铁路隧道附属物.ppt

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1、复习提问地质较差、山体纵向推力较大时宜用端墙式洞门环框式洞门 翼墙式洞门 遮光棚式洞门答案：当地形开阔、石质较稳定时宜用端墙式洞门环框式洞门 翼墙式洞门 遮光棚式洞门答案：适用于城市附近、风景区，比较美观的洞门形式为端墙式洞门环框式洞门 翼墙式洞门 柱式洞门答案：铁路隧道设计规范规定，单线铁路隧道洞口应设置不小于（）m的模筑混凝土加强衬砌。0m5m 10m 15m答案：在两侧边坡高差较大地段适宜的拱式明洞形式为路堑式对称型路堑式偏压型半路堑式偏压型 半路堑式单压型答案：,复习提问隧道工程的主体建筑物为（）洞内行车道路面 洞身衬砌和洞门 防排水构造物 通风、照明设施按结构要求，模筑混凝土衬砌拱圈

2、截面最小厚度为（）30cm 25cm 20cm 15cm洞口地质一般不稳定，选定洞门位置（确定隧道长度）的原则（）早进早出 晚进晚出 早进晚出 晚进早出隧道净空是指（）公路建筑限界以内的空间 围岩开挖轮廓线包围的空间衬砌截面中点连线以内的空间 衬砌内轮廓线包围的空间2334隧道最常用的洞门形式是（）。A.翼墙式洞门 B.端墙式洞门 C.环框式洞门 D.棚式洞门公路隧道衬砌结构设计的基本原则是（）。A.最大限度利用围岩自承能力 B.保证衬砌不侵入隧道建筑限界 C.根据公路等级设计 D.满足隧道防水的要求隧道围岩塑性变形引起的作用在衬砌上的挤压力称为（）A、形变围岩压力 B、松动围岩压力 C、冲击

3、围岩压力 D、膨胀围岩压力B A A,隧道衬砌的主要方式有整体式衬砌 拼装衬砌 锚喷式衬砌 复合式衬砌 内部衬砌答案：洞门的作用是减少洞口土石方开挖量 稳定边坡 引离地表水稳定仰坡 装饰洞口答案：关于拱式明洞的说法正确的有内轮廓与隧道的相一致 内轮廓比隧道的大内轮廓比隧道的小 截面厚度比隧道大截面厚度比隧道小答案：棚式明洞常见的结构形式有盖板式 刚架式 拱架式 悬臂式 对称式答案：目前公路隧道最主要的结构形式为整体式衬砌拼装式衬砌锚喷式衬砌 复合式衬砌答案：,修建隧道主要修建主体结构和附属建筑物，其中主体结构包括（）。A.通风 B.衬砌 C.洞门 D.照明下列属于隧道锚喷支护结构特点的是（）。

4、A.及时性 B.灵活性C.紧贴密封性 D.刚性支护明洞的施工方法有（）。A.同时浇筑法 B.先墙后拱法 C.明墙暗拱法 D.明拱暗墙法当受洞口地形限制，难以设置翼墙时，可以换成：()A柱式洞门 B端墙式洞门 C削竹式洞门 D.台阶式洞门“被动荷载”的“被动”是指：()A衬砌受到围岩压迫 B围岩松动形成的压力 C围岩变形形成的压力 D衬砌压迫围岩 当地质条件较好，且地形等高线与线路中线正交时，应该采用：()A斜交洞门 B台阶式洞门 C端墙式洞门 D.翼墙式洞门复合式衬砌用于：()A.掘进机法 B.新奥法 C.传统矿山法 D.都可以为防止二次衬砌混凝土开裂，混凝土拆模时内外温差不得大于（）。A 5

5、 B 10 C 15 D 20明洞衬砌施工采用跳槽边墙浇注拱圈时应加强对（）的处理。A拱顶下沉 B边墙 C拱脚的基底 D仰拱复合式衬砌的防水层施工应在（）进行；、初期支护前、初期支护完成后立即、初期支护变形基本稳定之后、根据进度需要 BC,ABC,BD,A,D,C,B,D,C,3,第四节 铁路隧道附属建筑物,04,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道的附属建筑物是为了养护、维修工作的方便以及供电、通信等方面的要求而修筑的，它包括：防排水设施、避车洞、电缆槽、长大隧道的通风设施，以及在电气化铁路上根据情况而设置的有关附属设施。,1、隧道附属设施的主要构成,隧道附属建筑,避险设施,通风设施,照明设施,

6、消防设施,交通设施,景观设施,防排水,（1）隧道附属设施功能类型,1、隧道附属设施的主要构成,铁路隧道附属设施,（2）铁路、公路隧道的几种附属设施,避车洞,通风照明,防排水,电力通信,公路隧道附属设施,紧急停车带,各种洞室,通风照明,防排水,交通监控,1、隧道附属设施的主要构成,总体要求,（3）隧道附属设施的学习要点,设置目的,具体类型,设置要求,重点掌握,隧道通风,隧道照明,防排水,1.1 避车洞,第1节 铁路隧道附属建筑,避车洞,1.1.1 概念,列车通过隧道时，为保证洞内人员及维修设备安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避列车，故称之为避车洞。,根据避车洞室的大小，其分为大

7、避车洞和小避车洞。,大避车洞：存放维修设备与材料,小避车洞：方便人员躲避列车,第1节 铁路隧道附属建筑,避车洞,大避车洞布置,碎石道床每侧每隔300m布置一个 整体道床每侧每隔420m布置一个,隧道长度在300m以下可不布置大避车洞,隧道长度在300400m时，在隧道中间布置一个,避车洞布置,注：隧道长度300m以下时，如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置大避车洞。,第1节 铁路隧道附属建筑,避车洞,单线隧道每侧每隔60m布置一个小避车洞 双线隧道每侧每隔30m布置一个小避车洞,小避车洞布置,隧道内大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间

8、设小避车洞 不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处 隧道行人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密,整体布置原则,碎石道床,整体道床,第1节 铁路隧道附属建筑,避车洞,避车洞布置图,直线段且有人行道时避车洞底面与人行道顶面齐平,第1节 铁路隧道附属建筑,避车洞,采用碎石道床的曲线段隧道上，在各种不同的超高值E时，线路内侧和外侧的避车洞底面低于内轨顶面的高度分别为h1及h2,直线段无人行道时避车洞底面与道碴顶面(或侧沟盖板顶面)齐平，采用整体道床时，与道床面齐平,避车洞底部标高,设置原则：便于维修小车和人员避入,避车洞底部标高示意图,第1节 铁路隧道附属建筑,

9、避车洞,1.1.4 避车洞净空大小,第1节 铁路隧道附属建筑,避车洞,避车洞基本尺寸,避车洞衬砌类型与隧道衬砌类型相适应,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道长度小于300m时，可不设大避车洞；长度为300-400m时，可在隧道中部设一个大避车洞洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑侧沟无平台时，应与隧道一并考虑设置大避车洞,第四节 铁路隧道附属建筑物,避车洞不得设于衬砌断面变化处或沉降缝、工作缝、伸缩缝处，并要求离开上述接缝净距不应小于1m允许行人通过的隧道，可根据行人的情况，将小避车洞适当加密旅客列车行车速度为160km/h的隧道，避车洞内应沿洞壁设置高1.2m的钢制扶手,第四节 铁路隧道附属建

10、筑物,避车洞间距和尺寸(m),第四节 铁路隧道附属建筑物,2.避车洞底部高程当避车洞位于直线上且隧道内有人行道时，避车洞底面应与人行道顶面齐平；无人行道时，避车洞的底面应与道砟顶面(或侧沟盖板顶面)齐平隧道内采用整体道床时，应与道床面齐平,（1）水对隧道工程的不利影响,水对围岩和支护衬砌结构的不利影响,增大荷载,降低承载力,增大围岩容重产生水压力产生膨胀力（膨胀性围岩）产生冻胀力（寒区隧道）,软化围岩加速围岩风化冲蚀衬背围岩侵蚀支护结构,第四节 铁路隧道附属建筑物,第四节 铁路隧道附属建筑物,（1）水对隧道工程的不利影响,水对隧道施工的不利影响,涌水,突泥,塌方,洞内排水，增加工作量,洞内积水

11、，降低作业效率,积水或潮湿，降低设备效率,引发施工灾害,降低施工效率,威胁人员健康,第四节 铁路隧道附属建筑物,（1）水对隧道工程的不利影响,水对隧道运营的不利影响,降低设备效率，缩短寿命,引起渗漏水，侵蚀衬砌结构,威胁运营及司乘人员健康,水雾造成能见度降低,渗漏水导致路面湿滑,引起电力系统漏电或火灾,恶化运营环境,威胁运营安全,第四节 铁路隧道附属建筑物,（2）隧道工程防排水的特点与难点,1）隧道工程整体处于地下水环境中，防水难度大2）隧道施工环境恶劣，难以做到精细化施工3）隧道隐蔽工程多，检测和维修都非常困难4）防排水系统设计存在缺陷,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）隧道工程防排水原则与

12、要求,基本原则：,隧规隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。,关键词：综合治理、完整通畅,具体而言：防水设不透水层防止穿透，如防水板、防水混凝土、防水层（内贴、外贴）排水排走进入隧道区域内的水，如各种排水管、暗管、盲沟截水防止水进入隧道区域，如截水沟、裂缝堵塞堵水堵塞渗水通道，如注浆、止水条等,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）隧道工程防排水原则与要求,基本要求：,高速公路、一级、二级公路隧道：拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水；有冻害地段的隧

13、道衬砌背后不积水，排水沟不冻结；车行横通道、人行横通道等服务通道拱顶不滴水，边墙不淌水。,三级、四级公路隧道：拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水；有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。,当采取防排水工程措施时，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时，应对围岩采取堵水措施，减少地下水的渗漏。,第四节 铁路隧道附属建筑物,铁路隧道防水系统,防水层,排水沟,3.2 隧道内排水建筑物,排水沟与电缆沟横断面图,铁路隧道沟底纵坡与线路纵坡一致，一般不得小于3，横向排水坡不应小于2%。,公路隧道沟底纵坡与线路纵坡一致，一般不得小于0.5%，横向排水坡不应

14、小于1%。,隧道排水沟,排水沟基本形式,盲沟,盲沟的作用是在衬砌与围岩间通过过水通道，并使之汇入泄水孔，主要用于引导较为集中的局部渗流水。,弹簧软管盲沟引排局部水,弹簧软管环向盲沟,化学纤维渗滤布盲沟引排大面积渗水,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道防水层,3.2 隧道内防水建筑物,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道防水层,第四节 铁路隧道附属建筑物,衬砌堵漏,第四节 铁路隧道附属建筑物,3.截水措施洞顶天沟：当地表横坡缓于1:0.75时，为防止地表水冲刷仰坡，流入隧道，一般应在洞口边仰坡上方设置天沟泄水洞：一般在地下水特别发达、涌水地段较长且水压较高，用其他防排水措施难以收效时才采用,第四节 铁

15、路隧道附属建筑物,三、电缆槽1.电缆槽的作用当铁路通信、信号电缆通过隧道时，为了避免电缆被毁坏、腐蚀，以保证通信、信号工作的安全，应在隧道内设置电缆槽,第四节 铁路隧道附属建筑物,2.电缆槽的设置要求通信、信号电缆可设在同一电缆槽内，也可以分设通信、信号电缆必须和电力电缆分槽铺设 一般通信、信号电缆合槽设置时，主要干线为25cm(宽)*20cm(高)，非主要干线为20cm(宽)*20cm(高),电缆槽：电缆槽用混凝土浇筑，可与水沟同侧并与水沟并行，或设置在水沟的异侧。槽内铺以细砂做垫层，低压电缆可直接放在垫层面上，高压电缆则吊在槽边预埋的托架上。槽顶设有盖板防护。,信号继电器箱和无人增音站洞：

16、隧道内如需设置信号继电器箱时，则应在电缆槽同侧设置信号继电器箱洞；根据电讯传输衰耗和通讯设计要求，在隧道内设置无人增音站时。其位置可根据通讯要求确定。可与大避车洞结合使用，如不能结合时，则另行修建。,第四节 铁路隧道附属建筑物,（1）隧道通风的目的,稀释有害气体,稀释隧道内的粉尘,保持隧道内的氧气含量,降低隧道内的湿度,隧道施工中的污染,隧道施工中的污染,第四节 铁路隧道附属建筑物,（2）隧道通风的类型划分,按照通风动力划分,自然通风,机械通风,1 自然通风,利用洞内的自然风（由洞口间的温度差、大气压力差引起）和列车运行所引起的活塞风以达到通风的目的。,优点：简单，节能,缺点：,隧道两洞口的高

17、差较小，总的热压差不足，不能 形成有效风速、风压 双向行车时活塞风效应受到影响,2 机械通风,铁路隧道设计规范规定：,内燃机车牵引的单线隧道，长度2km以上宜设置,电力机车牵引的单线隧道，长度8km以上宜设置(若行车密度较低、自然风条件较好可适当加长),双线隧道应根据行车密度、自然条件等具体情况，选定设置机械通风的隧道长度和通风方式 对内燃机牵引的双线隧道，当隧道长度L(km)行车密度N(对/d)100时，应设置机械通风,第四节 铁路隧道附属建筑物,（2）隧道通风的类型划分,按交通类型划分通风方式,铁路隧道通风方式,公路隧道通风方式,纵向通风,横向通风,混合式通风,射流风机,风道式和喷嘴式,竖

18、井送、排风,半横向通风,洞口风道式,竖井、斜井通风,射流式通风,喷嘴式,送风式,排风式,铁路隧道机械通风一般采用纵向式通风。,概念：在通风机的作用下使风流沿着隧道全长方向流动的通风方式。,纵向式通风具体方式,洞口风道式通风 喷嘴式通风 射流式通风 竖井、斜井式通风,洞口风道式通风,洞口风道式通风,把通风机设置在隧道高洞口端处，通风道与隧道联通，当列车车尾一出洞口，立即开动通风机(抽风)。,适于列车运行密度大且不太长的隧道,缺点：结构复杂，施工工艺高，维修不便，设备效率不高,喷嘴式通风,喷 嘴 式 通 风,它在隧道洞门衬砌上方设计一汇集新鲜空气的气室，开动通风机则洞外新鲜空气被压送到气室，积聚到

19、一定压力时由喷咀以高速和极小的交角喷进隧道内，形成稳定风流。,布置方式：沿纵向每100150等距布置 集中布置在洞口,射流风机特点：,射流式风机通风,射流式风机纵向通风,体积小；风力大；可逆向；费用低；噪声大。,竖井、斜井式通风,机械通风所需动力与隧道长度的立方成正比，因此在长隧道中，常常设置竖井进行分段通风。竖井用于排气，有烟囱作用，效果良好。,双向交通的隧道，因新风是从两侧洞口进入，竖井宜设于中间。,单向交通时，由于新风主要自入口一侧进入，竖井应靠近出口侧设置。,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）常用隧道通风方式的特点,射流风机纵向通风,斜竖井纵向通风,洞口集中送排纵向通风,送（排）半横向

20、通风,全横向通风,风道及风机布置,风压分布,风速分布,污染物浓度分布,适用条件,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）常用隧道通风方式的特点,射流风机纵向通风,风道及风机布置,风压分布,风速分布,污染物浓度分布,适用条件,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）常用隧道通风方式的特点,斜竖井纵向通风,风道及风机布置,风压分布,风速分布,污染物浓度分布,适用条件,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）常用隧道通风方式的特点,洞口集中送（排）风纵向通风,风道及风机布置,风压分布,风速分布,污染物浓度分布,适用条件,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）常用隧道通风方式的特点,送（排）风半横向通风,风道及风机布置,风

21、压分布,风速分布,污染物浓度分布,适用条件,第四节 铁路隧道附属建筑物,（3）常用隧道通风方式的特点,全横向通风,风道及风机布置,风压分布,风速分布,污染物浓度分布,适用条件,第四节 铁路隧道附属建筑物,（4）隧道通风设计流程,通风量计算,通风方式选择,风机选型及布置,通风标准CO、VI,交通参数,几何参数,修建环境（山岭、城市、水下）,隧道规模,交通参数,通风量,复杂通风网络通风的实现,第四节 铁路隧道附属建筑物,（4）隧道通风设计流程,风机类型,轴流式,离心式,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道施工中的通风设施,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道运营中的通风设施,3、隧道照明,（1）隧道照明的

22、目的,缓解或消除黑洞效应和白洞效应,缓解驾驶员视觉适用滞后问题,解决烟雾导致能见度下降问题,解决眩光失能问题,第四节 铁路隧道附属建筑物,（1）隧道照明的目的,黑洞效应、白洞效应和眩光,白天进入隧道时，由于隧道内、外的亮度差别极大，所以，从隧道外部看照明不充分的隧道入口时，会看到长隧道的黑洞现象与短隧道的黑框现象。,第四节 铁路隧道附属建筑物,（1）隧道照明的目的,黑洞效应、白洞效应和眩光,白天，汽车穿过较长的隧道而接近出口时，由于出口外部亮度较高，出口看上去是个白洞。司机的视觉出现较强的眩光，因而视觉产生不舒服的感觉,第四节 铁路隧道附属建筑物,（1）隧道照明的目的,黑洞效应、白洞效应和眩光

23、,夜间，隧道出口看上去是黑洞而不是亮洞，造成分辨外部道路的线型及障碍物困难,第四节 铁路隧道附属建筑物,隧道内景案例,P 洞口（或棚口）S 接近段起点 A 适应点 d 适用距离 L20(S)洞外亮度 L20(A)适应点亮度 Lth 入口段亮度 Ltr1、Ltr2、Ltr3 过渡段亮度；Lin 中间段亮度 Dtr1、Dtr2、Dtr3 过渡段1、2、3分段长度,第2节 公路隧道附属建筑,各照明段亮度与长度,运营照明设施,照明设置区段划分,第2节 公路隧道附属建筑,运营照明设施,洞口接近段,在洞口前，从注视点到适应点之间的一段道路，在照明上称为接近段。,入口段,指进入隧道洞口的第一段，如设置了遮阳

24、棚等光过渡建筑，则其入口为该段的开始点。,司机开始注视之点称为注视点。继续接近洞口时，司机视野中外界景物会逐渐减少，当行驶至某位置时，外界景物会全部消失，在司机眼前看到的仅洞口，这时距洞口的距离约为10m，这点称为适应点。,第2节 公路隧道附属建筑,运营照明设施,过渡段,介于入口段和中间段之间的区段。,中间段,也称基本短，此时司机已适应洞内光线。,其任务是解决从入口段的高亮度到中间段的低亮度之间的的剧烈变化(可差数十倍)给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。,出口段,单向交通隧道中，应设置出口段照明，以便缓和白洞效应带来的不利影响,双向交通隧道中，无出口段照明,灯具布置方案 照明器的布置方法很多，可安装在拱顶、墙壁或吊装顶棚上，沿隧道纵向有单排布置的，也有双排布置的。灯具的合理布置就是在最经济的条件下达到最佳照明效果,平面,横断面,遮阳棚,在路基两侧种植常青树；采用削竹式洞门形式；大幅坡面绿化；采用冷色调，反射率应小于0.17。,接近段的减光建筑与减光措施,第2节 公路隧道附属建筑,运营照明设施,减光建筑,遮光格栅,减光措施,谢谢聆听,THANK YOU FOR YOUR ATTENTION,http:/,