Logo name

Кодарский тоннель на БАМе (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

На трассе Байкало-Амурской магистрали, помимо Байкальского и Северо-Муйского тоннелей, на участке Нижнеангарск I — Чара предстоит построить Кодарский тоннель.

Технический проект составлен Армгипротрансом, научные исследования проведены СибЦНИИСом. В основу проекта заложены материалы изысканий по трассе тоннелей, выполненные Сибгипротрансом и Восточно-Сибирским трестом инженерных изысканий.

Строительство будет вестись, в основном, в скальных породах, за исключением зон разломов и небольших припортальных участков. Основная трудность заключается в том, что тоннель залегает в зоне вечной мерзлоты. По данным изысканий, отмечается высокая теплопроводность пород, обусловливающая глубокое проникновение мерзлоты в горный массив. Среднегодовая температура воздуха составляет —6°С. Эти результаты и были приняты за основу при выполнении расчётов температурного режима тоннеля.

Тоннель общей длиной 2,04 км, в плане расположен в основном на прямой с уклоном 6 ‰. Расстояние между двумя однопутными тоннелями принято из условия сейсмики и подходных участков.

Основным материалом для сооружения обделок тоннелей принят монолитный бетон М-200, по морозостойкости Мрз−300, с водонепроницаемостью В-6 на сульфатостойком портланд-цементе.

Наиболее распространённые типы обделок — из монолитного бетона (рис. 1). Обделки приняты по типовому проекту Метрогипротранса с увеличением толщины на 10 см по условиям бетонирования в вечной мерзлоте. На припортальных участках обделка железобетонная с металлоизоляцией по внутренней поверхности (из условий водонепроницаемости) против обледенения конструкции при эксплуатации и, кроме того, как противодеформационное мероприятие.

В качестве варианта разработана обделка из сборных железобетонных блоков, представленная на рис. 2. Обделка запроектирована из четырёх блоков: двух сводчатых и двух стеновых. Толщина конструкции 20 см. Швы между блоками зачеканиваются расширяющимся цементом, а за обделку производится нагнетание цементного раствора. С внутренней стороны блоков по углам устанавливаются сейсмические уголковые связи. В таблице приводятся технико-экономические показатели сравнения сборной обделки с монолитной бетонной (тип 1).

Кодарский тоннель на БАМе, 3.jpg

Данные таблицы указывают на высокие технико-экономические показатели обделки из сборных железобетонных блоков. Кроме того, вариант со сборной обделкой предпочтительней монолитной по условиям строительства в зоне вечной мерзлоты. Скорость строительства при сборной обделке также значительно выше. Этот вариант пока не принят для осуществления в связи с отсутствием поблизости завода сборного железобетона.

Рис. 1
Рис. 2

Учитывая сложные климатические условия строительства тоннеля в вечномёрзлых грунтах, Новосибирским филиалом ЦНИИСа разработаны специальные рекомендации, которые сводятся в основном к следующему.

В холодное время года необходимо подогревать воздух, подаваемый в тоннель, до температуры на выходе у забоя +6 °C, исходя из рационального режима твердения бетона при t +5 °C и создания на всём протяжении выработки минимально допустимой температуры не менее +2 °C. Общее количество подогретого воздуха, подаваемого в тоннель, составляет около 45000 м³/час.

При проходке в скальных породах вследствие повышения температуры внутри тоннеля до +2 °C и оттаивания окружающих пород выработка не потеряет своей устойчивости, не произойдёт резкого усиления обводнённости и не потребуется усилий по поддержанию выработок в безопасном состоянии.

Оттаивание пород упростит выполнение технологических операций по сооружению тоннеля (устраняется опасность замерзания воды в буровых скважинах и смерзания взорванной породы в забое, а также промерзания бетона, укладываемого в обделку; вследствие конденсации влаги на контуре выработки из-за повышенной температуры воздуха внутри неё происходит увлажнение пыли, что является положительным фактором в условиях силикозного режима выработок Кодарского тоннеля).

Породы за обделкой даже в самое тёплое время будут оттаивать на глубину, не превышающую 2 м.

На всём протяжении тоннеля в процессе эксплуатации необходимо предусмотреть двухсторонние обогреваемые водоотводные лотки.

Проектом организации строительства предусмотрено сооружение тоннеля с двух порталов.

Приготовление бетона для обделки тоннеля осуществляется на бетонном заводе.

При нагнетании цементного раствора и глубинной цементации пород в раствор добавляются хлористые соединения калия и натрия, содействующие схватыванию при отрицательной температуре.

Сооружение тоннеля с обделкой по типу 1 производится на полный профиль. Обуривание забоя осуществляется буровой рамой, оборудованной агрегатами БУР-1 и станком НКР для проходки опережающей скважины. Буровая рама выполнена в виде портала для пропуска транспорта и расположена на самоходной тележке. Подмости рамы используются для бурения под анкеры и заряжание шпуров.

Порода грузится машиной непрерывного действия на гусеничном ходу ПНБ-3К. Транспортировка осуществляется автосамосвалами МАЗ-503, оборудованными нейтрализаторами выхлопных газов. Для разворота автосамосвалов предусмотрены камеры глубиной 7 м.

Возведение монолитной бетонной обделки производится на расстоянии 80—100 м от забоя в секционной (тюбинговой) опалубке. Монтаж и демонтаж секций опалубки осуществляется головным и хвостовым эректорами, передвигающимися по колее, закреплённой на опалубке.

Подача бетона в опалубку предусмотрена по бетоноводу пневмоукладчиком ёмкостью 0,5 м³. Транспортируется бетон от завода автосамосвалами с обогревом кузова. Цементный раствор за обделку нагнетается установкой, расположенной на портальной тележке.

Организация работ по типу 2 аналогична типу 1, отличие только в том, что временное крепление осуществляется металлическими двутавровыми арками.

Припортальные участки сооружаются методом опёртого свода.

За время строительства предстоит разработать более 415 тыс. м³ грунта и уложить 68 тыс. м³ бетона.

Кодарский тоннель — уникальное сооружение, требующее проведения комплекса научно-исследовательских работ, в частности, приготовления подбора состава, транспортирования и укладки бетона в конструкцию, учёта влияния дополнительных температурных напряжений в обделке (из-за перепада температур), гидроизоляции конструкции, обогрева водоотводных лотков, эксплуатационного режима вентиляции и ряда других вопросов, решение которых как в процессе проектирования, так и строительства позволит обеспечить необходимую прочность, долговечность и условия для нормальной эксплуатации этого тоннеля.

А. КУРИСЬКО, кандидат технических наук

Источник

  • «Кодарский тоннель на БАМе», журнал «Метрострой», № 8, 1976


[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 16:03, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100