Выбор числа путей в тоннелях

Тоннель может быть однопутным или двухпутным или один двухпутный тоннель может быть заменен двумя однопутными тоннелями. Число путей в тоннеле определяют при совокуп­ности учета следующих факторов: числа путей на участке до­роги, примыкающем к тоннелю, длины тоннеля, горно-геологических и гидрогеологических условий сооружения тоннеля, про­пускной способности железной дороги и перспектив дальней­шего развития народного хозяйства в районе строительства железной дороги и др. Если примыкающий участок дороги имеет один путь, то обычно и тоннель делается однопутным. Только в том случае, когда по перспективным планам ожидает­ся усиление грузооборота на дороге, необходимо заранее пре­дусмотреть строительство двухпутного тоннеля.

При ограниченном грузообороте дороги, наличии небольшой длины тоннеля, смягченных уклонов, мало отличных от руко­водящего уклона, и при сложных горно-геологических условиях возможно применение однопутного тоннеля. Тенденция к строи­тельству однопутных тоннелей довольно наглядно прослежи­вается в современной практике Японии, где, например, из построенных 28 тоннелей суммар­ной длиной 141км 16 тоннелей однопутных протяженностью 2,2 - 6,34 км. Сооружение вместо двухпутного тоннеля двух одно­путных тоннелей определяется горно-геологическими условиями и интервалом времени между строительством первого и второго тоннелей. В сложных горно-геологических условиях сооружение двух однопутных тоннелей может быть осуществлено с большими скоростями и с меньшей затратой средств. Если длина тоннеля значительна, то два однопутных тоннеля позволят облегчить их строительство. В этом случае возможно сооружение одного тоннеля 1 (рис. 4), а по оси второго тоннеля проводится вспомогатель­ная штольня 2. Наличие вспомогательной штольни значитель­но облегчит проветривание забоя первого тоннеля, создаст не­зависимость работ по проведению направляющей штольни 3 и по ее расширению. Вспомогательная штольня позволит деталь­но изучить горно- и гидрогеологические условия строительства тоннелей и уточнить принятые проектные решения по производству горно-строительных работ. Указанная схема строитель­ства тоннелей впервые была принята при сооружении Симплонских тоннелей в Альпах. Тоннели располагались на рас­стоянии (по оси) 17 м.

Рис. 4. Схема двух однопутных тоннелей

 

Экономическое сравнение вариантов может быть определено по следующей методике, в которой приняты следующие условия и обозначения:

К₁ — строительная стоимость однопутного тоннеля I очереди; K_t — строительная стоимость однопутного тоннеля II очереди, сооружаемого через t лет; К₂ — строительная стоимость двух­путного тоннеля: Е = 1/n— коэффициент эффективности капи­таловложений; п — нормативный срок окупаемости (в годах).

Очевидно, что K_t< К₁, так как при сооружении тоннеля вто­рой очереди горно-геологические условия хорошо выяснены, местность освоена, имеются строительные площадки, дороги, решены вопросы энергоснабжения, использования местных строительных материалов и т. п.

С учетом использования в народном хозяйстве капитало­вложений, необходимых для строительства однопутного тонне­ля II очереди, строительная стоимость двух однопутных тонне­лей

.

Ее сопоставление со стоимостью двухпутного тоннеля K₂ позволит выяснить экономичность решения.