От авторов

Раздел I. Общие сведения о тоннелях

Глава 1. Области применения тоннелей и краткий обзор развития тоннелестроения
Классификация тоннелей
Тоннели как средство преодоления препятствий при трассировании путей сообщения
Основная терминология
Краткий обзор развития тоннелестроения

Глава 2. План и продольный профиль железнодорожных и автодорожных тоннелей
Требования к плану и профилю тоннельных участков трассы
Назначение высотного положения и мест порталов тоннелей
Сравнение двухпутного тоннеля с двумя однопутными тоннелями

Глава 3. Трассирование тоннелей
Задачи и виды геодезических работ при строительстве тоннелей
Способы трассирования
Принципы построения геодезической основы
Ориентировка подземных выработок
Подземные полигонометрия и нивелирование
Разбивка подземных выработок
Точность геодезических работ

Глава 4. Инженерно-геологические изыскания при строительстве тоннелей
Задачи, состав и методы инженерно-геологических изысканий
Использование результатов инженерно-геологических изысканий при проектировании тоннелей

Глава 5. Горное давление
Напряженное состояние горных пород вокруг подземной выработки
Теории горного давления
Экспериментальные методы определения горного давления

Глава 6. Вентиляция тоннелей
Основные требования к вентиляции тоннелей
Определение объема воздуха, подаваемого для проветривания
Естественное проветривание тоннелей
Поршневой эффект подвижного состава
Искусственная вентиляция тоннелей
Вентиляционные установки

Глава 7. Поперечные сечения транспортных тоннелей
Габариты тоннелей
Внутреннее очертание тоннельной обделки

Раздел II. Тоннели, сооружаемые горным способом

Глава 8. Конструкции железнодорожных и автодорожных тоннелей
Материалы для сооружения тоннельных обделок
Конструктивные формы монолитных тоннельных обделок
Сборные железобетонные обделки
Защита тоннелей от подземных вод
Водоотводные устройства
Порталы и оголовки

Глава 9. Расчет монолитных тоннельных обделок подковообразного очертания
Нагрузки
Упругий отпор породы
Основные расчетные схемы монолитных тоннельных обделок
Расчет свода с упругой заделкой пят
Определение смещений пятовых сечений свода и усилий в сечениях вертикальной стены
Расчет подковообразной обделки с заменой упругой среды упругими опорами
Проверка прочности сечений обделки
Расчет монолитных тоннельных обделок по предельным состояниям

Глава 10. Проходка отдельных элементов тоннельных выработок
Схема сооружения тоннеля
Опережающие выработки
Крепление врезки
Проходка и крепление штолен
Соединение горизонтальных выработок по высоте
Раскрытие калотт

Глава 11. Разработка породы при проходке тоннелей
Общие сведения
Разработка породы ручными механизированными инструментами
Компрессорные установки
Взрывные работы
Бурение шпуров

Глава 12. Погрузка породы и подземный транспорт
Погрузка породы
Откатка в подземных выработках

Глава 13. Сооружение тоннелей горным способом
Общие положения
Сооружение тоннелей в полускальных, мягких и слабых породах
Сооружение тоннелем в скальных породах

Глава 14. Возведение тоннельных обделок
Общие положения
Бетонирование обделок в слабых и мягких породах
Бетонирование обделок в скальных породах
Нагнетание за обделку
Гидроизоляция тоннельных обделок

Глава 15. Обеспечение нормальных условий работ при проходке тоннелей
Вентиляция подземных выработок
Водоотвод и водоотлив при проходке выработок
Освещение подземных выработок

Глава 16. Основные принципы организации тоннельных работ
Проектирование строительства тоннелей и подготовительные работы
Цикличность и комплексная механизация подземных работ

Раздел III. Тоннели, сооружаемые щитовым и специальными способами

Глава 17. Общие сведения о тоннелях, сооружаемых щитовым и специальными способами
Основные понятия о щитовом способе сооружения тоннелей
Основные понятия о подводных тоннелях и особенностях их проектирования
Основные понятия о специальных способах сооружения подводных тоннелей
Сравнение тоннельных и мостовых переходов

Глава 18. Конструкции сборных обделок кругового очертания
Общие положения
Сборные металлические тоннельные обделки
Сборные железобетонные тоннельные обделки
Предварительно обжимаемые сборные обделки
Водонепроницаемость обделок из сборного железобетона

Глава 19. Расчет тоннельных обделок кругового очертания
Определение нагрузок
Стадии работы тоннельной обделки
Обделки со связями растяжения в стыках
Обделки без связей растяжения в стыках

Глава 20. Немеханизированные тоннельные щиты
Общие сведения
Определение основных размеров щита
Щиты средних и больших диаметров
Щиты малых диаметров
Полущиты и сводчатые щиты
Гидравлическое оборудование щитов

Глава 21. Механизированные щиты и проходческие машины
Общие положения
Механизированные щиты и агрегаты для проходки в крепких породах
Механизированные щиты для проходки в мягких породах
Специальные щиты для проходки в неустойчивых породах

Глава 22. Оборудование для сборки обделок
Общие положения
Укладчики рычажного типа
Дуговые укладчики

Глава 23. Сооружение тоннелей щитовым способом
Подготовительные работы
Работы в забое немеханизированного щита
Сооружение тоннельной обделки из тюбингов, блоков и прессованного бетона
Нагнетание гравия и раствора за обделку
Гидроизоляционные работы
Сооружение тоннелей под сжатым воздухом
Сооружение тоннелей способом продавливания
Комплексная механизация тоннельно-щитовых работ
Бесщитовая (эректорная) проходка

Глава 24. Специальные способы сооружения подводных тоннелей
Виды тоннельных переходов через водные преграды и их сравнение
Конструкции опускных секций
Сооружение подводных тоннелей из опускных секций
Опускные тоннели-кессоны
Особенности расчета подводных тоннелей из опускных секции

Раздел IV. Метрополитены

Глава 25. Общие сведения о метрополитенах
Основные понятия о метрополитенах
Принципы проектирования линий метрополитенов
План и профиль линий метрополитенов

Глава 26. Подвижной состав и путевые устройства метрополитенов
Подвижной состав метрополитенов
Габариты приближения строений для тоннелей метрополитенов
Верхнее строение пути метрополитенов

Глава 27. Перегонные сооружения метрополитенов
Перегонные тоннели метрополитенов
Съезды, тупики, раструбы и выходы перегонных тоннелей на поверхность

Глава 28. Подземные станции метрополитенов
Общие положения
Классификация станций
Определение основных размеров станций метрополитенов

Глава 29. Конструктивные и планировочные решения станций метрополитенов
Конструкции станций с плоскими перекрытиями
Односводчатые и двухсводчатые станции
Трехсводчатые станции пилонного типа
Трехсводчатые станции колонного типа
Внутренние конструкции станций

Глава 30. Статический расчет конструкций станций метрополитенов
Особенности статической работы
Определение нагрузок
Выбор расчетной схемы
Расчетные схемы конструкций, сооружаемых открытым способом
Расчетные схемы конструкций, сооружаемых закрытым способом

Глава 31. Связь станций метрополитенов с поверхностью земли
Общие положения
Лестницы и подходные коридоры
Вестибюли
Эскалаторный комплекс

Глава 32. Пересадки на подземных станциях метрополитенов
Схемы пересадок
Конструкции пересадочных тоннелей и их пересечений со станциями

Глава 33. Объединенные пересадочные станции подземных линии метрополитенов
Станции на мелко заложенных линиях
Станции на глубоко заложенных линиях

Глава 34. Санитарно-технические устройства
Вентиляция линий метрополитенов
Отопление, водоснабжение, водоотлив и канализация линий метрополитенов

Глава 35. Электрооборудование метрополитенов
Электроснабжение
Контактный (третий) рельс
Подстанции

Глава 36. Особенности проектирования наземных и надземных участков линии метрополитенов
Наземные участки
Надземные участки

Глава 37. Сооружение тоннелей и станций метрополитенов открытым способом
Общие сведения
Котлованный способ
Траншейный способ
Щитовой способ
Сооружение станций метрополитенов

Глава 38. Сооружение станций метрополитенов закрытым способом
Общие положения
Сооружение односводчатых станций
Сооружение трехсводчатых станций пилонного типа
Сооружение трехсводчатых станций колонного типа

Раздел V. Гидротехнические, городские и судоходные тоннели

Глава 39. Гидротехнические тоннели
Комплекс подземных сооружений в гидротехническом строительстве
Конструкции подземных сооружений гидротехнического комплекса
Особенности и основные положения статического расчета конструкций гидротехнических тоннелей

Глава 40. Особенности городских и судоходных тоннелей
Коммунальные тоннели
Городские транспортные и пешеходные тоннели
Судоходные тоннели

Список литературы
Алфавитно-предметный указатель

От авторов

В соответствии с решениями XXIV съезда КПСС в нашей стране успешно осуществляются большие работы, направленные на дальнейшее развитие всех видов транспорта, повышение мощности и маневренности транспортной системы. Улучшается техническое оснащение транспорта, идет расширение и усиление сети путей сообщения, особенно в восточных районах страны, где, в частности, развернулось сооружение крупнейшей железнодорожной линии — Байкало-Амурской магистрали (БАМ).

В общем комплексе транспортных сооружений важное место занимают тоннели, играющие значительную роль в улучшении эксплуатационных показателей путей сообщения в горных районах и рациональном решении проблем городского транспорта.

На железных и автомобильных дорогах Советского Союза в ближайшие годы будет построен ряд крупных тоннельных сооружений, например на Байкало-Амурской магистрали, на перевальных участках Главного Кавказского хребта и в других районах.

При развитии пассажирского транспорта в крупных городах особое значение имеют метрополитены — внеуличные скоростные магистрали, обладающие наибольшей провозной способностью, требующие возведения специальных тоннельных сооружений.

В Советском Союзе метрополитены эксплуатируются и продолжают развиваться в Москве, Ленинграде, Киеве, Тбилиси и Баку, находятся в стадии сооружения в Харькове и Ташкенте и в стадии проектирования в Минске, Горьком, Новосибирске, Куйбышеве и Свердловске. Так, в следующем пятилетии протяжение сети Московского метрополитена составит 205 км, а число станций достигнет 125.

Широкое применение в нашей стране имеют значительные по протяжению и размерам поперечного сечения гидротехнические тоннели, предназначенные для перемещения больших объемов воды.

В хозяйстве крупных городов имеются коммунальные тоннели, при дальнейшем развитии строительства которых будут применяться глубоко расположенные магистральные коллекторы больших сечений.

Проектирование и строительство подземных сооружений в Советском Союзе ведутся на основе теоретических и экспериментальных работ отечественных и зарубежных ученых с применением комплексной механизации сложных и трудоемких производственных процессов, широким внедрением индустриальных конструкций, выполняемых преимущественно из сборного железобетона.

Советское тоннеле- и метростроение, базирующееся на современных достижениях науки и прогрессивных конструктивных решениях, а также механизированных методах производства работ, поднято на новую более высокую ступень и продолжает непрерывно совершенствоваться. В связи с этим необходима расширенная подготовка специалистов высокой квалификации, способных обеспечить дальнейший прогресс подземного транспортного строительства.

Второе, переработанное и дополненное издание учебника содержит в систематизированном виде необходимые сведения о современном состоянии отечественной и зарубежной теории и практики сооружения тоннелей всех видов.

Расчленение учебника на пять разделов и их содержание соответствуют составу материала, изучаемого на отдельных семестрах студентами специализаций «Тоннели и метрополитены» и «Мосты». Для последних предназначены только I, II и III разделы учебника, используемые с некоторыми сокращениями согласно учебной программе.

В IV и V разделах, изучаемых только студентами специализации «Тоннели и метрополитены», рассмотрены вопросы проектирования, оборудования и строительства метрополитенов и приведены основные сведения о гидротехнических и коммунальных тоннелях.

Вопросы организации и планирования тоннельного строительства выделены в самостоятельную дисциплину и будут рассмотрены в специальном учебнике.

Учебник написан коллективом авторов — сотрудников кафедры «Тоннели и метрополитены» Московского института инженеров железнодорожного транспорта.

Авторы выражают благодарность рецензентам: коллективу кафедры «Тоннели и метрополитены» Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта во главе с проф. Ю.А. Лимановым и коллективу сотрудников Метрогипротранса под руководством главного инженера института В.А. Алихашкина.