高速公路下穿铁路隧道架空设计及计算.doc

XX高速公路XX下穿隧道 穿越铁路架空设计计算书 1、工程概况 XX高速公路XX下穿隧道与既有XX线交叉通过，全线位于直线地段，与既有XX铁路交角а=21°，本下穿隧道框架采用单箱双室结构，跨径为2х16m，底板厚1.5m，顶板厚1.3m，箱内净高9.5 m，外腹板厚1.5 m，内腹板厚1.3 m，下穿隧道长290.5 m，共分19段现场预制，XX线下穿隧道框架施工采用B型便梁架空既有线路后，开挖基坑，现场立模浇注框架。 2、设计架空既有线路情况 原设计下穿隧道穿越铁路处采用5х24米D便梁，两端再采用纵横工字钢梁上架设枕木及钢轨作为配跨梁架空既有线路，在线路两侧用挖孔桩（2.0х1.5）m作支墩，作为线路第一次架空方案，然后施工6、8、10、12号段框构，待此框构钢筋砼强度达到100%后，将D便梁支点转移到6、8、10、12段框构上，重新沿铁路线路方向纵移D便梁及搭设配跨梁，将支点落在已预制好的框构上，在支点下的框构内设置万能杆件支撑，完成既有铁路的二次架空，拆除挖孔桩支柱，立模浇注7、9、11、13号节段。 3、优化后采用的架空既有线路方案 下穿隧道穿越铁路处采用5х24米B型便梁架空线路，接头处采用底部用下拼接板及高强螺栓连接的非连续结构或采用上、下拼接板及高强螺栓连接的连续结构方案进行选择，在线路两侧用挖孔桩（2.0х1.5）m作支墩，每个支墩采用单支座或双支座，完成第一次线路架空；然后施工6、8、10、12号段框构，待此框构钢筋砼强度达到100%后，将已连续后的B型便梁支点转移到6、8、10、12号段框构顶两端的混凝土支墩上，支墩下的框构内采用两根ф500mm大号钢管支撑顶板，拆除第一次线路架空用的挖孔桩支墩，完成 B型便梁第二次线路架空；然后施工7、9、11、13号框构，待上述框构钢筋砼强度到100%后，完成架空既有铁路段的基坑回填及轨道填渣，然后拆除B型便梁及钢支墩，完成架空既有铁路的工作。 4、优化后穿越铁路架空设计计算 4.1、工况一：第一次线路架空B便梁连续梁结构设计计算 每孔B便梁长24.5m，计算跨度24m，支座设置在距B便梁端0.25m处，横梁采用4型布置方式， B便梁重41.05T，拆除既有的木轨枕。 4.1.1. B便梁自重作用下第一次线路架空设计计算 4.1.1.1荷载计算 恒载：轨道重： 2×60kg/m=120 kg/m 24米B便梁重： 1676 kg/m q=120+1676=17.96 kN/m 4.1.1.2计算模式 D便梁长24.50m，计算跨度l=24.0m，两梁间采用盖板拼接板形成连续结构，连接处设单支座，取两跨连续梁进行计算。 4.1.1.3计算结果 RA恒=161.6KN RB恒=538.8KN RC恒=161.6KN MB(max)=1293KN/m (上部受拉) QB(max)=269.4KN 4.1.2.B便梁活载作用下第一次线路架空设计计算 采用中华人民共和国铁路标准活载的普通中---活载图示，由中---活载图任意截取一段荷载对第一次线路架空结构进行设计计算 4.1.2.1、计算模式 当列车中---活载运行到如下图位置时，两B便梁连接支座处所受到的支座 反力、弯矩及剪力最大。 4.1.2.2计算结果 RA =747.5KN RB =3086.3KN RC=789.7KN MB(max)=6932.2KN-m (上部受拉) QB(max)=1382KN 4.2、工况二：第二次线路架空B便梁连续梁结构设计计算 第一次线路架空施工完6、8、10、12号段框构后，将已连续后的B型便梁支点转移到6、8、10、12号段框构顶两端的钢支墩上，支点设单支座，计算跨度为9.5及15m两种。 4.2.1. B便梁自重作用下第二次线路架空设计计算 4.2.1.1荷载计算 恒载：轨道重： 2×60kg/m=120 kg/m 24米B便梁重： 1676 kg/m q=120+1676=17.96 kN/m 4.2.1.2计算模式 D便梁计算跨度l=9.5m及15m两种，两梁间采用盖板拼接板形成连续结构，支点转换处设单支座，取三跨连续梁进行计算。 4.2.1.3计算结果 RA恒=54.1KN RB恒=251.3KN RC恒=251.3KN RD恒=54.1KN M接=208.2KN-m (下部受拉) QB= QC=134.7KN 4.2.2.活载作用下第二次线路架空B便梁连续梁支点反力计算 4.2.2.1、计算模式 当列车中---活载运行到如下图位置时， B便梁连续梁支点转换后支座所受的支点反力及剪力最大。 4.2.2.2计算结果 RA =231.6KN RB =1491KN RC=607.3KN QB(max)=848.1