Стальной арочный поддерживающий элемент туннеля

Типы стальных арок для поддержки тоннелей

Существует множество типов стальных арок для поддержки тоннелей. Каждый тип обладает уникальными качествами, которые делают его подходящим для конкретных применений.

• Гибкие стальные арочные опоры

  Гибкие арочные опоры — это адаптивные опоры, часто используемые в тоннелях с неровными или непредсказуемыми геологическими условиями. Благодаря своей адаптивности они легко соответствуют профилю тоннеля, равномерно распределяя вес по всей системе поддержки. Поэтому они являются отличным вариантом для мест, где традиционные жесткие опоры могут быть не функциональными.

• Жесткие стальные арочные опоры

  Жесткие стальные арочные опоры изготовлены из высокопрочной стали. Жесткие арочные опоры обычно используются в тоннелях со стабильными геологическими условиями. Благодаря своей высокой несущей способности они обеспечивают постоянную поддержку, сохраняя свою форму под весом. Они могут быть неподходящими для использования в районах с неровным рельефом, где более полезны адаптивные опоры.

• Стальная сетчатая опора

  Стальные сетчатые опоры состоят из взаимосвязанных стальных стержней, образующих прочную сетку. Они обеспечивают лучшую циркуляцию воздуха в тоннеле, что может помочь предотвратить скопление воды и потенциальное повреждение. Кроме того, стальные сетчатые опоры обычно легче, чем традиционные сплошные опоры, что упрощает их установку и позиционирование. Тем не менее, из-за меньшего веса они могут не обеспечивать такой же уровень поддержки с точки зрения несущей способности, как другие типы арочных опор.

• Предварительно изготовленные стальные арки

  В соответствии с заданным проектом предварительно изготовленные стальные арки производятся вне площадки и затем устанавливаются в тоннель. Благодаря своим постоянным размерам и форме они обеспечивают быструю установку и равномерную поддержку по всему тоннелю. Однако они могут не адаптироваться к конкретным геологическим условиям или требованиям, как гибкие стальные опоры.

• Комбинированные стальные опоры

  Комбинированные стальные опоры используют два или более типов стальных опор в пределах тоннеля. Этот метод применяется для учета различных геологических условий, присутствующих по всей длине тоннеля, тем самым обеспечивая оптимальную устойчивость и поддержку везде, где это необходимо.

Технические характеристики и обслуживание стальных арок для поддержки тоннелей

Технические характеристики

• Материалы: Обычно изготавливаются из низколегированной высокопрочной стали, которая обладает отличной прочностью, вязкостью и коррозионной стойкостью.
• Высота опоры: Высота арочных опор может варьироваться путем регулировки ножек в соответствии с различной глубиной тоннеля. Как правило, они могут достигать от 1 м до 2 м (от 3,28 фута до 6,56 фута).
• Ширина опоры: Ширина также зависит от конкретного тоннеля и других требований. Она варьируется от 1 м до 2 м (от 3,28 фута до 6,56 фута).
• Вес: Вес арочных опор зависит от размеров, формы, материала стали и т. д. В целом, легкие арочные опоры для тоннелей облегчают транспортировку и установку.
• Несущая способность: Арочные опоры для тоннелей могут выдерживать различные нагрузки в зависимости от свойств материала, конструкций, размеров и т. д. Как правило, они могут выдерживать сосредоточенные нагрузки, такие как статические нагрузки, рабочие нагрузки и частые переходные нагрузки, например ударные нагрузки.

Примечание: Технические характеристики стальных арок для поддержки тоннелей варьируются в зависимости от потребностей в разных отраслях, применениях и тоннелях.

Обслуживание

• Очистка поверхности: Регулярно очищайте поверхность, чтобы удалить пыль, масло, грязь и другие загрязнения. Используйте щетки или струи воды высокого давления вместо химических чистящих средств.
• Обслуживание краски: Осматривайте и поддерживайте защитные покрытия на опорах. Ремонтируйте поврежденные участки, чтобы обеспечить защитные и эстетические свойства покрытия.
• Структурный осмотр: Регулярно осматривайте общую структуру арочной опоры. Проверяйте наличие таких проблем, как деформация, трещины и другие структурные проблемы, чтобы обеспечить устойчивость и безопасность.
• Осмотр соединений: Проверяйте зоны соединений, например болты и зажимы. Убедитесь, что они надежно закреплены и правильно откалиброваны, чтобы предотвратить ослабление и повреждение.
• Антикоррозионное обслуживание: Для антикоррозионной обработки арочных опор регулярно проверяйте целостность антикоррозионного слоя и поддерживайте или ремонтируйте его, чтобы продлить срок службы опор.
• Регулировка опоры: Если тоннель проседает или деформируется, своевременно регулируйте и обслуживайте арочные опоры, чтобы поддерживать их пропорциональность.
• Обслуживание окружающей среды: Поддерживайте окружающую среду арочных опор. Например, контролируйте влажность и температуру в тоннеле, чтобы снизить риск коррозии и старения опор.
• Ведение документации: Ведите журнал обслуживания арочных опор, включая записи о проверке, обслуживании и ремонте, чтобы обеспечить возможность последующего использования и отслеживания.

Сценарии применения стальных арок для поддержки тоннелей

Стальные арки для поддержки тоннелей используются в различных отраслях промышленности, в горнодобывающей отрасли, гражданском строительстве и строительстве инфраструктуры, укрепляя арочные трубчатые опоры различных типов тоннелей и подземных пространств.

• Поддержка шахтных тоннелей: Традиционное и наиболее распространенное применение — стабилизация шахтных тоннелей. Из-за большого веса и давления идеально подходит выбор стального материала для их поддержки. Такой материал может создать барьер, чтобы предотвратить обрушение, которое создаст пространство для других рабочих.
• Поддержка гидравлических тоннелей: В гидравлических тоннелях или гидроэнергетических проектах они используются в качестве опорной конструкции для дренажных и контрольных скважин, резервуаров и гидравлических тоннелей. Благодаря своей прочности они могут выдерживать высокое давление и гидравлические нагрузки.
• Транспортные тоннели: Такой материал также играет важную роль в некоторых транспортных отраслях. Он может стабилизировать различные типы тоннелей, такие как железнодорожные, автомобильные и метрополитеновские.
• Подземные камеры: Стальные арки часто используются в качестве опорных конструкций в подземных камерах или пещерах, чтобы предотвратить обрушение крыши. Они также создают стабильные точки входа и выхода для рабочих.
• Тоннель под водой: Для подводных тоннелей стальные арки защищают тоннели от внешнего водяного давления. Они также обеспечивают безопасный проход для транспортных средств и персонала.
• Тоннели в мягких грунтах: Стальные арки обеспечивают временную или постоянную поддержку тоннелей, проложенных в слабых или рыхлых почвенных образованиях. Они помогают стабилизировать участок тоннеля по мере продвижения работ по выемке грунта.
• Автомобильные и пешеходные тоннели: Стальные арки поддерживают как структурные нагрузки, так и нагрузки от грунта/транспорта над ними, чтобы пешеходные и автомобильные тоннели были безопасными для людей. Несущая способность, долговечность и универсальность делают их очень подходящими для использования в строительстве тоннелей.

Как выбрать стальные арки для поддержки тоннелей

При выборе стальных арок для поддержки тоннелей необходимо учитывать несколько факторов, чтобы убедиться, что выбранная система поддержки будет надежно закреплять проемы тоннелей и служить долгосрочным решением для поддержки.

Оцените качество породы перед выбором стальных арочных опор. На этом этапе необходимо определить классификацию массива горных пород. После установления качества породы можно оценить несущую способность. Исходя из несущей способности окружающего грунта, можно выбрать подходящую стальную арку. Размер тоннеля можно определить в зависимости от его предполагаемого использования и окружающего грунта. Выберите стальные опоры тоннеля, соответствующие размерам тоннеля. При расчете предполагаемых нагрузок необходимо учитывать как статические, так и динамические нагрузки. В этом случае выбирайте стальные арки, спроектированные для выдерживания ожидаемых нагрузок. Необходимо учитывать экологические условия, включая уровень влажности, воздействие химических веществ и колебания температуры. Выберите арки, подходящие для экологических условий.

Исходя из процедур монтажа, выберите систему стальных арочных опор в соответствии с используемой последовательностью строительства и методом выемки грунта. Выберите систему поддержки, совместимую с методом проходки тоннелей и последовательностью выемки грунта. Необходимо также учитывать экономичность, производительность, жизненный цикл и экономические факторы выбранной системы поддержки. В конце концов, выбранная система поддержки должна обеспечивать высокую отдачу от инвестиций.

Помните, что при выборе опор необходимо проконсультироваться с инженерами и другими специалистами, так как они смогут подсказать, какие опоры лучше всего подойдут для конкретного тоннеля.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какие материалы используются в опорах тоннелей?

А1: Выбор материала зависит от потребностей проекта, включая геологию, окружающую среду и требования к нагрузке. Как правило, для материалов для поддержки тоннелей используется высокопрочная сталь, оцинкованная сталь, нержавеющая сталь, легированная сталь, медная обшивка или углеродная обшивка.

В2: Как долго могут прослужить опоры тоннелей?

А2: При правильном обслуживании опоры тоннелей могут прослужить 20-50 лет и более.

В3: В чем преимущества опор тоннелей?

А3: Опоры тоннелей обеспечивают следующие преимущества: высокую несущую способность, исключительную устойчивость, сейсмостойкость, огнестойкость, химическую стойкость и т. д.

В4: Какой вес могут выдержать опоры тоннелей?

А4: Это зависит от конкретного дизайна и используемых материалов. Некоторые опоры тоннелей могут выдерживать сотни тонн.