地下铁道-地铁教程ppt第6讲解析.ppt

第四章 地下铁道结构设计 第四章 地下铁道结构设计 目前较为通用的是柔性连接，常用的有以下几种形式： 单排螺栓连接：按螺栓形状又可分为弯螺栓连接、直螺栓连接和斜螺栓连接三种。 (a)直螺栓联结 端肋 (b)弯螺栓联结 (c)斜螺栓联结 销钉连接：用销钉连接的管片形状简单，截面无削弱，建成的隧道内壁光滑平整。和螺栓连接相比既省力、省时，价格又低廉，连接效果也相当好。销钉是埋在衬砌内的，不能回收，故通常都是用塑料制成。 无连接件：在稳定的不透水地层中，圆形衬砌的径向接缝也可不用任何连接件连接。因管片沿隧道径向呈一楔形体，外缘宽内缘窄，在外部压力作用下，管片将相互挤紧，而形成一个稳定的结构。 (2)双层衬砌 为防止隧道渗水和衬砌腐蚀，修正隧道施工误差，减少噪音和振动以及作为内部装饰，可以在装配式衬砌内部再做一层整体式混凝土或钢筋混凝土内衬。 (3)挤压混凝土整体式衬砌 挤压混凝土衬砌(Extrude Concrete Lining，简称ECL)就是随着盾构向前推进，用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌。 衬砌一次成型，内表面光滑，衬砌背后无空隙，无需注浆，对控制地层移动特别有效。但因需要较多的施工设备，而且混凝土制备、配送、钢筋骨架等工艺较为复杂，在渗漏性较大的土层中要达到防水要求尚有困难。 (4)盾构法施工时特殊地段的衬砌 ①曲线段的衬砌 在竖曲线和水平曲线地段上，需要在标准衬砌环之间插入一些楔形衬砌环，以保证隧道向所需的方向逐渐转折。 R 标准环 楔形环 Δ/2 Δ/2 楔形衬砌环的楔入量 ，即楔形衬砌环最大宽度与最小宽度之差，或楔入角 ，即楔入量与衬砌外径D外之比， ，除应根据曲线半径、衬砌径、管片宽度和在曲线段使用楔形衬砌环所占的百分比确定外，还要按盾尾间隙量进行校核。 曲线地段常用的方法是根据线路上的最小曲线半径设计一种楔形环，然后用优选的方法将标准环和楔形环进行排列组合，以拟合不同半径的曲线段，并使线路拟合误差，即隧道推进轴线与设计轴线的偏差，达到最小(≤10mm)。在进行排列组合时，楔形衬砌环与标准衬砌环的组合比最好不要大于2:1。否则可以重新设计楔形衬砌环以满足上述要求，或采用楔形垫板的方法。 低压石棉橡胶板 所谓蛇形即盾构在施工中，由于地质条件变化或操作不当，使施工轴线或左或右地偏离轴线，其轨迹似蛇行的曲线。 ②区间联络通道和中间泵站衬砌 ③渡线和折返线衬砌结构 4．特殊地段隧道衬砌结构 ⑴沉埋结构 沉埋结构横断面有圆形和矩形两大类，断面形状要从空间的充分利用和结构受力合理两方面综合考虑。 每节沉管的长度依据所在水域的地形、地质、航运、航道、施工方法等方面的要求确定，一般为60~140m，多数在100m左右，最长的已达到268m。 断面尺寸根据使用要求、与其它交通结构合建要求、埋深、地质条件、施工方法等确定。 管段结构构造除受力要求外，还应考虑管段浮运、沉放、波浪力、基础形式及地基性质的影响。 ⑵顶进法施工的区间隧道结构 二、构造要求 1．明挖法修建的隧道衬砌构造 ⑴ 截面几何尺寸的拟订 区间隧道截面几何尺寸包括内部净空尺寸和结构断面厚度两部分，它是根据结构使用要求、限界尺寸、施工方法及工程地质水文地质条件而确定的。 ①内部净空尺寸的确定 A 线路中线 结构中线 线路中线 轨顶面 C D H B A=建筑接近限界宽度/2 + (至侧墙间的富裕量)+ a B=建筑接近限界宽度/2 +(至中间柱或墙间的富裕量)+b C=建筑接近限界宽度/2 +(至中间柱或墙间的富裕量)+a D=建筑接近限界宽度/2 +(至侧墙间的富裕量)+b H=建筑接近限界高度 +(至顶板下表面间的富裕量)+h 式中 a——曲线内侧总加宽量； b——曲线外侧总加宽量； h——由曲线引起的超高量。 ②隧道结构断面厚度尺寸的拟订 根据内力分析或用类比法确定。 ⑵ 整体式钢筋混凝土框架结构配筋要求 ①最小配筋率：墙、板中受拉钢筋的最小配筋率为0.15%；受压钢筋的配筋率不少于0.2%。 ②钢筋直径 ：受力钢筋直径一般不宜大于32mm，受弯构件中不宜小于14mm，受压构件中不宜小于16mm，一般构造钢筋直径不小于12mm，箍筋直径不小于8mm。 ③钢筋间距：受力钢筋间距应不大于250mm，受力钢筋的水平净距亦不得小于钢筋直径或30mm。 2．矿山法修建的隧道衬砌构造 ⑴区间隧道衬砌横截面形状和尺寸拟订 用矿山法修建的区间隧道衬砌内轮廓线尺寸应符合地下铁道建筑限界要求，还要考虑施工和测量误差，以及结构固有