隧道净空与限界衬砌

隧道净空与限界（二）
（2）单线铁路隧道曲线加宽的计算
①单线铁路曲线隧道的加宽值计算
(a) 车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1
d内1=l2/8R
则d内1=182/8R*100=4050/R(cm)
(b) 外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移d内2为
d内2=H*E/150(cm)
E=0.76*V2/R(cm)
我国铁路隧道标准设计中，d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动arctg150 /E，可近视取d内2＝2.7E(cm)，故隧道内侧总加宽值为
d内= d内1＋d内2
(c) 车辆两端向曲线外侧的偏移d外为
d外= (L2-l2)/8R
故隧道外侧加宽值为d外= (262-l82)/8R*100=4400/R(cm)
单线铁路曲线隧道总加宽的值为
d总= d内1＋d内2＋d外
从以上的加宽计算可知，曲线隧道内外侧加宽值不同(内侧大于外侧)，断面加宽后，隧道中线向曲线内侧偏移了一个距离d偏，单线隧道的偏移值为
d偏= (d内- d外)/2
②双线铁路曲线隧道的加宽值计算
双线铁路曲线隧道的内侧加宽值d内及外侧加宽值d外与单线曲线隧道加宽值计算相同。

内外侧线路中线间的加宽值d中按以下情况计算
当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨超高时
d中= 8450/R＋(H/150)* (E/2)(cm)
故d中= 8450/R＋(360/150)* (E/2)(cm)
或d中= 8450/R＋1.2E(cm)
其它情况d中= 8450/R (cm)
双线隧道的偏移情况则如图所示，其中内侧线路中线至隧道中线的距离为
d偏内= 200- (d内- d外- d中)/2
其中外侧线路中线至隧道中线的距离为
d偏外= 200+(d内- d外+d中)/2
（3）铁路曲线隧道加宽的平面设计
隧道曲线加宽段的范围按以下方式进行：
（1）圆曲线部分按d 总加宽
（2）自圆曲线至缓和曲线中点，并向直线方向延伸13m，这一段用圆曲线的加宽断面，即加宽d 总。

（3）缓和曲线的其余半段，并自直缓点向直线方向延伸22m，这一段采用圆曲线加宽值的一半，即1/2 d 总。

13m 的理由是：当车辆的一半进入缓和曲线中点时，其车辆后端偏离中线，应按前面转向架所在曲线的半径及超高值决定加宽值d 总。

由于越靠近圆曲线，缓和曲线半径越接近圆曲线半径，越小，故车辆后半段，即车长之半26/2=13m 的范围内，应按圆曲线的加宽值d总予以加宽。

22m 的理由是：当列车由直线进入曲线，车辆前转向架跨进缓和曲线的起点以后，由于曲线外轨已经开始有了超高，车辆随之开始倾斜，车辆后端亦开始偏离线路中线，所以，车辆前转向架到车辆后端点的范围内，就该予以加宽，但可取一半定值。

此长度为两转向架间距18m加转向架中心到车辆后端部点的距离4m。

直线断面与曲线断面的衔接方式：
在衔接处，可以用错台的方式突然变换，也可以在短距离内抹顺变换。

前者施工方便，但突变台阶增大了隧道内风流的阻力，对通风有些不利。

2. 公路曲线隧道的净空加宽
依据《公路工程技术标准(JTJ 002-97)》第3.0.12 的规定，当隧道位于平面曲线半径等于或小于250m 的地段时，应在曲线内侧加宽。

双车道路面的加宽值规定可按教材表2-2
（p33）选取；单车道路面加宽按表列数值的二分之一采用。

2.2.1 洞身衬砌结构类型
开挖后的隧道，为了保持围岩的稳定性，一般都需要进行衬砌作业，那么，洞身衬砌应该怎样做呢，下面我们来看一下衬砌构造的类型。

主要包括整体式砼衬砌、拼装式衬砌、喷锚衬砌和复合式衬砌。

1. 模筑整体式衬砌：是指通过借助坑道内架立的拱架模板，就地灌筑（或模筑）混凝土的衬砌方式。

（1）工艺流程：立模（架立拱架模板）---灌筑（混凝土）---养生（对刚浇筑完的混凝土采取养护措施，提供相应的条件并等待一定时间使其凝固达到一定强度）---拆模（拆除模板）
（2）模筑衬砌的优点：
◆对地质条件和施工条件的适应性较强◆易于按需要成型◆整体性好◆抗渗性强
缺点：
◆需要养护时间◆受力较慢
（3）分类
按照岩体的状况，也就是其所受的荷载不同，可以分为直墙式（图2-12）和曲墙式（图2-14），曲墙式又可分为有仰拱和无仰拱。

①直墙式衬砌
适用条件：适用于地质条件比较好，属于我国铁路隧道围岩分类中的Ⅱ、Ⅲ级围岩，有时也可用于Ⅳ级围岩
围岩压力以竖向为主，几乎没有或仅有很小的水平侧向压力
组成：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
使用范围：适用于地质比较差，岩石松散破碎，强度不高，又有地下水，侧向水平压力也相当大的Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ级围岩情况
组成由顶部拱圈，侧面曲边墙和底部仰拱（或铺底）所组成
除在Ⅳ级围岩无地下水，且基础不产生沉降的情况下可不设仰拱，只做平铺底外，一般均设仰拱。