隧道工程隧道线路及断面设计2PPT课件

1、 隧道长度隧道长度( (起迄点起迄点) )的计算的计算 铁路：铁路：洞门外表面与内轨顶面的交点洞门外表面与内轨顶面的交点 公路：公路：洞门外表面与路线中线的交点洞门外表面与路线中线的交点3.3 隧道平纵断面设计 概念：隧道平面是指隧道中心线在水平面的投影 隧道纵断面是中心线展直后在垂直面的投影第1页/共45页3.3.当洞外明线出现曲线时，最好要使曲线的缓直点当洞外明线出现曲线时，最好要使曲线的缓直点( (或直缓点或直缓点) )距洞口一定距离距洞口一定距离( (如公路隧道应保证停车如公路隧道应保证停车视距视距) )。3.3.1 隧道线路平面设计 设计要点 1.在地形地质条件可能的情况下，应尽可能

2、采用直线或大半径曲线，避免小半径曲线。2.隧道应尽量避免设反向曲线或复曲线，以利于运营施工4.公路隧道不设超高的最小曲线半径：表3-3-1。 3.3 隧道平纵断面设计第2页/共45页3.3.2 隧道线路纵断面设计设计要素 坡道形式坡度大小坡段长度坡段间的衔接3.3 隧道平纵断面设计第3页/共45页单面坡多用于线路的紧坡地段或是展线地区及河谷隧道中，以利争取高程 （2）坡道形式 两种：人字坡和单面坡人字坡和单面坡人字坡常出现在越岭隧道、长大隧道中3.3 隧道平纵断面设计第4页/共45页铁路铁路3 3 （3）坡度大小(1)隧道内最大限制坡度公路不大于3%，不小于0.3%(2)铁路隧道内的坡度折减系

3、数m湿度影响、空气阻力影响，表3-3-4（4）坡段长度（5）坡段连接3.3 隧道平纵断面设计iii限允曲明线: : imii限允曲隧道 第5页/共45页第6页/共45页 隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，根据“隧道建筑限界”确定的。 隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。基本概念3.4 3.4 隧道横断面设计隧道横断面设计第7页/共45页3.4.1 3.4.1 铁路隧道建筑限界铁路隧道建筑限界机车车辆或超限货物车辆的接近限界机车车辆或超限货物车辆的接近限界隧道建筑限界隧道建筑限界 隧道净空隧道净空铁路建筑接近限界铁路

4、建筑接近限界( (一一) )直线隧道净空直线隧道净空第8页/共45页1、机车车辆限界 停在平坡直线上车辆外轮廓尺寸2、基本建筑限界 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 比基本建筑限界大一些，安装通讯信号、照明、电力等设备第9页/共45页（单线）（单线）（双线）（双线）行驶蒸汽机或内燃机车的单（双）线隧道限界行驶蒸汽机或内燃机车的单（双）线隧道限界35603000356060003000850040001110121022501875轨面225024404000140024402000100010001500150024402440第10页/共45页655065504000

5、40002440244030003000425042502440244030003000425042504000400040004000850085002250225018751875111011101210121022502250轨面轨面12501250240024002000200055055010001000150015002300230014001400（单线）（单线）17001700100010001500150023002300（双线）（双线）新建或改建行驶电力机车的单（双）线隧道限界新建或改建行驶电力机车的单（双）线隧道限界第11页/共45页第12页/共45页4.直线隧道净空 考

6、虑避让等安全空间、救援通道及技术作业空间 不同围岩压力下，衬砌结构的合理受力形状 施工方便第13页/共45页120km/h单线铁路隧道衬砌轮廓第14页/共45页120km/h双线铁路隧道衬砌轮廓第15页/共45页200km/h客货共线单线铁路隧道第16页/共45页200km/h客货共线双线铁路隧道第17页/共45页200km/h客货共线兼顾双箱运输单线铁路隧道第18页/共45页200km/h客货共线兼顾双箱运输双线铁路隧道第19页/共45页250km/h客运专线单线铁路隧道第20页/共45页250km/h客运专线双线铁路隧道第21页/共45页350km/h客运专线双线铁路隧道第22页/共45页

7、（二）曲线隧道净空加宽单线铁路隧道加宽示意图单线铁路隧道加宽示意图1 1、铁路隧道加宽原因、铁路隧道加宽原因内内2 2车辆长度（车辆长度（L=26mL=26m）车辆前后转向架间距（车辆前后转向架间距（l=18m）曲线半径（曲线半径（R R）Dd内线路中心线线路中心线车辆中心线车辆中心线d外d d内内2 2aa/2aa第23页/共45页2 2、单线铁路隧道加宽计算、单线铁路隧道加宽计算（1） 车辆中间部分向曲线内侧的偏移l 车辆转向架中心距，取车辆转向架中心距，取18mR 曲线半径，单位曲线半径，单位m)(405010081821cmRRd内则：212tan22448llllldaRR内第24页

8、/共45页H 隧道限界控制点自轨面起的高度，cm E 外轨超高值，其最大不超过15cm，且)(1502cmEHd内(2) 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移 )(76.02cmRVE 150Earctgd内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动角度：)(7 . 22cmEd内故可近似取第25页/共45页RlLd822外)(44001008182622cmRRd外(3)车辆两端向曲线外侧的偏移L 标准车辆长度，我国为标准车辆长度，我国为26m，则，则ERRERdddd7 . 2845044007 . 2405021外内内总则总加宽值：则总加宽值：第26页/共45页隧道中心线隧道中心线3 3、单

9、线隧道、单线隧道( (结构结构) )中线与线路中线偏移距离中线与线路中线偏移距离直线隧道中心线直线隧道中心线dW W1 1加宽后加宽后加宽后加宽后内轮廓线内轮廓线直线隧道直线隧道隧道内轮廓线隧道内轮廓线W W2 2122dWW第27页/共45页)(21508450cmEHRd中)(8450cmRd中4 4、双线铁路隧道加宽计算、双线铁路隧道加宽计算d内内及及d外外计算与单线加宽值相同计算与单线加宽值相同当外侧线路外轨超高大于内侧线路外轨超高时当外侧线路外轨超高大于内侧线路外轨超高时H H 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360cm360cmE E 外侧线路的外轨

10、超高值，外侧线路的外轨超高值，cm cm )(2 . 18450cmERd中故故其余情况时其余情况时:第28页/共45页内轨顶面245+d内曲墙衬砌内轮廓直墙衬砌内轮廓内侧线路中线外侧线路中线245+d890+d400+d偏内d偏外d中外隧道中线2200中外内偏内dddd2200中外内偏外dddd5 5、双线隧道中线偏移、双线隧道中线偏移第29页/共45页时速200km/h以上曲线隧道净空加宽圆曲线半径圆曲线半径(m)外轨超高（外轨超高（mm）隧道内外侧加宽总隧道内外侧加宽总和和(cm)25004515300035124000259第30页/共45页d圆曲线地段隧道中线偏移距离；R圆曲线半径。

11、缓和曲线中点加宽断面缓和曲线起点直线断面缓和曲线中点缓和曲线终点隧道中线线路中线R圆曲线加宽断面22m13mdd/2（三）曲线与直线隧道衬砌（三）曲线与直线隧道衬砌的衔接方法的衔接方法第31页/共45页二、公路隧道建筑限界 建筑限界组成部分：建筑限界组成部分： 行车道宽度行车道宽度(W) 路缘带路缘带(S) 侧向宽度侧向宽度(L) 人行道人行道(R)或检修道或检修道(J) 当设置人行道时，含余宽当设置人行道时，含余宽(C) 车道数车道数第32页/共45页 公路隧道建筑限界图(尺寸单位：m)第33页/共45页表表3-4-3 3-4-3 各级公路隧道建筑限界基本宽度（各级公路隧道建筑限界基本宽度（

12、m m）公公路路分分类类公公路路等等级级地地 形形行车道行车道宽宽 度度（单洞）（单洞）W侧侧 向向宽宽 度度人人行行道道R检修道检修道(一侧一侧)J隧道建筑隧道建筑限界净宽限界净宽路路缘缘带带S余余宽宽C设检修道或设检修道或不设人行道不设人行道设设人人行行道道汽汽车车专专用用公公路路高高速速平原微丘平原微丘7.500.750.500.7510.75重重 丘丘7.500.500.500.7510.25山岭山岭7.500.500.250.759.757.000.500.250.759.25一级一级平原微丘平原微丘7.500.500.500.7510.25山岭重丘山岭重丘7.000.500.250

13、.759.25二级二级平原微丘平原微丘8.00/0.250.759.25山岭重丘山岭重丘7.500.250.758.75一一般般公公路路二级二级平原微丘平原微丘9.000.250.759.5010.5山岭重丘山岭重丘7.000.257.508.50三级三级平原微丘平原微丘7.000.250.757.508.50山岭重丘山岭重丘7.000.257.508.50四级四级平原微丘平原微丘7.000.257.50山岭重丘山岭重丘7.00/4.500.257.50/5.00第34页/共45页 注：注： 汽车专用公路隧道只在左侧设检修道；汽车专用公路隧道只在左侧设检修道； 山岭重丘区的四级公路，只有当路基

14、宽度为山岭重丘区的四级公路，只有当路基宽度为4.5m 4.5m 时，行车道宽度可采用时，行车道宽度可采用4.5m4.5m； 四级公路一般可不设人行道。四级公路一般可不设人行道。第35页/共45页隧道行车限界 定义：有一定宽度、高度的空间范围内任何物件不得侵入的限界。 要求：照明灯具、通风设备、交通信号灯、运行管理工作专用设施都应安在限界外！第36页/共45页公路隧道横断面第37页/共45页公路隧道车道设置 最小双向两车道； 超过2车道容量，宜设双洞4车道； 超过4车道容量，宜设双洞6车道； 单车道长隧道，应设错车道； 单车道短隧道，洞口两端设错车道； 2km长隧道，隔150750m设加宽带。第38页/共45页大断面隧道布置第39页/共45页第40页/共45页1 1、设计基本内容、设计基本内容 内轮廓线 结构轴线 截面厚度2 2、设计步骤设计步骤 确定隧道类型相应建筑限界