Обделка тоннеля

ОБДЕЛКА ТОННЕЛЯ — конструкция, к-рой покрывается тоннельная выработка для защиты тоннеля от подземных вод. О. т. состоит из свода, стен (прямых или выпуклых в сторону горного массива), лотка или обратного свода тоннеля. Все эти элементы взаимно сопряжены и создают единую конструкцию, принимающую горное давление. Тип О. т. выбирают в зависимости от свойств гор-ных пород с учётом наиболее целесообразного в данных условиях способа произ-ва работ. В породах, оказывающих горное давление, применяют несущие О. т. В очень крепких невыветривающихся породах, не проявляющих горного давления, выработку ничем не закрепляют или устраивают облицовку, делающую пов-сть выработки гладкой и защищающую тоннель от подземных вод. В крепких породах закрепляют только свод. В породах ср. крепости применяют подковообразную О. т. в виде подъёмистого свода. Аналогичную конструкцию предусматривают и для более слабых пород, но свод и стены делают большей толщины. При наличии бокового давления устраивают замкнутые О. т. с обратным сводом в лотковой части. Для слабых пород, залегающих, как правило, на припортальных участках горных ж.-д. тоннелей, применяют сборную О. т. кругового очертания с проходкой тоннеля щитовым способом. При возведении ж.-д. тоннелей в изменяющихся по трассе геологич. и гидрогеологич. условиях соответственно изменяют тип конструкции обделки. О. т. может быть выполнена из кирпича, кам. кладки, бетона и железобетона, а также из чугунных тюбингов. Кирпичную О. т. применяли при стр-ве первых ж. д. Для тоннелей используется клинкерный кирпич, обожжённый до спекания. Небольшие размеры кирпича удобны для работ в стеснённых условиях. Большинство тоннелей старой постройки имели кам. обделку в виде бутовой кладки, штучных камней грубой и чистой тёски. Обделка из дорогих видов кладки полу-чистой или чистой тёски применялась лишь в исключительных случаях, при большом горном давлении. Тесовая кладка часто используется для обделки порталов, оголовков и входных звеньев тоннеля. Каменная обделка отличается большой долговечностью; мн. тоннели с кам. обделкой, построенные более 100 лет назад, находятся в хорошем состоянии. Осн. недостатки кам. О. т.: огранич. возможности применения механизации при про-из-ве работ и меньшая по сравнению с бетонной обделкой водонепроницаемость, снижение к-рой может привести к образованию на путях и самой О. т. наледей, затрудняющих движение поездов. Встречается комбинир. О. т., когда стены выполнены из бутовой кладки, а верхний и нижний (обратный) своды — из бетона. Осн. материалом для О. т. на горных ж.-д. участках служит монолитный бетон, для приготовления к-рого используются местные материалы. Укладка бетона может быть полностью механизирована. Недостатки монолитной бетонной обделки: необходимость врем, крепления выработки для восприятия горного давления в период твердения бетона и низкая стойкость против действия агрессивных подземных вод. В слабых и мягких породах, в к-рых грунт удаляют по частям и устанавливают врем, крепление, бетонную смесь укладывают вручную за опалубку, наращиваемую по мере укладки бетона и удаления элементов крепления. В скальных породах, допускающих раскрытие выработки сразу на полное сечение, бетонную смесь укладывают с применением бетоноукладочных машин и мета ллич. опалубки. Во мн. случаях целесообразно приме-нять в качестве О. т. набрызг-бетон, представляющий собой смесь цемента, песка, гравия и добавок, ускоряющих твердение и схватывание бетона; он отли-чается хорошей водонепроницаемостью и быстро твердеет. Смесь в сухом виде по-даётся по шлангам при помощи сжатого воздуха к соплу, перед выходом из к-рого смачивается водой, подаваемой под давлением. Набрызг-бетон наносится на пов-сть выработки слоями толщ. 5—7 см. Монолитный железобетон используется довольно редко, в особых случаях (напр., при значит, размерах поперечного сечения тоннеля и при повыщ. горном давлении). В 1960-е гг. на отечеств. ж.-д. стали применять сборную обделку из железобетона. О. т. из чугунных тюбингов кругового очертания иа ж.-д. линиях предусматривается в исключит, случаях в сложных инженерно-геологич. условиях при наличии значит, гидростатич. давления. Внутр. очертание О. т. выше уровня головки рельсов соответствует габариту приближения строений с учётом размещения за пределами габарита устр-в СЦБ, оповестит, и заградит, сигнализации, осветит, арматуры и кабелей. Внутр. очертание О. т. ниже уровня головки рельсов определяют из условия размещения конструкций верхнего строения пути и водоотводных устройств.