Габариты и внутреннее очертание тоннелей
Размеры поперечного сечения тоннеля должны определяться исходя из условий свободного пропуска подвижного состава и размещения необходимого оборудования и устройств (сигнализация и связь, светильники, электрокабели, путевые знаки и пр.). Внутреннее очертание и размеры тоннеля должны соответствовать габаритам приближения строений.
Габаритом приближения строений называется перпендикулярный к оси пути контур, внутрь которого не должны выступать никакие части сооружений и устройств (с учетом неточностей, допущенных при строительстве тоннеля и возведении обделки).
На железных дорогах при проектировании используют габарит «С» приближения строений при колее 1520 (1524) мм с шириной междупутья на прямой 4100 мм (рис. 5). Высоту Н габарита и его ширину h поверху назначают в зависимости от конструкции подвески контактного провода. В сети с напряжением 1,5—25 кВ для контактной подвески с несущим тросом принимают H = 6400 мм (b = 2040 мм), без несущего троса H = 6250 мм (b = 2240 мм).
Рис. 5. Габарит приближения строения тоннелей
На кривых участках пути габарит приближения строений должен быть увеличен с учетом выноса концов и середины вагона в стороны от оси пути и его наклона, обусловленного возвышением h наружного рельса, которое назначают в зависимости от наибольшей скорости движения, допускаемой на кривой данного радиуса.
Ширина габарита однопутного тоннеля увеличивается на величину
,
где L — длина вагона (L = 24 м); R — радиус кривой.
Вертикальные размеры габарита приближения строений отсчитывают от уровня головки внутреннего рельса, а горизонтальные — от вертикали, проходящей внутри колеи на расстоянии 760 мм от рабочего канта головки. Для двухпутных тоннелей на кривой габарит приближения строений получают построением уширенных габаритов однопутных тоннелей, расстояние между осями которых увеличивают в зависимости от соотношения возвышения наружных рельсов внешнего и внутреннего путей.
Внутреннее очертание тоннеля в основном определяется габаритом приближения строений, величиной и направлением горного давления. Очертание тоннеля должно быть плавным. В крепких породах, оказывающих лишь вертикальное давление, стены тоннеля могут быть приняты вертикальными, а свод имеет очертание: в однопутных тоннелях — по круговой кривой (рис. 6, а), а в двухпутных тоннелях — по трехцентровой ко-робовой кривой (рис. 6, б).
В породах, в которых возможно развитие бокового горного давления, стенам тоннеля придают криволинейное очертание, которое обеспечивает лучшее вписание кривой давления в обделку.
На рис. 6, в, г представлены однопутные и двухпутные тоннели с очертанием по пятицентровой коробовой кривой. В неустойчивых и водоносных породах при всестороннем развитии горного давления на обделку тоннеля необходимо в тонеле предусматривать обратный свод кругового очертания.
Рис. 6. Внутренние очертание тоннелей
Тоннелям, сооружаемым в особо сложных инженерно-геологических условиях (слабые породы, значительное горное давление, тектонические нарушения, большой приток воды), придается круговое очертание.