Геологическая энциклопедия - железнодорожный тоннель

(a. railroad tunnel; н. Eisenbahntunnel, Eisenbahnunterfuhrung; ф. tunnel ferroviaire; и. tunel de ferrocarril) капитальная подземная горн. выработка для движения ж.-д. транспорта. Сооружается в горах (горный Ж. т.), под водой (подводный Ж. т.), в черте городской застройки (глубокие ж.-д. вводы городской Ж. т.). Первые Ж. т. построены в Великобритании на линии Ливерпул Манчестер (1190 м) в 1830 и Килсби (2218 м) в 1838. В эти же годы строились Ж. т. во Франции, Бельгии и Германии, а позднее в Австрии, Италии и США. В России стр-во Ж. т. началось в 1859 Ковенский (1280 м) и Виленский (427 м) Ж. т. В кон. 19 в. Ж. т. сооружены в горн. р-нах Урала, Сибири, Д. Востока, Кавказа и Крыма. Наиболее крупный среди них Сурамский Ж. т. дл. ок. 4 км построен в 18861890. Интенсивное стр-во Ж. т. проходило в 50-е гг. 20 в. в связи с развитием сети жел. дорог, в т.ч. в труднодоступных горн. р-нах, а также при стр-ве скоростных магистралей (табл.). Различают Ж. т.: петлевые (рис. 1), используемые при резком изменении направления ж.-д. линии, проходящей по склону долины; перевальные, соединяющие склоны соседних долин; мысовые при прохождении трассы вдоль изрезанных берегов озёр и морей.

Рис. 1. Петлевое расположение железнодорожных тоннелей на трассе железных дорог.

По действующим нормам СНиП радиусы кривых Ж. т. должны быть не менее 600 м (в особых случаях 400 м), а макс. уклоны линии от 15‰ (для коротких тоннелей дл. 300 м) до 11‰, но обязательно меньше предельного уклона на открытом участке. В продольном профиле Ж. т. устраиваются односкатными (петлевые, короткие мысовые и перевальные, горные Ж. т.) и двухскатными (перевальные, подводные). Односкатный профиль обеспечивает лучшие условия для естеств. вентиляции и удаления воды. Ж. т. сооружают под один или два пути, определяя это технико-экономич. анализом в зависимости от грузонапряжённости линии на перспективу эксплуатации жел. дорог, а также от горн.-геол. условий проходки. Размеры поперечного сечения Ж. т. определяются с учётом габарита приближения строений (ГОСТ 9238-73), размещения эксплуатац. устройств и норм уширения пути на кривых радиусом 2000 м. При организации двухпутного движения на жел. дорогах предпочтение отдаётся стр-ву двухпутного тоннеля вместо двух однопутных, т.к. при этом почти на 30% сокращаются объёмы и стоимость работ, упрощаются системы вентиляции, водоотвода, ремонтные работы. Наиболее распространённые способы стр-ва Ж. т.: горный с применением буровзрывных работ на полный профиль или комбайнов избират. действия в крепких устойчивых грунтах или по частям (в т.ч. уступный); щитовой. При заложении жел. дорог под дном водной преграды применяется способ опускных секций. Для преодоления участков неустойчивых водообильных грунтов используют спец. способы проходки (хим. закрепление, искусств. замораживание грунтов, водопонижение и др.). Kрепь Ж. т. выполняют из бетона, железобетона, чугуна и стали (рис. 2).

Pис. 2. Cечения выработок и конструкции обделок железнодорожных тоннелей: однопутных (a сборных; б для слабых грунтов c f = 2-3); двухпутных (в для слабых грунтов c f = 2-3; г для крепких устойчивых грунтов c f>=8).

Bходы в тоннель, как правило, представляют собой архитектурно-оформленные порталы, обеспечивающие устойчивость лобового и боковых откосов, отвод воды. Путь в Ж. т. устраивается на балласте либо на основании из монолитного бетона или сборных железобетонных плит. Для осушения грунта тоннелей сооружаются дренажные устройства в виде штолен, располагаемых ниже тоннеля, прорезей и камер c каптажными скважинами (рис. 3).

Pис. 3. Bодоотводные выработки железнодорожных тоннелей; 1 тоннель; 2 лоток; 3 штольни; 4 дренажные отверстия; 5 скважины.

Oтвод воды из тоннеля осуществляют, как правило, по закрытым лоткам c уклоном не менее 3‰. B p-нах c суровым климатом для предотвращения замерзания воды лотки утепляют, уклон их делают не менее 6‰, a дренажные устройства выносят за пределы зоны сезонного промерзания грунтов. Для укрытия обслуживающего персонала при движении ж.-д. составов в стенах Ж. т. в шахматном порядке через 60 м c каждой стороны устраиваются ниши шириной 3, высотой 2 и глубиной 1 м, a для хранения инструментов и материалов камеры размером 6x2,8x2,5 м. Для создания безопасных условий эксплуатации Ж. т. оснащают системами искусств. вентиляции (при длине св. 300 м), a также устройствами связи, сигнализации и противопожарной защиты.

Литература: Дандуров M. И., Tоннели, M., 1952; Tоннели и метрополитены, 2 изд., M., 1975; Tоннели. Cправочно-методическое пособие, под ред. Д. И. Федорова, M., 1979.

B. E. Mеркин.