оклеечную гидроизоляцию днища, а также стен на высо­ту 0,5 м выше расчетного уровня грунтовых вод. Под днищем каналов и тоннелей грунт трамбуют и по нему для каналов устраивают песчаную подсыпку, а для тон­нелей — бетонную подготовку. Все монтажные швы сбор­ных элементов заполняют цементным раствором.

А)

Рм \Pki, Sup

£

В)

IIIIIIIIIK

P*t, inf

Ш/тшмттш / /Р*1 sup

Г)

Л

Ptl. tnf

Р„, =20кН/мг |>ПНИТ

Ркг е

Рис. XV.45. Схемы нагрузок на подземные каналы и туннели

А — вертикальное и горизонтальное давление от грунта; б — верти­кальное давление от временной нагрузки на поверхности земли; (при А <1,2 м); в — горизонтальное давление прн тех же условиях; г — вертикальное и горизонтальное давление от автотранспорта при

Л» 1,2 м

Сборные элементы каналов и тоннелей выполняют из бетона класса В25, армируют сварными сетками из ар­матуры класса A-III и обыкновенной проволоки класса B-I.

Каналы и тоннели неглубокого заложения возводят открытым способом. В этом случае расчетную нагрузку от грунта на покрытие и стены — вертикальную pi и го­ризонтальною /?2 (рис. XVI.45) — определяют по форму­лам:

39а* 615

Pi = Phi У1 = V/ рЛ; == РАЗ V/ = Pi tga (45°_0,5ф), (XVI.30 где Л —расстояние от поверхности грунта, м; р — нагрузка от еди­ницы объема грунта, равная в зависимости от вида грунта и его влажности 16—20 кН/м3; у/ — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,2; <рв — нормативный угол виутреииего тре­ния груита, находящийся в пределах 25—45°. *

В расчетах конструкций каналов и тоннелей учитыва­ют временную нагрузку на поверхности земли от авто­транспорта.

Для тоннеля под автодорогами принимают нагрузку от двух колонн трехосных автомобилей Н-30 (с макси­мальным давлением на ось Рн= 120 кН; рис. XVI.46,а), в иных случаях учитывают нагрузку от одной колонны двухосных автомобилей Н-10 (с максимальным давле­нием на ось Рк=95 кН; рис. XVI.46,б). При этом учиты­вают коэффициент надежности по нагрузке 1,4. Таким образом, расчетная нагрузка от колес Р = 1,4 Рк.

Расстояние между колесами автомобилей в попереч­ном направлении принимают по рис. XVI.46, е. Опорную площадку одного колеса принимают равной 0,2 м в про­дольном и 0,6 мв поперечном направлении (рис. XVI.46, г).

Давление сосредоточенной нагрузки, расположенной
на поверхности земли, распределяется в грунте под уг­лом 30° к вертикали (см. рис. XVI.45,б), а в пределах толщи дорожного покрытия —под углом 45

Вертикальное давление на глубине от поверхности земли Л<1,2 м определяют по формуле р, = Р/аЬ, где а и Ь — размеры площади давления на глубине h (см. рис. XVI.45, б; рис. XVI.46, г). При 1,2 м давление от автомобилей принимают в виде верти­кальной нагрузки (с коэф­фициентом надежности по нагрузке 1,4) нормативно" го значения /?аі = 20кН/м2.

Горизонтальное давле­ние грунта при нагрузках на поверхности в обоих случаях определяют по второй формуле (XVI.32) с эпюрами, изображенны­ми на рис. XVI.45, в, г.

В подземных сооруже­ниях вся вертикальная на­грузка от перекрытия и стен уравновешивается ре­активным отпором грунта, который считают равно­мерно распределенным по подошве днища.

Штаты покрытия тсана - лов и тоннелей рассчиты­вают по однопролетной балочной схеме с шар­нирным опиранием. Сте­ны, жестко соединенные с днищем в односекцион - ных каналах и тоннелях по схемам, изображенным

На рис. XVI.4l. fl, XVI.42,a, XVI.43,fl, XVI.44,fl, e, рас­считывают как П-образную перевернутую раму с распор­кой (рис. XVI.47,а). При снятом перекрытии (в периоды строительства и ремонта) раму рассчитывают без верх­ней распорки (рис, XVI.47, б.

Конструкцию тоннеля из объемных блоков (см. рис.- XVI.44) рассчитывают по схеме замкнутой рамы на ука­занные выше воздействия постоянных и временных на­грузок.