Тоннели

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

«Самарский государственный

архитектурно-строительный университет»

(СГАСУ)

 

Кафедра: СМ и СМ

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по материаловедению

 

На тему: Тоннели

 

 

 

 

 

 

                                                                         

                                                                                        

 

 

 

 

 

 

 

  Выполнил: студент гр. А-12 ФТГС.

                                                                                                         Кондрашов С.А

Проверила:  к.т.н. доцент

 Шейна .Т .В

 

 

 

 

 

Самара 2012 г

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………3

1. Определение. Классификация……………………………………...4
2. Железнодорожные тоннели………………………………………4-6
3. Подземные пешеходные переходы………………………………6-7
4. Метрополитены. Основные сооружения и устройства

метрополитенов…………………………………………………..8-10

5. Автодорожные тоннели………………………………………...10-14

          6.1 Тоннелепроходческие комплексы……………………………………..14-19

6.2 Поперечное сечение, продольный  профиль и план……………………..20

6.3 Строительные конструкции и материалы……………………………..20-21

4. Гидроизоляция тоннельных обделок……………………………………...22
5. Опалубка…………………………………………………………………….22
6. Возведение постоянной обделки тоннеля………………………………...23
7. Электроосвещение автодорожного тоннеля…………………………..24-26
8. Вентиляция………………………………………………………………26-29
9. Водоотвод и специальное оборудование………………………………29-32

6.10Обеспечение пожарной безопасности в тоннелях……………………32-33

6.11 Руководство по техническому диагностированию автодорожных тонне       лей……………………………………………………………………………… 33-40

6.12 Основные виды воздействия автодорожных тоннелей на окружающую         среду……………………………………………………………………………………..40

6.13Инженерные системы необходимые для нормального функционирования автодорожного тоннеля……………………………………………………………41

6.14 Автоматизированные системы управления автодорожного тоннеля и комплексная диспетчеризация……………………………………………………..41-42

Заключение……………………………………………………………….43

Список литературы………………………………………………………44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Тоннелем называют горизонтальное или наклонное подземное искусственное сооружение, имеющее значительную протяженность по сравнению с поперечным сечением и предназначенное для транспортных целей, пропуска воды, прокладки городских коммунальных сетей или размещения производственных предприятий.

В настоящее время роль тоннелей очень велика. Тоннели на путях сообщений служат для преодоления различных препятствий или для развития линии под землей с использованием ограниченного уклона. Применение транспортных тоннелей (железнодорожных, автодорожных, судоходных, пешеходных тоннелей, метрополитенов) позволяет преодолевать значительные препятствия (горные массивы, воду), сокращать длину трассы, увеличивать безопасность движения. Применение метрополитенов в городах позволяет снизить интенсивность наземного транспорта.

Сооружение тоннеля дорогостоящее, трудоёмкое и продолжительное мероприятие. Для сведения к минимуму сроков строительства  и стоимости тоннеля, а так  же снижения трудоёмкости в настоящее  время необходимо стремиться к максимальной комплексной механизации проходческих работ. Применение современных технологий и конструкций позволяет не только увеличить скорость проходки, уменьшить  стоимость и снизить трудоёмкость, но и расширить возможный диапазон применения тоннелей – в слабых и сильно трещиноватых грунтах, в условиях вечной мерзлоты, позволяет сооружать тоннели под водой и сильно обводненных грунтах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Определение и классификация тоннелей

 

Тоннель – горизонтальное или наклонное искусственное подземное сооружение, предназначенное для транспорта, пропуска воды, размещения коммуникаций или производственных предприятий

По  назначению тоннели делятся на семь групп:

- железнодорожные,

- автодорожные

- метрополитенов

- гидротехнические

- коммунальные

- горнопромышленные

- специальные

По  местоположению тоннели подразделяют:

на горные (проложенные в горных районах – через хребты, водоразделы и отдельные возвышенности);

подводные (тоннели, сооружаемые под руслом водотока (или под другой водной преградой, например морским проливом), для пропуска транспортных средств и размещения инженерных коммуникаций);

равнинные, или городские (например, тоннели метрополитенов).

 

Глубина заложения тоннеля, его длина, расположение, форма поперечного сечения зависят от назначения тоннеля, топографических, геологических и климатических условий. Продольный профиль тоннеля может быть одно- и двускатным (с уклоном в обе стороны от середины тоннеля).

 

 

3 Железнодорожные тоннели

 

Железнодорожный тоннель – тоннель на железной дороге, служащий для преодоления высотного или контурного препятствия: горного хребта, участка оползней, водотока.

Первый железнодорожный  тоннель во Франции был построен в 1826-1829 гг. Марком Сегуином на линии Сент-Этьен-Лион. Предприятие казалось столь грандиозным, что на него устремил взоры весь мир. Работы были рассчитаны на двадцать пять лет (рисунок 1). Однако применение вновь изобретённых буровых инструментов и новых взрывчатых веществ позволило закончить все работы намного быстрее.

 

Рисунок 1 – Железнодорожный тоннель  во Франции

 

 

 

Рисунок 2-“Пост из прошлого”: Так называемый “Тоннель любви” находится в местечке Клевань, Ровенская область, Украина. В теплое время года, когда распускаются в полную силу листья на деревьях, зеленое одеяние растущих рядом друг с другом деревьев образуют сказочный зеленый туннель вокруг километрового отрезка железной дороги.

 

 

 

Строительство тоннелей было сопряжено со значительными трудностями и большими расходами.

К 1860 г. было построено несколько довольно длинных тоннелей: пятикилометровый тоннель между городами Авиньон и Марсель (Marseilles); четырехкилометровый – вблизи Лиона; тоннель на железнодорожной линии Лион-Генф длиной почти 4 км; на линии Реймс-Небенстрек (Reims-Nebenstrecke) - длиной 3,6 км; через Апеннины между городами Турин (Turin) и Генуя (Genua) - длиной 3,2 км; на линии Париж-Страсбург (Strasbourg) - длиной 2,8 км; тоннель Ханстен (Hauenstein) Швецарской центральной дороги (Schweizer Central Bahn) длиной почти 2,4 км.

В последней четверти XIX в. началось строительство железных дорог  в горных районах России, где почти  на каждой трассе устраивались тоннели.

 

Рисунок 3- тонель через Хинганский хребет          

 

Большое число тоннелей было построено при прокладке Транссибирской магистрали - в горных отрогах Восточных  Саян, вдоль берега оз. Байкал. При  строительстве участка железной дороги между ст. Тихорецкая и Новороссийском были сооружены тоннели длиной 1386,5 и 383,4 м. В 1890-1902 гг. на Китайско-Восточной железной дороге было построено 9 двухпут

ных тоннелей, из которых тонель через Хинганский хребет имел длину 3077 м. На Кругобайкальской железной дороге длиной всего 260 км в 1902 г.

В 2010 г. был установлен новый рекорд длины - в Швейцарии новый тоннель пролег под перевалом Сен-Готард, через который 211 лет назад войска под командованием русского полководца Александра Суворова совершили свой знаменитый переход через Альпы. Длина тоннеля составляет 57 км. Такой фантастический прорыв был достигнут благодаря современным технологиям. Преодоление гигантской буровой машиной, весом 3000 т и длинной 400 м, последних полутора метров горной породы сопровождалось шумной праздничной церемонией и транслировалось в прямом эфире швейцарским телевидением.

Рисунок 4- В Швейцарии построили длиннейший в мире, – 56,97 км, — железнодорожный тоннель

 

4.Подземные пешеходные переходы

 

Подземный пешеходный переход - тоннель для безопасного перехода пешеходов под проезжей частью или  железнодорожными путями.

Подземный пешеходный переход  обычно состоит из собственно тоннеля под проезжей частью и ведущих к нему ступеней, расположенных на пешеходных дорожках. Часто ступеньки оборудованы наклонными дорожками для спуска велосипедов и детских колясок.

В Советском Союзе подземные  пешеходные переходы имели чисто  функциональное значение, а после  распада СССР в них стали появляться рекламные щиты, строиться магазины. Некоторые особенно крупные подземные переходы даже были преобразованы в торговые центры. Входы в такие подземные пешеходные переходы обычно закрываются на ночь.

Заброшенные и недостроенные  подземные переходы часто являются объектом интереса диггеров.

Рисунок 5-Подземный пешеходный переход в Москве

 

По замыслу градостроителей  в некоторые места можно попасть исключительно через подземные пешеходные переходы. Одним из таких мест является площадь в берлинском парке Тиргартен, на которой установлена Колонна Победы. Эта площадь окружена проезжей частью с непрерывным автомобильным движением. Пешеходы могут её пересечь только по одному из четырёх подземных переходов, построенных в 1941 году по плану        

 Иоханнеса Хунтенмюллера. Эти подземные пешеходные переходы являются излюбленным местом тех, кто хочет оставить о себе память в Берлине. Их стены густо исписаны автографами туристов из разных стран.

 

 

Рисунок 6-подземный пешеходный переход в Монако

 

Ещё один интересный переход есть в Симферополе под Рыночной площадью. Все его туннели сходятся на открытой подземной площади, на которой стоят киоски. Аналогичный переход находится в Киеве, под Севастопольской площадью.

Строительство подземных  пешеходных переходов началось в  СССР, как и в других странах  мира, из-за растущей нагрузки на наземные магистрали, в связи с которой сооружение подземных пешеходных переходов было предпочтительнее, чем наземных, а также в связи с развитием метрополитена.

Подземные пешеходные переходы имеют ряд преимуществ перед  надземными: они не нарушают архитектурного облика улицы и прилегающей застройки, а также могут использоваться под размещение сопутствующей инфраструктуры газетных киосков, палаток фастфуда, телефонов и др. Кроме того, они более удобны для пешеходов.

 

 

 

 

5.Метрополитены. Основные сооружения и устройства    метрополитенов

Наиболее эффективным  видом транспорта для крупных  городов является метрополитен - скоростная городская внеуличная железная дорога с курсирующими на ней маршрутными поездами для перевозки пассажиров.

Метрополитеном называют вид городского скоростного внеуличного  железнодорожного транспорта, линии  которого прокладываются в подземных тоннелях, по поверхности земли и на эстакадах. От других видов городского пассажирского транспорта метрополитен отличается высокой скоростью и регулярностью движения маршрутных поездов, а также большой провозной способностью.

Линии метрополитена разделены  на блок-участки и оборудованы  системами автоблокировки и автоматического регулирования скоростей. Это обеспечивает безопасность следования нескольких поездов по одному межстанционному перегону с высокими скоростями (на отдельных участках до 100 км/ч) при коротких интервалах движения (до 1,5-2 мин).

Линии метрополитенов (или  их отдельные участки) бывают (рисунок 3):

• подземные, прокладываемые в тоннелях, на мелком (10-15 м) от поверхности земли или глубоком заложении;
• надземные, устраиваемые на специальных эстакадах или путепроводах, сооружаемых над улицами;
• наземные, проходящие по насыпям или выемкам и не

имеющие пересечения в  одном уровне с городскими магистралями.