4.直线隧道净空 直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些,除了满足限界要求外, 还考虑了在不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力形状以及施工方 便等因素 隧道衬砌内轮廓 隧道建筑限界 基本建筑限界 机车车辆限界 内轨面 单位:mm) 2200 2200 2450 2450 曲墙衬砌内轮廓 直墙衬翻内老席 187.5 y内轨顶面 225 单位:cm
4.直线隧道净空 “直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些,除了满足限界要求外, 还考虑了在不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力形状以及施工方 便等因素
(二)曲线隧道净空加宽 1.加宽原因 ①车辆通过曲线时,转向架中心点沿线路运行,而车辆本身却不能随 线路弯曲仍保持其矩形形状。故其两端向曲线外侧偏移(d外),中间向曲 线内侧偏移(d内1)。 车辆长度(L=26m) 车辆前后转向架间距(=18m) 车辆轴线 线路中线 ②由于曲线外轨超高,车 辆向曲线内侧倾斜,使车辆限 界上的控制点在水平方向上 向内移动了一个距离(d内2) 2.加宽值的计算 (1)单线曲线隧道加宽 值的计算 ①车辆中间部分向曲线 内侧的偏移 d内1=12/8R ②车辆两端向曲线外侧 C 的偏移 d外=(L2-12)/8R ③外轨超高使车体向曲 线内侧倾移 d内2=HE/150=2.7E 式中1—车辆转向架中 心距,可取18m L标准车辆长度,我国为26m R—曲线半径(m); H隧道限界控制点自轨面起的高度; E曲线外轨超高值,其最大值不超过15cm
(二)曲线隧道净空加宽 1.加宽原因 ①车辆通过曲线时,转向架中心点沿线路运行,而车辆本身却不能随 线路弯曲仍保持其矩形形状。故其两端向曲线外侧偏移(d 外),中间向曲 线内侧偏移(d 内 1)。 ②由于曲线外轨超高,车 辆向曲线内侧倾斜,使车辆限 界上的控制点在水平方向上 向内移动了一个距离(d 内2)。 2.加宽值的计算 (1)单线曲线隧道加宽 值的计算 ①车辆中间部分向曲线 内侧的偏移 d 内 1= l2/8R ②车辆两端向曲线外侧 的偏移 d 外=(L2- l2) /8R ③外轨超高使车体向曲 线内侧倾移 d 内 2= HE/150=2.7E 式中 l——车辆转向架中 心距,可取 18m; L——标准车辆长度,我国为 26m; R——曲线半径(m); H——隧道限界控制点自轨面起的高度; E——曲线外轨超高值,其最大值不超过 15 ㎝
对于单线曲线隧道净空的加宽值为 内侧加宽W1=d内1+d内2=4050/R+2.TE(cm) 外侧加宽W2=d外=4400/R(cm) 总加宽 W=W1+W2=d内1+d内2+d外 =8450/R+2.7E(cm) (2)双线曲线隧道加宽值的计算 双线曲线隧道的内侧加宽值W及外侧加宽值W2与单线曲线隧道加宽 值的计算相同。即 内侧加宽W1=d内1+d内2=4050/R+2.7E(cm) 外侧加宽W2=d外=4400/R(cm) 内外侧线路中线间的加宽值W3按以下两种情况计算 当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨超高时W3=8450/R+ HE/150/2(cm)。 其它情况时 W3=8450/R(cm) 总加宽 W=W1+W2+W3 (3)曲线隧道中线与线路中线偏移距离 曲线隧道内外侧加宽值不同(内侧加宽大于外侧加宽),断面加宽后 单线曲线隧道中线与线路中线偏移距离d=(W1一W2)(cm);双线曲线隧道 内侧线路中线至隧道中线的距离d1=200-(W1-W2-w3)(cm),双线曲 线隧道外侧线路中线至隧道中线的距离d2=200+(W1-W2+W3)(cm) 曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法 鳗和曲线中点 直线断面 加宽断面 画曲线加宽断面 母 隧道衬砌施工中,对不同宽度衬砌断面的衔接,可采用在衬砌断面变 化点错成直角台阶的错台法及自加宽断面终点向不加宽断面延伸1m范围内 逐渐过渡的顺坡法。 四、隧道衬砌的其它构造要求 1.隧道洞口段,比隧道中段受力复杂,除了受有横向的竖直与水平荷 载以外,还受有纵向的推力荷载。所以,规范规定隧道洞口段应设置加强 衬砌,并宜与洞身整体砌筑。其长度应根据地质、地形等条件确定,一般 单线隧道洞口应设置不小于5m长的模筑混凝土衬砌,双线和多线隧道应适 当加长
对于单线曲线隧道净空的加宽值为: 内侧加宽 W1= d 内 1+ d 内 2=4050/R+2.7E (㎝) 外侧加宽 W2= d 外= 4400/ R (㎝) 总加宽 W= W1+ W2= d 内 1+ d 内 2+ d 外 =8450/ R + 2.7E (㎝) (2)双线曲线隧道加宽值的计算 双线曲线隧道的内侧加宽值 W1 及外侧加宽值 W2 与单线曲线隧道加宽 值的计算相同。即 内侧加宽 W1= d 内 1+ d 内 2= 4050/R+2.7E(㎝) 外侧加宽 W2= d 外= 4400/ R (㎝) 内外侧线路中线间的加宽值 W3 按以下两种情况计算: 当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨超高时 W3=8450/ R+ HE/150/2 (㎝)。 其它情况时 W3= 8450/R (㎝) 总加宽 W= W1+ W2+ W3 (3)曲线隧道中线与线路中线偏移距离 曲线隧道内外侧加宽值不同(内侧加宽大于外侧加宽),断面加宽后, 单线曲线隧道中线与线路中线偏移距离 d=(W1- W2)(㎝);双线曲线隧道 内侧线路中线至隧道中线的距离 d1=200-(W1- W2- W3)(㎝),双线曲 线隧道外侧线路中线至隧道中线的距离 d2=200+(W1- W2+ W3)(㎝) 3.曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法 隧道衬砌施工中,对不同宽度衬砌断面的衔接,可采用在衬砌断面变 化点错成直角台阶的错台法及自加宽断面终点向不加宽断面延伸1m 范围内 逐渐过渡的顺坡法。 四、隧道衬砌的其它构造要求 1.隧道洞口段,比隧道中段受力复杂,除了受有横向的竖直与水平荷 载以外,还受有纵向的推力荷载。所以,规范规定隧道洞口段应设置加强 衬砌,并宜与洞身整体砌筑。其长度应根据地质、地形等条件确定,一般 单线隧道洞口应设置不小于 5m 长的模筑混凝土衬砌,双线和多线隧道应适 当加长;
2.围岩较差段的衬砌应向围岩较好地段延伸5~10m:; 3.偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上 4.不设仰拱的隧道应做底板,单线隧道其厚度不得小于20cm,双线 隧道其厚度不得小于25cm; 5.对衬砌有不良影响的硬软地层分界处,应设置变形缝; 6,电力牵引的隧道,其长度大于2000m及位于隧道群地段和车站两端 时,为了使接触网有良好的工作和维修条件,应根据需要设置接触网补偿 下锚的衬砌段 7.运营通风洞、联络通道等与主隧道连接处的衬砌设计应做加强处理 五、隧道衬砌断面的初步拟定 隧道衬砌是超静定结构 断面设计步骤:初步拟定尺寸 计算内力检算强度(安全量) 调整尺寸——重复上述计算,直到合适 为止。 初步拟定结构形状和尺寸可采取经 验类比的方法,考虑因素有 1.内轮廓—选定净空形状 原则:紧贴限界,衬砌表面平顺圆 b=245 滑。 2.结构轴线—抽象出进行计算的 l轨顶画 几何形状 隧道衬砌是一种受压结构,结构的 轴线尽可能地符合荷载作用下的压力 线 (单位:cm) 当衬砌承受径向分布的静水 压力时,结构轴线以圆形最合适。 当衬砌主要承受竖向荷载和 不大的水平荷载时,结构轴线上 部宜采用圆弧形或尖拱形,下部 可以做成直线形(即直墙式) 当衬砌承受竖向荷载的同 时,又承受较大的水平荷载时,H 衬砌结构的轴线上部宜采用圆弧 形或平拱形,下部可采用凸向外 方的圆弧形(即曲墙式)。如果还 有底鼓压力,或衬砌有沉陷的可 能,则结构底部还应有凸向下方 的仰拱为宜
2.围岩较差段的衬砌应向围岩较好地段延伸 5~10m; 3.偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内 5m 以上; 4.不设仰拱的隧道应做底板,单线隧道其厚度不得小于 20 ㎝,双线 隧道其厚度不得小于 25 ㎝; 5.对衬砌有不良影响的硬软地层分界处,应设置变形缝; 6.电力牵引的隧道,其长度大于 2000m 及位于隧道群地段和车站两端 时,为了使接触网有良好的工作和维修条件,应根据需要设置接触网补偿 下锚的衬砌段。 7.运营通风洞、联络通道等与主隧道连接处的衬砌设计应做加强处理。 五、隧道衬砌断面的初步拟定 隧道衬砌是超静定结构 断面设计步骤:初步拟定尺寸—— 计算内力——检算强度(安全量)—— 调整尺寸——重复上述计算,直到合适 为止。 初步拟定结构形状和尺寸可采取经 验类比的方法,考虑因素有: 1.内轮廓——选定净空形状 原则:紧贴限界,衬砌表面平顺圆 滑。 2.结构轴线——抽象出进行计算的 几何形状 隧道衬砌是一种受压结构,结构的 轴线尽可能地符合荷载作用下的压力 线。 当衬砌承受径向分布的静水 压力时,结构轴线以圆形最合适。 当衬砌主要承受竖向荷载和 不大的水平荷载时,结构轴线上 部宜采用圆弧形或尖拱形,下部 可以做成直线形(即直墙式)。 当衬砌承受竖向荷载的同 时,又承受较大的水平荷载时, 衬砌结构的轴线上部宜采用圆弧 形或平拱形,下部可采用凸向外 方的圆弧形(即曲墙式)。如果还 有底鼓压力,或衬砌有沉陷的可 能,则结构底部还应有凸向下方 的仰拱为宜
3.截面厚度—检算强度 要求设计的截面厚度具有足够的强度。 衬砌的最小厚度规定—满足施工要求。 第三节隧道洞身支护结构的构造 整体式模筑混凝土衬砌 整体式模筑混凝土衬砌,是在坑道内树立摸板、拱架,然后浇灌混凝土 而成。它是作为一个支护结构,从外部支撑着坑道围岩的,是一种传统衬 砌结构形式。依照不同的地质条件,或是按照不同的围岩级别,又有:直 墙式和曲墙式两种形式 (一)直墙式衬砌 适用范围:地质条件比较好,属 于我国铁路隧道围岩分类中的Ⅱ、Ⅲ 级围岩,有时也可用于Ⅳ级围岩。围 岩压力以竖向为主,几乎没有或仅有 很小的水平侧向压力。 组成:上部拱圈、两侧竖直边墙 和下部铺底。 顶部拱圈可采用圆弧形拱、坦三 b〓245 b=245 心圆拱或尖三心圆拱。洞内一侧设有 排除洞内积水的排水沟 叉轨顶 特殊情况: ①半衬砌(省去边墙):注意在拱 脚做平台以支撑拱圈,两侧岩壁喷浆 敷面阻止风化和少量地下水的渗透 单位:cm) ②大拱脚:产生于先拱后墙法施工 ③降低边墙建筑材料等级或采用花边 墙:柱式边墙,连拱式边墙。 内轨顶 内轨顶画 B=500
3.截面厚度——检算强度 要求设计的截面厚度具有足够的强度。 衬砌的最小厚度规定——满足施工要求。 第三节 隧道洞身支护结构的构造 一、整体式模筑混凝土衬砌 整体式模筑混凝土衬砌,是在坑道内树立摸板、拱架,然后浇灌混凝土 而成。它是作为一个支护结构,从外部支撑着坑道围岩的,是一种传统衬 砌结构形式。依照不同的地质条件,或是按照不同的围岩级别,又有:直 墙式和曲墙式两种形式。 (一)直墙式衬砌 适用范围:地质条件比较好,属 于我国铁路隧道围岩分类中的Ⅱ、Ⅲ 级围岩,有时也可用于Ⅳ级围岩。围 岩压力以竖向为主,几乎没有或仅有 很小的水平侧向压力。 组成:上部拱圈、两侧竖直边墙 和下部铺底。 顶部拱圈可采用圆弧形拱、坦三 心圆拱或尖三心圆拱。洞内一侧设有 排除洞内积水的排水沟。 特殊情况: ①半衬砌(省去边墙):注意在拱 脚做平台以支撑拱圈,两侧岩壁喷浆 敷面阻止风化和少量地下水的渗透。 ②大拱脚:产生于先拱后墙法施工。 ③降低边墙建筑材料等级或采用花边 墙:柱式边墙,连拱式边墙