Общие положения о реконструкции тоннелей

Реконструкция тоннеля — это комплекс строительных работ и организационно-технических мероприятий, связанных с изменением основных технических и технико-экономических показателей тоннельного сооружения. Она призвана повысить технический уровень тоннельного пересечения, соответствующего современным требованиям эксплуатации сооружений на железных и автомобильных дорогах.
Работы по реконструкции обусловлены либо изменением габаритов подвижного состава, нагрузки на ось или переводом железнодорожных линий на электротягу, либо требованиями максимального восполнения ущерба от имевшего место физического или морального износа сооружения (необходимость замены деформированной и дефектной обделки на большом протяжении тоннеля). Решение о реконструкции тоннеля принимают после специальных обследований, выполненных тоннельно-обследовательской станцией или другой специализированной организацией.
К видам реконструкции транспортных тоннелей относят:
• замену обделки более мошной конструкцией (замену верхнего свода. полную замену обделки, замену или возведение обратного свода);
• устранение негабаритности;
• переустройство однопутного тоннеля в двухпутный или двухпутного старой постройки в однопутный;
• устройство обделки в безобделочном тоннеле;
• удлинение тоннеля;
• раскрытие тоннеля в выемку.
Реконструкция может включать проходку дополнительных выработок для водоотвода, повышения эффективности вентиляции, а также безопасности людей в случае возникновения аварийной ситуации. Реконструкция сооружений метрополитена чаще всего связана с переустройством участка перегонных тоннелей в станцию, сооружением дополнительных входов на станцию, устройством камер съездов на действующей линии. При реконструкции тоннелей применяют в основном те же приемы и технологии, которые приняты при строительстве тоннелей, используя для откатки грунта и материала разбираемой обделки существующий железнодорожный путь.
Работы но реконструкции железнодорожных тоннелей ведут потрем принципиально отличным вариантам:
• работы выполняют в «окна» (предусмотренные перерывы в графике движения поездов);
• на период ремонта полностью закрывается движение поездов по тоннелю и возобновляется по временному обходу без нарушения графика, принятою на перегоне;
• работы выполняют без перерыва в движении поездов, пропуская составы по одному пути в двухпутных тоннелях;
При выполнении сложных и трудоемких видов работ в «окна» их производительность и качество снижается, возрастают сроки окончания. Особые сложности во шикают в районах с суровым климатом, где необходимо учитывать сезонность работ. Так, предварительный анализ вариантов реконструкции второго Джебского тоннеля линии Абакан—Тайшет показал, что полная реконструкция этого сравнительно короткого тоннеля длиной всего 660 м из-за приостановки работ в три самых холодных зимних месяца даже при ежедневных «окнах» продолжительностью 16 ч возможна только за 9,5 лет. В связи с этим было принято решение о строительстве новою тоннеля параллельно действующему.
Вариант реконструкции с полным закрытием движения по тоннелю и устройством временного обхода эффективнее по темпам, уровню механизации и качеству работ, однако он приемлем только в том случае, когда есть возможность переключить движение на параллельные ходы с незначительными материальными и финансовыми затратами. Такая технология была применена для реконструкции петлевых тоннелей линии Армавир—Туапсе Северо-Кавказской железной дороги.
В том случае, если работы выполняют с прекращением движения но тоннелю до окончания его реконструкции, возможны различные схемы переключения движения на участке тоннельного пересечения. С этой целью либо устраивают временный бестоннельный обход (например, при реконструкции Сонского тоннеля на линии Ачинск—Абакан Красноярской дороги), либо на линии вторых путей рядом с существующим тоннелем сооружают новый (например, при реконструкции Нанхчульскогo тоннеля на линии Междуреченск—Абакан и второго Джебского тоннеля на линии Абакан—Тайшет). На двухпутных участках Дальневосточной железной дороги с двухпутными тоннелями старой постройки, которые из-за несоответствия современному габариту эксплуатировались как однопутные, реконструкцию тоннельных пересечений провели с переустройством существующих двухпутных тоннелей в однопутные и сооружением новых параллельных однопутных тоннелей.
Преимуществами варианта с полным закрытием тоннеля на период производства работ являются высокие темпы работ за счет применения высокопроизводительной техники, снижения капитальных затрат за счет создания производственной базы (стройплощадки, вахтового поселка и др.), лучшее качество работ.
Если при строительстве тоннеля выбор типов обделки и способов производства работ зависит главным образом от достоверной оценки геологических, гидрогеологических, климатических и других местных условий, то при реконструкции тоннеля необходимо прежде всего учитывать техническое состояние обделки (число и степень опасности дефектов обделки в целом или отдельных ее элементов с учетом свойств материалов, из которых она выполнена). По лому при разработке проект реконструкции необходимо установить причины дефектообразования, в какой степени состояние тоннельных конструкций угрожает безопасности движения транспортных средств, определить объемы работ для приведения тоннеля в состояние, обеспечивающее его нормальную эксплуатацию на длительный срок.
Проектно-сметную документацию (ПСД) на реконструкцию тоннеля выполняют по материалам, содержащим данные не менее чем годичного цикла наблюдений зa его состоянием, а также режимами подземных и поверхностных вод. Задание на проектирование составляют исходя изданных паспорта тоннеля, тоннельной книги и акта осмотра сооружения комиссией с участием представителей служб заказчика, проектной организации, санитарного и пожарного надзоров. В зависимости от сложности и объемов работ, ПСД разрабатывают в одну или две стадии, что устанавливается в задании на проектирование. В состав ПСД при одностадийном проектировании входят рабочие чертежи, пояснительная записка, сметы, ведомости потребности рабочей силы, оборудования и материалов. При двухстадийном проектировании ПСД состоит из проектного задания и рабочих чертежей с пояснительной запиской.
Как и новое строительство, реконструкцию тоннелей ведут горным способом, щитовым или с помощью специальных механизированных комплексов.