第六讲隧道附属建筑物
2.4隧道附属结构
2.4.1 铁路隧道附属结构
1. 避车洞
(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,分为大避车洞和小避车洞两种。
◆ 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
(2)避车洞的布置
★ 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300~400m时,在隧道中间布置一个
◆ 隧道长度在300m以下可不布置大避车洞
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。
★ 小避车洞布置
◆ 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
★ 整体布置原则
◆ 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
大小避车洞平面布置的方式如图 1 所示。其中(a)图适用于碎石道床,(b)图适 用于整体道床。
(3)避车洞的底部标高
★ 设置原则:便于维修小车和人员避入
◆ 直线段且有人行道时避车洞底面与人行道顶面齐平
◆ 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
◆ 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,其几何关系不赘述,可自行参看 图 2。
(4)避车洞的净空大小
◆ 见图 3,图中括号内的数字为小避车洞的尺寸。
◆ 大避车洞:4.0(宽)×2.5m(深)×2.8m(中心高)
◆ 小避车洞:2.0(宽)×1.0m(深)×2.2m(中心高)
◆ 避车洞衬砌类型与隧道衬砌类型相适应
2. 电力及通讯设施
(1) 电缆槽
◆ 电缆槽用混凝土浇筑,槽内铺以细砂做垫层,保护穿越隧道的照明、通讯、 信号及电力等电缆。
◆ 电缆槽在转折处,应以半径不小于1.2m 的曲线联接,以免电缆弯曲而折断
◆ 隧道长度大于500m时,需在设有电缆槽的同侧大避车洞内设置余长电缆
强电电缆与弱点电缆分设
(2) 信号继电器和无人增音站洞
◆ 根据铁路隧道设计规范的相关规定设置。
◆ 信号继电器箱洞:宽度和深度均为2m,中心高度为2.2m。
◆ 无人增音站洞:尺寸同大避车洞。
◆ 设置间距由电信部门提出。
3 运用通风设施
(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
★ 纵向式通风具体方式
◆ 铁路隧道机械通风一般采用纵向式通风
◆ 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),如图 4。
◆ 喷嘴式通风:它在隧道洞门衬砌上方设计一个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, 积聚到一定压力时由喷嘴以高速和极小 的交角喷进隧道内,形成稳定风流,如图 5。
适于列车运行密度大且不太长的隧道,不用设置帘幕。
缺点:结构复杂,施工工艺高,维修不便,设备效率不高。
◆ 射流式风机通风: 射流风机均为轴流风机, 因为采用的风机出口风速较大(达 30m/s左右),对隧道内的空气纵向流动起到了引射作用,故称为射流风机, 如图 6。
特点:体积小;风力大;可逆向;费用低;噪声大
布置方式:沿纵向每100~150等距布置 集中布置在洞口
◆ 竖井、 斜井通风
经研究分析, 机械通风所需动力与隧道长度的立方成正比, 所以隧道通风长度越长,就越不经济。因此,对于长大隧道往往需要专门设 置竖井来对隧道进行分段通风,如瑞士境内长达 57km 的圣哥达(Gotthard) 铁路隧道,就设置了三座通风竖井。
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。
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