Dane
Warunki gruntowo-wodne.
Nie stwierdzono występowania wód gruntowych.
Rys.1.Warunki gruntowe oraz zarys obudowy tunelu metra.
Parametry fizyczne gruntów:
symbol grunty wg PN-EN ISO 14688-1
symbol gruntu wg PN/B-03020
IC
ID
miąższość warstwy [m]
gu(n) [kN/m3]
fu(n) [o]
c [kPa]
n=0,25
siSa
Pp
-
ID=0,45
3,8
g=16,5
f=30,2
-
sasiCl
Gp (B)
IC=0,87 (IL=1-IC=0,13)
-
2,4
g=22,0
f=19,6
c=34,25kPa
MSa
Ps
-
ID=0,7
g=18,0
f=34,2
-
n=0,25
Zestawienie obciążeń
Symbol
Obciążenie
pk [kN/m]
ăf
pd [kN/m]
Ó pd [kN/m]
pg+tech.+n
ciężar gruntu
119,97
1,5
179,9604
179,9604
obciążenie technologiczne (tłum,inne)
4
1,3
5,2
5,2
nawierzchnia+izolacja 0,1m•1m• 23kN/m3+0,01m•1m•14kN/m3=2,44kN/m
2,44
1,5
3,66
3,66
suma
188,8204
ppoj.K
40
1,5
60
60
Pojazd K
/pkt7.3.3 PN-85/S-10030/
współczynnik dynamiczny
ö=1,00
ppoj=(800)/(3,6*2,7)=40kN/m
suma
60
pbud.
budynek: 5 pięter
50
1,2
60
60
pbud.=10kN/m2*5kond=50kN/m
suma
60
suma
308,8204
Obciążenie obudowy tunelu.
Założenia.
W obliczeniach uwzględniono:
- obciążenie od budynku mieszkalnego (pbud.) znajdującego się nad konstrukcją
- obciążenie pojazdem K (ppoj.K) występującym bezpośrednio nad konstrukcją,
- obciążenie pojazdem K (ppoj.K) występującym w odległośći 1m od konstrukcji.
Obciążenie obudowy tunelu wynikające z obciążenia naziomu:
- budynkiem 5-cio kondygnacyjnym pbud.
- pojazdem K ppoj.K
Do wyznaczenia obciążenia obudowy zastosowano teorię MASŁOWA.
Rys.2. Rozkład naprężeń w gruncie wg teorii MASŁOWA.
Obciążenie naziomu pn pochodzące od gruntu, obciążeń technologicznych oraz
ciężaru nawierzchni jezdni rozchodzi się w warstwie nawierzchni jezdni pod
kątem 450.
Jednostkowe charakterystyczne obciążenie pv płyty górnej tunelu, wynikające z
obciążenia naziomu, przyjmuje się jako obciążenie:
przyjęto n = 1,4 MSa (Ps)
dla z = H = 10,50m (Rys.1. i Rys.2.).
Rys.4. Wpływ obciążenia budynkiem oraz pojazdem K na obudowę tunelu. Przekrój
poprzeczny.
Rys.5. Wpływ obciążenia budynkiem oraz pojazdem K na obudowę tunelu. Przekrój
podłużny.
Obliczenie obciążenia pionowego:
ostatecznie obciążenie pionowe działające bezpośrednio na strop konstrukcji
wynosi:
pvstropu = pvbud. + pvpoj.K = 194,74 kN/m.
Ponieważ płyta górna tunelu jest zagłębiona na z = H = 10,50 m > 1,0 m, nie
uwzględniono działań dynamicznych obciążenia naziomu.
Obliczenie obciążenia poziomego (bocznego):
pboczne = pv*Ko
Ko – współczynnik parcia spoczynkowego gruntu na podstawie PN-83/B-03010 [55].
pboczne (z = 14,15) = pv (z=14,15) * Ko = 194,74kN/m*0,33 = 64,26kN/m
Rys.5. Obciążenie obudowy tunelu wynikające z obciążenia budynkiem oraz
pojazdem K.
Obciążenie obudowy tunelu:
- gruntem
- obciążeniem technologicznym
- nawierzchnia + izolacja
Do wyznaczenia obciążenia obudowy zastosowano teorię TERZAGHIEGO.
Obliczenie obciążenia pionowego stropu oraz płyty dolnej tunelu.
Jednostkowe charakterystyczne obciążenie pv dla:
- B = R = 3,65m
- g = 18,0 kN/m3
- f = 34,2°
- h = 14,15m
-
Obciążenie stropu oraz płyty dolnej:
Obliczenie obciążenia poziomego ściany bocznej:
Obciążenie ściany bocznej:
Rys.5. Obciążenie obudowy tunelu wynikające z obciążenia gruntem.
Statyka
rys.1.geometria
rys.2.schemat obc.1
rys.3.wykres momentów zgianających dla przyp. 1[kNm]
rys.4.wykres sił osiowych dla przyp.1[kN]
Opis techniczny.
Lokalizacja tunelu.
Projekt miejskiego tunelu metra w miejscowości Biedrzychów. Projektowany strop
tunelu znajduje się na głębokości 10,50 m poniżej poziomu terenu, natomiast
spąg na głębokości 17,80 m pod powierzchnią terenu. Długość projektowanego
odcinka tunelu wynosi 1000 m.
Warunki gruntowo – wodne.
W wyniku przeprowadzonych wierceń stwierdzono występowanie następujących
warstw:
Piaski pylaste; miąższość warstwy 3,8 m
Gliny piaszczyste miąższość warstwy 2,4 m
Piaski średnie
Nie stwierdzono występowania zwierciadła wody gruntowej.
Technologia wykonania tunelu.
Tunel będzie wykonany w technologii TBM z zastosowaniem tarcz otwartych, które
stosuje się podczas tunelowania nad istniejącymi poziomami wody gruntowej.
Konstrukcja tarczy otwartej umożliwia załodze dostęp do czoła przodka, co
ułatwia usuwanie napotkanych głazów i innych przeszkód.
Obudowa tunelu.
Do zabezpieczenia tunelu zastosowano obudowę segmentową żelbetową. Tubingi
wykonane z betonu B45, zazbrojone stalą AIII-N. Zastosowane uszczelnienia
segmentów obudowy: uszczelki hydrofilne wklejane na placu budowy, które
pęcznieją w kontakcie z wodą (uszczelniając tym samym).
Montaż obudowy tunelu.
Do montażu obudów segmentowych zastosowano podajnik hydrauliczny (erektor),
który jest zamontowany w tarczy.
Iniekcja pierwotna i wtórna pustki między calizną, a obudową tunelu.
Powstałą między calizną, a obudową tunelu pustkę, należy szybko i dokładnie
zlikwidować, aby nie dopuścić do osiadań powierzchni terenu nad drążonym
tunelem. Wypełnienie wykonać zaczynem cementowym w iniekcji pierwotnej, tj.
natychmiast po wykonaniu obudowy. W celu wyeliminowania skurczu betonu z
iniekcji pierwotnej, w odległości od 40 m do 100 m od czoła przodka wykonać
iniekcję wtórną. Iniekcji pierwotnej i wtórnej dokonać przez otwory w
segmentach obudowy.
Wentylacja.
Ze względu na krótki odcinek projektowanego tunelu metra – 1000 m –
zastosowano wentylację naturalną. Odbywa się ona na zasadzie ciągu kominowego
wynikającego z różnicy ciśnienia (różne poziomy wlotu i wylotu tunelu).
Wentylacja eliminuje zagrożenia występujące w budowlach wyposażonych tylko w
urządzenia elektryczne, takie jak: nadmierna ilość ciepła lub zapylenia.
Zapewniono również właściwy poziom zawilgocenia powietrza.
Na czas budowy tunelu zastosowano wentylację wymuszoną. Powietrze doprowadzane
jest do przodka za pomocą rurociągów przy użyciu wentylatora.
Zabezpieczenia przeciwpożarowe.
Zastosowano automatyczne systemy zabezpieczeń, które oddymiają i natryskują
wodę w razie pożaru.
Odwodnienie budowli.
Wewnątrz tunelu zastosowano system odwodnienia zapewniający odprowadzenie wody
w czasie eksploatacji jak i wody użytej podczas akcji gaszenia pożaru.