高速铁路客运专线隧道主要技术标准与施工关键技术

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1、第二章!高速铁路客运专线隧道主要技术标准与施工关键技术第一节!铁路客运专线隧道技术标准新建铁路客运专线隧道设计主要由限界!构造尺寸!使用空间和缓解或消减列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定"研究表明#当列车以"33公里以上时速通过铁路隧道时#空气动力学效应对行车!旅客乘车舒适度!洞口环境的不利影响已十分明显且起控制作用#因此#隧道的设计除须遵照现行$铁路隧道设计规范%&?P!333#’规定及提高防灾救援要求外#还应考虑下列因素(!隧道内形成的瞬变压力对乘员舒适度及相关车辆结构的影响)"空气阻力的增大对行车的影响)%隧道口所形成的微压波对环境的

2、影响)&列车风对隧道内作业人员待避条件的影响"列车进入隧道时产生的空气动力学效应是由多种因素所确定的#在隧道方面主要有隧道内轨顶面以上净空面积!隧道壁面的粗糙度!洞口及缓冲结构形式!辅助坑道的设置!道床类型等"其中#瞬变压力主要表现在由于压力的瞬间变化使人的听觉感到不适#影响其大小的主要因素是行车速度!隧道横断面的大小和阻塞比以及列车的密封系数"洞口微气压波是列车进入隧道时产生的压缩波在另一端释放时产生爆破声#影响周围环境#微气压波的量值主要取决于行车速度和隧道净空面积&阻塞比’#但行车速度更为敏感#当行车速度达到#33*+*)以上时#加大断面对防止微气

3、压波不能起到显著作用"应考虑在洞口设置缓冲结构"解决行车阻力问题主要也是加大隧道断面面积"缓解或消减列车进入隧道诱发的空气动力学效应的主要设计措施是(在列车相关参数一定的条件下#适当加大隧道内轨顶面以上净空面积&减小阻塞比’#优化断面形状和尺寸#在洞口修建缓冲结构#利用辅助坑道等"一!隧道断面内轮廓增大隧道横断面面积对空气动力学效应有整体减缓作用"+$#%$+隧道断面内轮廓主要根据下列条件确定!!隧道净空横断面面积应满足空气动力学效应影响标准!"满足铁路建筑接近限界要求"双线隧道还应满足线间距要求!%养护#维修和救援空间要求$空气动力学效应影响标准为!空

4、气压力最大变化值38$#*8’%#S&舒适度标准’"列车在隧道内运行时的空气阻力增量一般不超过明线上空气阻力的#3G$在实际设计中除应满足以上条件下外"还应从围岩稳定#结构受力及空间利用等角度对断面形状和尺寸进行优化$隧道断面净空面积既充分满足空气动力学效应标准的要求"又要满足救援通道空间的需要$按(铁路隧道设计规范)&?P!333#’计算的曲线隧道的加宽值较小"完全在富裕量以内"故隧道内轮廓可不考虑曲线加宽$但应对控制点或计算点是否满足宽度要求进行验算$!#(新建时速"33公里客货共线铁路设计暂行规定)&以下称("33公里暂规)’规定!单线隧道内轨顶面

5、以上净空面积应不小于%3+"*双线隧道内轨顶面以上净空面积应不小于73+"$"#(京沪高速铁路设计暂行规定)&以下称(高速暂规)’规定!单洞双线隧道断面有效面积不宜小于!33+"*单线隧道断面有效面积不宜小于=3+"$限速地段当检算行车速度小于或等于"33*+%)时"可采用较小的隧道断面有效面积"但双线隧道断面有效面积不应小于73+"*单线隧道断面有效面积不应小于%3+"$##在实际设计中除应满足以上条件下外"还应从围岩稳定#结构受力及空间利用等角度对断面形状和尺寸进行优化$二!安全空间(高速暂规)规定!隧道内安全空间应在距线路中线#W3+以外"单线隧道

6、设在电缆槽一侧"多线隧道必须设在两侧$安全空间尺寸!高度不应小于"W"+"宽度不应小于3W7+$安全区的地面应不低于轨面规定高度"必须平整"允许有#X的横向排水坡$安全空间的地面与接触网设备的带电部件之间的距离不小于#WE%+$三!隧道衬砌隧道衬砌采用复合式衬砌或整体衬砌"不得采用喷锚衬砌*隧道均应采用曲墙式衬砌"其中边墙与仰拱内轮廓的连接宜采用顺接断面*仰拱矢跨比应结合隧道衬砌受力和沟槽设置情况确定"取!%!"#!%!%为宜$.#1级围岩应采用曲墙带仰拱的衬砌",#-级围岩地段可采用曲墙不带仰拱的衬+$#%(+图%:":!:!!安全空间与救援通道位置示

7、意砌!各级围岩隧道结构及仰拱填充混凝土强度等级不应低于O"%"钢筋混凝土强度等级不应低于O#3#,$-级围岩底版厚度不应小于#35+"混凝土强度等级不应低于O"%!四!救援通道!$%"33公里暂规&规定’长度在%33+以上的隧道应设贯通整个隧道的救援通道"双线隧道在两侧设置"单线隧道在单侧设置’救援通道宽!W"%+"高"W"+"外侧距线路中线不得小于"W"+!"$%高速暂规&规定’隧道内应设置贯通的救援道路"用于自救或外部救援!救援通道应设在安全空间一侧"距线路中线不应小于"W#+!救援通道走行面应不低于轨面高程!救援通道宽度不应小于!W%+"在装设专业

8、设施处"宽度可减少3W"%+#净高不应小于"W"+!#$救援通道的规定参考了德国