一、衬砌
1
衬砌方式
部份式模筑混凝土衬砌—就地灌筑混凝土衬砌
装置式衬砌—将衬砌分成多少多块构件,这些构件在现场或者工场预制,而后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。
喷锚支护—喷射混凝土 以及加设锚杆、金属网以及钢架 配合支护
复合式衬砌—外衬以及内衬两层,以是也叫它为双层衬砌
喷锚支护
2
衬砌的适用条件
部份式模筑混凝土衬砌— 对于地质条件的适用性较强,易于按需要成型,部份性好,抗渗性强,并适用于多种施工条件,如可用木模板、钢模板或者衬砌模板台车等
装置式衬砌— 拼装成环后赶快受力,便于机械化施工,改善劳动条件,节约劳力。当初多在运用盾构法施工的都市果然铁道中接管。
喷锚支护— 喷锚支护是当初罕用的一种围岩支护伎俩,适用于种种围岩地质条件,可是若作为永远衬砌,艰深思考在Ⅰ、Ⅱ级等围岩精采、残缺、晃动的地段中接管。
复合式衬砌— 是一种较为公平的结构方式,适用于多种围岩地质条件, 有其宽绰的发展前途。
3
衬砌的艰深结构要求
混凝土与钢筋混凝土
隧道工程所用的混凝土强度品级不应低于C15
洞门用混凝土部份灌筑,其强度不应低于C20
强度品级对于衬砌段不应低于C20,对于洞门不应低于C15
片石混凝土
在岩层较好地段的边墙衬砌,可接管片石混凝土(片石的掺量不应***过总体积的20%)。
当起拱线以上1m之外部位有***挖时,其***挖全副也可用片石混凝土妨碍回填。
选用的石料要安定,其强度品级不应低于MU40,有裂隙以及易风化的石料不应接管。
石料以及混凝土预制块
石料或者混凝土预制块用强度品级不低于M10的水泥砂浆砌筑衬砌。石料的强度品级不应低于MU60,而且有裂隙以及易风化的石料不应接管。混凝土预制块强度品级不应低于MU20。
喷射混凝土
喷射混凝土的强度品级接管C20,所用的水泥应优先接管硅酸盐水泥或者艰深硅酸盐水泥
喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜接管艰深碳素钢制成,等效直径为0.3~0.5㎜的方形或者圆形断面,长度宜为20~25㎜
锚杆
锚杆的杆体宜用20 MnSi钢筋,也可接管Q235钢筋;缝管式锚杆宜接管16 MnSi钢管,亦可接管Q235钢管;锚杆直径宜为18~22㎜,垫板可接管Q235钢板。
装置式资料
对于衬砌资料,可接管一些装置式资料,如钢筋混凝土大型预制块、加筋肋铸铁预制块等
铁路隧道净空及要求
直线隧道净空
机车车辆限界 — 它是指机车车辆***外详情的限界尺寸
根基修筑限界 — 它是指路线上种种修筑物以及配置装备部署均不患上侵入的详情线
隧道修筑限界 — 它是指困绕根基修筑限界外部的详情线
直线隧道净空— 要比隧道修筑限界稍大一些,还思考了在差此外围岩压力浸染下,衬砌结构的公平受力形态(拱部接管三心圆,边墙接管直墙式或者曲墙式)以及施工不便等因素。
根基修筑限界
***大级***限货物装载限界
隧限-1A以及隧限-1B
隧限-2A以及隧限-2B
复线电力牵引铁路隧道衬砌内详情
双线电力牵引铁路隧道衬砌内详情
曲线隧道净空加宽
加宽原因
车辆经由曲线时,转向架中间点沿路线运行,而车辆自身却不能随路线笔直仍连结其矩形形态。故其两头向曲线外侧偏移(d外),中间向曲线内侧偏移(d内1)。
车辆经由曲线时的平面图
因为曲线外轨***高,车辆向曲线内侧歪斜,使车辆限界上的操作点在水平偏差上向内挪移了一个距离(d内2)。
加宽值的合计
- 复线曲线隧道加宽值的合计
• 车辆中间全副向曲线内侧的偏移d内1
式中l — 车辆转向架中间距,取18m;
R — 曲线半径(m)
车辆经由曲线时的横断面图
车辆两头向曲线外侧的偏移d外
式中 L— 规范车辆长度,我国为26m。
外轨***高使车体向曲线内侧倾移d内2
式中H—— 隧道限界操作点自轨面起的高度
E —— 曲线外轨***高值,其***大值不***过15㎝,且
在我国铁路规范妄想中,d内2系将响应的隧道修筑限界绕内侧轨顶中间转折arctg
角求患上,可类似取d内2=2.7E (㎝)。
对于复线曲线隧道净空的加宽值为:
内侧加宽:
外侧加宽:
总加宽:
双线曲线隧道加宽值的合计:
双线曲线隧道的内侧加宽值W1及外侧加宽值W2与复线曲线隧道加宽值的合计相同。即
内侧加宽:
外侧加宽:
当外侧路线的外轨***高大于内侧路线的外轨***高时
式中 H—— 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度,取360㎝;
E—— 外侧路线的外轨***高值(㎝);
R—— 曲线半径(m)。
此外状态时
总加宽
曲线隧道中线与路线中线偏移距离
复线曲线隧道如图3-10所示,隧道中线与路线中线偏移距离d为:d =(W1- W2) (㎝)
双线曲线隧道如图3-11所示,内侧路线中线至隧道中线的距离为d1= 200-(W1- W2- W3) (㎝)
双线曲线隧道外侧路线中线至隧道中线的距离为
d2= 200 +(W1- W2+ W3) (㎝)
复线曲线隧道中线偏移
曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方式
《铁路隧道妄想规范》规定:位于曲线地段的隧道,其紧迫曲线全副可分两段加宽,即自圆曲线至紧迫曲线中点,并向直线偏差缩短13m,接管圆曲线加宽断面(按W值加宽);其余紧迫曲线,并自直缓分界点向直线段缩短22m,接管紧迫曲线中点加宽断面,其加宽值取圆曲线之半(按W/2值加宽)
双线曲线隧道中线偏移
曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接
公路隧道的净空
公路隧道修筑限界艰深规定如图所示。图中各符号的寄义如下:
W—行车道宽度;
S—行车道双侧路缘带宽度;
C—余宽,当合计行车速率≥100km/h时为0.5m,小于100km/h时为0.25m;
H—净高,一条公路运用一个净高,高速公路以及一级、二级公路为5.0m;三、四级公路为4.5m;
E—修筑限界顶角宽度,当L≤1m时,E=L;当L>1m时,E=1m;
L—侧向宽度,高速公路、一级公路的侧向宽度为硬路肩宽度(L1或者L2),此外各级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m;
公路隧道修筑限界
隧道衬砌的此外结构要求
艰深复线隧道洞口应配置不小于5m长的模筑混凝土衬砌,双线以及多线隧道应适量加长;
围岩较差段的衬砌应向围岩较好地段缩短5~10m;
偏压衬砌段应缩短至艰深衬砌段内5m以上;
不设仰拱的隧道应做底板,复线隧道其厚度不患上小于20㎝,双线隧道其厚度不患上小于25㎝;
对于衬砌有不良影响的硬软地层分界处,应配置变形缝;
电力牵引的隧道,其长度大于2000m及位于隧道群地段以及车站两头时,为了使打仗网有精采的使命以及培修条件,应依据需要配置打仗网抵偿下锚的衬砌段。
经营透风洞、分割通道等与主隧道衔接处的衬砌妄想应做增强解决。
二、洞身支护结构的结构
1
部份式模筑混凝土衬砌
直墙式衬砌
适用于地质条件比照好,属于我国铁路隧道围岩分类中的Ⅱ、Ⅲ级围岩,无心也可用于Ⅳ级围岩;
围岩压力以竖向为主,简直不或者仅有很小的水平侧向压力 ;
衬砌由上部拱圈. 双侧竖直边墙以及下部铺底三全副组合而成 ;
复线直墙式衬砌
在地质条件较好时,为了节约圬工,直墙式衬砌在结构上接管多少多改善措施。比喻在部份岩层安定的状态下,简直不甚么水平侧压力,也不果然水侵入,则可接管大拱脚喷混凝土(或者喷砂浆)边墙衬砌;
在地质条件尚好,侧压力不大,但又不宜接管大拱脚喷混凝土(或者喷砂浆)边墙衬砌时,为了节约边墙圬工,可能简化边墙
大拱脚喷混凝土边墙衬砌
2
曲墙式衬砌
适用于地质比照差,岩石松散破碎,强度不高,又有果然水,侧向水平压力也至关大的Ⅳ、Ⅴ以及Ⅵ级围岩状态 • 由顶部拱圈,侧面曲边墙以及底部仰拱(或者铺底)所组成 • 除在Ⅳ级围岩无果然水,且根基不产生沉降的状态下可不设仰拱,只做平铺底外,艰深均设仰拱 。
连拱式 边墙衬砌
图为复线非电气化铁路隧道衬砌Ⅴ级围岩直线断面曲墙式衬砌规范图,其外部详情线由五心圆曲线组成。
复线非电气化铁路隧道衬砌
双线或者三线隧道的洞身衬砌,可能接管单孔式,四线隧道可接管双孔式。单孔式衬砌应知足双线或者三线隧道衬砌净空要求。
双孔式 四线隧道衬砌
3
装置式衬砌
短处
经装置成环,不需养生光阴,即可负责围岩压力;
预制的构件可能在工场成批消耗、在洞内可能机械化拼装,从而改善了劳动条件;
拼装时,不需要临时反对于如拱架、模板等,从而节约少许的反对于资料以及劳力;
拼装速率因机械化而普及,延迟了工期,尚有可能着落造价。
应知足的条件
强度饶富而且持久;
能赶快负责荷载;
装置啰嗦,构件规范少,方式重大,尺寸一律,便于工业化制做以及机械化拼装;
构件尺寸巨细以及重量适宜拼装机械的能耐;
有防水的配置装备部署
4
喷锚支护
喷射混凝土支护层
喷射混凝土的拌以及资料是:标号不低于325号的艰深硅酸盐水泥以及粒经不应大于16妹妹的安定持久的卵石或者碎石,以及不含土质或者杂物的河沙,再加之大批的速凝剂
喷层的厚度艰深***薄不应小于125px,***厚应不大于625px,
在比照松散薄弱结子的岩层中,可能加金属网或者钢反对于,使之结分解一体,酿成钢筋混凝土层
5
锚杆
锚杆是一种插入到围岩岩体内的杆形构件 ;
运用锚杆杆体或者杆端锚头的缩短浸染,或者运用灌浆粘结,把锚杆牢靠在岩体内;
削减了岩体的细密水平,补强了抗剪能耐,起到了组合、悬吊及挤压加固的浸染,普及了围岩的自稳能耐。
6
复合式衬砌
外衬(亦称初次衬砌)— 运用能达到早强的喷射混凝土以及锚杆,使柔性的外衬既能应承围岩有所变形,而又解放它不让它变形发展太大太快
内衬(亦称二次衬砌)— 内衬可能用喷射混凝土层柔性结构,也可能用较厚的模筑混凝土
防水层— 内外层衬砌之间的防水层可能用软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯片等防水卷材,或者用喷涂乳化沥青等防水剂
复合式衬砌***适宜在Ⅱ~Ⅵ级围岩中运用,但碰着如下状态时,应谨严看待。须要时应辅以响应的加固措施。
拱顶以上拆穿困绕厚度小于隧道直径时
有清晰偏压力时;
在无自稳能耐的未胶结砂砾石地层中时;
在大缩短性的地层中时;
在大涌水的地层中时;
在严正冻害的区域中时。
三、明洞的结构
明洞是用明挖法修筑的隧道,是在露天的路堑地面上,或者是在敞口的基坑内,先修筑结构物,而后再回填拆穿困绕土石。如图所示。
明洞位置呈现图 路堑式拱形明洞
1
拱式明洞
路堑式拱形明洞
路堑式拱形明洞位于双侧都有高边坡的路堑中;
路堑式拱形明洞适用于路堑边坡处于对于称或者挨近对于称,边坡岩层根基晃动,仅防边坡有大批坍塌、落石,或者用于隧道洞口岩层破碎,拆穿困绕层较薄而难以用暗挖法修筑隧道时;
负责对于称荷载,拱、墙均为等截面,边墙为直墙式。
偏压直墙式拱形明洞
适用于双侧边坡高差较大的不同过错称路堑。
负责不同过错称荷载,拱圈为等截面,边墙为直墙式,外侧边墙厚度大于内侧边墙的厚度。
偏压斜墙式拱形明洞
公司坐落于我国东南部江苏无锡,产品主要有管缝锚杆、注浆锚杆,中空锚杆,止浆塞,锚盘,锚杆链接套筒,他们的在线生产线也比较丰富,也可根据客户的要求生产定做。一直坚持着薄利多销的原则,以优质的服务,灵活的经营模式开拓市场;在广大新老客户的大力协助支持下,不断发展壮大。
适用于地形歪斜,低侧处路堑外侧有较广漠的地面供回填土石,以削减明洞抵抗侧向压力的能耐。
负责偏压荷载,拱圈为等截面,内侧边墙为等厚直墙式,外侧边墙不等厚斜墙式。
半路堑单压式拱形明洞
受单侧的压力,结构内详情与隧道不同,左右对于称,结构截面左右区别,内侧边墙为等厚直墙,外墙需要相对于地加大,而且必须把根基放在晃动的基岩上;
拱圈也可能接管变截面,以抵抗单侧的压力。
当外侧地形低下,不能连结回填土的人造晃动坡度,或者是按人造晃动坡度则边坡将缩短很远时,可能在结构的外墙顶上,接高一段挡墙,用以拦阻土石的流走,称之为耳墙式拱形明洞
当外侧边墙基底地质欠好,缺少以负责外墙传来的压力而必须把根基放到下方较深的基岩上时,外墙可能缩短中转基岩,成为内、外墙区别,内短外长的方式,称为长腿式拱形明洞
假如明洞外侧拆穿困绕土不厚,还可能掏成侧洞,使露天的光线可能射进来,外界的别致空气可能流进来,改善了明洞内的情景条件 。
耳墙式拱形明洞
长腿式拱形明洞 连拱形外墙明洞
2
棚洞
棚式明洞罕有的结构方式有盖板式、刚架势以及悬臂式三种。
盖板式棚洞
盖板式棚洞是由内墙、外墙及钢筋混凝土盖板组成的简支结构;
外墙不受侧向压力,仅负责梁以及盖板的竖向荷载时,它要求的地基承载力较小 ;
当外侧基岩较浅,地基根基承载力较大时,可接管立柱式。
盖板式棚洞
刚架势棚洞
当地形狭隘,山坡陡峻,基岩埋置较深而上部地基晃动性差时,可接管刚架势外墙,此时称明洞为刚架势明洞(无心也可接管长腿式明洞);
侧刚架、内着重力式墩台结构、横顶梁、底横撑及钢筋混凝土盖板组成。并做防水层及回填土石解决。
悬臂式棚洞
适用于晃动而陡峻的山坡,外侧地形难以知足艰深棚洞的地基要求,落石不太严正的状态 ;
内墙为重力式,上端接筑悬臂式横梁,其上铺以盖板,在盖板的内端设失调重来连结结构受外荷载浸染下的晃动性 。
悬臂式棚洞
四、洞门结构的结构
洞门(隧道门的简称,个别也泛指隧道门及明洞门)是隧道洞口用圬工砌筑用以呵护洞口、排放流水并加以修筑拆穿的支挡结构物。
对于铁路隧道,隧道的长度便是其收支口洞门墙外详情与路线内轨顶面标高线交点之间的距离;
对于公路隧道,隧道的长度便是其收支口洞门墙外详情与路面的交线同道路中线交点间的距离。
洞门的浸染
削减洞口土石方开挖量
晃动边仰坡
引离地面流水
拆穿洞口
1
洞门结构的规范
隧道门
隧道门指修筑在不设明洞的隧道洞口的支挡结构物,包罗环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜洞门以及耳墙式洞门等
明洞门
明洞门主要配合明洞结构规范妄想,明洞有拱形明洞以及棚洞之分,响应明洞门也分拱形明洞门以及棚式明洞门两大类
棚式明洞门
环框式洞门
环框式洞门,即只镶饰隧道衬砌两头全副
适用于隧道洞口仰坡极为晃动,岩层安定,节理不发育,不易风化,地形陡峻而又无排水要求的地段
环框式洞门
端墙式洞
适用于人造山坡陡峻,洞门地形坦荡,岩层较为安定残缺,山体压力很小,开挖坡度1:0.3~1:0.5的洞口地段
起御土墙的浸染,而且能反对于洞口侧面上的仰坡,并将从仰坡溜下来的地面水,群集到排沟渠中去
端墙式洞
端墙的结构要求
端墙的高度约在11.0m高下
端墙厚度应按挡土墙的方式合计,但不应小于:浆砌片石—0.5m;片石混凝土—0.5m;混凝土、块石—0.3m;钢筋混凝土—0.2m。
端墙宽度与路堑横断面相适应
柱式洞门
适用于洞口地形较陡,地质条件较差,岩层有较大侧压力,仰坡有下滑的可能性的地段
柱式洞门工程量较翼墙式洞门大,造价较高,施工也较为重大
柱式洞门
翼墙式洞门
当洞口地质较差,山体纵向推力较大时,可能在端墙式洞门之外,削减单侧或者双侧的翼墙(挡墙),成为翼墙式洞门
翼墙式洞门的侧面端墙艰深接管等厚的直墙,微向前方歪斜,斜度为1:10
翼墙式洞门
耳墙式洞门
耳墙式洞门即带耳墙的翼墙式洞门,将翼墙式洞门端墙双侧各接出一个耳墙至边坡内,呈带耳墙的结构,组成耳墙式洞门
对于渗透仰、边坡地表汇水,拦阻洞迎风化剥落体,成果精采,并可大大削减对于坡面的冲洗
洞口显患上广漠,结构样子形态比照美不雅,而且对于边、仰坡坡度不不同的洞口,妄想时亦便于解决
耳墙式洞门
台阶式洞门
当洞门处于傍山侧坡区域,地面横坡较陡,洞门一侧边坡较高时,为了减小仰坡高度及外露坡长,可能将端墙一侧顶部改为逐步降级的台阶方式,以适应地形的特色,削减仰坡土石开挖量。这种洞门也有未必的美化浸染
台阶式洞门
斜交式洞门
当路线偏差与地形等高线斜交时,为了防御泛起此种征兆,个别应将隧道洞门做成近于平行地形等高线偏差配置,使洞门左右可能仍连结类似对于称,修筑成斜交隧道门,简称斜洞门。这样将使衬砌洞口段以及洞门相干于路线呈斜交方式 。在坚贞地层中,不宜接管斜洞门 。
拱形明洞门
拱形明洞门可分为路堑式以及半路堑式两类。路堑式明洞门有端墙式(罕用柱式)以及翼墙式两种,与艰深隧道门方式相相似
柱式拱形明洞蹊径堑式 翼墙式拱形明洞蹊径堑式
半路堑式明洞门
多用于傍山路线,其山侧与原地层相接,为了适应傍山、横向地面坡陡的地形,艰深也多以台阶方式加高端墙,并在山侧配置挡墙支挡边坡,着落开挖高度
台阶式拱形明洞门(半路堑式) 台阶式拱形明洞门(偏压式)