МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КРУЖАЛА

Рис. 78. Выемка, раскрываемая взамен дефектного участка тоннеля: 1 — откосы выемки; 2 — разбираемая обделка тоннеля; 3—оставляемые стены обделки

Все работы в эксплуатируемых железнодорожных тоннелях, свя­занные с нарушением целостности обделки, ведут с обязательной уста­новкой несущих металлических кружал. Применение кружал из рель­сов, не оправдавших своего назначения при выполнении этих работ
без перерыва движения поездов, в настоящее время запрещено специ­альным распоряжением МПС.

Основное назначение кружал со сплошной затяжкой из досок по их наружной поверхности состоит в том, чтобы предохранять дей­ствующий путь от выпадания частей кладки и в течение всего периода производства ремонтных работ воспринимать горное давление и вес возводимой кладки, обеспечивая при этом безопасность и непрерыв­ность движения поездов.

Наружное очертание кружал должно соответствовать внутреннему очертанию ремонтируемой обделки с запасом на установку затяжки из досок.

В кружальной арке рассчитывают следующие элементы: сводовую часть кружал, стойку, замковый стык, верхний шарнир, опорную подушку, подрельсовую распорку.

По результатам расчетов строят зависимость между нагрузкой и шагом кружал, по которой определяют наибольшее допустимое рас­стояние между кружалами.

Широко распространенные в прошлом металлические кружала треста Мосторемтоннель в настоящее время почти не применяются, так как имеют недостаточную высоту (6118 мм). При ремонте тоннелей старой постройки стойки этих кружал удлиняют на 410 мм, доводя их общую высоту до 6316 мм. Замковый стык кружальной арки имеет особую конструкцию (рис. 79), обеспечивающую возможность уста­новки кружал без нарушения подвески контактных проводов в тон­неле.

Кружальная арка состоит из двух половин, соединенных в замке шарнирным болтом и двумя плоскими накладками.

Внизу стойки соединены поперечной распоркой, состоящей из двух половин, скрепляемых с помощью накладок и прикрепляемых к стойкам полуарок с помощью опорного листа, опорной планки и ко­сынок.

Кружала опираются на заранее тщательно подготовленное осно­вание из двух рядов деревянных брусьев. Общая масса кружальной арки с поперечной распоркой около 2 т. Этот тип кружал рассчитан на горное давление, возникающее при реконструкции тоннеля в по­родах с коэффициентом крепости по Протодьяконову f = 1,5, углом внутреннего трения ф = 40°, плотностью (объемным весом) у = 1,9 т/м³, при расположении их через 1 м по длине тоннеля.

Расстояния между осями несущих металлических кружал ориентировочно могут быть приняты равными 0,5; 0,8; 1,0; 1,4 и 1,7 м при коэффициентах крепости пород, соответственно равных 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 и 4,0.

На сети железных дорог применяют и некоторые другие типы кружал, рассчитанные на более тяжелые инженерно-геологические условия. Эти кружала имеют большую толщину металлического листа, примененного в сварной конструкции двутаврового сечения.

В продольном направлении кружала соединяются связями с помощью диафрагм, привариваемых к полкам кружал.

Для переустройства тоннелей меньшего сечения применяют металлические кружала несколько иной конструкции — с измененными замком и опорными стойками, кружальными арками объединенными с помощью продольных и диагональных связей в каркас. Сечение кружал двутавровое. Отличительной особенностью кружал этого типа является их универсальность — телескопические стойки позволяют изменять их высоту в пределах от 5400 до 6370 мм (рис. 80).

Реконструкцию и капитальный ремонт двухпутных тоннелей выполняют с помощью металлических несущих кружал, представляющих собой двухшарнирную арку. Поперечное сечение кружал имеет форму двутавра; поперечная распорка в пределах рельсо-шпальной решетки имеет двутавровое сечение (рис. 81). Общая масса кружал 4105 кг.

При расчете конструкции кружал этого типа были приняты следующие исходные данные: f = 1,0; у = 1,8 т/м³; ф = 45° и расстояние между кружалами 1 м.

Расстояния между осями кружал ориентировочно могут быть приняты равными 0,8; 1,0; 1,5; 2,0 и 3,0 м при коэффициентах крепости пород, соответственно равных 0,8; 1,0; 1,5; 1,8 и 2,8.

Рис. 79. Измененная конструкция кружал треста Мосторемтоннель для ремонта электрифицированных тоннелей:

а — конструкция кружала; б — узел опирания кружала; в — конструкция замка I кружала; 1 — габарит пантографа; 2 — габарит 1-Т; 3 — очертание негабаритности I степени; 4—кружало; 5 - металлическая вставка; 6 — укороченная подрельсовая распорка; 7 — опорный лист; 8 — опорный лист башмака; 9 — металлический лист; 10 — ребра жесткости; 11 — накладка опорного башмака; 12 — накладка стыковая; 13 — отверстия для соединительных болтов с шайбами; 14 — уголок стыка; 15 — вертикальный лист; 16 — горизонтальный лист; 17 — металлический брус; 18 — болт для крепления петли; 19 — петля с шарнирным болтом; 20— проем для временного положения контактных проводов; 21 — гайка

Рис. 80. Конструкция универсальных кружал для однопутных тоннелей: 1 — сферическая опорная часть; 2 — вертикальный лист; 3 — горизонтальный лист; 4 — фасонка горизонтальных связей; 5 — швеллер горизонтальных связей; 6 — фасонка диагональных связей; 7 —швеллер диагональных связей; 8 — болт шарнирный; 9 — вертикальный лист; 10 — прокладка; 11 — накладка; 12 — планка шарнирная; 13 — горизонтальный лист; 14 - болт шарнирный; 15 — гайка; 16 — прокладка; 17 — накладка; 18 — болт соединительный; 19 — шайба

Рис. 81. Несущие металлические кружала для двухпутных тоннелей: 1 — опорная часть; 2 — стыковой узел; 3 — кружало; 4 — продольная распорка; 5 — диагональная распорка; 6 — подрельсовая поперечная распорка