铁路隧道构造课件

第二章铁路隧道构造第一节铁路隧道净空第二节衬砌结构的类型第三节洞门与明洞第四节铁路隧道附属建筑物

铁路隧道结构由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。隧道的主体建筑物：由洞身衬砌和洞门组成。在洞口容易坍塌或有落石的危险时，还需要加筑明洞。隧道的附属建筑物包括：防排水设施；大小避车洞；电缆槽；长大隧道的通风设施；第一节铁路隧道净空一、直线隧道净空

隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。1．机车车辆限界：它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。2．基本建筑限界：它是指全国铁路线上所有的建筑物和设备都不允许侵入的轮廓线。3．隧道建筑限界：它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。即要比“基本建筑限界”大一些，留出少许空间，用于安装通讯信号、照明、电力等设备。4．“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些，除了满足界限要求外，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以及施工方便等因素。返回下一张隧道开挖以后围岩表面下一张

喷射初期支护混凝土后

下一张架设二次衬砌钢筋网

下一张二次衬砌之后下一张返回返回二、曲线隧道的净空加宽(一)加宽原因：1.车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆本身是一个刚体却不能随线路弯曲而发生变形，仍保持其矩形形状，故车辆两端向曲线外侧偏移（d外），中间向曲线内侧偏移（d内1），如图2-1-1所示。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，如图2-1-2所示。(二)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量为：如图2-1-3所示简化此式得：

火车转向架下一张返回火车转向架返回图2-1-1车辆轴线与线路中线的关系图2-1-2车辆运行情况返回图2-1-3曲线内侧的偏移量示意图

所以：

式中—车辆转向架中心距，取18m；

R—曲线半径，m。则(2)车辆两端向曲线外侧的偏移

式中L—标准车辆长度，我国为26m。(3)外轨超高使车体向曲线内侧倾移

L—取150cm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，并取整,且其中V—铁路远期行车最高速度,。则隧道内侧加宽值为:隧道外侧加宽值为:

隧道总加宽值为:

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及外侧加宽值与单线曲线隧道加宽值的计算相同。双线曲线隧道，除了两侧需要加宽以外，两线的中心线间距也要由规定的直线间距4m加大一个水平距离。(图2-1-3)

内外侧线路中线间的加宽值按下面情况计算:

（1）当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨超高时：下一张图2-1-3列车在曲线地段运行情况（a）(b)返回

（2）其它情况时：（内侧线路超高大于外侧线路超高和内外侧线路超高一致）双线隧道总加宽值为:

（三）曲线隧道中线偏移距离的确定由于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，隧道中线应向曲线内侧偏移一定距离d:

1．单线隧道线路中线偏移如图2-1-5所示。转到下张图2-1-5单线隧道线路中线偏移量返回（2）外追侧线中路中注线至未隧道榨中线画的距株离2．双粥线隧肝道线尿路偏锤移如图2-糕1-凡6所示（1）内侧升线路中推线至隧皮道中线刘的距离转到下张图2-1贵-6双线隧什道线路讲中线偏冻移量(单位杏：cm草)返回三、厚曲线计隧道姻与直尚线隧或道衬缸砌的伴衔接拴方法（一）厚实施办含法《铁路迷隧道谦设计柳规范》规定淘：位伶于曲碌线地梳段的宋隧道巴，其死断面骨加宽揪除圆鹅曲线即部分桨按上俗述计气算值湾加宽永外，残缓和夸曲线疾部分别可分亚两段禽加宽卫即:1．自柴圆曲秤线起办点至赵缓和把曲线风中点云，并璃向直逗线方苍自延攻伸13输m，这一躲段用圆蚁曲线加狡宽断面稼值加宽拳；2．缓友和曲禽线的拼其余颤半段生，并劣自缓杏和曲权线起瓜点向盈直线宽方向钢延伸22喜m，这一惧段采用跪圆曲线吹加宽值跌的一半凯加宽（考如图2-1毯-7）。（二）芒不同加哥宽地段鲁衬砌断换面的衔被接方式1．直角样台阶的层错台法2．自加拳宽断面恩终点向恒不加宽丧断面延殿伸1m范围就内逐鸡渐过穿度的联顺坡悬法（耀渐变刮）图2-患1-订7曲线努地段遵隧道好断面电加宽丹示意馆图第二节挖衬痒砌结构撞类型一、包洞身州衬砌容结构傅类型临时慌支护翼：钢木支侵撑支护巨类型外部球支护舌：整削体式钥模筑盏混凝漫土衬闹砌、脂装配式衬截砌、讨喷射必混凝盆土永久调支护帐（衬瞒砌）悲内恐部支斜护：岸喷锚解、挂网、薄格栅等朴联合直支护混合支页护：复殊合式衬馆砌返回下一张南京熟地铁狸临时提支护返回洞口的阁格栅钢根架下一宫张洞内东的钢右筋网亮、格材栅钢停架返回(一)整体式愿混凝土蝴衬砌:是指到就地喇灌筑类混凝件土（谣钢筋棚混凝卡土）鞠衬砌壤，也碌称模逮筑混彩凝土受衬砌棉。1.工艺更流程:测量定熟位—立模—灌注—养护—拆模叫。2.特点:对地质臭条件适翻应性强航，易于况按需要娇成型，躁整体性村好，抗隔渗性强蜡，而且波可以适任合多种赏施工条揭件，如膀可用木及模板、及钢模板裹或衬砌黎台车等。3.衬砌形嚷式（1）直墙式印衬砌（2）曲墙哈式衬相砌(二)装配式锋衬砌：用插预制种块现英场拼汗装而重成。下一张永和芦隧道痛衬砌金台车员组装下一张衬砌台配车下一张永和惯隧道瞧衬砌键模板孩台车下一张衬砌台仓车组装下一责张衬砌台视车下一张台车液胳压传动稻装置返回直墙赶式衬船砌断常面图下一张III级围岩河单线电驼气化铁福路隧道征衬砌断敌面标准商图下一脱张Ⅱ级围捞岩大民拱脚蚊喷混膊凝土(或砂粱浆)衬砌断掘面下一帅张Ⅰ、Ⅱ级围划岩连捞拱墙慰衬砌匪（单僻位：cm）返回V级围颤岩单惩线电床气化务铁路挣隧道恳衬砌锯断面反标准汇图下一筹张曲墙团式衬糊砌断排面图返回装配密式衬绪砌管何片下一张管片亮吊装下一坚张管片听安装下一稀张管片球安装侨完后返回(三)喷锚柴支护采用妇混凝怖土喷棋射机品，将箱掺有螺速凝恒剂的大混凝茄土干秃拌料损和水旁高速央喷射博到清数洗干煌净的违岩石践表面肤凝结缝，当元围岩坛不够遍稳定抽时，押可加旅设锚鸟杆或骗钢筋州网，罢构成投的一稍种支扔护形宁式，投简称戒“喷街锚支糊护”萝。(四)复合剃式衬求砌目前抵大都衫采用摆外衬城和内争衬两鹊层，赴最常抹用的阳是外逝衬是白喷锚暴支护远，内签衬是蛙整体比式混轰凝土沙衬砌仓。在率两层狂间设薪置防支水层昌的一秧种永姓久性就防水雷结构块。下一日张隧道结滥构形式木简图返回二、种衬砌粥材料常用的差铁路隧偏道衬砌著材料有姜：(一)混凝土巨和钢筋混和凝土(二)喷射舍混凝害土(三)片石极混凝协土(四)料石或混凝念土块判三、隧满道衬砌痰断面设乔计的内盒容和要叼求设计衬哭砌断面事，主要拳是确定忽衬砌内湾轮廓线端、轴线挑和厚度钻。1．衬撞砌内慰轮廓真线：内轨大顶面师以上丹应满框足限惊界要议求，宣不得贝侵入恩限界幅，以触确保蝇行车归安全沸。下一张哈大客给专小山奇屯隧道蔽明洞段惕钢筋绑趴扎下一张明洞栽段钢原筋绑叙扎返回隧道妨洞口秩段返回2.衬砌像断面警的轴斥线：疼应尽哲量与俘压力感曲线缴相重谣合，慈使衬岩砌断飘面承欲受压留应力让，以沈充分句发挥宿衬砌投材料抽的抗拘压能坚力。3．衬乡丰砌各虾截面站的厚属度：逃随工红程及勾水文携地质惜条件陷不同散而变易化。第三节堵洞耀门与明权洞一、抹洞门(p惩or片ta眨l)(一)洞口颠位置始的选芒择:隧道瓣长度：为愉其进拣出口煌洞门果墙外寺表面己与线维路内柔轨顶揪面标降高线匪交点默之间盲的距史离。根据简我国宗多年泽实践串经验具，总斥结出修了隧依道洞渡口位既置在危选择优时报“早拍进晚押出”棉的原因则。隧道洞虎口位置惕在选择贫时还应想该注意徒以下原候则：返回1.洞口不抗宜设在售垭口沟蒸谷的中联心或沟呈底低洼外处戏，不要迅与水争支路。下一张洞门遥的端瘦墙返回2.洞口残应避赏开不良地吼质地段，且贯要避到开地认表水治汇集乡丰处。3.不破水坏或号少破由坏地肺表坡面。4.洞口线甩路宜与复等高线橡正交使隧道正面担进入虎山体己，洞垦口结京构物仗不致私受到站偏压镰力。5.当线跟路位缝于有飘可能句被淹态没的缺河滩败或水惜库回稠水影逗响范壮围以池内时罢，隧道藏洞口标高应救高出洪贵水位加执波浪高贯度，以电防洪水啄灌入隧薄道。6.为了奖确保伴洞口尘的稳郑定和呀安全必，边坡施及仰罪坡均不宜扣开挖过蒸高。7.当洞庆口附静近遇捡有水演沟或的水渠疼横跨忍线路四时，屯可设贝置桥航梁或峡涵洞苍，排奖泄水蔑流，女如水原量较脂大，爽应修混建明疤洞接跃长隧缓道，霉把水尼流引浆到洞俩顶水歼沟中毁排走贫。8.当洞捧口地细势开可阔有创利于差施工长场地耐布置颠时，奸可利届用弃泽碴有掘计划丢有目集的地顽改造发洞口惠场地稿。下一张龙池子忙隧道出岁口段隧蝴道洞口键被崩塌王滑坡的泰岩石几传乎堵死下一张龙池抢子隧野道出劣口段勿左边再隧道促口山钱体崩喇塌跌保落的谦岩石误重达10余吨下一粗张乐清一队隧道口兵突发山绳体滑坡返回洞口浩坡面菠绿化返回鸡面山访隧道返回宁猛坳醒隧道进消口下一炉张桥隧旱连接返回隧道跃洞口今的边廉仰坡返回(二)洞门的犬作用1.减少灭洞口反土石躬方开犁挖量；2.稳定匹边坡烦、仰抄坡；3.引离地贿表流水；4.装饰洞迈口。下一浩张返回返回风火绒山隧腊道洞识门返回装饰作颂用的隧膨道洞门下一涉张装饰作窜用的洞思门下一张断岭隧圈道梅州惭端（东欣端）远设计主盖题：《鹿之麓》下一静张下一颂张葵岗蛮隧道霉梅州慎端（嘉东端月）爹设乌计主笔题：《鸟归林》下一隔张鸡雄山免隧道河垄源端（蓬西端）瓦设计响主题：《欢庆狮岗舞》下一张洞门与委环境不衡和谐，毛被过分盛夸大。返回（三离）洞资门的冷形式甚：1．环框式级洞门：适用条厉件：洞找口石质按坚硬稳节定，I级围乳岩，揉且地出形陡巧峻无埋排水臣要求惰。作用：吊加固洞纪口和减写少洞口锈雨后滴丘水的作耕用。2．端墙式间洞门：包括哗端墙和预洞门顶凡排水沟爪。适用杆条件寄：较浪为稳耻定的I~II倾I级石损质围吊岩。作用：搞抵抗山跟体的纵耳向推力扬及支持记洞口正张面上的似仰坡，卵保持其陶稳定，惕洞门顶刘水沟用期来将从思仰坡流捡下来的嗓地表雨务水汇集隆后排走犬。3．翼墙劫式（控八字饭式）满洞门：它员由端惭墙、写翼墙独、排况水沟宜组成太。适用条梯件：洞兵口地质镰条件较灾差IV浸-V比I级围岩烦山体纵痰向推力抢较大，借地形开踢阔。作用：漠支持洞变口正面南上的仰其坡，保运持其稳演定，抵曾抗山体恢的纵向透推力，束增加洞优门的抗剖滑和抗随倾覆能页力的作承用。两都侧面保休护路堑范边坡起仙到挡土份墙的作插用，将弟地表水疤引致至稠路堑侧淘沟内排酬走。4．柱式遣洞门迈：适用条是件：地东形较陡偿，II杆I、IV级围格岩，锁仰坡蜻有下穿滑的畅可能双，设生置翼秩墙式质洞门塘又受捉地形奖，地沈质条单件的罗限制骗。5．台阶竹式洞泥门：适用条日件：洞浊门位于庄靠山侧已坡地区栽，洞门厚一侧边助仰坡较伴高时。作用：嘱减少洞夸门圬工县及仰坡伟开挖数组量，起鞋美化作腐用。转到下张同（按江）尾三（脆亚）库高速颤公路玻福建神罗（择源）旬长（欺乐）胶段洋箱门岭殃隧道美，左战洞14颂95米，理右洞152斑4米另环框证式洞丛门返回端墙壶式洞谨门返回葛山令隧道异端墙轿式洞主门返回翼墙式唉洞门返回柱式洞貌门返回下一张柱式工洞门返回台阶式读洞门返回下一较张台阶式已洞门返回珠海板西樟山隧燃道竹管译式洞门下一怜张斜切帽歌檐式隧民道洞门下一张生态环随保建设幻玉理念的兼隧道洞版门二、明权洞（cut样an扒dc政ove趟rt井unn定el）以明挖法施工修裳建的隧辩道,或在贺露天测修建孟而有辞回填怪土覆柴盖的洒衬砌慰结构,称为歼明洞宾。（一敏）适殖用条物件：1．洞订顶覆秒盖层禾较薄聚，难筒以用侍暗挖烤法修央建隧治道地谣段；2．受塌巨方、落马石、泥炸石流等构威胁的助隧道洞岗口或路倦堑地段氧；3．线路防之间形灾成立体歼交叉，蠢但又不篮宜做立片交桥时,通常掉宜修罗建明容洞。（二祥）明匀洞的厨类型既：1．拱式明躬洞:由拱圈漆、边墙梯和仰拱耍或铺底乌组成。下一张开挖戏沟壕下一张开挖沟倘壕下一兽张明洞构呜造施工返回明洞梳施工明洞歇衬砌险钢筋都汶剥线上素的明蕉洞下一张第一杂小隧楚道——张滩明唇洞返回按照拱逆式明洞播的位置线可以分核为：路堑柜式拱医形明伪洞和半路择堑单木压式梨拱形紫明洞宽。2．棚洞当山坡习路堑外走侧较低臭时，不信能适当历地安置五拱形明粮洞的庞面大外墙缎时，可驶以修建绘棚洞。棚洞聋是一等种框把架结蛋构，章顶上初不是批拱圈灵而是漠平的瓜梁板轿。悬臂棚锻洞钢结构把棚洞下一判张渝怀势铁路随白沙辟沱2号棚膛洞下一张斜柱棚堪洞棚洞霉效果买图下一尤张棚洞禾外侧下一张棚洞添内部返回图2－3－1路堑请式拱漏形明咽洞返回图2－3－2半路察堑单查压式追拱形恢明洞返回图2－3－3悬臂式野棚洞返回第四节顽铁马路隧道胀附属建目筑物一、需避毅车迎洞二、础防排畅水设证施三、电置力及通与讯设施四、茶运营仙通风启建筑宰物一、避车洞（一址）设曾置规也定及窃要求征：单线隧谷道碎石蔑道床避宁车洞布屿置如图2－4－1（a）单线夹隧道厌整体遇道床似避车俩洞布膝置如酬图2－4－1（b）大避车波洞尺寸姑如图2－4－2；小避车尤洞尺寸泳如图2－4－3；下一张隧道内勉避车洞下一张隧道内置的避车蒙洞避车支洞附束近的妨箭头返回图2－4－1避车洞勉布置（弯单位：m）返回图2-敌4-遇2大避车帅洞断面种图返回图2-饺4-扛3小避词车洞客断面限图返回避车洞斯布置应丛符合的队规定：1.隧道长棋度小于300郊m时,可不设菌置大避召车洞；长度盲为30崇0～400庭m时，贪可在次隧道渴中部灿设一惹个大扒避车洞。2.洞口接狮桥或路熊堑，当炊桥上无婚避车平旧台或路衫堑侧沟耀无平肢台时国，应辜与隧堵道一漏并考屑虑设牲置大惭避车舞洞。3.避车洞陕不得设帆于衬砌竖断面变杯化处或管沉降缝撑、工作缝分、伸缩雷缝处，充并要求廊离开上剩述接缝婚净距不熄应小于1m。4.旅客列启车行车汉速度为160树km/虫h的隧道都内,避车洞径内应沿串洞壁设跌置高1.识2m的钢镰制扶输手。（二）扫避车洞吊的底部辽标高1.当避济车洞格位于吓直线神上且掌隧道头内有钉人行傲道时仇，避刚车洞依底面虎应与袍人行斯道顶污面齐脂平；2.无人内行道漏时，晒避车防洞的勤顶面将应与至道碴优顶面击（或庙侧沟妹盖板叶顶面岂）齐物平；3.隧道内枣采用整萍体道床榆时，应蝴与道床齐面齐平秩；4.当避猴车洞损位于沉曲线射上时挑，因蛋受曲陈线外像轨超蓬高的祖影响篇，曲岁线内低侧及虹外侧牵的避曲车洞伏底面阅分别芳降低于及抬勇高一本定距浆离。(三)避车痒洞的挺衬砌轻类型避车抚洞衬节砌类脆型一确般与燃隧道堤衬砌盏类型钞相一鞋致。避车洞押周围的甲标志见膝图2－4－5二、防尼排水设学施（wat朴er-哈pro斥of迈and版dr厚ain衣age啄fa追cil饲iti断es）隧道螺防排门水一脱般应慌采取捧“防健、排偿、截顶、堵青相结亦合，硬因地饥制宜危，综胶合治纵理”畅的原虎则。下一茅张图2-晃4-讨5避车谎洞周拼围标拳志返回(一)排水排水劳是将况地下驱水引迷入隧兆道内枕，再桨经由断洞内征水沟宵排出南洞外假。主要订排水乓设施宅有：衬砌搭内的粮纵横渔向排灿水沟圣，衬杂砌上堤的引间水管(暗槽)或泄滩水孔喉，衬浓砌背先后的遵纵横型向盲低沟和北集水倚钻孔新等。1.排水桐沟排水箱沟的耍形式潜：（1）侧式水校沟；（2）中心式敞水沟；下一雀张正在哥施工尘的隧授道侧户式水府沟下一冈张正在施营工的隧外道内侧店式水沟下一张施工舱中的芝隧道蛮内侧办式水魄沟返回返回隧道中心线内轨顶面边墙保温材料电缆槽钢筋混凝土盖板泄水孔隧道底填充水沟仰拱（单位cm）有检查井处无检查井处检查井内轨顶面纵向渗沟中心深埋渗沟沉淀池横沟流入中心水沟100°浆砌片石干砌片石竖向盲沟线路中线i=3%257015485529保温式侧式水沟中心深埋渗沟169540251005189返回2.盲沟盲沟觉是修琴建在渣衬砌踏背后链的一拳种排丛水设掘施，朽沿出脸水点衰开沟倾，沟舍中用抹干砌辨片石祝、卵池石等驳回填测作为周导水阵层，裤使地州下水心在衬笑砌背咏后能贪集中夫到沟卸内排框入洞而内水药沟。盲沟适羞用于Ⅳ级及以炮下的围排岩，地妹下水发寇育地段拆。为保证诵盲沟排贵水效果纱，可根执据工程怨地质及市水文地婆质情况伴，在盲势沟处向或周围地趁层钻孔煤，将附被近围岩躲中地下巾水引向为盲沟(如图2-4甲-7及图2-4盘-8所示)。下一删张返回返回边墙泄呜水管渗恰水返回(二)防水（碧堵）朵（wat动er侍pro嗓ofi恒ng）防水即倾堵水，钞是指堵渡住地下指水，不治让其从侍衬砌背镜后渗入艇隧道内笔。1.压注水蚕泥浆及删化学浆草液注浆楚是指杜将以欣一定阿组合边成分哑配制姐而成恳的浆虫液压队入衬似砌背尿后围尚岩或巡寿衬砌能与围览岩间泻的空如隙中农，经尾凝结欲、硬疯化后晃起到沉防水津和加破固的挽作用幅。2.防水疏混凝副土（wat泛er-添pro兆of闹con绪cre他te）防水凑混凝县土是滩指以狐调整倍配合骗比或镇掺用察外加打剂的温方法娃增加米混凝谈土的陈密实援性，泉以提纱高混理凝土前自身狂抗渗合性能朵的一祥种混格凝土该。3.衬砌烫各类疮缝隙参防水(1)施工役缝的斗防水(2色)变形澡缝(沉降缝锅、伸缩姻缝)的防水4.外贴艘式防尤水层外贴式优防水层剥由沥青佣和油毡渠间隔铺途贴而成晚。5.内贴式龟防水层（1）喷水殖泥砂浆拢防水层（2）五层（若四层）易抹面防咬水层（3）阳离汪子乳化泰沥青胶色乳防水屯层6．复合式凝衬砌中节间防水漂层(1)铺设塑滩料板防值水层(2鹿)喷防巧水材风料防语水层下一张返回返回喷射初励期支护壁混凝土闯后下一张复合攀式衬挺砌中耽间防示水层下一耽张复合式跃衬砌二闯次衬砌驱内表面返回(三)截丸水截水是退指截断坚地表水嗽和地下约水流入盗隧道的棉通路。1.洞顶天询沟2.泄水洞（dr烂ai拦na评ge叉d蔽ri翁ft）三、绪电力盼及通辣讯设烫施（一）钩电缆槽1.电缆磁槽的欺作用2．电缆访槽的设膊置要求通信蜡、信冷号电寸缆可逝设在远同一窄电缆胁槽内厕，也贱可以翼分设换，但理通信罗、信汁号电降缆必觉须和深电力敞电缆骗分槽录铺设溜。3．电缆迈槽的类型根据春隧道验衬砌粥类型代、电守缆槽努位置需与洞返内水庭沟异恩侧或裙同侧岁等情控况，秧分为盘甲、尸乙、老丙三林种类却型。下一英张返回返回下一污张返电骆缆槽返余长竟电缆槽4.余长记电缆兄槽（余长糟电缆腔本）（二桑）无睬人增粘音站怪（洞非）四、铁或路隧道皱运营通乖风1.洞内林空气挂的卫辱生标流准《铁路捕隧道撤设计浑规范》规定：赛“列车