Обустройства тоннелей

Для нормальной эксплуатации тоннели обустраивают дренажами, вентиляцией, освещением, сигнализацией и убежищами для рабочих.

Серьезный и нередкий дефект — обводненность тоннелей. Она осложняет эксплуатацию и трудно устранима.

Прежде при постройке тоннелей ограничивались тем, что в обделке оставляли дренажные отверстия для выпуска воды из-за обделки внутрь тоннеля, а в самом тоннеле прокладывали водоотводный лоток сбоку пути или под ним, при двух путях — в междупутье (см. рис. 193). Оказалось, что вода просачивалась в различных местах через обделку и швы, а не только через дренажные отверстия, которые засорялись со временем или вовсе не работали. Обводнение в виде мокрых пятен, капежа и непрерывных течей порой увеличивалось, тоннель превращался в дренаж для осушения заобделочного массива в ущерб основному назначению для эксплуатации.

Так, сбор грунтовой воды внутрь тоннеля не оправдал себя.

Теперь строяттоннели с водонепроницаемыми швами между блоками (тюбингами) обделки или с изоляцией наружной ее поверхности, чтобы не допустить воду в тоннель. Распространена битумная изоляция. Но для эксплуатируемых обводненных тоннелейнаружная оклейка изоляцией невыполнима, а внутренняя вредна, так как задерживает воду в обделке, способствуя разрушению кладки при замерзании.

Потребовались иные меры осушения,направленные на то, чтобы прекратить или хотя бы ограничить приток воды в тоннели. С этой целью под давлением нагнетают цементный раствор или битум (что более сложно) за обделку сквозь пробуренные в ней отверстия.

Раствор или битум, закупоривая трещины и пустоты в породе, препятствует притоку воды к тоннелю и скоплению ее за обделкой. Замерзание здесь воды нередко приводило к серьезным последствиям, вплоть до выпучивания обделки внутрь тоннеля, вызывая необходимость ее перекладки.

При обильном обводнениидополнительно к нагнетанию за обделку устраивают дренажные штольни параллельно тоннелю на расстоянии 4—9 м в свету от него. Закладывают также поперечные дренажипрорези, заполненные камнем насухо. Их располагают под балластным слоем или сбоков за обделкой. Воду из них отводят в продольные штольни, а когда их нет — в тоннельный лоток. В последнее время нашло применение более дешевое, чем штольни, бурение дренажных скважин длиной до 25—30 м, располагаемых в виде шатра или вертикальных завес по сторонам тоннеля (см. рис. 32). Скважины бурят из имеющейся штольни или из специальных поперечных к тоннелю выработок, используемых затем для перепуска воды из скважин в лоток тоннеля.

Всем этим мероприятиям предшествует хорошая планировка надтоннельной поверхности и отвод в сторону от тоннеля атмосферной воды. Но так как тоннель может обводняться не только с водосбора над ним, а и подземными водами из отдаленных районов, то одного упорядочения надтоннельной зоны часто недостаточно и требуются другие указанные меры. Все они трудоемки и дороги, выполняются обычно из тоннеля, что сложно в условиях движения поездов, а главное, не всегда приводят к полному осушению.

Второй сложной проблемой, хотя и более определенной, чем осушение, является вентиляциятоннелей. Недостаток кислорода и скопление в тоннеле окиси углерода, углекислоты, сернистых и других вредных газов, проникающих из породы и выделяемых тепловозами и особенно паровозами, даже в небольших количествах затрудняют работу локомотивных бригад и рабочих, обслуживающих тоннель. Значительная загрязненность воздуха опасна для жизни.

Короткие тоннели, тем более прямые и с односкатным подъемом в сторону действия господствующих ветров легко проветриваются движением воздуха. Такой естественной вентиляции помогают сами поезда. Они, как поршень, выталкивают из тоннеля испорченный воздух, который продолжает двигаться за поездом и уносить из тоннеля газы, оставленные локомотивом. Проветривание улучшается при наличии шахт, некогда служивших для транспортирования грунта и материалов при возведении тоннеля. В таком случае имеющиеся стволы и обустройства шахт надо поддерживать в нормальном состоянии, не загромождать, а также не герметизировать на обоих концах.

Для длинных тоннелей (более 1 км) при паровой и тепловозной тяге естественная вентиляция недостаточна. Требуется устройство искусственной вентиляции. Для этого устанавливают мощные вентиляторы, которыми через шахту или со стороны порталов нагнетают чистый воздух в тоннель. Наряду с такой приточной вентиляцией пользуются вытяжной, при которой загрязненный воздух вытягивается из тоннеля через шахту. Вентиляторы включаются обычно автоматически при проходе каждого поезда на короткое время по установленному режиму их работы. Обслуживание вентиляторов, как и другой приводной установки, удорожает эксплуатацию.

Остальные обустройстватоннелей — укрытия, освещение, сигнализация намного проще по устройству и содержанию. Укрытия выполняют еще при постройке тоннеля, хотя в старых тоннелях их количество недостаточно и дополняется теперь до современных норм. Ниши и камеры белят изнутри и по краям, а на обделку над ними ставят мигающую электролампу, чтобы легче их обнаружить и быстрее укрыться в них при подходе поезда.

О приближении поезда рабочие оповещаются звуковой и световой сигнализацией. Она автоматически включается поездом, предоставляя рабочим возможность своевременно убрать всё с пути в камеры и самим укрыться в нишах. Условием правильной работы такой сигнализации является подача ею сигналов во всех случаях повреждения или перерыва в электропитании.