《隧道工程》课件第4讲隧道线路及断面设计

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1、隧道位置的选择隧道洞口位置的选择隧道平、纵断面设计复习隧道位置的选择隧道洞口位置的选择隧道平、纵端面设计隧道横断面设计高速铁路隧道单线双洞和双洞单线方案选择第三章隧道线路及断面设计第四节隧道横断面设计第三章隧道线路及断面设计一、铁路隧道(一)直线隧道净空隧道净空的概念:指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。隧道净空←隧道建筑限界←基本建筑限界←机车车辆限界第三章隧道线路及断面设计1.机车车辆限界机车车辆最外轮廓的限界尺寸。第三章隧道线路及断面设计第三章隧道线路及断面设计2.基本建筑限界指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。3.隧道建筑限界是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。第三章

2、隧道线路及断面设计11001400200018752250225040008500400024402440600012101000150030003560300015001000244024403560(单线)(双线)轨面隧道建筑限界基本建筑限界第三章隧道线路及断面设计11002000225022504000850040002440244065501000300042503000150023004250(单线)(双线)轨面隧道建筑限界基本建筑限界4000240055012501210170014001875230010001500第三章隧道线路及断面设计4.直线隧道净空“直线隧道净空

3、”要比“隧道建筑限界”稍大一些，除了满足限界要求外，考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业空间，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。第三章隧道线路及断面设计2200隧道衬砌内轮廓隧道建筑界限基本建筑界限机车车辆界限内轨面24350220024502450134566650第三章隧道线路及断面设计曲墙衬砌内轮廓直墙衬砌内轮廓89008880400022502250190190内轨顶面118752450244024001702000234565432770040005501250750R=23004500R=230030001500500--1210--线路中线第三章

4、隧道线路及断面设计(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)。第三章隧道线路及断面设计O车辆轴线车辆长度L车辆前后转向架间距l线路中线曲线半径d内1d外d外第三章隧道线路及断面设计(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。ABFd内2GHEFOC第三章隧道线路及断面设计据此，曲线隧道净空的加宽值为内侧加宽W1=d内1＋d内2外侧加宽W2=d外总加宽W=W1＋W2＝d内1＋d内2＋d外第

5、三章隧道线路及断面设计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式中l——车辆转向架中心距，取18m；R——曲线半径（m）。(cm)第三章隧道线路及断面设计②车辆两端向曲线外侧的偏移d外式中L——标准车辆长度，我国为26m。(cm)第三章隧道线路及断面设计③外轨超高使车体向曲线内侧倾移d内2式中H——隧道限界控制点自轨面起的高度(cm)E——曲线外轨超高值，其最大值不超过15cm(cm)其中，v为铁路远期行车速度（km/h）。第三章隧道线路及断面设计在我国铁路隧道标准设计中，系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动arctg(E/150)角求得

6、，可近似取d内2＝2.7E(cm)。(cm)隧道内侧加宽值为隧道外侧加宽值为(cm)第三章隧道线路及断面设计(cm)隧道总加宽值为(cm)或第三章隧道线路及断面设计曲线隧道中心线加宽后隧道内轮廓线W内dW外直线隧道中心线直线隧道内轮廓线第三章隧道线路及断面设计(cm)隧道总加宽值为(cm)或(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与单线隧道加宽值的计算相同。内外侧线路中线间的加宽值W3按以下情况计算。第三章隧道线路及断面设计外侧线路中线内侧线路中线直墙衬砌内轮廓内轨顶面隧道中线曲墙衬砌内轮廓890＋Wd1d2245+W1400+W3245+W2当外侧

7、线路外轨超高大于内侧线路外轨超高时：第三章隧道线路及断面设计(cm)(cm)式中H——车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360cm；E——外侧线路的外轨超高值(cm)；R——同前。或(cm)第三章隧道线路及断面设计(cm)式中H——车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360cm；E——外侧线路的外轨超高值(cm)；R——同前。其它情况时第三章隧道线路及断面设计3.曲线隧道中线与线路中线偏移距离(cm)曲线隧道内侧加宽大于外侧加宽，断面加宽后，隧道中线应向曲线内侧