第二节 区间隧道详解.ppt

地下隧道 在城市轨道交通中占有较大比重的应当数地下铁道。地下铁道由于在地下运行，对地面上的其他交通工具无干扰，其运输能力不受气候影响，也避免了地面轻轨和高架交通所产生的噪声对城市的污染．在战争期间还可作为民用防空设施，所以地下铁道的优点非常明显，但是地下铁道造价昂贵，应充分进行技术经济比较，分区段确定线路方案。 区间隧道特点 地下铁道的区间隧道与铁路隧道基本相同。地层的工程地质，水文地质资料是隧道设计的重要依据，因此必须收集和积累沿线的有关技术资料，包括勘探和试验资料、数据等。地层情况的变化直接影响到施工方法的确定，不同的施工方法对应的投资差别较大。 区间隧道的开挖大多沿闹市区的街道下面，开挖必然引起地面沉降，如何控制地面沉降量，不致影响既有建筑物的安全，是城市地下铁道施工所面临的一大课题。 列车在曲线地段运行时，轨距和道床须要进行加宽，同样当列车在曲线隧道中运行时，隧道的内净空也需要进行加宽，理由如下： 1．由于曲线外轨超高引起车体内倾，车体中线由原来的竖直变为向内倾斜，如图所示，隧道建筑限界上方控制点向内偏离线路中线，水平距离d超内 d超内=H/(150E) 2．由于车体行经曲线时，前后两转向架中心与线路中心重合，而车辆两端个线偏移线路中心外侧d外，车辆中部向线路中心内侧偏移d曲内，如图所示。 当城市地面空间足够时，可以采用放坡开挖法修筑隧道，如图所示，放坡率可以根据地质情况确定，对应的区间隧道一般采用框架结构，上部设计荷载以回填土重加路面荷载来考虑．侧面荷载考虑侧土压力。明挖法施工的造价较低，但土方工程量较大，且影响地面交通。 三、暗挖法隧道 (一)盾构法隧道 盾构是松软地层中修建隧道的专门机具，盾构沿其长度可分为3部分：前部叫切口环、中部叫支撑环，后部叫盾层。其断面形式有：圆形或椭圆形、半圆形、马蹄形、箱形、大多数盾构为圆形。 盾构既是一种施工机具，又是一种强有力的临时支撑结构，其开挖和衬砌工作均在后壳保护下进行。切口环是为了保护开挖面的稳定和作业空间的安全而设置的。支撑环连接着切口环和盾尾使盾构构成整体，是盾构结构的重要组成部分，在其周边内装有—组盾构千斤顶。在盾层中设有组装机，主要用于组装预制衬砌管片。 1．泥水加压盾构 这种盾构的旋转切削头后面有一个用隔板密封起来的泥浆室．其中充满加压泥浆，泥浆的压力比开挖面的地下水压力略高，从而保持开挖面的稳定。弃碴与泥浆混和后由输泥管抽出洞外进行碴泥分离处理。 2 土压平衡盾构 土压平衡盾构是为了在松软粉砂层和松散砂层中进行开挖而研制。在机械开挖盾构的前部设置—个土壤密封室，排土采用螺旋式运输机。以回转刀盘开挖下来的土壤经常填满于密封室及螺旋输送机。通过控制螺旋输送机排出的土量和盾构推进的速度来保持开挖面的土压平衡和稳定。 3 插刀盾构 插刀盾构推进时不需要已安装好的管片环作为千斤顶支承后座，它由许多插刀组成．可组合成不同的断面形状和尺寸，自由选择衬砌类型。插刀盾构的推进是用设在插刀和支承框架之间的液压缸，将插刀以单刀或成组插刀的方式进行，当所有的插刀都推进一个行程的距离时，再由所有的液压缸同步收缩，把支承框架向前拖动。 (二)矿山法隧道 矿山法施工主要包括：全断面法，台阶法，下导坑漏斗棚架法及上下导坑先拱后墙法等。我国现有的铁路隧道大部分采用矿山法修筑而成。 由于矿山法施工的理论基础是传统的结构力学，其基本假定与实际隧道的工作状态相差甚远，另外在施工中需要大量的钢和木材作为临时支撑，工人的劳动强度大，施工环境差，因而近年来已逐渐被新奥法所取代。 (三)新奥法 新奥法是新奥地利隧道施工法的简称。它的基本观点是：围岩既是隧道结构的荷载，又是承受岩体压力的承载体一部分．即围岩本身具有承载能力；围岩自承能力只有通过围岩的变形才能发挥出．因而隧道开挖后允许围岩发生变形，同时也要限制围岩的变形量，不致由于变形过大而使岩体松驰甚至坍塌．所以最理想的支护结构应当是能随围岩共同变形的柔性支护；在实践中证明这种柔性支护为喷混凝土和锚杆支护；由于允许围岩发生变形，为了掌握围岩和支护的实际工作情况，在施工的各个阶段．应进行现场量测监护，及时反馈位移或应力等信息，以指导施工和修改设计。 喷混凝土 用压缩空气将水泥、骨料、水和速凝剂等混和料喷向岩面，使之迅速胶凝成混凝土的护面措施。 锚杆支护 最早是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下矿室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合