隧道衬砌结构PPT幻灯片课件

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支护的方式 ②内部支护
③混合支护
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(一)衬砌概念
广义的衬砌 一次支护 (初期支护)
人工修筑的支护结构
二次支护 (二次衬砌) (永久支护)
为了保证施工的安全、 加固岩体和阻止围岩的 变形、坍塌而设置的临 时支护措施,常用支护 形式有木支撑、型钢支 撑、格栅支撑、锚喷支 护等
为了保证隧道使用的净 空和结构的安全而设置 的永久性衬砌结构。
其密实性较高,能快速封闭围岩的裂隙。密贴于岩石表面, 早期强度高,能很快起到封闭岩面和支护作用,另外在喷 射混凝土中可加入纤维类材料提高其性能,是一种理想的 衬砌材料。 在普通铁路隧道中,喷射混凝土材料可用作中内层衬砌, 但其强度等级不低于C20,使用的水泥标号不低于32.5号, 并优先选用普通硅酸盐水泥。细骨料采用坚硬耐久的中砂 或粗砂,细度模数宜大于15,砂的含水率宜控制在5%— 7%;粗骨料采用坚硬耐久的卵石或砾石,粒径不应大于 15mm。 我国高速铁路隧道不使用喷射混凝土作为内层衬砌。
按传统松弛荷载理论设计
按现代围岩承载理论设计
1)地质条件较好,围岩稳定,地下水很少,有场地, 适 施工单位又有制造、运输和拼装衬砌的设备,并控制 用 开挖和拼装工艺有一定的经验时,可采用拼装衬砌。 条 件
2)采用盾构施工,又考虑二次衬砌时,也宜采用 拼装式衬砌,快速形成一次衬砌的强度。
初期支护采用的钢架宜用H形、工字形、U形型钢制成, 也可用钢管或钢轨制成。
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7.装配式材料
盾构法施工,其衬砌材料往往采用装配式材料,如钢筋 混凝土大型预制块,有加筋肋的铸铁预制块。
在修筑棚式明洞(简称棚洞)时,又可用预制板或梁,装 配板式棚洞或梁式棚洞。
用新奥法施工时,为了防水、防落石和美观要求,还 可以加设离壁式结构,常用的材料有波纹钢拱式大型 装配预制件,有时可以用玻璃钢代替钢材等。 为了提高洞内照明、防水、通风、美观、视线诱导或减少 噪音等原因,可在衬砌内表面粘贴各种各样的装修材料。
公路隧道衬砌一般不用,只在仰拱填充或超挖部分可以使 用片石混凝土砌筑。片石掺用量不得超过总体积的30%。
3.钢筋混凝土
主要用在洞门、明洞衬砌等明挖地段,或者当隧道通过地震 区、偏压、通过断层破碎带或淤泥、流砂等不良地质地段。
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4.石料和混凝土预制块
优点 可就地取材、降低造价、可保证衬砌厚度并能较早地承受 荷载,可以节省水泥和模板,耐久性和耐侵蚀性能较好。
第四节 隧道附属建筑物
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第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述 二、整体式模筑混凝土衬砌(单层衬砌)
三、装配式衬砌
四、锚喷式衬砌
五、复合式衬砌
六、其它衬砌结构的类型
七、隧道衬砌的其它构造要求
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第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述
(一)衬砌概念 (二)衬砌材料 (三)衬砌类型
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(一)衬砌概念
广义地说,可以把人工修筑的支护结构统称为衬砌。 ①外部支护
在实际中,衬砌主要指能作为永久支护的结构
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(二)衬砌材料
要求 1)应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性 和抗冻性等。
2)从经济角度考虑,还应满足就地取材,降低造 价,施工方便及易于机械化施工等。
1.混凝土
5.喷射混凝土
2.片石混凝土
6.锚杆和钢架
3. 钢筋混凝土
7.装配式材料
4.石料和混凝土预制块 8
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(三)衬砌类型
1.单层衬砌(整体式模筑混凝土衬砌) 2、装配式衬砌 3、锚喷式衬砌 4、复合衬砌
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1.单层衬砌(整体式模筑混凝土衬砌)
采用混凝士或钢筋混凝士为材料就地灌注而成。 按传统松弛荷载理论设计和施作。
其工艺流程为:立模—灌筑—养生—拆模 特点: 对地质条件的适用性较强,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、 钢模板或衬砌模板台车等
适用: 技术成熟,适应多种围岩条件。 在隧道洞口段、浅埋段及围岩条件很差的软弱围岩
中采用整体式衬砌较为稳妥可靠。
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2、装配式衬砌
装配式衬砌是将衬砌分解为若 干块构件(也称管片),这些 构件在现场或工厂预制,然后 运到现场安装。
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2.片石混凝土
铁路隧道,为了节省水泥,在岩层较好地段的边墙衬砌,允 许采用片石混凝土(片石的掺量不应超过总体积的20%)。 此外,当起拱线以上1m以外部位有超挖时,其超挖部分也 可用片石混凝土进行回填。 选用的石料要坚硬,其强度等级不应低于MU40,有裂隙和 易风化的石料不应采用,以保证质量。
缺点 整体性差,砌缝多容易漏水,防水性能较差,施工主要靠 手工操作,难于机械化施工,费工、费时,施工进度较慢, 而且砌筑技术要求高。
洞门挡墙、挡土墙、明线路缘石等仍可使用。
块石强度等级不应低于MU60,砌块强度等级不应低于 MU20,有裂缝和易风化的石材不应采用。
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5.喷射混凝土
喷射混凝土是将混凝土干拌和料、速凝剂和水,用混凝土 喷射机高速喷射到洁净的岩石表面上凝结而成。
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6.锚杆和钢架
锚杆是一种插入到围岩岩体内的杆形构件,可加固围岩。
可分为机械型锚杆、粘结型锚杆以及预应力锚杆。
锚杆的杆体直径宜为20~32mm,杆体材料宜采用 HRB335,HRB400钢;垫板材料宜采用HPB235钢。锚杆 用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。钢筋网材料可采 用HPB235钢,直径宜为6—12mm。 钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中 放置的型钢支撑或格栅钢支撑。
1.混凝土
优点 整体性好,既可以在现场浇筑,也可以在加工场 预制,而且可以机械化施工。可以在水泥中掺入 外加剂,以提高混凝土的性能。
缺点 灌注后不能立即承受荷载,需要进行养生,达到 预定强度才能拆模,占用的模板和拱架较多。普 通混凝土的耐侵蚀能力较差。
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公路隧道工程各部位建筑材料
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铁路隧道衬砌建筑材料
隧道工程
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第六章 隧道结构构造
2
第六章 隧道结构构造
主体建筑物 为了保持隧道的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物

洞身结构


洞门、明洞
构 附属建筑物 主体构造物以外保证隧道正常使用所需的各种辅助设施
包括:运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、 通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。
第一节 洞身衬砌 第二节 明洞 第三节 隧道洞门
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