隧道設(shè)計圖匯總
隧道是修建在地下或水下或者在山體中,鋪設(shè)鐵路或修筑公路供機動車輛通行的建筑物。根據(jù)其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道;為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道;為適應(yīng)鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。
隧道設(shè)計包括隧道選線、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、輔助坑道設(shè)計等。
選線:根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)、地形、地質(zhì)等條件選定隧道位置和長度。選線應(yīng)作多種方案的比較。長隧道要考慮輔助坑道和運營通風(fēng)的設(shè)置。洞口位置的選擇要依據(jù)地質(zhì)情況?紤]邊坡和仰坡的穩(wěn)定,避免塌方。
縱斷面設(shè)計:沿隧道中線的縱向坡度要服從線路設(shè)計的限制坡度。因隧道內(nèi)濕度大,輪軌間粘著系數(shù)減小,列車空氣阻力增大,因此在較長隧道內(nèi)縱向坡度應(yīng)加以折減。縱坡形狀以單坡和人字坡居多,單坡有利于爭取高程,人字坡便于施工排水和出碴。為利于排水,最小縱坡一般為2‰~3‰。
橫斷面設(shè)計:隧道橫斷面即襯砌內(nèi)輪廓,是根據(jù)不侵入隧道建筑限界而制定的。中國隧道建筑限界分為蒸汽及內(nèi)燃機車牽引區(qū)段、電力機車牽引區(qū)段兩種,這兩種又各分為單線斷面和雙線斷面。襯砌內(nèi)輪廓一般由單心圓或三心圓形成的拱部和直邊墻或曲邊墻所組成。在地質(zhì)松軟地帶另加仰拱。單線隧道軌面以上內(nèi)輪廓面積約為27~32平方米,雙線約為58~67平方米。在曲線地段由于外軌超高車輛傾斜等因素,斷面須適當(dāng)加大。電氣化鐵路隧道因懸掛接觸網(wǎng)等應(yīng)提高內(nèi)輪廓高度。中、美、蘇三國所用輪廓尺寸為:單線隧道高度約為 6.6~7.0米、寬度約為4.9~5.6米;雙線隧道高度約為7.2~8.0米,寬度約為8.8~10.6米。在雙線鐵路修建兩座單線隧道時,其中線間距離須考慮地層壓力分布的影響,石質(zhì)隧道約為20~25米,土質(zhì)隧道應(yīng)適當(dāng)加寬。
輔助坑道設(shè)計:輔助坑道有斜井、豎井、平行導(dǎo)坑及橫洞四種。斜井是在中線附近的山上有利地點開鑿的斜向正洞的坑道。斜井傾角一般在18°~27°之間,采用卷揚機提升。斜井?dāng)嗝嬉话銥殚L方形,面積約為8~14平方米。豎井是由山頂中線附近垂直開挖的坑道,通向正洞。其平面位置可在鐵路中線上或在中線的一側(cè)(距中線約20米)。豎井?dāng)嗝娑酁閳A形,內(nèi)徑約為4.5~6.0米。平行導(dǎo)坑是距隧道中線17~25米開挖的平行小坑道,以斜向通道與隧道連接,亦可作將來擴建為第二線的導(dǎo)洞。中國自1957年修建川黔鐵路涼風(fēng)埡鐵路隧道采用平行導(dǎo)坑以來,在58座長3公里以上的隧道中約有80%修建了平行導(dǎo)坑。橫洞是在傍山隧道靠河谷一側(cè)地形有利之處開辟的小斷面坑道。
此外,隧道設(shè)計還包括洞門設(shè)計、開挖方法和襯砌類型的選擇等。