Примеры конструктивных решений блочных железобетонных обделок

Примером железобетонной обделки из ребристых блоковможет служитьобделка перегонного тоннеля Ленинградского метрополитена. Кольцо обделки наружным диаметром 5,5 м и шириной 1000 мм состоит из шести нормальных "Н", двух смежных "С" и ключевого "К" блоков (рис. 2.15).

Высота борта ребристого блока h_б=200мм, толщина оболочки 60-130мм, а толщина бортов 125мм. Продольные стыки плоские с монтажными шпильками (см. рис. 2.10,а). Поперечные стыки между кольцами предусмотрены с монтажными болтовыми связями. На рис 2.16 приведена конструкция железобетонной блочной обделки автодорожного тоннеля. При высоте борта ребристого блока h_б=550мм толщина оболочки составляет 250-275мм, а толщина бортов 250-300мм. `

Примером железобетонной обделки из блоков сплошного сечения может служить конструкция унифицированной обделки с блоками прямоугольной формы и с цилиндрическими стыками между блоками (см. рис. 2.10, д), приведенная на рис. 2.17.

Кольцо обделки наружным диаметром 5,5 м и шириной 1000 мм состоит из шести нормальных "Н", одного лоткового блока "Л" с плоской внутренней поверхностью и трех замыкающих вкладышей "К". Высота сечения блоков 200 мм. Связь между кольцами отсутствует. На рис 2.18 приведена конструкция железобетонной блочной обделки железнодорожного тоннеля наружным диаметром 8,5 м. Кольцо обделки шириной 750 мм состоит из восьми нормальных, одного лоткового блока с плоской внутренней поверхностью и двух замыкающих вкладышей. Блоки прямоугольной формы с цилиндрическими стыками (см. рис. 2.10, д). Высота сечения блоков 270 мм. Между кольцами предусмотрены монтажные связи при помощи стальных шпилек.

На рис. 2.19 приведена конструкция сборной железобетонной обделки, обжатой на грунт из лотка. Кольцо обделки наружным диаметром 5,65 м и шириной 1000 мм состоит из шести нормальных "Н" и двух лотковых полублоков "Л". Блоки прямоугольной формы с цилиндрическими стыками (см. рис. 2.10, д). Высота сечения блоков 200 мм. Связь между коль

цами отсутствует.

На рис. 2.20 приведена конструкция сейсмостойкой железобетонной обделки с омоноличенными по углам стыками.

Повышенная жесткость отдельных колец и всей обделки в направлении продольной оси тоннеля обеспечивается жесткими соединениями блоков в углах (позиция 1 на рис. 2.20, а). Для этого каждый блок выполняют со срезами всех четырех углов на всю высоту, либо устраивают высадки в углах на половину высоты блока (рис. 2.20, б). После монтажа колец срезанные углы четырех смежных блоков образуют квадратное отверстие или углубление, внутрь которого выступают арматурные выпуски в виде шпилек (2) или петель(4). На шпильки накладывают металлическую пластину (3) и скрепляют ее болтами. Затем стык омоноличивают.

На рис. 2.20, в показан другой вариант уголковых связей в блочной обделке. В каждом углу блока устраивают углубления кругового очертания, которые при монтаже четырех блоков образуют цилиндрическую полость. В эту полость помещают стальное кольцо (5) с четырьмя отверстиями, в которое входят арматурные петли, заанкеренные в теле блока. В петлевые проушины внутри кольца забивают стальные клинья (6), которые стягивают и скрепляют блоки в кольце и кольца между собой. После этого

углубление омоноличивают.

Примерами современных блочных обделок тоннелей могут служить распространенные на западе тоннельные обделки фирмы “Вайсс унд Фрайтаг”, обделки типа “Инсбрукское кольцо”, впервые примененные на строительстве Мюнхенского метрополитена, а также обделка системы “СОNЕХ”, разработанная и Австрии тоннельной лабораторией “Майредер Консалт”. Такие обделки предназначены для тоннелей, сооружаемых в несвязных грунтах при гидростатическом давлении 0,3 МПа и более. Обделки имеют связи между блоками в кольце, шпоночное или шпунтовое (гребень-паз) соединение колец и неопреновые уплотнители стыков.

Зарубежный опыт последних лет свидетельствует о возможности сооружения обделки тоннелей с использованием только одного типоразмера блока нормального кольца и восьми типоразмеров универсального углового. Это, в свою очередь, открывает возможность для создания универсального кольца обделки, которое можно использовать при сооружении тоннеля на различных в плане и профиле участках трассы.

Показательна в этом отношении обделка, представленная на рис. 2.21. Обделка включает нормальное кольцо, состоящее из четырех блоков типа "К" и четырех типа "Н", а также универсальное коническое кольцо — из четырех блоков "К_у" и четырех "Н_у". Блоки в кольце имеют плоские стыки, при этом продольные торцы блока симметрично наклонены относительно продольной оси тоннеля так, что каждый блок имеет в плане трапециевидную форму. На продольных торцах блоков типа "К" устроены центрированные полуцилиндрические пазы, которым соответствуют цилиндрические гребни на продольных торцах блока типа "Н" (см. рис. 2.10, в). На каждом кольцевом торце блока предусмотрены два пластмассовых патрона, в которые устанавливают пластмассово-металлические дюбели (2), обеспечивающие связь между кольцами. Коническая форма двухсторонних дюбелей, вдавливаемых гидроцилиндрами шита в пластмассовые патроны блоков двух смежных

колец, в сочетании с направляющими элементами шпунтового соединения блоков в кольце обеспечивает высококачественный монтаж обделки.

Гидроизоляция стыков обделки достигается установкой неопреновых прокладок, закрепляемых в канавке (1), устроенной по всему периметру блока у его внешней поверхности (см. рис. 2.13). Со стороны тоннеля стыки при необходимости могут быть расчеканены безусадочными составами.

Представляет интерес конструкция сборной железобетонной блочной обделки внешним диаметром 7,1 м, примененная при сооружении перегонных тоннелей метрополитена в зоне "размыва" протерозойских глин в

Санкт-Петербурге. Обделка состоит из скошенных универсальных колец. Каждое кольцо имеет переменную ширину (от 1,42 до 1,38 м) и состоит из 6 блоков - двух в форме трапеции "Т", и четырех в форме параллелограмма "П" (рис. 2.22). Кинематика сборки обделки, предусматривающая разворот универсальных колец на 360^о вокруг продольной оси тоннеля, позволяет использовать такие кольца, как на прямых, так и на криволинейных участках трассы с минимальным радиусом 250 м. Плоские радиальные стыки блоков в кольце имеют пазы, в которые вложены пластмассовые вкладыши (см. рис. 2.10, г), обеспечивающие точность монтажа кольца. Смежные кольца связаны между собой 16-ю монтажными пластмассовыми дюбелями "CONEX" (1) диаметром 58 мм с уширением на стыке до 82 мм (см. рис. 2.13).

Герметичность обделки обеспечивается упругими прокладками типа "феникс", которые укладываются в канавки (2), устроенные по периметру блока у его внешней поверхности. При условии идеальной сборки обделки прокладки обеспечивают водонепроницаемость обделки при давлении воды свыше 10 бар.

Представляет интерес конструкция сборной железобетонной блочной обделки внешним диаметром 13,75 м, примененная при сооружении Лефортовского тоннеля (рис. 2.23). Кольцо обделки шириной 2030 мм состоит из шести нормальных, двух смежных и ключевого блоков. Блоки прямоугольной формы, продольные стыки с фиксирующими наклонными нарезными шпильками (1) (см. рис. 2.11, г). Высота сечения блоков 700 мм, вес нормального блока 18 т. Стык между кольцами типа "гребень паз" (см. рис. 2.12,а) с наклонными нарезными шпильками (1).

Гидроизоляция стыков обделки достигается установкой неопреновых прокладок, закрепляемых в канавках (2), устроенных по всему периметру блока у его внешней и внутренней поверхностей (см. рис. 2.13). С внутренней стороны тоннеля стыки при необходимости могут быть расчеканены безусадочными составами.