学习4_理解隧道设计详解.ppt

;本节主要内容： 隧道净空与限界的概念 隧道建筑限界的确定 曲线隧道净空加宽;1.1 铁路隧道限界 直线隧道净空与限界的概念 隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。铁路隧道净空是根据“隧道建筑限界”确定的，而“隧道建筑限界”是根据“建筑接近限界”制定的，“建筑接近限界”又是根据“机车车辆限界”制定的。 “限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。“建筑限界”是建筑物不得侵入的一种限界。; 机车车辆或超限货物车辆的接近限界 铁路建筑接近限界 隧道建筑限界 隧道净空 ;1．机车车辆限界 它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。要求正在运行的各种型号机车和车辆都必须容纳在此限界范围内而不得超越。 车辆界限A=车辆最大轮廓尺寸+技术改造预留 2．建筑接近限界 它是指线路上各种建筑物和设备（包括电力、通风、照明、安全、监控及内装等附属设施）均不得侵入的轮廓线。它的用途是保证机车车辆的安全运行及建筑物和设备不受损害。 建筑接近界限B=A+线路铺设误差+线路变形和位移 +列车摆幅+允许货物超限尺寸 ;3．隧道建筑限界 它是指包围“建筑接近限界”外部的轮廓线。即要比“建筑接近限界”大一些，留出少许空间，用于安装通讯信号、照明、电力等设备。 建筑限界C=B+设备最大尺寸+设备安装误差 +衬砌施工误差+衬砌变形和位移 对于时速120km/h新建和改建的蒸汽及内燃牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限—1甲”和“隧限—1乙”。新建和改建的电力牵引的单线和双线铁路隧道，采用“隧限—2甲”和“隧限—2乙”。;蒸汽及内燃牵引的单线、双线铁路隧道限界图 ;电力牵引的单线、双线铁路隧道限界图 ;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，考虑避让、救援通道，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（拱部采用三心圆，边墙采用直墙式或曲墙式）以及施工方便等因素。图4-4及图4-5为时速120km单线及双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓。图4-6为时速200km单线及双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓。图4-7为武广客运专线设计时速350km双线铁路隧道建筑限界及衬砌内轮廓。 直线隧道净空D=C+结构受力合理+形状便于施工;图4-4 单线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓图 ;图4-5 双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓图 ;图4-6 时速200km新建铁路隧道衬砌内轮廓图 ;图4-7 时速350km双线铁路隧道建筑限界及内轮廓 ;1.2 公路隧道建筑限界 建筑限界组成部分： 行车道宽度(W) 路缘带(S) 侧向宽度(L) 人行道(R)或检修道(J) 当设置人行道时，含余宽(C) 车道数 ;1.3 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 ）。;图4-8 曲线隧道净空加宽平面示意图;(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 。;据此，曲线隧道净空的加宽值为 内侧加宽 W 1 = d 内1 + d 内2 外侧加宽 W 2 = d 外 总加宽 W= W 1 + W 2 = d 内1 + d 内2 + d 外 2．加宽值计算;图4-9 单线隧道曲线加宽示意图; 3．曲线隧道中线与线路中线偏移距离 从以上可知，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，隧道中线应向内侧偏移一个 d 值。 单线隧道偏移值为 d= 1/2 ( W 1 ? W 2) ;4．时速200km以上曲线隧道净空加宽 最高时速200km的新建铁路单、双线隧道内净空面积采用52㎡和80㎡断面形式也是经过优化比选的，既充分满足了空气动力学效应标准的要求，又完全满足建筑物接近限界及其他工程使用空间的需要，且留有富余量，考虑道最高时速200km新建铁路隧道线路采用最小圆曲线半径2200m，推荐圆曲线半径为3500—6000m，按《铁路隧道设计规范》曲线隧道的加宽也是较小的，完全在富余量以内，可以不考虑内轮廓加宽。 ;三）曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法 根据《铁路隧道设计规范》规定： 位于曲线地段隧道，断面加宽除圆曲线部分按上述计算值予以加宽外，缓和曲线部分可分两段加宽，即自圆曲线至缓和曲线中点，并向直线方向延长13m（13=26÷2），采用圆曲线加宽断面（按W值加宽）；其余缓和曲线，自直缓分界点向直线段延长22m（22=18+4），采用缓和曲线中点加宽