§ 128. РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ КОНСТРУКЦИЙ, СООРУЖАЕМЫХ ЗАКРЫТЫМ СПОСОБОМ (ч. 3)

Для конструкций пилонной станции из сборного железобетона назначение плоских расчетных схем более обоснованно, чем для конструкций из чугунных тюбингов, ввиду отсутствия конструктивных связей между соседними кольцами. Совместность работы железобетонных колец обеспечивается только силами трения между ними.

Отдельные кольца как замкнутые (в глухих частях и в пределах пилонов), так и разомкнутые проемами, рассчитывают по схемам круговых обделок из блоков, не имеющих связей растяжения в стыках.

После расчета кольца получают усилия, необходимые для расчета рамы проема. Для конструкции, у которой сборная железобетонная рама проема выполнена из простых балок и колонн (см. § 121), нагрузка на балочную перемычку может быть определена независимо от расчета кольца (рис. 473). Перемычку рассчитывают по схеме простой или защемленной с двух концов балки в зависимости от условий ее опирания на колонны. По тем же условиям принимают расчетную схему колонны.

Расчетная схема железобетонной рамы проема
Рис. 473. Расчетная схема железобетонной рамы проема

В этой конструкции рамы проема нагрузка от балочной перемычки не передается на кольца пилона, так как она непосредственно опирается на колонны. Поэтому пилонные кольца такой конструкции не требуют специальной проверки, так как их работа по существу не отличается от работы колец глухой части обделки.

В другой конструкции (см. главу 29) перемычка выполнена в виде неразрезной балки из монолитного железобетона. Она лежит в плоскости, касательной к поверхности блоков, окаймляющих верх проема, и воспринимает нагрузку от опирающихся на нее блоков, передавая ее на пилонные кольца обделки. Расчетная схема перемычки принята в виде защемленной с двух концов балки пролетом L (рис. 474).

Расчетная схема неразрезной балочной перемычки
Рис. 474. Расчетная схема неразрезной балочной перемычки

При анализе статической работы такой перемычки, как и в конструкции из чугунных тюбингов, возникают осложнения, связанные с учетом совместной работы балки, опирающихся на нее блоков и окружающей породы. И здесь рекомендуется в качестве нагрузки на перемычку принимать главный из действующих силовых факторов — распределенные нормальные силы N.

Клинчатую перемычку из железобетонных блоков (см. § 121) рассчитывают по схеме свода, собранного из отдельных камней.

Обделки станций колонного типа отличаются большей четкостью и определенностью работы по сравнению со станциями пилонного типа. Для рассмотренных в § 122 конструкций колонных станций различных видов можно выбрать более или менее отличающиеся друг от друга расчетные схемы. Эти подземные конструкции образуются из типовых секций благодаря равномерному чередованию колонн и проходов между ними. Для анализа работы станционной обделки достаточно рассмотреть работу одной типовой секции.

Характерной особенностью колонной станции является объединение всех станционных тоннелей в единую статически неопределимую конструкцию.

В процессе строительства условия работы подобных конструкций претерпевают ряд изменений. Боковые тоннели, сооружаемые раньше среднего зала, вначале работают независимо друг от друга подобно тоннелям в глухой части пилонной станции. С проходкой среднего зала условия работы крайних тоннелей ухудшаются, так как при разработке породы с их боковых поверхностей снимается отпор. Мероприятия, компенсирующие в этот период ослабление работающей совместно системы обделки и породы, рассматриваются в главе 38. После сооружения лотковой части обделок боковых тоннелей конструкция станции вступает в работу как единое целое; начинается эксплуатационная стадия ее работы, с учетом которой и составляют главную расчетную схему и выполняют основной расчет.

Для типовых конструкций, в которых обделки смежных тоннелей объединены прогоном, опирающимся на колонны (см. § 122), расчетные схемы типовых секций, учитывающие пространственную работу конструкции, приведены на рис. 475, где нагрузка (тс/м2) равномерно распределена по площади горизонтальной проекции секции. На поперечном сечении совмещены две конструкции: слева от оси симметрии — с плоским лотком в среднем тоннеле, справа — с обратным сводом. Соответственно слева и справа даны продольные разрезы секций АА и ББ. Торцы секций (в плоскостях условного сечения) имеют плавающую заделку аналогично расчетным схемам секций пилонной станции.

Расчетная схема конструкции станции колонного типа
Рис. 475. Расчетная схема конструкции станции колонного типа

Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены