《地下工程》课程设计

《地下工程课程设计》

目录

一、目的 (2)

二、设计资料 (2)

三、隧道设计 (2)

四、管片衬砌结构设计 (7)

五、轨道设计 (12)

六、参考文献 (13)

地铁区间盾构隧道建筑限界的确定与横断面设计一.目的:通过课程设计,使学生掌握地铁区间隧道车辆轮廓线、车辆限界、设备

限界和建筑限界的计算过程与影响因素，车辆类型，支护结构类型，轨道类型，受电弓知识，直线与曲线隧道计算超高的办法及其对隧道建筑限界的影响等知识，使学生能够在任一速度和曲线半径下，选择车型和轨道设计，进行隧道衬砌选择和衬砌管片的选择，并且设计出管片的厚度和二次衬砌的厚度（若需要），绘出给定条件下的隧道建筑限界图（车辆轮廓线图、车辆限界图、设备限界图和建筑限界图），并给出具体控制点的坐标值，绘出单（复）线隧道直线和曲线条件下的衬砌内轮廓图，绘出衬砌设计图，绘出管片设计图等。

二．设计资料：取之于“广州地铁某线某区间盾构隧道设计”。

圆形盾构地铁区间隧道，底层参数为：

粉粘土，上覆地层高12.0m，容重18.0kN/m3，地面超载20.0kN/m3，侧压力系数0.5，地基抗力系数30.0MPa/m。

设计要求：

1)直线隧道，时速80km/h

2)曲线段隧道，时速70 km/h，半径750m，车型B1,减震轨枕。

三．隧道设计：

本隧道设计选择B1车型中的下部受流型车型，其车辆主要参数如下：

1.车辆长度：19000mm

2. 车辆宽度：2800mm

3. 车辆高度：3800mm

4. 车体重量：

1) 空车：24000kg（钢车）

2）重车：42600kg（钢车）

●车辆轮廓线

B1型计算车辆轮廓线坐标值（mm）如下表：

点号0 1 2 3 4 5 6 27 28

X 0 840 950 1129 1229 1299 1318 1332 1387

Y 3800 3800 3750 3636 3538 3406 3315 3077 3063

点号29 30 7 8 9 —10d 11d 12d

X 1413 1358 1400 1400 1400 —1255 1255 1255

Y 2621 2605 1860 1100 600 —600 355 160

点号13d 14d 15d 16d 17d 20d 21 22 23

X 1440 1441 1230 1065 1065 818 818 717.5 717.5

Y 160 120 85 85 165 165 0 0 -25

点号24 25 26 —12e 13e 14e ——

X 676.5 676.5 0 —-1255 -1428 -1428 ——

Y -25 80 80 —222 222 190 ——

注：表中第0~9、10d点是车体上的控制点；第11d点是车轴上轴箱的控制点；第12d~15d

点是转向架构架下受流器的控制点；第16d~20d点为下部受流转向架构架上的控制点；第21、22点为车轮踏面上的控制点；第23、24点为轮缘上的控制点；第25、26为连接在车

轴上的齿轮箱最低点；第27~30点为信号灯预留位置。

●车辆限界

车辆限界坐标值（隧道内直线）（mm)如下表：

点号0′1′2′3′4′5′6′27′28′29′X 0 911 1073 1250 1348 1416 1433 1433 1498 1516 Y 3859 3867 3790 3672 3572 3439 3347 3109 3094 2501 点号7′8′9′10d′11d′12d′13d′14d′15d′16d′X 1540 1480 1475 1294.5 1294.5 1308 1494 1494 1285 1120

Y 1740 980 481 483 303 160 160 120 21 24 点号17d′20d′21′22′23′24′25′26′——X 1104.5 852 852 717.5 717.5 647 647 0 ——Y 113 113 -18 -18 -51 -51 42 42 ——点号12e′13e′14e′———————X -1307 -1486 -1481 ———————Y 252 256 122 ———————

●设备限界

设备限界坐标值（隧道内直线）（mm）如下表：

点号0″1″2″3″4″5″6″27″28″

X 0 925 1104 1289 1398 1492 1533 1538 1592 Y 3919 3927 3841 3718 3607 3465 3347 3109 3094 点号29″7″8″9d″10d″14d″20″21″22″

X 1597 1604 1527 1565 1650 1650 867 867 733

Y 2501 1740 980 545 545 15 15 -18 -18

点号23″24″25″26″—9e″10e″14e″—

X 733 632 632 0 —-1550 -1625 -1625 —

Y -66 -66 15 15 —545 545 15 —

●隧道的建筑限界

本隧道为B1型车型盾构隧道，按规范建筑限界取直径为5100mm。如下图所示：

● B1型隧道内曲线地段（R=1000m ）设备限界（未按超高旋转） 轨道曲线超高计算：

211.875.52C V h mm R

==

式中：h —超高值（mm ）；

V C —列车通过速度（km/h ）；

R —曲线半径（m ）。

曲线段超高引起的设备限界加宽和加高量的计算：

1）

车体横向加宽量：

曲线内侧： '

(1)1500

ac Qi B h h X m gC S ∆=+ 曲线外侧：