隧道工程第3章-隧道主体结构详解
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机车车辆或超限货物车辆的接近限界
铁路隧道建筑限界
铁路建筑接近限界 隧道建筑限界
隧道净空
3.1 隧道净空与限界
（单线） 1400
2000
铁路隧道建筑限界
（双线）
2440 1500 1000
2440 1500 1000
6000
2440
4000
2440
3560 3000
3560 3000
1210 1110
公公 路路 分等 类级
高 速
汽 车 专 用 公 一级 路
二级
二级
一
般 公
三级
路
四级
各级公路隧道建筑限界基本宽度（m）
地形
平原微丘 重丘
侧向
行车道
宽度
人
宽度 （单洞）
W
路 缘 带
余 宽
行 道
R
S
C
7.50
0.75 0.50
7.50
0.50 0.50
检修道 (一侧)
J
0.75 0.75
山岭
平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘
E — 外轨超高值，其最大不超过15cm，且
E 0.76 V 2 (cm) R
d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动角度：
arctg E 150
故可近似取 d内2＝2.7E (cm)
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
（3） 车辆两端向曲线外侧的偏移
d外
L2 l 2 8R
L — 标准车辆长度，我国为26m，则
《隧 道 工 程》
第3章 隧道主体结构
第3章 隧道主体结构
3.1 隧道净空与界限 3.2 隧道衬砌断面设计 3.3 隧道衬砌材料 3.4 隧道洞身衬砌结构——重点/掌握 3.5 隧道洞门结构——重点/掌握 3.6 隧道明洞结构
3.1 隧道净空与限界
本节主要内容
➢ 隧道净空与限界的概念 ➢ 隧道建筑限界的确定 ➢ 曲线隧道净空加宽
d偏
d外
d偏＝
d内
2
d外
第1节 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
双线铁路隧道加宽计算
d内及d外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
8450 H E
d中
R
(cm) 150 2
H — 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360cm
E — 外侧线路的外轨超高值，cm
故
d中
8450 R
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
公路隧道加宽设计
公路隧道，当曲线半径≤250m时，应在曲线 内侧加宽。公路隧道平曲线加宽取值参考相关 教材。彭立敏 主编《隧道工程》P33。
3.1 隧道净空与限界
思考题
思考题：
1、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？ 2、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲线加宽
0.25
隧道建筑 限界净宽
设 设检修道或 人 不设人行道 行
道
10.75
10.25
9.75
9.25
10.25
9.25
9.25
8.75
9.50
10.5
7.50
8.50
7.50
8.50
7.50
8.50
7.50
7.50/5.00
3.1 隧道净空与限界
3.1.4 曲线隧道净空加宽
铁路隧道加宽原因
曲线隧道净空加宽
1875
轨面
2250
4000
2250
8500
行驶蒸汽机或内燃机车的单（双）线隧道限界
3.1 隧道净空与限界
铁路隧道建筑限界
550 1250
（单线）
1700 1400
2000 2400 2440
2300 1000
1500
4000
2300 1000
（双线） 2440
1500
6550 4000
4250 3000
1.2E
(cm)
8450 其余情况时: d中 R (cm)
3.1 隧道净空与限界
双线隧道中线偏移
内 侧 线 路 中 线 245+d内
隧 道 中 线
400+d中
外 侧 线 路 中 线 245+d外
d偏内 d偏外 内轨顶面
890+d
曲
墙
衬
砌
内
轮 廓
直 墙
衬
砌
内
轮
廓
曲线隧道净空加宽
d 偏内＝200＋
3.1 隧道净空与限界
隧道净空与限界的基本概念
3.1.1 隧道净空与限界的基本概念
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。
3.1 隧道净空与限界
3.1.2 铁路隧道建筑限界
d内
d 外－d中 2
d偏外＝200＋
d内
d外＋d中 2
3.1 隧道净空与限界
曲线铁路隧道加宽平面设计
曲线隧道净空加宽
缓和曲线中 直线断面 点加宽断面
圆曲线加宽断面
缓和曲 线起点
d/2
缓和曲 线中点 缓和曲 线终点
d
13m
22m
R
d－圆曲线地段隧道中线偏移距离； R－圆曲线半径。
线路中线 隧道中线
（1） 车辆中间部分向曲线内侧的偏移
l2 d内1 8R
l — 车辆转向架中心距，取18m
R — 曲线半径，单位m
则：
d内1
18 2 8R
100
4050 R
(cm)
；
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
（2） 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移
d内2＝
H E 150
(cm)
H — 隧道限界控制点自轨面起的高度，cm
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
3.1 隧道净空与限界
3.1.4 曲线隧道净空加宽
铁路隧道加宽原因
车辆长度（ ） 车辆前后转向架间距（l）
D
内2
车辆中心线 线路中心线
曲线隧道净空加宽
内2
d内 d外
百度文库
曲线半径（R）
单线铁路隧道加宽示意图
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
单线铁路隧道加宽计算
d外
262 182 8R
100＝4400 R
(cm)
则总加宽值：
d总
d内1＋d内2＋d
外＝
4050 R
2.7E
4400 R
8450 R
2.7E
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
（4）单线隧道(结构)中线与线路中线偏移距离
直线隧道中心线
加宽后 隧道中心线
加宽后 隧道内轮廓线
直线隧道 内轮廓线
d内
7.50
0.50 0.25
0.75
7.00
0.50 0.25
0.75
7.50
0.50 0.50
0.75
7.00
0.50 0.25
0.75
8.00
/ 0.25
0.75
7.50
0.25
0.75
9.00
0.25
0.75
7.00
0.25
7.00
0.25
0.75
7.00
0.25
7.00
0.25
7.00/4.50
4250 3000
1210 1110
1875
轨面
2250
4000 8500
2250
新建或改建行驶电力机车的单（双）线隧道限界
3.1 隧道净空与限界
公路隧道建筑限界
3.1.3 公路隧道建筑限界
建筑限界组成部分：
行车道宽度(W) 路缘带(S) 侧向宽度(L) 人行道(R)或检修道(J)
当设置人行道时，含余宽(C) 车道数
铁路隧道建筑限界
铁路建筑接近限界 隧道建筑限界
隧道净空
3.1 隧道净空与限界
（单线） 1400
2000
铁路隧道建筑限界
（双线）
2440 1500 1000
2440 1500 1000
6000
2440
4000
2440
3560 3000
3560 3000
1210 1110
公公 路路 分等 类级
高 速
汽 车 专 用 公 一级 路
二级
二级
一
般 公
三级
路
四级
各级公路隧道建筑限界基本宽度（m）
地形
平原微丘 重丘
侧向
行车道
宽度
人
宽度 （单洞）
W
路 缘 带
余 宽
行 道
R
S
C
7.50
0.75 0.50
7.50
0.50 0.50
检修道 (一侧)
J
0.75 0.75
山岭
平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘
E — 外轨超高值，其最大不超过15cm，且
E 0.76 V 2 (cm) R
d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动角度：
arctg E 150
故可近似取 d内2＝2.7E (cm)
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
（3） 车辆两端向曲线外侧的偏移
d外
L2 l 2 8R
L — 标准车辆长度，我国为26m，则
《隧 道 工 程》
第3章 隧道主体结构
第3章 隧道主体结构
3.1 隧道净空与界限 3.2 隧道衬砌断面设计 3.3 隧道衬砌材料 3.4 隧道洞身衬砌结构——重点/掌握 3.5 隧道洞门结构——重点/掌握 3.6 隧道明洞结构
3.1 隧道净空与限界
本节主要内容
➢ 隧道净空与限界的概念 ➢ 隧道建筑限界的确定 ➢ 曲线隧道净空加宽
d偏
d外
d偏＝
d内
2
d外
第1节 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
双线铁路隧道加宽计算
d内及d外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
8450 H E
d中
R
(cm) 150 2
H — 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360cm
E — 外侧线路的外轨超高值，cm
故
d中
8450 R
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
公路隧道加宽设计
公路隧道，当曲线半径≤250m时，应在曲线 内侧加宽。公路隧道平曲线加宽取值参考相关 教材。彭立敏 主编《隧道工程》P33。
3.1 隧道净空与限界
思考题
思考题：
1、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？ 2、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲线加宽
0.25
隧道建筑 限界净宽
设 设检修道或 人 不设人行道 行
道
10.75
10.25
9.75
9.25
10.25
9.25
9.25
8.75
9.50
10.5
7.50
8.50
7.50
8.50
7.50
8.50
7.50
7.50/5.00
3.1 隧道净空与限界
3.1.4 曲线隧道净空加宽
铁路隧道加宽原因
曲线隧道净空加宽
1875
轨面
2250
4000
2250
8500
行驶蒸汽机或内燃机车的单（双）线隧道限界
3.1 隧道净空与限界
铁路隧道建筑限界
550 1250
（单线）
1700 1400
2000 2400 2440
2300 1000
1500
4000
2300 1000
（双线） 2440
1500
6550 4000
4250 3000
1.2E
(cm)
8450 其余情况时: d中 R (cm)
3.1 隧道净空与限界
双线隧道中线偏移
内 侧 线 路 中 线 245+d内
隧 道 中 线
400+d中
外 侧 线 路 中 线 245+d外
d偏内 d偏外 内轨顶面
890+d
曲
墙
衬
砌
内
轮 廓
直 墙
衬
砌
内
轮
廓
曲线隧道净空加宽
d 偏内＝200＋
3.1 隧道净空与限界
隧道净空与限界的基本概念
3.1.1 隧道净空与限界的基本概念
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。
3.1 隧道净空与限界
3.1.2 铁路隧道建筑限界
d内
d 外－d中 2
d偏外＝200＋
d内
d外＋d中 2
3.1 隧道净空与限界
曲线铁路隧道加宽平面设计
曲线隧道净空加宽
缓和曲线中 直线断面 点加宽断面
圆曲线加宽断面
缓和曲 线起点
d/2
缓和曲 线中点 缓和曲 线终点
d
13m
22m
R
d－圆曲线地段隧道中线偏移距离； R－圆曲线半径。
线路中线 隧道中线
（1） 车辆中间部分向曲线内侧的偏移
l2 d内1 8R
l — 车辆转向架中心距，取18m
R — 曲线半径，单位m
则：
d内1
18 2 8R
100
4050 R
(cm)
；
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
（2） 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移
d内2＝
H E 150
(cm)
H — 隧道限界控制点自轨面起的高度，cm
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
3.1 隧道净空与限界
3.1.4 曲线隧道净空加宽
铁路隧道加宽原因
车辆长度（ ） 车辆前后转向架间距（l）
D
内2
车辆中心线 线路中心线
曲线隧道净空加宽
内2
d内 d外
百度文库
曲线半径（R）
单线铁路隧道加宽示意图
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
单线铁路隧道加宽计算
d外
262 182 8R
100＝4400 R
(cm)
则总加宽值：
d总
d内1＋d内2＋d
外＝
4050 R
2.7E
4400 R
8450 R
2.7E
3.1 隧道净空与限界
曲线隧道净空加宽
（4）单线隧道(结构)中线与线路中线偏移距离
直线隧道中心线
加宽后 隧道中心线
加宽后 隧道内轮廓线
直线隧道 内轮廓线
d内
7.50
0.50 0.25
0.75
7.00
0.50 0.25
0.75
7.50
0.50 0.50
0.75
7.00
0.50 0.25
0.75
8.00
/ 0.25
0.75
7.50
0.25
0.75
9.00
0.25
0.75
7.00
0.25
7.00
0.25
0.75
7.00
0.25
7.00
0.25
7.00/4.50
4250 3000
1210 1110
1875
轨面
2250
4000 8500
2250
新建或改建行驶电力机车的单（双）线隧道限界
3.1 隧道净空与限界
公路隧道建筑限界
3.1.3 公路隧道建筑限界
建筑限界组成部分：
行车道宽度(W) 路缘带(S) 侧向宽度(L) 人行道(R)或检修道(J)
当设置人行道时，含余宽(C) 车道数