Расчет и проектирование железнодорожного пути

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ МОСТЫ И ТРАНСПОРТНЫЕ ТОННЕЛИ

КАФЕДРА материаловединие и ТКМ

Контрольная

По дисциплине «Строительные материалы»

Выполнил студент 13-СМТ-1

Клемцов А.М.

Научный руководитель:

профессор

Ананенко Алексей Анатольевич.

НОВОСИБИРСК

2016г.

Грунтовый массив г. Красноярска

Город Красноярск расположен на берегах реки Енисея в пределах Чулымо-Енисейской инженерно-геологической области, являющейся северной окраиной Алтае-Саянского горно-складчатого региона. Рельеф области имеет характер слабохолмистой равнины с абсолютными отметками 200 - 350м, на фоне которой выступают эрозионные останцы высотой 500 - 600м. Довольно значительные высоты и существенное эрозионное расчленение поверхности позволяет отнести рельеф к низкогорному, с карстовыми воронками и карстовыми озерными котловинами. В пределах города и его окрестностей выделяются различные генетические типы рельефа.

На юго-западе от города, в области Восточных Саян, выделяется эрозионно-тектонический рельеф, расположенный в пределах распространения нижнепалеозойских эффузивно-осадочных и метаморфических пород. Он характеризуется повышенной расчлененностью, абсолютные отметки отдельных сопок 600 - 800м при относительном превышении 200 - 350м.

К северу и востоку от городской территории развит денудационно-аккумулятивный рельеф, в основании которого залегают породы девонского и юрского возраста. Эта территория представляет собой холмистую равнину, пересекаемую несколькими речными долинами и логами. Абсолютные отметки положительных форм рельефа составляют 350 - 450м, глубина вреза достигает 40 - 80м. Отдельные холмы, располагаясь в виде цепочек, образуют увалы с плавными очертаниями склонов.

Речные долины, пересекающие равнины увало-холмистого рельефа, имеют ширину 500 - 600м и глубину вреза до 150м (речки Березовка, Сытик).

Для центральной части города характерен эрозионно-аккумулятивный рельеф, представленный долинами р. Енисея и его притоков, рек Маны, Базаихи, Березовки и Качи.

В долине р. Енисея выделяется пойма и семь надпойменных террас. По правому берегу развиты первая, вторая, шестая и седьмая террасы общей шириной до 8 км. По левому берегу долины выделяются первая, втора, четвертая и пятая надпойменные террасы с суммарной шириной от 2 до 8 км. Абсолютные отметки воды в русле Енисея составляют от 130 до 135 м. Высота надпойменных террас над урезом воды изменяется от 6м у первой до 120м у седьмой надпойменной террасы. Максимальные высоты с абсолютными отметками 270 - 300м, характерные для правого берега, и 160 - 250м, характерные для левого берега, приурочены к водораздельным пространствам.

В долинах притока Енисея рек Манны, Базаихи, Качи выделяются пойма и две надпойменные террасы высотой 3, 12 и 30 метров.

Геологическое строение грунтового массива

В геологическом строении грунтового массива участвуют разновозрастные грунты от раннепалеозойских до четвертичных (рис. 9.4). В южной части массива на линии Енисей - Дивногорск в береговых откосах Енисея обнажаются скальные грунты нижнего палеозоя: мраморизованные известняки, кремнистые и хлоритовые сланцы, конгломераты и дайки габбро. Метаморфические сланцы имеют тонкоплитчатую текстуру, известняки - крупноглыбовую отдельность. Грунты смяты в складки, залегают в виде моноклиналей с углом падения крыльев от 60 до 80. Все грунты пересекаются дайками габбро и разбиты тектоническими трещинами на отдельные блоки.

В западной части массива в направлении линии Красноярск - Тайшет распространены скальные грунты девонского возраста, представленные диабазами, базальтами, вулканическими базальтовыми туфами, переслаивающимися с горизонтами конгломератов, песчаников, алевролитов, известняков, аргиллитов и мергелей. Мергели имеют характерную красноватую, красно-бурую окраску, интенсивно выветрелые на глубину до 30 м.

Грунты девонского периода залегают с несогласием на нижележащих палеозойских породах, смяты в антиклинальные и синклинальные складки с углом падения крыльев от 10 до 40.

На скальных грунтах палеозоя с несогласием залегает толща мезозойских, юрских полускальных грунтов, представленных серыми слабосцементированными глинистыми песчаниками, глинистыми мергелями, алевролитами, аргиллитами. Наблюдается тонкое переслаивание этих грунтов и присутствие прослоев и линз бурых углей. Юрские грунты залегают в виде пологих моноклинальных структур с углом падения слоев 10 - 15.

Верхняя зона девонских и юрских грунтов представлена их элювием: дресвяно-щебнистым грунтом, состоящим их обломков песчаников, мергелей, алевролитов с песчаным и глинистым заполнителем. Их мощность составляет 1 - 3м.

Верхняя часть разреза водораздельных пространств массива сложена лёссовыми грунтами четвертичного периода, представленными переслаиванием суглинков, супесей и песков. Суглинки и супеси зачастую обладают просадочными свойствами. Мощность четвертичных грунтов составляет от 5 до 17м.

Речные долины выполнены аллювиальными грунтами четвертичного возраста. К грунтам нижнечетвертичного возраста относятся отложения седьмой надпойменной террасы Енисея. Её высота над урезом воды в реке составляет 120 м. В основании террасы на цоколе высотой 70 - 80м, сложенном скальными грунтами девона и юры, залегают галечники мощностью до 10м. Верхняя часть террасы сложена желто-бурыми лёссовыми суглинками мощностью около 30м.

В строении остальных надпойменных террас и пойм, как Енисея, так и его притоков, преобладают галечники с линзами гравия и песка. Верхние части разрезов надпойменных террас сложены суглинками и супесями делювиального генезиса с различной степенью облёссования.

Физико-механические свойства четвертичных и мезозойских грунтов представлены в табл.

Таблица . Показатели физико-механических свойств грунтов

Подземные воды

В грунтовом массиве г. Красноярска распространены три типа подземных вод. В предгорном районе, прилегающем к отрогам Восточного Саяна, распространены трещинно-жильные воды. Водовмещающими породами являются нижнепалеозойские трещиноватые грунты: песчаники кремнистые и хлоритовые, кристаллические сланцы и мраморы. Для этих пород характерна повышенная раздробленность, наличие глубоких тектонических разломов и карстовых полостей в известняках кембрийского возраста. Дебит источников достигает до 100л/с. По химическому составу трещинные и карстовые воду пресные, гидрокарбонатно-кальциевые с минерализацией до 0,3г/л и общей жесткостью от 0,5 до 4,8мг экв.

Пластово-трещинные и трещинные подземные воды залегают в песчаниках, алевролитах и конгломератах девона. Водоносные горизонты не выдержаны по простиранию, залегают на различных глубинах. Глубина залегания этих вод изменяется от 10 до 100м. Источники, дренирующие пластово-трещинные воды, наблюдаются в долинах рек Маны, Базаихи, Березовки, их дебит не превышает 50л/с.

В толще грунтов юрского периода трещинно-пластовые воды приурочены к пластам углей, песчаников и алевролитов. Наибольшей водообильностью характеризуются угольные пласты. Удельный дебит скважин, вскрывших эти горизонты, составляет до 0,2 л/с. Грунтовые воды широко распространены в русловых аллювиальных грунтах речных долин Енисея и его притоков. Дебит скважин достигает 510 л/с. Их запасы зависят от мощности гравийно-галечниковых грунтов, залегающих в основании всех надпойменных террас и пойм.

На водораздельных участках городской территории грунтовые воды приурочены к основанию толщи лёссовых грунтов и зоне выветривания скальных грунтов Юры. Глубина их залегания составляет 5 - 10м. Воды пресные с минерализацией до 1г/л, преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые и натриевые.

В толще грунтового массива имеют развитие следующие геологические процессы: оползневые, просадка лёссовых грунтов, оврагообразование.

В связи с глубоким сезонным промерзанием (до 3,0м) широко проявляется морозное пучение грунтов.

Строительство нового Крольского тоннеля

Тоннель расположен на перегоне Джекта - Крол направления Абакан - Саянская Красноярской железной дороги.

Старый Крольский тоннель был проложен еще в 1965 году. С вводом в эксплуатацию нового Крольского тоннеля старый будет закрыт на реконструкцию.

Кроме того, после ввода нового Крольского тоннеля в эксплуатацию перегон Джетка - Крол стал двухпутным, что позволит увеличить пропускную способность линии.

В строительство нового тоннеля ОАО «РЖД» вложило 7,5 млрд рублей. геологический грунтовый инженерный тоннель

Начало строительства - 2004 г., окончание строительства - 2011 г.

Протяженность тоннеля - 2253,6 м.

Новый Крольский стал первым в России железнодорожным тоннелем, проходка которого осуществляется механизированным тоннелепроходческим комплексом LOVAT.

Краткая справка

Географическое положение.

Курагинский район - крупнейший район юга края. Его площадь составляет 25,073 тысячи кв.км. Район граничит на севере с Саянским, Партизанским, Манским, Балахтинским районами, на западе - с Идринским, на юге - с Минусинским, Каратузским районами, республикой Тыва, на востоке - с Иркутской областью . Протяженность района с запада на восток около 400 км. Тайгой покрыто 2/3 территории района. Районный центр Курагино находится в 260 км от Красноярска. Район занимает уникальное географическое положение. От лесостепей северо-восточной части Минусинской котловины он переходит в подтаежную зону Присаянья, а затем в горную тайгу Восточного Саяна. У самой границы с Республикой Тыва в Курагинский район входят отроги Западного Саяна.

Если путешествовать по району, то из сухих остепненных просторов Кочергина и Шалаболина попадешь в березово-осиновые колки Курагина и Березовского с глубокими логами, поросшими сочным луговым разнотравьем. Севернее произрастают смешанные леса в районе п. Большая Ирба. А за Бурлунской горой, в Кордове и Усть-Каспе уже "поджимает" темнохвойная тайга. Восточнее Кошурникова горные хребты выделяются все отчетливее. На высокогорьях субальпийские и альпийские луга сменяются горной тундрой, каменистыми россыпями, нетающими снежными "языками" и ледниками.

Разнообразие природных ландшафтов привлекает в Курагинский район немало путешественников со всех уголков страны. Здесь есть великолепные места для рыбалки и охоты, сплава по горным рекам, сбора грибов, дикорастущих ягод, лечебных трав и кореньев, отдыха на песчаных и каменистых пляжах озер и рек, любителей спелеологии и альпинизма. Однако туризм в Курагинском районе практически в зачаточном состоянии.

Рельеф и геологическое строение.

"Свыше 500 миллионов лет назад в тех местах, где ныне поднимаются к небу горделивые вершины Саянских гор, было море. Волны его разбивались о берега раскинувшегося к северу бескрайнего древнейшего континента, получившего у геологов название "Сибирской платформы"", - писал Г. Федосеев в 1938 году.

Процесс горообразования продолжался более 200 миллионов лет. На месте моря поднялись высокие складчатые горы с острыми вершинами. Со временем горы разрушались и новое горообразование началось примерно 70 миллионов лет назад. Так образовались современные складчато-глыбовые горы и нагорья. Окончательно Саяны все еще не сформированы. С одной стороны, идет разрушение, с другой - поднятие.

Если посмотреть на карту-схему рельефа Курагинского района (прил.2), то можно выделить:

Хребет Крыжина (названного в честь русского топографа) пролегает в центре Кизиро-Казырского округа Восточного Саяна и является водоразделом рек Кизир и Казыр. Длина хребта более 200км., ширина от 40 до 50 км, высота от 1200 м на западе до 2920 км на востоке. Самая высокая точка Красноярского края находится в его восточной части, это пик Грандиозный, высотой 2922 метра.

Юго-западная граница округа проходит по гребням Ергак-Таргак, а на северо-востоке - по Манскому и Канскому Белогорьям.

Округ сложен складчатыми известняками вулканических пород: гранитов, сиенитов, диоритов, с которыми связаны месторождения золота и железных руд.

Рельеф отличается глубокими расчленениями и большими высотами, цирками (чашеобразными углублениями), гребнями, снежниками, речными долинами и ледниковыми озерами. Самые большие озера Тиберкуль, Тагасук, Можарское и др.

Амыло - Ергакский округ Западного Саяна составляют восточные окончания горной системы на границе с республикой Тыва.

Если безмолвное величие Саянских хребтов поражает своими огромными масштабами причудливостью форм, особенной дикой, суровой красотой, то рельеф напоминает холмистые просторы Русской равнины с березовыми перелесками и степными лугами.

Климат

Климат района резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха изменяется от -0,4 °С до -0,7 °С. Средняя температура июля +19,7 °С, января -20 °С

Годовое количество осадков составляет 430-440 мм; в мае - июне выпадает 90-95 мм; в августе - сентябре перед заморозками 100-105 мм.

Заморозки начинаются в первой декаде сентября, заканчиваются в последней декаде мая, на почве могут быть до первых чисел июня. Холодный период длится 170-180 дней. Максимальная глубина промерзания грунтов достигает 2,6 м.

Повышенное выпадение атмосферных осадков в осенний период обуславливает развитие интенсивного морозного пучения грунтов (табл. 1).

Таблица 1. Среднемесячные и годовые значения основных метеорологических показателей.

Грунтовый массив Крольского тоннеля на участке Абакан - Тайшет Красноярской железной дороги

Грунтовый массив Крольского тоннеля расположен в пределах территории Восточно-Саянского региона Алтае-Саянской горной страны.

В геоморфологическом отношении рельеф региона представляет денудационно-тектонические средневысотные и высокие горы с абсолютными высотными отметками до 2500 - 3000м. Для юго-восточной части региона типичны хорошо сохранившиеся древние плоскогорья, расположенные на высотах 1800 - 2800м, часто рассеченные глубокими (до 300 - 700м) ущельями.

Реки региона имеют узкие глубокие крутосклонные долины, многочисленные водопады и пороги.

Северо-Западная часть региона характеризуется низкогорным расчлененным рельефом с абсолютными отметками 500 - 900м, при относительных превышениях 100 - 400м. Характерны крупные плоские междуречные массивы с пологими склонами. Склоны средней крутизны (15 - 30) и крутые (более 30) приурочены к долинам крупных рек.

Геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика грунтов

В тектоническом отношении Восточно-Саянский регион отвечает области докембрийской (байкальской) складчатости. Он сложен наиболее древними архейскими и протерозойскими породами, испытавшими глубокий метаморфизм и интенсивную дислоцированность. В толще метаморфических пород в разрезах Восточного Саяна широко распространены интрузивные породы, представленные гранитами и габбро.

Гранитные тела мощностью от 5 до 100м залегают в зонах тектонических разломов. От гранитов в толщу вмещающих кристаллических сланцев распространены многочисленные жилы кварца и дайки аплитов.

Массив Крольского тоннеля состоит из грунтов различного литологического состава: кристаллических сланцев, мрамора, мраморизованных известняков и гранитов . Большую часть массива слагают кристаллические хлоритовые окварцованные сланцы. Грунты интенсивно рассланцованные, трещиноватые. Поскольку трещины кливажа залечены жилами кварца, кальцита, грунты в образцах характеризуются высокой прочностью (сопротивление сжатию более 120 МПа).

Мраморы и мраморизованные известняки, крупнокристаллические, массивные, залегают в виде слоев мощностью до 100 - 250 м, также обладают повышенной прочностью и относятся к категории средней устойчивости.

В зонах интенсивных тектонических дислокаций кристаллические сланцы и мраморы разбиты тектоническими трещинами северо-западного простирания на отдельные блоки и даже раздроблены и перетерты до состояния тектонической брекчии и тектонита. В этих зонах грунты относятся к категории совершенно неустойчивых, характеризуются коэффициентами крепости от 0,5 до 2.

Наибольшей прочностью характеризуются крупнокристаллические граниты, слагающие среднюю часть массива. Они по степени устойчивости характеризуются как устойчивые. Коэффициент крепости по Протодьяконову достигает 15.

К категории совершенно неустойчивых относятся дисперсные грунты в зонах порталов, представленные щебнем, глыбами и песчано-глинистым заполнителем.

Гидрогеологические условия региона определяются распространением трещинно-грунтовых и трещинно-карстовых вод в кристаллических сланцах и грунтах карбонатного состава. В зонах тектонических нарушений распространены трещинно-жильные воды. Напор трещинно-жильных грунтовых вод над кровлей тоннеля достигает 50 м. По составу подземные воды гидрокарбонатные кальциевые, натриевые, умеренно-жесткие.

Физико-географические условия района практики. Геологические процессы

Для региона характерна относительно высокая сейсмичность, до 8 - 9 баллов по шкале MSK-64. Активность Главного Саянского разлома подтверждается многочисленным количеством эпицентров землетрясений интенсивностью от 5 до 7 баллов. Широкое распространение карбонатных пород обусловило развитие карстовых процессов, как древних, так и современных. Развиты поверхностные карстовые формы: воронки, поноры, котловины; и подземные формы карста: пещеры, находящиеся в стадии активного развития, длиной до 1000 м и глубиной до 300 м. Карстовые полости, заполненные водой, обладают значительными статическими запасами воды и являются причиной прорывов подземных вод в подземные выработки. 2.2.1 Существующие методики экспериментального определения фазового состава влаги и температуры начала замерзания пород. Методы исследования фазового состава воды в мерзлых породах многочисленны. На приведена классификация методов определения фазового состава влаги в мерзлых породах. Из этого анализа следует, что для засоленных пород наиболее предпочтительным является калориметрические методы. Калориметры подразделяются по способу подвода тепла (периодический, непрерывный, импульсный, адиабатический, монотонный и т.д.) или по способу проведения эксперимента (нагревания - охлаждения, сканирования и т.д.). МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА ВЛАГИ В МЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ ФИЗИЧЕСКИЕ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ЯМР Нейтронный Гамма-спектроскопический ЭПР Ультразвуковой Дилато - метрический ДТА Изотермического калориметра Адиабатического калориметра Криоскопический Диэлектрический tg-потерь Электрического сопротивления СВЧ Гигроско- пический Контактный Сублима- ционный СНиП Андерсена . Классификация методов определения фазового состава влаги в мерзлых породах (Комаров, 2003) . Жидкостный изотермический калориметр используется для определения количества незамерзшей воды. Метод основан на измерении теплового эффекта, возникающего при оттаивании (частичном или полном) мерзлой породы. Суммарное количество тепла, пошедшее на нагревание образца мерзлого грунта, складывается из теплоты плавления и теплоты, затраченной на повышение температуры воды и скелета грунта. Поскольку полная теплоемкость калориметра известна, то, зная изменение температуры калориметрической жидкости, в которой находится образец, можно определить фазовый состав воды в мерзлых породах. Калориметрическое определение содержания незамерзшей воды в мерзлой породе 30 основано на измерении льдистости, а жидкая фаза находится по разности между общим содержанием воды и установленным количеством льда. Теплота фазового перехода лед- связанная вода в порах грунта принимается равной теплоте фазового перехода лед - свободная вода, а теплоемкость связанной воды - теплоемкости свободной воды. Данный метод обеспечивает достаточно высокую точность и является распространенным методом исследования фазового состава влаги мерзлых пород в научно исследовательских работах. Считается эталонным методом определения содержания незамерзшей воды и льда для глинистых пород в диапазоне температур от -0,5 до -100С. Недостаток метода в большой его трудоемкости и использовании дорогого и нестандартного оборудования. Адиабатический калориметр с непрерывным подводом тепла позволяет определять удельную теплоемкость скелета грунта одновременно с изучением фазового состава влаги, что ускоряет процесс исследования грунта. Для исследования в лабораторных условиях данный калориметр является наиболее приемлемым. 2.2.2 Методика экспериментального определения температуры начала замерзания калориметрическим методом. Температура начала замерзания определяется с помощью установки, представленной на рис. 2-3, которая состоит из массивного металлического корпуса с крышкой, в котором размещены четыре кассеты для исследуемого материала. В нижней части кассет расположены измерительные элементы, регистрирующие температуру образца. Датчики нулевой температуры выведены в гильзу в нижней части корпуса, который стыкуется с ноль- термостатом с помощью ограничительных колец.

В портальных участках тоннелей по склонам широко развиты обвалы, осыпи и курумы, обусловленные скоплением крупнообломочного материала на отлогих участках хребтов.

В зонах тектонических разломов следует ожидать проявления вывалов и внезапных прорывов подземных и водогрунтовых масс.

Схематический разрез массива Крольского тоннеля на участке Абакан - Тайшет, Красноярский край

1 - почвенно-растительный слой; 2 - щебень, глыбы с песчаным заполнителем; 3 - кристаллические хлорито-серицитовые окремненные сланцы, трещеноватые ; 4 - гранит; 5 - мрамор окремненный трещеноватый; 6 - известняк окремненный; 7 - тектонические разрывные трещины; 8 - уровень грунтовых вод.

Для определения коэффициента теплопроводности использовался метод пластины с коррекцией по эталонным телам как метод, дающий наименьшую погрешность, позволяющий надежно определять коэффициент в области фазовых переходов, что важно для засоленных по- род. Адиабатический калориметр с непрерывным подводом тепла позволяет определять удель- ную теплоемкость скелета породы одновременно с изучением фазового состава влаги. Данный калориметр отличается сравнительно большим калориметрическим стаканом, что позволяет ис- следовать представительные образцы пород. Принцип работы установки для определения температуры начала замерзания основан на регистрации динамики изменения температуры исследуемого образца в ходе его охлаждения (криоскопический метод). Переохлаждение воды в ходе замерзания сводится к минимуму за счет применения в данной установке инициаторов кристаллизации. Для определения химического состава влаги в засоленных породах использовались стандартизованные методы работы с водной вытяжкой. 3. Натурные определения химического состава водных вытяжек засоленных пород и проб криопэгов носят, как правило, фрагментарный (одномоментный) характер. Это обуславливают целесообразность применения для исследования выявления закономерностей и прогноза изменения их фазового и химического состава в зависимости от термобарических условий, со- временных методов термодинамического моделирования. Предложенная методика, включающая адаптированный и откалиброванный программный продукт, способы обработки результатов исходных стандартных химических анализов проб и затем полученной информации, является целиком оригинальной, не имея аналогов в зарубежной и отечественной практике и позволяя наиболее полно и адекватно, на сегодняшний день, отразить характер, протекающих в поровых растворах засоленных пород и криопгах , процессов криогенного метаморфизма. Методика проверена на большом экспериментальном материале. 130 4. Существующие взгляды о процессах изменения фазового и химического состава поровых растворов и криопэгов в диапазоне отрицательных температур основаны на представлениях о закономерностях криогенного метаморфизма морской воды, для которого характерна трех стадийность процесса. Однако большие степени их засоленности за счет криогенного концентрирования и более разнообразный водно-ионный состав приводят к различным сценариям реализации процесса: стадийности; выпадению солей кальцита, гипса, доломита магнезии - та; смещению температуры начала кристаллизации солей.

Новый тоннель расположен с нагорной стороны параллельно старому на расстоянии 36 м. Положе порталов назначено в створе с порталами существующего тоннеля.

Материалом для сооружения нишь, камер и портальных стен является монолитный бетон и железобетон. Несущие конструкции тоннеля выполняются в сборной обделке из железобетонных блоков. Типы обделки запроектированы с учетом расчетной сейсмичности 7 баллов. Кольцо обделки состоит из шести нормальных элементов и одного замкового. Зазор между кольцами сборной обделки, а также в местах примыкания нишь и камер предусмотрены деформационные антисейсмические швы. Зазор между обделкой и породой заполняется специальным раствором под давлением. Водонепроницаемость обделки обеспечивается установкой по контуру блоков упругих прокладок. Внутренние размеры сборной обделки кругового очертания на прямых и криволинейных участках не различаются.

Впервые в России проходка железнодорожного тоннеля осуществляется механизированным тоннелепроходческим комплексом.

30 мая 2008 года закончена проходка тоннеля.

На месте строительства второго пути тоннеля были возведены бетонный завод, механический цех, гараж для горной техники, четыре общежития, столовая. Проходка второй нитки Крольского тоннеля велось при помощи горнопроходческого комплекса производства канадской компании Lovat (это был первый случай в России проходки железнодорожного тоннеля механизированным тоннелепроходческим комплексом). Проходка велась в сложных геологических условиях: трасса тоннеля пролегала через неустойчивые породы (что потребовало дополнительных мероприятий по их закреплению с поверхности). Тоннелестроители натолкнулись на настоящее подземное озеро (водоприток составлял 300--350 мі/час при ожидаемом 40 мі/час), для откачки воды была построена специальная автоматическая система. Проходка тоннеля была закончена 30 мая 2008 года. Обделка тоннеля была выполнена из сборных железобетонных блоков.

Вторая нитка тоннеля была введена в эксплуатацию в ноябре 2011 года. Общая стоимость строительства второй нитки составила 7,5 млрд руб. После окончания строительства второй нитки предполагалась реконструкция первой нитки тоннеля .

С 8 октября 2005 года со строительной площадки западного портала Крольского тоннеля стартовал тоннелепроходческий комплекс LOVAT. 9,5 - метровый проходческий комплекс впервые был использован при строительстве железнодорожного тоннеля. Тоннель протяженностью 2253,6 метра пройден в сложных горно- геологических условиях. На протяжении 100 метров от западного портала проходка тоннеля велась по неустойчивым породам, выветренным до состояния суглинков, дресвы и щебня, что потребовало дополнительных мероприятий по закреплению грунтов с поверхности. В 1100 метрах от западного портала водоприток составил 300-350 мі/час при ожидаемом 40 мі/час. Для откачки воды была спроектирована и установлена автоматизированная система водоотлива внутри тоннелепроходческого комплекса. На протяжении всей проходки конструкция тоннелепроходческого комплекса постоянно модернизировалась и усовершенствовалась. Так был смонтирован комплекс для проведения контрольного нагнетания. Разработана система закачки мелкого гравия за обделочное пространство с использованием двух насосов Aliva 263, и монтажём дополнительного компрессора AtlasCopco GR110 производительностью 14 м3 /мин с рабочим давлением 20 атм. При неблагоприятных условиях залегания пород (угол падения от забоя 50-65є) наблюдались частые локальные вывалы и сколы со свода и лба забоя. Трещиноватость и крепость пород массива имеет непостоянный характер. При ожидаемой максимальной крепости по Протодьяконову f=8- 10, были встречены значительные по протяженности интервалы крепостью f=15, что значительно уменьшило скорость проходки и потребовало дополнительных мероприятий по усилению конструкции ротора. Не соответствие проектной геологии фактической потребовало выполнения опережающей разведки с бурением горизонтальных скважин через ротор буровым станком Диамек-250.

Строительный комплекс, включающий в себя тоннель, припортальные выемки, стройплощадки, ж.д. тупики, временный жилой поселок расположен в Манском и Курагинском районах Красноярского края и находится на "Трассе мужества" линии Абакан - Тайшет Красноярской железной дороги.

Новый тоннель расположен с нагорной стороны параллельно старому на расстоянии 36 м. Положение порталов назначено в створе с порталами существующего тоннеля.

Впервые в России проходка железнодорожного тоннеля осуществлялась механизированным тоннелепроходческим комплексом. Использовался ТПК LOVAT RME-375 SE, D=9,5 м с системой грунтопригруза .Длина туннеля 2253,6 метров .

О приближении поезда сообщают сигнальные лампы над сбойками - поочередно загораются то на одной стене, то на другой. Выглядит это необычно, особенно когда стоишь в середине тоннеля и не видно порталов - перемигивание, уходящее куда-то вдаль, в бездну. Перемигивание это не прекращается до тех пор, пока поезд полностью не проедет весь тоннель. Только тогда можно выходить из сбойки.

На стенах есть своего рода пикеты - от портала до портала нарисованы цифры, например цифра 69 значит, что мы находимся в 690 метрах от портала. Сделано это для удобства путейцев, оперативно сообщать о неполадках в тоннеле, указав метраж.

Материалом для сооружения нишь, камер и портальных стен является монолитный бетон и железобетон. Несущие конструкции тоннеля выполняются в сборной обделке из железобетонных блоков ( дюбенгов ). Типы обделки Крольского тоннеля запроектированы с учетом расчетной сейсмичности 7 баллов. Кольцо обделки состоит из шести нормальных элементов и одного замкового. Зазор между кольцами сборной обделки, а также в местах примыкания нишь и камер предусмотрены деформационные антисейсмические швы. Зазор между обделкой и породой заполняется специальным раствором под давлением. Водонепроницаемость обделки обеспечивается установкой по контуру блоков упругих прокладок. Внутренние размеры сборной обделки кругового очертания на прямых и криволинейных участках не различаются.

Проходка тоннеля была закончена 30 мая 2008 года.

Через каждые 30 метров есть лестница, ведущая на этот мостик который предназначен для пропуска подвижного. Такая конструкция пока уникальна в России.

А это портал нового Крольского тоннеля ОАО "РЖД" .

Размещено на Allbest.ru