Тюбинг. чугунные и железобетонные тюбинги

Выбор материалов для обделок. Материалы для тоннельных обделок должны быть прочными, огнестойкими, в минимальной степени подверженными выветриванию и коррозии.

Обделка является постоянной конструкцией, предназначенной для закрепления внутренней поверхности горной выработки и придания ей правильного, соответствующего проекту очертания. Обделка тоннеля должна воспринимать горное давление по контуру выработки (т. е. давление окружающих выработку пород), гидростатическое давление подземных вод, временные нагрузки, передаваемые с поверхности земли (при мелком заложении тоннеля), сейсмические воздействия и другие нагрузки. Обделка является несущей конструкцией, она должна обладать достаточной прочностью, устойчивостью и водонепроницаемостью. Поэтому при выборе конструкции и материалов обделок тоннелей метрополитенов учитываются: геология и гидрогеология участка строительства, глубина заложения тоннелей, габарит приближения строений, климатические и сейсмические условия, эксплуатационные требования, способы производства работ, трудоемкость возведения обделок и их стоимость.

Для устройства обделки тоннелей метрополитенов используют сборные чугунные или железобетонные элементы, а также монолитный бетон и железобетон. Эти материалы достаточно прочны и долговечны и позволяют вести работы индустриальными методами.

Для перегонных тоннелей широко применяют сборные обделки из железобетонных блоков, а в осложненных гидрогеологических условиях строительства (при неустойчивых обводненных грунтах, большом гидростатическом напоре воды и большом горном давлении) - сборные обделки из чугунных тюбингов.

Обделки тоннелей мелкого заложения, сооружаемых открытым способом, выполняют из сборных железобетонных крупноразмерных конструкций.

Обделки из монолитного бетона и железобетона устраивают при сооружении выработок больших поперечных размеров - одно-сводчатых станций, камер съездов, раструбных участков. Для перегонных тоннелей монолитный бетон применяют для обделок, возводимых из прессованного бетона.

Обделки тоннелей, сооружаемых закрытым способом. Сборные обделки состоят из отдельных элементов заводского изготовления. Обделки кругового очертания состоят из ряда колец, собранных из отдельных блоков или тюбингов. Блоком называют элемент сплошного сечения с гладкими поверхностями, тюбингом - элемент с ребристой внутренней поверхностью. Грани блоков и тюбингов, по которым они соединены в кольцо (направленные параллельно оси тоннеля), называют продольными, или радиальными, а грани, соединяющие отдельные кольца между собой (перпендикулярные оси тоннеля),- поперечными, или кольцевыми (круговыми).

Сборная чугунная обделка тоннеля (рис. 11) представляет собой ряд соединенных в трубу широких колец, каждое из которых собрано из отдельных элементов - тюбингов (называемых иногда сегментами).

Чугунный тюбинг (рис. 12) имеет вид ребристой коробки, дно которой - спинка тюбинга - выполнено по круговой кривой, соответствующей радиусу кольца обделки тоннеля. Тюбинг имеет два радиальных (продольных) борта, плоскость которых образует продольные стыки (швы) в готовой обделке, а также два кольцевых (поперечных) борта, которые в готовой обделке образуют кольцевые стыки (швы). Края бортов тюбинга, обращенные внутрь кольца обделки, имеют специальные выемки - фальцы, которые при сборке обделки ббразуют так называемые чеканочные канавки. Внутри тюбинга, между радиальными и кольцевыми бортами, расположены упрочняющие перегородки - ребра жесткости: кольцевое и 2-3 (в зависимости от конструкции тюбинга) радиальных (узкий ключевой, или замковый, тюбинг радиальных ребер жесткости не имеет). Болтовые отверстия в бортах тюбинга служат для соединения смежных тюбингов в кольцо, а колец - в обделку тоннеля. В спинке тюбинга имеется завинчивающееся металлической пробкой отверстие для нагнетания за обделку специальных уплотняющих и гидроизолирующих растворов.

Рис. 11. Сборная тоннельная обделка из чугунных тюбингов:
1 - нормальные (обычные) тюбинги Н; 2 - смежные с ключевыми тюбинги С; 3 - ключевой (замыкающий или замковый) тюбинг 3; 4 - рельсовый путь; -5- бетонное основание пути

Рис. 12. Чугунный тюбинг:
1 - радиальный (продольный) борт; 2 - кольцевой (поперечный) борт; 3 -- болтовое отверстие; 4 - ребро жесткости; 5 - спинка тюбинга; 6 - фальцы; 7 - отверстие для нагнетания уплотняющих и гидроизолирующих растворов

Кольцо обделки собирают из тюбингов разных типов (см. рис. 11). Нормальные тюбинги 1 имеют радиально направленные продольные борта. Верхний ключевой (замыкающий) тюбинг 5, которым замыкают кольцо (изнутри тоннеля) при его сборке, имеет скошенные продольные борта, придающие тюбингу клиновидную форму. Два тюбинга 2, смежных с ключевым, имеют по одному скошенному борту. Тюбинги, поступающие с завода, имеют маркировку: нормальные - Н, смежные - Си ключевые - К.

Число элементов в кольце зависит от его диаметра и конструкции обделки. Для перегонных тоннелей метрополитена приняты стандартные размеры колец из чугунных тюбингов: ширина (измеряется вдоль тоннеля) 1 м, наружный диаметр 5,5 м, внутренний диаметр 5,1 м, высота бортов 0,2 м.

Размеры отверстий для болтов, скрепляющих тюбинги, для облегчения сборки приняты на 4-6 мм больше диаметра болтов. Для обделок наружным диаметром 5,5 м применяют болты диаметром 27 мм и длиной 120 м, а для обделок наружным диаметром 6м - болты диаметром 30 мм и длиной 130 мм.

На кривых участках пути (как в плане, так и в профиле) при сборке тюбинговых колец тоннеля применяют чугунные клиновидные прокладки с отверстиями, которые позволяют собирать кольца переменной ширины.

Сборная железобетонная обделка, так же как и чугунная, состоит из ряда колец. Каждое кольцо собирают из отдельных железобетонных элементов (тюбингов или блоков), которые могут быть сплошного (рис. 13, а) или ребристого (рис. 13, б) сечения. В первом случае обделка имеет гладкую внутреннюю поверхность. Раз-меры кольца такой обделки аналогичны размерам кольца обделки из чугунных тюбингов.

Обделку из железобетонных блоков монтируют без перевязки швов. Сопряжение блоков в кольце из элементов сплошного сечения (см. рис. 13, а) осуществляют по цилиндрическим поверхностям: в одном случае она выпуклая, в другом - вогнутая. Кольца друг с другом в продольном направлении не соединяют. Во избежание просадок колец лотковые блоки смежных колец соединяют двумя металлическими штырями по кольцевому борту. Конструкция обделки с элементами ребристого сечения (см. рис. 13, б) более удобна для сборки. Кольцевые борта таких блоков имеют отверстия для установки монтажных шпилек, обеспечивающих соединение монтируемых колец друг с другом в продольном направлении.

Существует также конструкция железобетонных тюбингов с плоскими стыками (рис. 14) и болтовыми связями.

Для исключения трудоемких работ по очистке лотковой (нижней) частей тоннеля взамен тюбинга ставят плоский железобетонный лотковый блок (рис. 15) с чугунной плитой.

При сооружении тоннелей из сборных железобетонных обделок на кривых участках применяют специальные угловые кольца или железобетонные угловые прокладки, состоящие из отдельных элементов.

При традиционном способе сооружения тоннелей сборные обделки могут обжиматься нагнетанием песчано-цементного раствора в зазор между наружной поверхностью обделки и внутренней поверхностью выработки, пройденной в породе (рис. 16, I).

В определенных условиях (в устойчивых, обладающих достаточной прочностью грунтах) может быть применен и другой способ - обжатие обделки в грунт (рис. 16, II). Плотное прижатие блоков обделки к контуру выработки исключает процесс первичного нагнетания, уменьшает или исключает осадки земной поверхности, улучшает устойчивость породного массива. Для обжатия обделки в породу необходимо, чтобы выработка имела правильный контур, совпадающий с наружным контуром обделки. Такой контур выработки получают при использовании проходческих механизированных щитов в плотных устойчивых грунтах.

Обделку собирают из блоков сплошного сечения с цилиндрическими стыками по продольным бортам. Разжимающие устройства могут располагаться в своде, на горизонтальном диаметре или в лотковом блоке. Разжатие блоков можно осуществлять с помощью гидравлических домкратов, рычажных устройств или вдавливанием клиновидного блока. Заделка и фиксация разжатых стыков производятся разными способами: заполнением зазоров монолитным бетоном, забивкой клиньев, установкой вкладышей.

Рис. 19. Обделка однопутного перегонного тоннеля открытого способа работ из сборного железобетона:
1 - стеновой блок; 2 - блок перекрытия; 3 - бетонное основание под путь; 4 - лотковый блок

Сборная унифицированная железобетонная сейсмостойкая обделка (рис. 17) с блоками сплошного сечения, предназначенная для применения в районах с высокой сейсмичностью, имеет повышенную жесткость в продольном и поперечном направлениях. Сопротивляемость обделки сейсмическим воздействиям обеспечивают расположенные по всем четырем углам каждого блока узлы связи.

Бетонные монолитные обделки тоннеля сооружают из монолитного бетона (рис. 18) с использованием переставной опалубки. Для перегонных тоннелей метрополитена принято круговое очертание таких обделок с внутренним диаметром 5,5 м.

Созданы технология и оборудование для возведения монолитно-прессованной бетонной обделки тоннеля при щитовой проходке. Бетонирование ведут в жесткой металлической переставной опалубке одновременно по всему поперечному сечению конструкции, затем бетонную смесь прессуют с помощью специальных домкратных устройств. Прессованный бетон имеет повышенные прочность, плотность и водонепроницаемость. Применение такой конструкции исключает работы по нагнетанию растворов за обделку и чеканке швов.

Конструкции обделок тоннелей открытого способа работ. Возводимые в котлованах обделки выполняются из сборного железо-бетона прямоугольного очертания рамной конструкции. Они могут быть одно-, двух- и многопролетными. Монолитные обделки применяются редко: на участках камер съезда, раструбах, в местах сопряжения различных типов обделок.

Сборная обделка тоннеля открытого способа работ (рис. 19) состоит из укрупненных блоков (стенового 1, перекрытия 2 и лоткового 4), которые монтируют в тоннельную секцию с помощью крана, расположенного на земной поверхности. Отдельные блоки соединяют путем сварки выпусков арматуры, стыки между блоками и швы между секциями омоноличивают или зачеканивают расширяющимся цементом.

Заводы железобетонных изделий Главтоннельметростроя выпускают и готовые секции (рис. 20)-железобетонные прямоугольные рамные конструкции. Их длина 1,5 м, высота 5 м, ширина 4,4 м, масса 13,3 т. Из таких секций монтируют обделку как однопутных, так и двухпутных тоннелей.

Рис. 20. Обделка перегонных тоннелей открытого способа работ из цельных секций:
а - для однопутного тоннеля; б - для двухпутного тоннеля

Секции устанавливают в котловане на подготовленное основание свободно вплотную друг к другу и образуют один или два тоннеля прямоугольного очертания. В продольном направлении секции друг с другом соединяют при помощи стяжных болтов или стальных полос, привариваемых к металлическим закладным деталям секций. В местах поворота тоннеля в плане или профиле ставят угловые секции, имеющие скошенные по периметру края.

Тюбинги являются отдельными сегментами тоннельного кольца. Каждое такое кольцо состоит из ключевого сегмента, двух смежных и нескольких обычных сегментов. Кольца собираются в тюбинговую крепь.

Для герметизации фиксированных швов чугунной тюбинговой крепи в шахтах, тоннелях в качестве чеканочного материала используются свинцовая проволока, эллиптического поперечного сечения. Чеканка швов железобетонной обделки производится расширяющимся цементом.

В частности, тюбинги применяются при строительстве и являются частью конструкций метрополитена .

Напишите отзыв о статье "Тюбинг"

Ссылки

• - статья из Большой советской энциклопедии

Отрывок, характеризующий Тюбинг

Обделка из чугунных тюбингов. В тоннелестроении наиболее широко применяется серый чугун марки СЧ21-40, обладающий достаточно высокой устойчивостью против коррозии. Прочность такого чугуна характеризуется величинами сопротивления на растяжение и сжатие:

R р = 21 кгс/мм 2 и R и = 40 кгс/мм 2 .

Рис 232.

Так как сопротивление чугуна растяжению сравнительно невелико, размеры элементов обделки подбирают с неполным использованием прочности чугуна на сжатие.

При необходимости может быть применен так называемый модифицированный чугун марок МСЧ (28—38)—(90—120). Механические свойства модифицированного чугуна повышаются благодаря применению графитизирующих присадок в жидкий чугун, создающих мелкозернистую структуру. В качестве присадок используют ферросилиций в количестве 0,1—0,6%.

Конструкция чугунной обделки. Чугунная обделка тоннелей представляет собой цилиндрическую трубу, состоящую из последовательно собираемых колец одинакового типа и размера. Каждое кольцо состоит из сегментов коробчатого сечения — тюбингов, сболчиваемых между собой и со смежными кольцами. Разбивку кольца обделки на составные элементы (тюбинги) в основном подчиняют удобству сборки и перемещения. Поэтому в составе кольца (рис. 232) предусматривают один верхний тюбинг клиновидной формы (ключевой К ), два тюбинга, смежных с верхним, промежуточной формы (смежные С ) и остальные стандартной формы (нормальные Н ) с бортами, направленными радиально.

Основные размеры тюбингов устанавливают исходя из конструктивно-производственных соображений. Механизированная формовка опок для отливки возможна при наибольшей длине тюбинга 200 см. Этот размер ограничивает до 160—190 см с тем, чтобы вес одного элемента не превышал 1,0—1,5 т, что позволяет производить монтаж обделки обычными средствами (см. главу 22).

Ширину тюбингов определяют главным образом в зависимости от устойчивости пересекаемых пород и размеров поперечного сечения тоннеля. Так, например, для тоннелей метрополитенов нижний предел ширины кольца тюбингов составляет 50 см, верхний — 100 см. Чем устойчивее порода и меньше диаметр выработки, тем больше может быть ширина кольца тюбингов. Это объясняется условиями безопасности проходческих работ в забое щита.

Общее направление современного проектирования — увеличение длины тюбинга, ширины кольца обделки и изменение формы лоткового элемента, что приводит к уменьшению протяжения стыков, количества болтов и операций по сборке и очистке лотка, приходящихся на 1 пог. м тоннеля. В соответствии с этим видоизменяются конструктивные формы обделки, режимы работ и механовооруженность проходческих щитов.

Для уменьшения трудоемкости и стоимости работ по очистке лотка от породы создана обделка кругового очертания с плоским лотком. Кольцо внешним диаметром 5,1 м с плоским лотком из тюбингов (рис. 233) состоит из лоткового блока ЛП2 с плоской поверхностью, четырех тюбингов Н-3-Л , трех тюбингов Н-2-Л , двух тюбингов С-2-Л и одной замковой клиновидной прокладки.

Лотковый блок выполнен из железобетона. Его плоская поверхность покрыта двумя чугунными ребристыми плитами, служащими гидроизоляцией блока. Эти плиты, связанные анкерами с арматурным каркасом блока, во всех сопряжениях образуют чеканочные канавки для гидроизоляции швов. Такой железобетонный блок по водонепроницаемости равноценен чугунному тюбингу.

Рис. 233.

В центре лоткового блока имеется отверстие переменного сечения для крепления захвата тюбингоукладчика, а также для нагнетания за обделку. Крепление лоткового блока к радиальным торцам примыкающих тюбингов — болтовое.

Обделка такого типа предусмотрена для участков тоннелей метрополитена, проходимых без щита, так как при замыкании кольца по условиям монтажа необходимо несколько приподнимать торец одного смежного тюбинга.

Для условий щитовой проходки создана чугунная обделка диаметром 5,2 м с плоским лотком. Конструкция этой обделки позволяет замыкать кольцо изнутри (рис. 234).

В составе кольца, помимо плоского лоткового блока, конструкция которого такая же, как в ранее описанной обделке, предусмотрены три тюбинга ключевых, четыре тюбинга нормальных, четыре тюбинга смежных. В обделках обоих типов кольца комплектуются из обычных стандартных тюбингов; плоский лотковый блок необходимо выполнять с высокой степенью точности. При увеличении ширины тюбинга целесообразно дополнительно вводить промежуточное кольцевое ребро. Трехреберный тюбинг шириной 100 см обладает при меньшем весе повышенной прочностью и жесткостью.

Рис. 234.

Тюбинг (рис. 235) представляет собой литое изделие, имеющее плиту-оболочку с цилиндрической поверхностью, обращенной к породе, четыре борта, окаймляющих оболочку и направленных внутрь тоннеля. Эти борта служат для соединения отдельных тюбингов в кольца и целых колец между собой. Кроме того, борта придают оболочке и обделке в целом необходимую жесткость. Борта, параллельные продольной оси тоннеля, называются продольными , или радиальными , а перпендикулярные к оси тоннеля носят название поперечных , или круговых .

Рис. 235.

Продольные борта служат для соединения отдельных тюбингов в кольцо, а поперечные — для соединения колец между собой.

Все борта имеют одинаковую форму и размеры поперечного сечения; для обеспечения плотного взаимного примыкания и повышения водонепроницаемости их наружные поверхности подвергают механической обработке и снабжают фальцами. При сборке двух, соприкасающихся тюбингов эти фальцы образуют желобок, предназначенный для зачеканки стыков.

Основной параметр тюбинга, определяющий размер выработки — высоту борта h б , назначают в зависимости от внутреннего диаметра обделки D вн .

В устойчивых водоносных породах предварительно можно принять h б = (0,02—0,03)D вн ; для неустойчивых пород 0,04 D вн .

Толщина бортов определяется величиной гибкости консольной части борта, т.е. отношением

f /a = 3—4,

где f — длина консольной части борта; а — толщина борта в месте его заделки.

Оболочке тюбинга, рассчитываемой с учетом ее кривизны на растяжение и сжатие при разных сочетаниях внешних нагрузок, обычно придают переменное сечение. Минимальная толщина оболочки по условиям долговечности и процесса чугунного литья 18—20 мм.

Переход от оболочки расчетной толщины t к бортам выполняют в виде вутов с уклоном 1/6—1/9. Получаемая в этом месте толщина а определяет и наибольшую толщину борта.

В оболочке каждого тюбинга имеется нарезное отверстие диаметром до 60 мм для нагнетания раствора, закрываемое металлической пробкой.

С целью повышения жесткости колец обделки, особенно в монтажный период, когда обделка деформируется под действием собственного веса, применяют перевязку продольных стыков: смещают каждое кольцо на два болтовых отверстия с таким расчетом, чтобы тюбинги двух соседних колец выполняли роль накладок (рис. 236).

Рис. 236.

Все тюбинги и кольца соединяют стальными болтами диаметром 20— 45 мм.

Болтовые отверстия в поперечных бортах располагают в один ряд по средней линии с одинаковым шагом, что обеспечивает взаимозаменяемость тюбингов, длина которых кратна шагу отверстий, и возможность сболчивания соседних колец при любом их взаимном расположении, т.е. позволяет осуществить в необходимых случаях перевязку продольных швов.

Болты, устанавливаемые в поперечных бортах, выполняют роль монтажных соединений, вступающих в работу лишь при значительном прогибе всего тоннеля как балки на упругом основании.

Болты в продольных бортах, являющиеся рабочими, располагают в два ряда в шахматном порядке, чтобы не допустить раскрытия швов внутрь и наружу кольца под действием изгибающих моментов переменного знака. Чтобы уменьшить величину последних, болты располагают в один ряд. Для облегчения сборки диаметры болтовых отверстий принимают на 3—4 мм больше диаметра болтов.

Предлагаем высокодоходный бизнес, новинку рынка детских развлечений. Катание на тюбингах теперь возможно круглый год. Благодаря использованию специального покрытия, горка дает возможность кататься на тюбингах внутри помещения.

Тюбинговые горки в помещении – это новый очень популярный аттракцион у детей и взрослых. Горки с тюбингами имеют очень высокую пропускную способность, рассчитаны на массовое круглогодичное использование. Это безопасно, весело и быстро.

Специальная конструкция и используемое покрытие позволяет размещать тюбинговые горки как часть лабиринта или как отдельный аттракцион. Вход/выход располагается отдельно и имеет специальное ограждение, которое контролирует движение посетителей и исключает пересечение с тюбинговой трассой.

Такой подход позволяет кататься детям отдельно или совместно с родителями, поэтому подходит и для самых маленьких посетителей и веселого семейного отдыха.

ОПИСАНИЕ бИЗНЕС-иДЕИ

Тюбинг – это средство для катания с горок, которое представляет из себя надувную камеру и специальный чехол. Тюбы бывают одноместные, двухместные и пр. Очень удобная штука, с которой удобно и самое главное мягко кататься с больших склонов.

Зимой на тюбингах все катаются с горки. Это весело и здорово, к тому же зима у нас длится порой почти полгода. Но в летний период про зимние аттракционы все почему-то забывают. А зря.

Наша бизнес идея состоит в том, что летом можно кататься с горки как зимой. На открытом воздухе, в помещении, в парках и любых других местах массового скопления людей. Вам нужно всего лишь найти место, где организовать летнюю горку с прокатом тюбингов. И все. Используются естественные особенности рельефа: горки, овраги и прочее, а также есть вариант построить горку с нуля, например, где-нибудь на центральной площади. Да, затратная, но весьма доходная идея.

В качестве реального примера советуем взглянуть на проект «The Горка» - искусственной горки открытой в Сокольниках. Протяженность скола составляет 200 метров, а высота – 13,5 м. Вход на горку стоит в будние дни 300 руб., в выходные – 400 руб. Время проката составляет 45 минут (каждому дается по сноутюбингу). Для подъема на горку организаторы установили травалатор.

ДЛЯ зАПУСКА иДЕИ тРЕБУЮТСЯ сЛЕДУЮЩИЕ сОСТАВЛЯЮЩИЕ:

• Подходящее место для организации проката, например, большой овраг.
• Для создания хорошего скольжения горки рекомендуется использовать наше покрытие.
• Вместительная машина для доставки тюбов до места проката. Желательно фургон.
• Тюбы в количестве 50 штук и хороший компрессор для их накачки. Один тюб стоит в среднем 1500 руб.
• Регистрация бизнеса. Потребуется регистрация ИП на системе налогообложения ЕНВД или УСН. ОКВЭД можно выбрать как в случае с прокатом лыж.

ЭКОНОМИКА

1. Цена проката по регионам составляет в среднем 100 руб.
2. В день в хорошо раскрученном месте можно сдать не менее 150 ватрушек.
3. Выручка составит порядка 15 000 руб. в день.
4. Прокат преимущественно работает в выходные и праздничные дни и в хорошую погоду. За три зимних месяца таких дней будет около 30.
5. Соответственно потенциальный доход составит порядка 450 000 руб.

В качестве дополнительного заработка можно продавать горячие напитки и выпечку. Спрос будет стопроцентный. Отбиваются затраты на прокатный инвентарь, при удачном старте за первые 10 дней работы.

Тюбинг летом – доход круглый год! Быстрая окупаемость! Искусственное щет очное покрытие для всесезонной эксплуатации горнолыжных склонов. Возможность привлечь больше посетителей в летний период.

ГДЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ?

В парках, на зимних курортах, на базах отдыха строятся специальные летние трассы для катания на тюбингах из уникального искусственного пок рытия , имитирующего снежный покров для продления активного отдыха с тюбингом даже летом. Покрытие кладут на крутых склонах и на пологих.

МЫ ПОМОЖЕМ вАМ сДЕЛАТЬ бИЗНЕС с нУЛЯ!

Мы не бросим вас. Мы дадим вам полный комплект материалов, поможем выбрать и спроектировать ваш будущий аттракцион! Поставим нужный объем покрытия и тюбингов по оптовой цене.

Вся продукция сертифицирована. Быстрая доставка по Москве и области! Срочная доставка по России!