Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование станций метрополитена» Специальность icon

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование станций метрополитена» Специальность


Смотрите также:
Учебно-методический комплекс по дисциплине «проектирование тоннелей» Специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Юридическая психология специальность «Юриспруденция»...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Введение в специальность» специальность:...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «проектирование информационых систем» для дневного...
Учебно-методический комплекс дисциплины проектирование информационных систем Специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Технология строительных процессов» Специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Криминалистика» специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Спецсеминар гсэ «этнология» Специальность: 031800...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Спецсеминар гсэ «этнология» Специальность: 031800...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Геополитика Специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Материаловедение» Специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Архитектура» Специальность...



Загрузка...
страницы:   1   2   3
скачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА


государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)


УТВЕРЖДЕНО:

Проректором по учебно-методической работе - директором РОАТ

«____»_______________20____г.


Кафедра «Здания и сооружения на транспорте»

Автор: Филиппов И.И..


Учебно-методический комплекс по дисциплине

«Проектирование станций метрополитена»


Специальность:

270201 Мосты и транспортные тоннели (ЗМТ)


Утверждено на заседании

Учебно-методической комиссии академии

Протокол № 3

« 15 » марта 2011г.


Утверждено на заседании кафедры «Здания и сооружения на транспорте»

Протокол №7

«01» февраля 2011года.




Москва 2011


Автор-составитель

Филиппов Иван Иванович, к.т.н., профессор

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование станций метрополитена» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования специальности 270201 Мосты и транспортные тоннели (ЗМТ)

Дисциплина входит в цикл дисциплин специализации


^ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА

государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

^ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

СОГЛАСОВАНО: Выпускающая кафедра

«Здания и сооружения на транспорте »


УТВЕРЖДЕНО: Проректором по учебно-методической работе-директором РОАТ

«___»________________20____г.



Кафедра «ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ НА ТРАНСПОРТЕ»


Автор: Филиппов И.И.


^ РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Проектирование станций метрополитена»

для студентов 6 курса специальности


270201 Мосты и транспортные тоннели (ЗМТ)



Утверждено на заседании

Учебно-методической комиссии академии

Протокол № 3

« 15»марта 2011г.


Утверждено на заседании кафедры

«Здания и сооружения на транспорте»

Протокол № 7

« 01» февраля 2011 г.




Москва 2011


^ 1. Цель изучения дисциплины


В дисциплине «Проектирование станций метрополитена» изучаются: основные принципы проектирования, конструкция, внутреннее обустройство перегонных тоннелей и станций метрополитена, гидротехнических, коммунальных и судоходных тоннелей и тоннелей городских пересечений.

Цель изучения дисциплины «Проектирование станций метрополитена» - дать студентам знания, развить навыки и привить умения в области проектирования, конструирования тоннельных обделок и расчета обделок станций метрополитена.

Изучение дисциплины основано на использовании оптимальных методов планирования и вычислительной техники. Данной дисциплине предшествует изучение таких дисциплин, как «Сопротивление материалов», «Строительная механика», «Строительные материалы в мосто- и тоннелестроении» и др. Она тесно связана с такими дисциплинами, как «Инженерная геология», «Механика грунтов», «Основания и фундаменты», «Строительные работы и машины в мосто- и тоннелестроении» и др.

1.1. Последовательность изучения дисциплины:

Согласно учебному плану дисциплина изучается на VI курсе. На установочной сессии читаются лекции по наиболее важным темам, проводятся консультации и практические занятия по выполнению курсового проекта на тему: «Конструкция станции метрополитена» и по подготовке к экзамену по дисциплине.

Контроль усвоения студентами материала по дисциплине, полученных знаний, выработки необходимых навыков и умений проводится в ходе защиты курсовых проектов и при сдаче экзамена по дисциплине.


^ 2. Требования к уровню освоения

содержания дисциплины


Изучив дисциплину, студент должен:

2.1.Знать основные принципы проектирования метрополитенов и основные сведения о подвижном составе, оборудовании и устройстве метрополитена; конструкцию перегонных сооружений станционного комплекса метрополитена; методику расчета обделок перегонных тоннелей, станций и эскалаторных тоннелей метрополитена.

2.2. Уметь проектировать конструкцию и внутреннее обустройство перегонных сооружений и станционных комплексов метрополитена, определять основные параметры и планировочные решения станций метрополитена; определять нагрузки на несущие конструкции всех сооружений метрополитена и выполнять их расчет; выбирать и проектировать технологию сооружения перегонных сооружений и станционных комплексов; осуществлять организацию, техническое руководство и контроль за всеми видами строительно-монтажных работ при сооружение перегонных сооружений и станционных комплексов метрополитена.

^ 2.3. Иметь представление об особенностях геодезических работ при строительстве метрополитенов, о физической сущности процессов, протекающих в грунтовом массиве при раскрытии выработки; о вентиляции и освещении, электроснабжении, сигнализации, централизации, блокировке (СЦБ) и связи, водоснабжении, канализации и отоплении на метрополитенах; о поперченном сечении и оборудовании гидротехнических, коммунальных и судоходных тоннелей, тоннелей городских пересечений.


^ 3. Объем дисциплины и виды учебной работы


Вид учебной работы

Всего часов

Курс - VI

Общая трудоемкость дисциплины

100




Аудиторные занятия:

16




Лекции

4




Практические занятия

4




Лабораторный практикум

8




Самостоятельная работа:

39




Курсовой проект

45

1

Вид итогового контроля

-

Экзамен


^ 4. Содержание дисциплины


4.1.Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции, час

Практические занятия, час

Лабораторный практикум, час

1

2

3

4

5

1

Основные принципы проектирования станций метрополитена

4

1




4

Станции метрополитена




1




8

Гидротехнические тоннели







8

9

Коммунальные тоннели




2






^ 4.2. Содержание разделов дисциплины


4.2.1. Основные принципы проектирования

станций метрополитена

Понятие о массовом городском пассажирском транспорте и его основных характеристиках (пассажиропоток, пассажирооборот). Установление пассажиропотоков и объем пассажирских перевозок для районов города. Уличный и внеуличный транспорт. Метрополитен и его преимущества перед другими видами городского транспорта. Условия целесообразного применения метрополитена. Типы метрополитенов. Принципы проектирования схемы линий метрополитена. Связь линий метрополитена и городского уличного транспорта. Размещение станций метрополитена. Расположение вестибюлей. Совмещение входов на станции с подземными переходами под магистралями.

Эксплуатационная схема линии метрополитена и ее основные элементы. Связь метрополитена с пригодными железными дорогами. Организация пересадок со станций пригодных железных дорог на линии метрополитена. Вылетные линии. Устройство глубокого железнодорожного ввода.

План и продольный профиль метрополитена глубокого и мелкого заложения. Назначение расстояния между однопутными перегонными тоннелями глубокого заложения и глубины расположения станций метрополитена. Краткий обзор развития отечественного и мирового метростроя [7].

^ 4.2.2. Подвижной состав, путевые устройства и

электрооборудование метрополитенов

Подвижной состав метрополитена. Габариты перегонных тоннелей кругового и прямоугольного сечений. Особенности габаритов станционных тоннелей.

Конструкция верхнего строения пути метрополитена. Технология укладки пути на жестком основании. Сварка рельсов в тоннеле.

Электроснабжение метрополитена. Схема и расположение тягово-понизительных подстанций. Контактный рельс. Обеспечение безопасности движения электропоездов метрополитена. Автоблокировка и автостопы. Система автоматического регулирования скорости (АРС). Блуждающие токи и борьба с ними. Освещение тоннелей, пассажирских и служебных помещений [7].

^ 4.2.3. Перегонные сооружения метрополитена

Перегонные тоннели, сооружаемые закрытыми и открытыми способами. Камеры съездов. Тоннели тупиков. Раструбы. Выходы тоннелей на поверхность.

Обделка тоннелей и камер из монолитного бетона и железобетона, из монолитно-прессованного бетона, чугунных тюбингов и железобетонных элементов. Сопряжение тоннелей разных диаметров. Обеспечение гидроизоляции сопряжений. Особенности конструкций перегонных тоннелей метрополитена в сейсмических условиях [7].

^ 4.2.4. Станции метрополитена

Классификация станций по глубине заложения, характеру эксплуатационной работы, числу платформ и конструктивным формам. Определение параметров станций (размеры платформ и станционных залов, число выходов и эскалаторов, ширина лестниц и переходов, количество дверей в вестибюле) в зависимости от расчетных пассажиропотоков.

Комплекс станционных сооружений и устройств: наземный вестибюль с машинным залом, эскалаторный тоннель, натяжная камера, станционные залы, тягово-понизительная подстанция, санузел, медпункт, служебные помещения. Основные принципы планировки сооружений станционного комплекса.

Конструкции станций глубокого заложения, планировочные решения и основные сведения о последовательности сооружения станций:

  • трехсводчатые пилонные станции с обделками из монолитного бетона, чугунных тюбингов и железобетонных элементов с балочными или клинчатыми перемычками;

  • трехсводчатые колонные станции с обделками из монолитного бетона, чугунных тюбингов и железобетонных элементов, опирающихся на стальные прогоны или чугунные перемычки и поддерживаемые стальными или чугунными колоннами;

  • трехсводчатая колонная станция с обделкой из чугунных тюбингов со сближенными тоннелями и стандартными перемычками, поддерживаемыми колоннами;

  • колонная станция без боковых платформ;

  • односводчатые станции с обделками из монолитного бетона, чугунных тюбингов или железобетонных элементов, обжимаемых в породу.

Конструкции трехпролетных и односводчатых станций мелкого заложения из монолитного и сборного железобетона. Особенности их гидроизоляции.

Внутренние конструкции станции метрополитена. Посадочные платформы. Путевые и подплатформенные стены. Водозащитные зонты и желоба. Вентиляционные каналы и решетки. Распределение подплатформенного пространства.

Статический расчет обделок станций метрополитена: определение нагрузок; обоснование расчетных схем; учет упругого отпора окружающей среды и взаимодействия обделок смежных тоннелей; определение усилий в элементах обделок; применение ЭВМ для статического расчета станционных обделок; особенности расчета конструкций трехсводчатых станций глубокого заложения из сборного железобетона; расчет проемных и пилонных колец; расчет балочных и клинчатых перемычек; расчет односводчатых станций, опирающихся на массивные опоры; особенности расчета станций мелкого заложения [7].

^ 4.2.5. Связь станций метрополитена с поверхностью земли

Лестничные спуски. Эскалаторы и лифты. Преимущества эскалаторов. Схема эскалатора и его конструктивные элементы. Производительность эскалатора. Габариты и размещение эскалаторных установок. Лифты и условия их рационального применения.

Схема одномаршевых вухмаршевых эскалаторных комплексов. Конструкция эскалаторного тоннеля, натяжной камеры и сопряжения между ними. Использование эскалаторного тоннеля в качестве вентиляционного канала. Внутреннее обустройство эскалаторного тоннеля и натяжной камеры. Планировка и конструкция машинного помещения. Сопряжение машинного помещения с эскалаторным тоннелем.

Наземные и подземные вестибюли метрополитена, их планировка и архитектурное оформление. Привязка наземных вестибюлей на плане городской застройки.

Конструкция подземных вестибюлей. Подземные вестибюли, совмещенные с подуличными переходами. Промежуточные вестибюли, их назначение и конструкция [7].

^ 4.2.6. Пересадки на линиях метрополитена

Схемы планировочных решений пересадок. Схемы пересадок по высоте.

Конструкция пересадочных тоннелей и их пересечений со станциями.

Конструкция объединенных пересадочных станций глубокого и мелкого заложения [7].

^ 4.2.7. Санитарно-технические устройства метрополитена

Задачи вентиляции тоннелей метрополитена и принципы проектирования системы вентиляции. Определение объема проветривания. Вентиляционные установки и их подбор.

Устройства для подачи и распределения воздуха, их конструкция и размещение: киоски, вентиляционные шахты, камеры и тоннели.

Водоотвод и водоотлив: источники поступления вод в тоннели; устройства для отвода воды со станций и перегонов; водоотливные установки (основные, транзитные, местные), их размещение, конструкция обделки и оборудование.

Водоснабжение, отопление и канализация линии метрополитенов [7].

^ 4.2.8. Гидротехнические тоннели

Основные сооружения гидроэнергоузлов. Деривационные тоннели. Уравнительные шахты и напорные бассейны. Подземные машинные здания. Особенности проектирования деривационных тоннелей в плане и профиле. Внутреннее очертание и размеры сечений напорных и безнапорных тоннелей. Конструкции обделок гидротехнических тоннелей. Особенности их статистического расчета [7].

^ 4.2.9. Коммунальные тоннели

Проектирование коммунальных тоннелей в плане и профиле. Поперечные сечения и конструкции обделок. Основные способы сооружения. Применение щитового способа работ и продавливания готовых секций [7, c. 535-536].

^ 4.2.10. Судоходные тоннели

Требования к плану и профилю судоходных тоннелей. Поперечные сечения и типы обделок судоходных тоннелей. Оборудование для проводки судов [7, c. 537-538].

^ 4.2.11. Тоннели городских пересечений

Требования к поперечному сечению, плану и продольному профилю городских транспортных и пешеходных тоннелей. Конструкции и гидроизоляция тоннелей. Нагрузки и основные расчетные положения. Водоотвод и вентиляция. Особенности строительства [7, c. 537].


^ 4.3. Лабораторный практикум


№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

4.2.8

Испытание железобетонной балки.


^ 4.4. Практические занятия


№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических занятий

1

4.2.1

Построение плана и продольного профиля станции метрополитена. Защита тоннеля от подземных вод.

2

4.2.4

Определение расчетных нагрузок на обделку. Расчет конструкции. Постройка тоннеля.

3

4.2.9

Конструирование тоннельных обделок кругового очертания. Расчет геометрических размеров щитов. Состав проходческих комплексов.


5. самостоятельная работа


Курсовой проект «Конструкция станции метрополитена». Варианты станции (2-3), выбор варианта конструкции станции; основные параметры станции; нагрузки, действующие на станцию; статистический расчет обделки и проверка несущей способности основных конструктивных элементов. Объем графической части проекта: 2 листа формата А2 и расчетно-пояснительная записка.


^ 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


6.1. Рекомендуемая литература

Основная

  1. Филиппов И.И. Тоннели и метрополитены. Часть 3. – М.: РГОТУПС, 2006 – 94с.

  2. Филиппов И.И. Тоннели, сооружаемые щитовым и специальными способами. М.: РГОТУПС, 2004. – 211с.

  3. Сонин А.Н. Колонные станции метрополитена. Уч. пособие. М.: МИИТ, 2006.

  4. Сонин А.Н. Пилонные станции метрополитена. Уч. пособие. М.: МИИТ, 2006.

  5. СНиП 32-04-97. Тоннели железнодорожные и автодорожные. М.: Госстрой России, 1997.

  6. Малый И.М. Тоннели и метрополитены. САО СНИИС. М.: Трансстрой, 2001.

Дополнительная

  1. Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены. – М.: Транспорт, 1989.

  2. Богомолов Г.М. и др. Справочник инженера-тоннельщика. М.: Транспорт, 1993.

  3. Филиппов И.И. Тоннели и метрополитены. Часть 2. М: РГОТУПС, 2002. – 127с.

  4. Эстеров Я.Х. Буровзрывные работы. Учебник. М.: Транспорт, 1983.




    1. Средства обеспечения освоения дисциплины

Компьютерные программы: intab-12, Лира-9, АВТОКАД-2004.


^ 7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Специальная лаборатория «Мосты и транспортные тоннели».


8. Методические рекомендации по

организации изучения дисциплины


На установочной сессии преподаватель дает общие рекомендации по изучению дисциплины: ведение конспекта, получение в университетской библиотеке или МБА рекомендуемой учебной литературы, приобретение в книжных магазинах и в киоске университета новой нормативной, справочной и другой литературы по специальности.

По сложным и принципиально важным темам, кроме лекций, проводятся практические занятия для разработки деталей конструкций и сооружений. Примером может служить составление схем сооружения однопутного тоннеля, выбор расчетной схемы обделки.

Студентам рекомендуется для более глубокого освоения дисциплины и ее связи с практикой самостоятельно ознакомиться с имеющимися типовыми проектами, конструкциями, постоянно посещать действующие строительные выставки Российской Федерации и международные выставки по строительству, организуемые в Москве или в других городах. На них можно ознакомиться не только с экспонатами, но и с проектами, отражающими последние достижения отечественного и зарубежного тоннелестроения.

Для самостоятельного изучения дисциплины студентами и подготовки их к экзамену, по каждой теме указывается список литературы и страницы, относящиеся к этой теме.

Для подготовки к экзамену студентам заранее выдают перечень вопросов по основным темам, программам.

Методические указания для студентов


Общие указания


По учебному плану студенты специальности «Мосты и транспортные тоннели» должны выполнить лабораторные работы по выбору варианта и способа строительства станции, а также расчета ее конструкции.

Работа выполняется группой студентов под руководством преподавателя.

В начале работы студент должен ознакомиться с целью и содержанием работы, с методикой и последовательностью ее выполнения, четко выполнять все указания преподавателя.

Результаты работы студент записывает в журнал лабораторных работ. Полученные данные сравнивают с результатами теоретических расчетов. Все материалы по выполненным лабораторным работам сохраняются и предъявляются при сдаче зачета.


Работа № 1


Выбор способа строительства


Выбор способа строительства следует производить с учётом заданной глубины заложения, инженерно-геологических условий и характера наземной застройки. При глубине до 12-15 м от поверхности земли до уровня платформы практически в любых условиях целесообразно выбирать открытый способ работ. В случае невозможности раскрытия поверхности на весь период строительства станции, возможно применение варианта с устройством стен в траншеях с опиранием на них перекрытия, возводимого в первую очередь, при этом объём грунта выбирается под защитой верхнего перекрытия, на котором уже восстановлена городская поверхность.

При глубине заложения станции более 23-25 м, за исключением наличия водонасыщенных мелкозернистых песков, следует выбирать закрытый способ работ. В мелкозернистых водонасыщенных грунтах возможно применение опускных секций, сооружаемых на поверхности и опускаемых с подработкой грунта под нижними концами стен. При глубине заложения от 12-15 до 23-25 м выбор открытого или закрытого способа определяется путём технико-экономического сопоставления вариантов, с учётом конкретных инженерно-геологических условий строительства.


Работа № 2


Выбор варианта конструкции станции


Сравнение вариантов и выбор оптимального решения является весьма ответственным разделом работы и требует всестороннего анализа технико-экономических показателей вариантов поперечных сечений с учётом градостроительных требований, развития индустриальной базы строительства, наличного парка горнопроходческого и подъёмно-транспортного оборудования и других факторов. Например, в начальный период строительства сети метрополитена в городе, при отсутствии собственной базы стройиндустрии, могут оказаться предпочтительными монолитные конструкции. В случае проектирования станции в центральной части города, вблизи крупного мемориального центра или в иных уникальных по своему градостроительному значению условиях, также может оказаться целесообразной монолитная конструкция, сооружаемая в открытом котловане, как обеспечивающая большой простор для создания выразительного архитектурного облика сооружения. Анализ всех этих факторов должен быть произведён в пояснительной записке при выборе варианта.

Для ориентировочного определения стоимости вариантов могут быть использованы материалы, приведённые в прил. 6. Для сравнения вариантов составляется таблица, включающая следующие основные показатели, определённые для всей станции на 1 пог. м длины.

При закрытом способе работ:

  1. Объём грунта по наружному очертанию.

  2. Объём железобетона обделки (сборного и монолитного отдельно).

  3. Вес чугуна обделки.

  4. Вес стальных конструкций (колонн, прогонов).

  5. Протяжённость швов расчеканки.

При открытом способе работ:

  1. Объём разработки грунта (по размерам котлована).

  2. Объём обратной засыпки грунта.

  3. Объём монолитного и сборного железобетона обделки (раздельно).

  4. Площадь гидроизоляции конструкций.

Во всех случаях:

  1. Ширина платформы.

  2. Площадь платформы.

  3. Объём внутреннего пространства на одного пассажира в час «пик».

Размеры основных элементов станции при вычислении объёмов допускается назначать по аналогии с существующими однотипными конструкциями. При наличии новых типов конструкций их размеры определяются по результатам предварительных расчётов.

Для детальной проработки должен выбираться вариант, обладающий наилучшими эксплуатационными показателями, наименьшими стоимостью и сроками строительства. При прочих равных показателях предпочтение следует отдавать тому варианту, для осуществления которого требуется меньший объём монолитных конструкций, сооружение которого производиться наиболее механизированным способом с минимальным применением ручного труда.


Работа № 3


Расчет конструкций станций


^ 3.1. Станции, сооружаемые открытым способом


Станции, сооружаемые открытым способом в котлованах с откосами или со свайным креплением, рассчитываются на нагрузки от собственного веса конструкции, от веса засыпки грунтов (вертикальное и горизонтальное давление), от гидростатического давления, от веса дорожного покрытия и от временной нагрузки на поверхности земли.

Расчёт на нагрузки, возникающие в период строительства, в курсовом проекте может не производиться.

^ Нагрузка от собственного веса конструкции определяется по проектным размерам, принятым в первом приближении по аналогии с существующими сооружениями, и включает в себя:

вес конструкции перекрытия;

вес выравнивающего слоя цементно-песчаного раствора – 2-3 см;

вес гидроизоляционного покрытия из трёх слоёв гидроизола;

вес защитного покрытия (бетон или железобетон – до 10 см).

^ Нагрузка от веса грунта над перекрытием определяется по формуле

qзас = γ1 h,

где γ1 – объёмный вес грунта засыпки;

h – расстояние от поверхности земли до верха конструкций.

При расположении сооружения в водопроницаемых пористых грунтах, содержащих свободную воду, нагрузки от давления грунта следует определять как совместное давление воды и грунта во взвешенном состоянии.

Объёмный вес взвешенного грунта определяется по формуле

γвзв =(γуд - 1),

где ε – коэффициент пористости грунта;

γуд – удельный вес грунта.

^ Нагрузка от веса дорожного покрытия (если таковое имеется) в курсовом проекте может не учитываться.

Нормативная величина давления на стены обделки от постоянной нагрузки

= μqп и = μ (qп + γ2 hст),

где μ – коэффициент бокового давления,

μ = tg2(450 - );

γ2 и φ - соответственно объёмный вес и угол внутреннего трения грунта за стенами станции.

^ Нормативную временную вертикальную нагрузку от транспорта на дневной поверхности следует принимать в виде нагрузок Н-30 и НК-80.

Давление от колёс вертикальной автомобильной Н-30 и колёсной НК-80 нагрузок на конструкции станций определяется с учётом распределения в дорожном покрытии и бетонном основании под углом 450, а в грунте под углом 300 к вертикали от площадок соприкасания скатов машин с дорожным покрытием. При этом следует рассматривать различные схемы расположения транспорта на поверхности: над станцией и призмами обрушения, в пределах одной призмы обрушения (несимметричное загружение), движение транспорта вдоль оси станции и в поперечном направлении.

В курсовом проекте вертикальную нагрузку на уровне перекрытия станции от транспорта на дневной поверхности разрешается принимать равномерно распределённой и определять по формулам.

При заданной высоте засыпки h в расчёт принимается большая из двух полученных величин.

^ Величина давления на стены обделки от временной нагрузки

Р = μqв и Р = μ(qв + γ2 hст).

Расчётные нагрузки на элементы обделки определяются путём умножения полученных нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузки, приведенные в прил. 5. Величины коэффициентов перегрузки n>1 или n<1 выбираются с таким расчётом, чтобы учесть наиболее выгодные сочетания нагрузок.

При наличии подземных вод нагрузка от них учитывается на той части сооружения, которая расположена ниже уровня воды.

Обделки станции открытого способа работ с одним или двумя рядами колонн рассчитываются как многопролётные статические определимые рамы на упругом основании. Расчёт рам производится методом расчленения на отдельные элементы. Элементы перекрытия станции рассчитываются как изгибаемые однопролётные плиты.

Прогоны и колонны станции рассчитываются на нагрузки, передаваемые от элементов перекрытия.

Стеновые элементы рассчитываются как внецентренносжатые конструкции по двум расчётным схемам: с расположением временной нагрузки в пределах ширины станции или только на призме сползания грунта.

Лотковая часть станции должна рассчитываться как плита на упругом основании, однако возможны некоторые упрощения, облегчающие расчёт. Лотковую часть можно рассчитывать как плиту, загруженную усилиями от стен и колонн и неравномерным давлением отпора грунта, распределённым по закону треугольника.

Односводчатая станция открытого способа работ рассчитывается как рама с ригелем криволинейного очертания с прямолинейным или сводчатым лотком, в зависимости от принятой конструктивной схемы и наличия подземных вод.

При расчёте этих конструкций учитывается наличие упругого отпора грунта за стенами обделки, характеризуемого коэффициентом постели k кН/м3.


^ 3.2. Станции, сооружаемые закрытым способом


Обделки станций глубокого заложения, сооружаемых закрытым способом, рассчитывается на следующие нагрузки: давление горных пород, гидростатическое давление, собственный вес конструкций.

^ Вертикальную нагрузку на станцию от давления горных пород, учитывая обычные условия заложения станций по глубине, допускается принимать равной весу полного столба пород над станцией, без учёта сводообразования.

^ Боковое горное давление на обделку учитывается только при заложении в породах коэффициентом крепости f < 3 и определяется по формуле

Р = (q + γ) tq2 (450 - )

Расчётные нагрузки определяются путём умножения нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузки. При этом поскольку боковое давление, как правило, улучшает условия работы конструкции, то при определении его учитываются коэффициенты перегрузки n < 1.

^ Нагрузка на обделку от гидростатического давления в водопроницаемых породах определяется как вес водяного столба в уровне оси обделки. Эта нагрузка принимается равномерно распределённой по всему периметру обделки. Нагрузка от горного давления определяется при этом с учётом взвешивающего влияния воды.

Нагрузка на обделку от гидростатического давления в водонепроницаемых породах определяется как вес слоя воды, расположенного над пластом водонепроницаемых пород, и добавляется к нагрузке от горного давления.

^ Собственный вес конструкции обделки следует учитывать только в тех случаях, если его величина превышает 10% нагрузки от горного давления.

При составлении курсового проекта должны быть рассчитаны следующие элементы обделки:

для односводчатых станций – свод, опирающийся на массивные опоры, и отдельно-обратный свод. Такая последовательность расчёта обуславливается порядком работ по сооружению станции;

для пилонных станций – замкнутое кольцо обделки беспроёмной части станции, разомкнутое кольцо обделки проёмной части станции, перемычка, перекрывающая проём, крайнее пилонное кольцо;

для колонных станций – трёхсводчатая конструкция обделки станции, перемычка, перекрывающая пролёты между колоннами, колонна.

Пример расчётной схемы конструкции односодчатой станции с чугунной обделкой свода показан на. В случае сборной железобетонной конструкции свода расчётная схема представляет собой шарнирную систему с упругими опорами, учитывающими отпор породы на части свода. При чугунном своде, в целях упрощения расчёта, отпор породы может не учитываться.

Обратный свод обделки такой станции, возводимый в последнюю очередь, рассчитывается как двухшарнирная или многошарнирная арка, лежащая на грунте и воспринимающая нагрузку от гидростатического давления.

Сборные обделки замкнутых колец трёхсводчатых пилонных станций рассчитывается по схемам круговых обделок.

Обделки рассчитываются как статически неопределимые системы методом сил; лишними неизвестными являются моменты во введённых шарнирах.

Расчёты обделок могут выполнятся приближёнными способами с введением в расчётные схемы таких упрощений, которые, соответствуя общему характеру статистической работы конструкции, ведут к некоторому повышению запаса прочности сооружения.


В целях уменьшения трудоёмкости расчёта, моменты в шарнирах, расположенных ниже горизонтальной оси кольца, могут быть приняты равными нулю. При расчётах обделок из чугунных тюбингов, если стык тюбингов расположен вблизи шелыги, величина изгибающегося момента в этом сечении может быть определена в начале расчёта из рассмотрения равновесия усилий в стыке тюбингов (рис. 4) по формуле

М = (N +∑Nб)(Z - ) + ∑Nбaj ,

где – ширина кольца обделки;

^ Rсм – нормативное сопротивление смятию торца тюбинга;

Nб – расчётное усилие в болте.


Перемычка пилонной станции, работающая на нагрузки от разомкнутых колец обделки, может рассчитываться в предельном состоянии как трехшарнирная арка, ось которой проходит через центры передачи усилий в шелыге и на опорах арки.

Напряжение в сечениях перемычки (рис. 5а) могут определятся по приближённым формулам:

σш = Nш ()≤Rс ,

σо = Nо() ≤ ^ Rс .

в этих формулах:

Nш = ;

Nо = Nш + 0,5 NL sinαо;

f = (0,5hо + ео)cosαо + еш – 0,5hш;

еш = 0,4 ;

ео = 0,4 ;

hш, Fш, Iш, hо, Fо, Iо – высота, площадь и момент инерции сечения перемычки соответственно в шелыге и на опоре.


Пилонные кольца обделки станции рассчитываются на нагрузки, передаваемые от перемычек, при этом усилия в пилонных кольцах могут определятся по формулам:

в крайнем кольце Nкп = 2,4N;

в среднем кольце трёхкольцевого пилона Nсп = 2,2N;

в среднем кольце четырёхкольцевого пилона Nсп = 1,6N,

где N – усилие в кольце беспроёмной части станции на уровне горизонтального диаметра.

Перемычки колонной станции рассчитываются таким же способом, как и перемычки пилонной станции, только нагрузкой на перемычку является равнодействующая усилий, передаваемых от бокового и среднего тоннелей станции (рис. 5б). В этом случае геометрические характеристики сечений определяется в направлении оси, совпадающей с равнодействующей нагрузок. При этом в расчётные формулы вместо и нужно подставлять соответствующие расстояния от центра тяжести до крайних точек сечений.

Колонна станции рассчитывается на внецентренное сжатие на нагрузки, передаваемые от перемычек. Эксцентриситет приложения нормативной силы, учитывая неточности изготовления и монтажа колонн, принимается равным 0,1 ширины колонны в поперечном сечении станции.

Проверка несущей способности элементов станции производится в соответствии с указаниями.

Приложение 1


^ Значения коэффициента крепости fкр (по проф. М.М. Протодьяконову), объемного веса γ и угла внутреннего трения φ° пород

Категория грунта

Грунты

Коэффициент крепости fкр

Объемный вес γ, т/м3

Угол внутреннего трения φ°, град.

Условное сопротивлению сжатию R, кгс/см2

1

2

3

4

5

6

Очень крепкие

Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты, исключительные по крепости другие породы

20

2,8-3,0

87

120-150

Очень крепкие гранитовые породы, кварцевый порфир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец, самые крепкие песчаники и известняки

15

2,6-2,7

85

120-150

Плотный гранит и гранитовые породы, очень крепкие песчаники и известняки, крепкий конгломерат, очень крепкие железные руды

10

2,5-2,6

82°30′

120-150

Крепкие

Крепкие известняки, некрепкий гранит, крепкие песчаники, крепкий мрамор, доломит, колчеданы

8

2,5

80

90-100

Обыкновенный песчаник, железные руды

6

2,4

75

90-100

Песчанистые сланцы, сланцеватые песчаники

5

2,5

72°30′

90-100

Средние

Крепкий глинистый сланец, некрепкие песчаники и известняки, мягкий кингломерат

4

2,5

70

55-70

Некрепкие сланцы, плотный мергель, крепкая сцементированная глина

3

2,5

70

35-40

Мягкий сланец, мягкий известняк, мерзлый грунт, обыкновенный мергель, разрушенный песчаник, сцементированная галька и хрящ, каменистый грунт

2

2,4

65

20-25

Щебенистый грунт, разрушенный сланец, слежавшаяся галька и щебень, отвердевшая глина, крепкий каменный уголь

1,5

1,8-2,0

60

20-25

Глина плотная, средний каменный уголь (fкр = 1,0 ÷ 1,4), крепкий нанос, глинистый грунт, земля, смешанная с камнем

1,0

1,8

45

20-25

Легкая песчанистая глина, лесс, гравий, мягкий уголь (fкр = 0,6 ÷ 1,0)

0,8

1,6

40

5-10


(продолжение) Приложения 1

1

2

3

4

5

6

Слабые

Песок плотный, чистый мелкий гравий

0,7

1,5

35

-

Песок влажный, супесок, растительный грунт, торф, легкий суглинок

0,6

1,5

30

-

Неустойчивые

Песок (осыпи), мелкий гравий, свеженасыпная земля, добытый уголь

0,5

1,7

27

-

Плывуны, болотистый грунт, разжиженный лесс и другие разжиженные грунты (fкр = 0,1 ÷ 0,3)

0,3

1,5-1,8

9

-



Приложение 2
^
Нормы заполнения платформы станций

Наименование

Плотность заполнения платформы η, м2/чел

Коэффициент однородности R

Периодические массовые пассажиропотоки большой интенсивности у стадионов и т. п.


Регулярные массовые пассажиропотоки меньшей интенсивности в центре города, у вокзалов, театров, торговых центров


Постоянные пассажиропотоки средней интенсивности на обычных станциях

0,33


0,55


0,75

0,5


0,75


1



Приложение 3


Размеры основных элементов станций

№ пп.

Наименование элементов

Размеры, м (не менее)

1

2

3

1


2


3


4


5


6


7


8


9

Ширина основной платформы:

а) мелкого заложения

б) глубокого заложения колонной


Ширина боковой платформы


Ширина платформы в беспроёмной части пилонной или колонной станции


Расстояние от края платформы до грани колонны в колонной станции


Высота платформы от уровня головки рельсов


Ширина проходов между средними и боковыми тоннелями


Высота проходов и переходов:

а) по оси

б) у края


Высота служебных помещений под платформой станции


Диаметры тоннелей (наружные):

а) перегонного

б) станционного

в) для трёх эскалаторов

г) для четырёх эскалаторов


8-10

12


4


3,2


2,0


1,1


2,5


2,3

2,1


2,3


5,5

8,5

7,5

9,9




Приложение 4


Нормы пропускной способности

№ пп.

Наименование

Количество пассажиров в один час

1


2


3

Переходы и коридоры на 1 пог. м ширины:

при одностороннем движении

при двухстороннем движении


Лестницы на 1 пог. м ширины:

на спуск

на подъём

при двухстороннем движении


Эскалатор шириной 1 м при скорости движения 0,9 м/с



4000

3500


3500

3200

3000


8000

П р и м е ч а н и е. Ширину лестниц,. Мостиков и переходов принимать не менее 2,5 м.


Приложение 5


Коэффициент перегрузки

№ пп.

Вид нагрузки

Коэффициент перегрузки

1

2

3

1


2


3


4


5


6


7


8

Вертикальное горное давление:

от веса грунта при сводообразовании

от веса всей толщи грунта над тоннелем при закрытом способе работ

то же при открытом способе работ


Горизонтальное горное давление


Гидростатическое давление


Собственный вес конструкций:

сборных

монолитных


Собственный вес защитных, изоляционных и других покрытий проезжей части


Железнодорожная нагрузка


Колёсная нагрузка НК-80


Автомобильная нагрузка Н-30




1,5

1,1(0,9)


1,2(0,9)


1,2(0,7)


1,1(0,9)


1,1(0,9)

1,2(0,8)


1,5(0,9)


1,3


1,1


1,4




оставить комментарий
страница1/3
Дата11.11.2011
Размер0,55 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх