第三章-区间隧道衬砌结构设计Word版
15页1、第3章 区间隧道衬砌结构设计3.1地下铁道线路上部建筑 钢轨、联接零件、道 床、 轨枕、防爬设备及道岔共同组成地下铁道线路 上部建筑。地铁的特点 有运量较大、快速迅捷、安全、 准时、不污染环境,同时地铁可以修建在建筑物较多而且不便于发展地面交通的地方。3.1.1 钢轨 选定钢轨类型的主要因素是年通过量、速度、选定的轴负载、延长检修周期、检修工作量和振动噪声。(1) 钢轨类型 综合国内外地铁钢轨类型和南昌轨道交通的实际情况,宜选用60kg/m的钢轨。(2) 钢轨铺设 中山西路站至子固路站区间为直线段,在地下铁道内由于阳光不受影响,温度变化相对较小,铺设无缝线路。对于无缝线路,采用换铺法进行施工,对于长轨条的焊接,采用基地焊接 与工地焊接相结合的施工方式。基地焊选用接触焊,工地焊可以选用铝热 焊或移动式气压焊。3.1.2 扣件 地下铁道的钢轨扣件有 刚性扣件及弹性扣件两种,考虑到中子区间地段线路采用整体式道床,因此扣件采用全弹性分开式扣件。因为全弹性分开式扣件 在垂直和横向均具有良好地弹性,相比而言更加适合整体式道床。3.1.3 道床 一般情况下有碎石道床 和整体道床两种道床。整体道床的类
2、型较多,随着轨枕方式的不同,有短轨枕 式整体道床、长枕式整体道床、纵向浮置板式整体道床等。结合南昌铁路交通的实际情况,利用短轨枕整体道床设计区间,道床稳定、耐久性强、结构简单、造价低、施工简单。钢筋混凝土短轨枕的预制混凝土采用C50,嵌入在混凝土道床,采用C30混凝土道床,布设中心沟,在单层钢筋网的内,钢筋网作为一个杂散电流排水加固。3.1.4 道岔 道岔有单开道岔和双开道岔等形式。中山西路站至子固路站区间采用9号单开道岔。推荐精选3.2地下铁道区间隧道限界与净空 本设计线路采用型接触网带电车辆通过这条线,每列车编排6辆,最高时速是80公里/小时。型车车辆长度为19m,最大宽度为28m,车辆定距为12.6m,车辆限界及设备 限界详细参数参照 地铁设计规范附录。由于区间是一个圆形盾构隧道施工,无论是在直线或曲线段,只能使用相同直径的盾构,要在直线上 或不同曲线半径地 段采用不同半径的 盾构来施工是不可能的。所以,按平面曲线最小曲线 半径来 选用盾构进行施工,才能够使得圆形隧 道建筑限界满足要求。(一) 由于车厢纵轴线与 线路中线的偏移而引起 的加宽与加高a.曲线内侧 加宽 (3-1)式中
3、 l-车辆 定距 a-车辆 固定轴距 R-圆曲 线半径 b.曲线外 侧加宽 (3-2)(二) 由于超高使车厢倾 斜而引起的加宽与加高 根据规范可知,“圆形或马蹄形隧道 在曲线超高地段,应采用隧道中心向线 路基准线内侧偏移 的方法解决轨道超高 造成的内外侧不 均匀位移量”。所以从减小衬砌直径、保证 受力和降低工程量方面考虑,只需将隧道中心向线路基准线内侧偏移即可,盾构衬砌一般不进行该项加宽。本设计不予计算。 c.顶部加高 (3-3)推荐精选式中 -车厢顶 部的宽度(三) 总加宽与加高 隧道加宽设计考虑 区段最小平曲线半 径R=350m.所以盾构隧道加宽 加高如下: 曲线总加宽:曲线总加高:(四) 限界与净空 具体设计见设计图,图号02。 3.3衬砌结构类型与设计3.3.1 管片类型比选 盾构法隧道的 衬砌有单层和双层,单层衬砌由装配式中 衬砌构成,也可以采用挤压混凝土 衬砌,当前,地铁盾构隧道 一般采用的是装配式衬砌。钢筋混凝土管片具有制作方 便、刚度较大、耐久性和 耐压性好、造价低等一系列特点,因此被广泛采用。结合南昌市轨道交通特点,本设计采用 钢筋混凝土土管片。钢筋混凝土管片又有两种
4、类型:(一)箱型管片 箱型管片一般用于大直径隧道。管片有大手孔和空腔。因为空腔较大,因此可采用制螺 栓连接。该管片的优点是:方便螺栓的 连接操作;能够减少混凝土材料的使用;材料量相同时候,箱型比板型管片的抗弯刚度更大。缺点是:因为空腔背部的衬砌厚度有一定限度,在盾构千斤顶的 压力作用下,可能会使管片混凝土剥落,甚至被 压碎;因为存在空腔,应该将管片设计较厚,所以会导致开挖断面加大,不利于节省造价。推荐精选(二) 板型管片 板型管片呈弯曲的 形状,它的手孔较小。该种管片的优点是:因为空腔较小,大多是实心的,因此能承受千斤顶的较大压力;其内表面比箱型管片平整光滑、通风阻力 小、对运营通风有利;当厚度相等时,板型管片的 抗弯刚度及强度都比箱型管片大;对各种直径的隧道,都比较适用。缺点是:一定要使用螺栓,不方便施工操作。 根据上述各 类型管片的特点和地铁设计规范规定,隧道的衬砌类型选为钢筋混凝土预制 单层板型管片衬砌。考虑防水及一次衬砌到位,衬砌结构混凝土 采用C50防水等级 S10的混凝土。3.3.2管片厚度及宽度的设计 因为单层衬砌具有施工方法简单、工程进度短、投资较省的优点,所以盾构隧道
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