隧道课程设计--双线电力牵引铁路曲线隧道曲墙式衬砌设计

1、 隧道课程设计 (双线电力牵引铁路曲线隧道曲墙式衬砌设计) 2 目录 一、课程设计题目及资料 3 二、隧道净空加宽 3 （一）加宽原因 3 （二）加宽值的计算4 三、衬砌内轮廓线的确定4 四、隧道的初期支护及二次衬砌的支护参数设计5 （一）初期支护的支护参数5 （二）二次支护5 （三）预留变形量6 五、围岩压力6 六、检算支护强度6 （一）衬砌结构理想化6 （二）荷载理想化7 （三）取半结构用弹性链杆法编程计算7 七、双线曲墙式衬砌的内轮廓图 3 一、课程设计题目及资料 计算以下条件的曲线隧道净空加宽值，并画出双线曲墙式衬砌的 内轮廓线，标注详细尺寸。设计该隧道的初期支护及二次衬砌的支护 参数

2、，并采用弹性链杆法检算支护强度是否满足隧道设计规范的要 求。 双线隧道； 电力牵引； 行车速度 V=150km/h； 曲线半径为 3530m； 围岩级别为级； 隧道埋深为 100m； 隧道围岩天然容重 r=20KN/M3； 车辆转向架中心距 l=18m； 标准车辆长度，我国为 L=26m。 二、隧道净空加宽 （一） 加宽原因 4 1由于车辆通过曲线时转向架中心线沿线路运行，而车辆本身不 能随线路弯曲仍保持矩形形状，故其两端向曲线外侧偏移有（ 外），中间向曲线内侧偏移有（内）。 2由于曲线外轨超高，车体向曲线内侧倾斜，车辆限界上的控制 点在水平方向上也会向内产生一个偏移距离（内）。 （二） 加宽

3、值的计算 车辆中间部分向曲线内侧的偏移内为 内=l/8R=4050/R 车辆两端向曲线外侧的偏移外为 外= (L-l) /R=4400/R 外轨超高式车体响曲线内侧倾移内为 内=HE/150=2.7E 式中 E=0.76V/R 则加宽值为： 内侧加宽 W1=内+内 =4050/R+2.7E=14.2(cm) 外侧加宽 W2=外=4400/R=1.2(cm) 内外侧线路中线间的加宽值 W3 为 W3=8450/R=2.4(cm) 总加宽 W=W1+W2+W3=17.8(cm)，实取 20cm。 三、衬砌内轮廓线的确定 本隧道为双线电气化铁路 V 级围岩，岩体较差，需要设置仰拱。 根据标准轨距铁路

4、建筑限界（GB146.2-83）、铁道部（76）铁 5 基字 893 号文、铁道部（79）铁基字 1394 号文及（84）专设标字第 0067 号文批准的“局部修改的双线电气化铁路隧道衬砌内轮廓”要求 等进行绘制。绘制图见（专隧（01）0034-05）。 四、隧道的初期支护及二次衬砌的支护参数设计 由于该隧道围岩等级为 V 级，围岩稳定性差。因而先用超前锚杆 和小导管注浆来稳定围岩和加强掌子面开挖稳定性，外加喷混凝土、 钢筋网、钢架来进行初期支护。用模筑混凝土来进行二次支护。 （一） 初期支护的支护参数 1、 超前锚杆： 锚杆长度为 3.0m，锚杆直径 d=20.0mm 锚杆间距 环向 1.2

5、m，纵向 1.0m。 2、 小导管注浆 小导管直径 d=45mm，热轧无缝钢管； 小导管长度为 4.0m; 环向间距 1.0m，纵向搭接长度 1.5m； 外插角取 10。 3、 喷混凝土 选用 C20，厚度 25cm。 4、 钢筋网 选用直径为 d=8mm，规格为 2020cm。 5、 钢架 采用 WH150 型钢，用 d=22mm 纵向连接筋。刚间距 0.8m。 6 （二） 二次支护 1、 拱部、边墙 采用 C20 模筑混凝土来支护，厚度 40cm。 2、 仰拱 采用 C20 模筑混凝土，厚度 30cm。 （三） 预留变形量 取预留变形量为 10cm 五、围岩压力 根据我国铁路隧道设计规范中推荐的计算围岩竖向匀布松动压 力的公式： q=rh