Материал: КР пособие_2016_тоннели

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

“петербургский государственный

университет путей сообщения ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I”

Кафедра «Тоннели и метрополитены»

В.Н. Кавказский

(Б1.Б.36) «ТОННЕЛЬНЫЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ НА ТРАНСПОРТНЫХ МАГИСТРАЛЯХ»

Методические указания для выполнения курсового проекта

по специальности

23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

для специализации

«Строительство магистральных железных дорог»

Форма обучения – очная, очно-заочная, заочная

Санкт-Петербург 2016

1. Здание на проектирование.

I. Требования к оформлению

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Кафедра «Тоннели и метрополитены»

Курсовой проект

по дисциплине

«Тоннельные пересечения на транспортных магистралях»

по теме:

«Тоннельные пересечения на транспортных магистралях»

для специальности

23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

по специализации

«Строительство магистральных железных дорог»

Форма обучения – очная

Группа: СЖД-304

Обучающийся: Фамилия Имя Отчество

Руководитель: Соколов Михаил Юрьевич

Допуск к защите (дата, подпись): ________________________

Итоговая оценка: ___________ Дата ___________________

Санкт – Петербург 201_

II. Исходные данные

1. Продольный геологический разрез по оси тоннеля.

2. Назначение тоннеля: тоннель железнодорожный однопутный

(двухпутный).

III. Состав курсового проекта:

VI. Объем курсового проекта

Объем проекта: 1 лист (формата А2) и пояснительная записка (20-30 стр.)

2. Трасса тоннеля. Продольный профиль и план тоннелей. Обоснование продольного профиля и плана. Определение длины тоннеля

Работу над проектом рекомендуется начинать с вычерчивания на миллиметровке в масштабе 2:1 профиля горного массива , прилагаемого к заданию, с указанием отметок уровня головки рельса или проезжей части начальных точек А и В (рис. 2.1). Затем в соответствии с горизонтальным масштабом следует обозначить пикетаж, приняв за начало отсчета указанный на профиле километр. На следующем этапе вычертить продольный профиль трассы таким образом, чтобы обеспечить минимальную длину тоннеля. Для этого от заданных отметок начальных точек трассы целесообразно подняться наибольшим допустимым уклоном i_t, чтобы уменьшить длину тоннеля, сократив расстояние между порталами, и, варьируя возможно меньшими уклонами в тоннеле, обеспечить кратчайшую связь порталов. При этом следует руководствоваться рекомендациями и нормами, приведенными в [1, c. 13-15], [3, c.579-581], [8, пункт 4.7- 4.10], а также изложенными ниже положениями.

Железнодорожные горные тоннели в профиле проектируются односкатными при длине до 400 м. и одно- или двускатными с подъемом к середине тоннеля при большей его длине. По условиям водоотвода продольный уклон пути в тоннеле принимается не менее 3^о/_оо. Наибольшая величина максимального уклона на линиях I и II категории не должна превышать 15 ^о/_оо В тоннеле длиной более 300 м и на подходах к нему производится смягчение максимального уклона линии. Коэффициент смягчения зависит от длины тоннеля и составляет при длине тоннеля от 0,3 до 1 км – 0.9; от 1 до 3 км –0,85; более 3 км – 0.85…0,75. Алгебраическая разность смежных уклонов на железнодорожных линиях I и II категории не должна превышать 6…10 ^о/_оо. Автодорожные тоннели длиной более 300 м проектируются одно- или двускатными, а длиной до 300 м – односкатными. Продольный уклон в тоннеле должен быть не менее 3 ^о/_оо. Смягчение уклона в тоннеле не производится, однако наибольший уклон автодороги в тоннеле не должен превышать 40 ^о/_оо по условиям оптимальных режимов вентиляции автодорожных тоннелей.

План тоннелей проектируется по нормам, установленным для открытых участков линии, с учетом особенностей, связанных с расположением трассы в подземных выработках.

Одной из ответственных частей тоннельного пересечения является предпортальная выемка, поскольку ее глубина определяет место расположения порталов, а следовательно, и длину тоннеля.

При определении рациональной глубины предпортальной выемки во внимание принимаются как экономические показатели (равенство стоимости разработки 1 м выемки и сооружения 1 м тоннеля), так и инженерно-геологические и гидрогеологические условия. При курсовом проектировании глубина предпортальной выемки может быть назначена по данным строительной практики равной 10–15 м в грунтах с коэффициентом крепости 0,5–3 и 15–25 м в более прочных скальных грунтах.

Продольный разрез по оси тоннеля оформляется в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2.1. При этом необходимо обратить внимание на следующее:

– черные отметки указываются на пикетах порталов и в местах характерных изменений в очертании горного массива;

– красные отметки указываются на начальных точках трассы и вычисляются на пикетах порталов, под указанными черными отметками и в местах перелома профиля;

– разность черных и красных отметок в местах расположения порталов должна соответствовать величинам, определяющим рациональную глубину предпортальных выемок в заданных инженерно-геологических условиях;

– расстояния по пикетажу указываются в местах расположения порталов, перелома профиля и изменения типа обделки;

– расположение камер указывается по установленной схеме в соответствии с принятым горизонтальным масштабом.

3. Вентиляция тоннелей.

При проектировании автодорожного тоннеля, вопрос о вентиляции решается до проектирования тоннельных конструкций, поскольку выбор системы вентиляции в тоннелях длиной более 300м в большинстве случаев определяет размеры их поперечного сечения.

Вентиляцию транспортных тоннелей следует предусматривать естественной или с механическим побуждением в зависимости от длины тоннеля и в соответствии с указаниям, приведенным в [1, с.52], [8, пункт 7.26-7.34].

Вентиляция должна обеспечивать эксплуатацию железнодорожного или автодорожного тоннеля в следующих режимах:

А – нормальный – осуществляется безостановочное движение транспорта с максимальной разрешенной скоростью при интенсивности, соответствующей часу «пик»;

Б – замедленный – осуществляется безостановочное движение транспорта со скоростью менее 20 км/час.;

В – транспортная пробка – имеет место остановка транспорта с работающими двигателями длительностью до 15 мин.

В курсовом проекте расчет вентиляции производится для нормального режима эксплуатации (режим А).

Целью проектирования вентиляции тоннелей является разработка мероприятий, обеспечивающих подачу в тоннель чистого воздуха в таком количестве, при котором вредные газовые примеси (интегральный показатель – окись углерода) разбавляются до безопасных предельно допустимых концентраций (ПДК).

Таблица 3.1.

ПДК окиси углерода в воздухе транспортной зоны тоннеля, мг/куб.м. :

При выборе схем и систем вентиляции следует иметь ввиду, что скорость воздуха в транспортной зоне тоннеля не должна превышать 6 м/с., а в вентиляционных выработках и каналах – 20 м/с.

Железнодорожные тоннели. (Расчет ведется на прохождение составов с тепловозной тягой).

Исходные данные: длина тоннеля L (м), уклоны линии , q_co - количество СО , выделенного при сжигании 1кг топлива (зависит от вида топлива, в курсовом проекте можно принять q_co  0,5 ), уровень ПДК должен быть восстановлен через 15 минут после выхода локомотива из тоннеля, скорость движения воздуха в транспортной зоне должна быть не выше 6 м/с.