7第七讲 第三章 第四节铁路隧道.ppt

整体式混凝土衬砌 1）当主要承受竖向荷载和不大的水平荷载时：结构轴线上部宜拱形；边墙做成直线形(即直墙式)； 2）当衬砌承受竖向荷载的同时，又承受较大的水平荷载：衬砌结构的轴线上部宜采用圆弧形或平拱形；边墙可采用凸向外方的圆弧形(即曲墙式)；若有底鼓压力，则结构底部还应有凸向下方的仰拱。 整体式混凝土衬砌 1）直墙式衬砌组成： 顶部拱圈； 两侧竖直边墙； 下部铺底（底板）； 2）曲墙式衬砌组成： 顶部拱圈； 两侧曲边墙; 底部仰拱(或铺底); ② 锚喷衬砌 特点：采用锚喷支护发挥围岩的自承能力，能较好适应软弱和膨胀性地层中的隧道开挖，还可用于整治坍方和隧道衬砌的裂损。 格栅拼接 ③复合式衬砌 1)特点：复合式衬砌不同于单层厚壁的模筑混凝土衬砌，它把衬砌分成两层或两层以上。 2)外衬（初期支护、一次衬砌）：锚喷支护，柔性支护，作用是容许围岩产生有 限制的变形。 3)内衬（二次支护、二次衬砌）：一般待初期支护与围岩变形基本稳定后再施作内衬，通常为就地灌筑混凝土整体衬砌。 4)防水层：为了防止地下水流入或渗入隧道内，可以在外衬和内衬之间设防水层，其材料可采用防水卷材或防水涂料。 隧道中线 线路中线 内轨顶面 O2 O2 r3=935 O1 r1 45° 80 80 27 27 B O3 O3 H h1 h1 d 二次衬砌 防水层 初期支护 锚杆 图3-1-4 铁路隧道级围岩复合式衬砌标准图 ④ 装配式衬砌 工 艺：将衬砌分成若干块构件，在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机械将它们拼装成环。 特 点：拼装成环后立即受力，便于机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。 使用情况：目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中采用。在铁路隧道中由于装配式衬砌要求有一定的机械化设备，施工工艺复杂，目前采用TBM施工的少量隧道使用。 3、明洞 概 念： 用明挖法修建的隧道称为明洞。 使用条件： 地质差且洞顶覆盖层较薄，用暗挖法难以进洞时； 洞口路堑边坡上有落石而危及行车安全时； 铁路、公路、河渠在铁路上方通过，不宜做立交桥或涵渠时。 作 用：是隧道洞口或线路上起防护作用的重要建筑。 明洞的结构类型： 拱式明洞、棚式明洞。 特 点：大部分明洞有偏压、甚至单压、结构不对称、截面厚、有时还需要深基础，不少明洞需采用钢筋混凝土结构。 （1） 拱式明洞 组成：拱式明洞由拱圈、边墙和仰拱(或铺底)组成。 实际填土坡线 1:1.5 1:5 1:5 1:10 1:0.3 0.65 1.25 1.00 2.30 0.55 图310 半路堑式单压型拱形明洞 (单位：m) （2） 棚式明洞 傍山线路外侧没有足够场地设置外墙及基础或确保其稳定时采用。其内墙常为重力式挡墙或锚杆挡墙，外墙可用墙式、钢架式、柱式。 棚式明洞常见的结构形式有盖板式、刚架式和悬臂式三种。 图3-2-11 盖板式明洞 钢筋混凝土盖板 棚 洞 中 线 夯填土 水泥砂浆垫层 防水层 粘土隔水层 线 路 中 线 侧洞 外墙 盖板 Ⅰ-Ⅰ断面 Ⅰ Ⅰ 钢筋混凝土梁 图3-2-12 刚架式明洞 4、隧道内附属建筑物 ⑴避车洞 保证隧道内检查维修人员和必要的行人能安全。分为大、小避车洞 。 碎石道床隧道，每侧相隔300m布置一个避车洞， 整体道床隧道，每侧相隔420m布置一个大避车洞。 无论在碎石道床或整体道床的隧道内，每侧边墙上应在大避车洞之间间隔60m(双线隧道按30m)布置一个小避车洞。 ①大避车洞是为存放维修工具、材料等。 ②小避车洞为洞内检修人员等的避车用; ⑵防排水设施 4、隧道内附属建筑物 ⑵防排水设施 治水原则：“防、截、排、堵结合，因地制宜，综合治理”。 ①防水：防水材料隔离地下水； ②截水：地表排水沟拦截地表水； ③排水：隧道排水沟排离渗漏水 1）泄水洞（有较大地下水且流向明确时） 2）纵、横向盲沟排水； 3）侧向或中心排水沟。 ④堵水：衬砌壁后注浆堵住地下水 电缆槽 在不侵入隧道净空限界的位置上条件下，在隧道内沿衬砌边墙侧水沟的内侧设置全长的电缆槽。 4、隧道内附属建筑物 1、概念 2、各类限界与隧道净空的关系 3、圆曲线段隧道的净空加宽 4、缓和曲线段隧道的净空加宽 1、隧道位置的选择 2、隧道的纵断面规划设计 二、铁路隧道 主体建筑物(洞门、洞身衬砌、明洞) 附属建筑物(避车洞、防排水设施) (三) 、铁路隧道的组成和构造 （一）铁路隧道的规划设计 （二）铁路隧道净空 ①坡道型式： 单面坡：争取高程、对运营时通风、排水有利、但在上方洞口施工困难。 人字坡：利于施工，通风不利，适用于长隧道，尤其是越岭隧道。 ⑵纵断面设计 坡度大小： 不宜用足限制坡度