第一讲_铁路隧道构造介绍

2）隧道内的排水建筑物 ① 排水沟 分为侧式水沟和中心式水沟两种。 ② 盲沟 在衬砌背后，用片石或埋管设置环向或竖向 盲沟，以汇集衬砌周围的地下水，并通过盲 沟底部泄水孔（或预埋管）引入隧道侧沟排 出。
3 电力及通讯设施
1） 电缆槽
穿越隧道的各种电缆，如照明、通讯、信号 以及电力等电缆，必须有一定的保护措施，即设 置电缆槽来防止潮湿，腐烂以及人为的破坏。
二、我国铁路隧道现状
(至1998年)运营隧道6800座，长3667km，总数世界第一。
1 隧道集中的线路
1）襄渝线：隧道长度占线路长度的30%； 2）成昆线：隧道长度占线路长度的31.6%； 3）西康线：隧道长度占线路长度的50.42%。
2 10km以上的长大隧道
1）秦岭隧道18.4km 2）大瑶山隧道14.295km 3）东秦岭隧道12.668km 4）乌梢岭隧道20.2km
第一讲 铁路隧道构造
一、隧道的概念及种类
1 隧道的概念
狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工 程建筑物。 广义定义：以某种用途、在地面下用任何方法按 规定形状和尺寸修筑的断面积大于 2m2的洞室。
2 隧道的种类
按不同的分类方式，可以有如下类型隧道。 ① 按所处的地质条件：土质隧道、石质隧道 ② 按隧道的埋置深度：浅埋隧道、深埋隧道 ③ 按所处的地理位置：山岭隧道、城市隧道 ④交通类隧道：水底隧道、铁路隧道、公路隧道、地下铁 道、人行地道、航运隧道（运河） ⑤水工隧道：引水隧道、尾水隧道、导流隧道、泄洪隧道 ⑥市政隧道：管路隧道 (煤气、暖气、电力等)、给水隧道 、排水隧道 ⑦ 按隧道的用途：采矿巷道、运输巷道、矿山隧道、人 防隧道
③ 锚喷支护
常用的一种围岩支护手段。采用锚喷支护可充 分发挥围岩的自承能力，并有效地利用洞内净空， 提高作业安全性和作业效率，并能适应软弱和膨胀 性地层中的隧道开挖。还能用于整治坍方和隧道衬 砌的裂损。
④ 复合式衬砌 复合式衬砌不同于单层厚壁的模筑混凝土衬砌 ，它把衬砌分成两层或两层以上，可以是同一种型 式、方法和材料施作的，也可以是不同型式、方法 、时间和材料施作的。
2 衬砌材料
1）混凝土或钢筋混凝土
2）片石混凝土 3）料石或混凝土块 4）喷射混凝土
四、洞门
1 洞门的作用
① 减少洞口土石方开挖量。
② 稳定边、仰坡。 ③ 引离地表水流。 ④ 装饰洞口。
2 洞门的形式（类型）
洞门类型根据地形、地质，并结合衬砌类型及 工作特点，可分为一般隧道门、明洞门、棚洞门和 特殊洞门。（详见表21-5）
3 铁路隧道的组成
洞身衬砌 保持隧道稳定，保证列车运行安全 主体 洞门 明洞：洞口容易塌方或有落石危险时加筑 防排水设施 大小避车洞 铁路隧道 电缆槽 附属建筑物 通风道和通风机房：用于长大隧道 无人增音站洞：根据电讯衰耗和通信设计要求设置 下锚装置：电气化铁路较长隧道或隧道群地段 绝缘梯车洞：存放维修接触网用的绝缘梯车
盖板式明洞
② 刚架式明洞
当地形狭窄，山坡陡峻，基岩埋置较深而上部 地基稳定性差时，为了使基础置于基岩上且减小 基础工程，可采用刚架式外墙，此时称明洞为刚 架式明洞。
③ 悬臂式棚洞
对稳定而陡峻的山坡，外 侧地形难以满足一般棚洞 的地基要求，且落石不太 严重的情况，可修建悬臂 式棚洞。它的内墙为重力 式，上端接筑悬臂式横梁 ，其上铺以盖板，在盖板 的内端设平衡重来维持结 构受外荷载作用下的稳定 性。同时为了保证棚洞的 稳定性，要求悬臂必须伸 入稳定的基岩内。
五、明洞
1 概念
用明挖法修建的隧道称为明洞。 明洞一般修筑在隧道的进出口处，当遇到地质差且 洞顶覆盖层较薄，用暗挖法难以进洞时，或洞口路堑 边坡上有落石而危及行车安全时，或铁路、公路、河 渠必须在铁路上方通过，且不宜做立交桥或涵渠时， 均需要修建明洞。它是隧道洞口或线路上起防护作用 的重要建筑物，在铁路线上使用的较多。
长大隧道纵剖面为 人字坡时，污浊空 气常积聚在坡顶。 若在隧道施工中， 为增加开挖工作面 而设置竖井或斜井 作为辅助坑道时， 可利用这些辅助坑 道作为通风道，把 通风机置于竖井或 斜井处，借助于通 风机和竖井的换气 作用，以达到通风 之目的。
2）横向式通风系统 这种通风方式的特点是：隧道内风流方向与隧道 轴线方向成正交。
三、衬砌构造
1 洞身衬砌结构类型
1）支护类型（衬砌类型） ① 整体式混凝土衬砌：它是指就地灌筑混凝土衬砌， 也称模筑混凝土衬砌。模筑衬砌的特点是：对地质条 件的适应性较强，易于按需要成型，整体性好，抗渗 性强，并适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模 板或衬砌台车等。 ② 装配式衬砌：装配式衬砌是将衬砌分成若干块构件 ，这些构件在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机 械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。

悬臂式棚洞
六、附属建筑物
1 避车洞（自学）
1）避车室的布置 ① 大避车洞 ② 小避车洞 ③ 避车洞底部标高 2）避车洞的净空尺寸及衬砌类型 ① 避车洞尺寸 ② 避车洞衬砌类型
2 防排水设施
1） 方法 “以排水为主，截、堵、排相结合”的综合治水 方法。 ① 截：是指截断地表水和地下水流入隧道的通路。 ② 堵：是指衬砌防水，即堵住地下水从衬砌背后渗 入隧道内。其办法是在衬砌外围、衬砌中间或在其 内表面设置防水层，或进行压浆。 ③ 排：是将地下水排入隧道内，再经由洞内水沟排 走。“以排为主”就是给地下水以排的出路，但不 是只排不堵，而是为了“排”就必须“截”、“堵 ”。 所以，必须在排的基础上，采取排、截、堵的 综合治理方法。
④ 半路堑单压式拱形明洞
它适用于 傍山隧道洞口 或傍山线路上 半路堑地段。 因外侧地形狭 小，地面陡峻 ，无法回填土 石，以平衡内 侧压力。
半路堑单压式拱形明洞
3 棚式明洞（简称棚洞）
① 盖板式明洞
它由内墙、外墙及钢筋混凝土盖板 组成简支结构。其上回填土石，以保 护盖板受山体落石的冲击。这种明洞 的内侧应置于基岩或稳定的地基上， 一般为重力式墩台结构，厚度较大， 以抵抗山体的侧向压力。当基岩层完 整，坡面较陡，地面水不大，采用重 力式内墙开挖量较大时，可采用钢筋 混凝土锚杆式内墙。外墙只承受由盖 板传来的垂直压力，厚度较薄，要求 的地基承载力较小。外墙也可做成梁 式（即中间留有侧洞）以适应地形和 节省圬工。
2）信号继电器箱和无人增音站洞
4 运营通风建筑物
运营隧道的通风有自然通风和机械通风两种。
自然通风是利用洞内的天然风流和列车运行所 引起的活塞风来达到通风的目的。 机械通风是当自然通风不能满足要求时采用通 风机械将洞内外气体进行交换，来达到通风之目的 。
1）纵向式通风 ① 洞口风道式通风 ② 喷嘴式通风 ③ 竖井、斜井式通风
① 路堑式拱形明洞 它适用于路堑边坡处于对称或接近对称，边坡岩层 基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧 道洞口岩层破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建 隧道时。
路 堑 式 拱 形 明 洞
② 偏压直墙式拱形明洞
这种明洞适用于两侧边坡高差较大的不对称 路堑。它承受不对称荷载，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。 ③ 偏压斜墙式拱形明洞 它适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽 敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力 的能力。此种明洞承受偏压荷载，拱圈等厚，内 侧边墙为等厚直墙式，外侧边墙为不等厚斜墙式。
内衬：我们最终所看到的一层衬砌。外衬：与围岩 接触的一层衬砌。
2）整体式混凝土衬砌结构类型
① 直墙式衬砌 适用于地质条件比较好，围岩压力以垂直为 主的情况。衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下 部铺底三部分组合而成。
② 曲墙式衬砌 适用于地质较差，有较大水平围岩压力的III 类及以下的围岩。由顶部拱圈、侧面曲边墙和底 部仰拱（或铺底）组成。
本讲完
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