基于市域D型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构的制作方法

本发明属于市域铁路隧道领域，具体涉及一种基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构。

背景技术：

常见的隧道开采方法包括矿山法、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖法等。针对工程重要程度、工程地质条件、水文地质条件，施工技术条件、经济价值、施工安全状况、环境保护要求等方面，结合不同开采方法的技术特点，选取最适用的开采方式。

矿山法基本作业包括钻爆开挖、运输出渣和支护衬砌，是一种传统的施工方法。在修建高铁、地铁和公路时，当遇到水域丰富、高山环绕等地质情况时，采用隧道贯通或从底部穿过能够有效的减少绕行，缩短行驶时间。断面形式按线数又可以分为单洞单线和单洞双线两种形式，单洞双线开挖面积大，施工机械掉头方便，但成本较高，运营防灾能力不强；单洞单线成本较低，双线运营时需要再次挖掘新洞，会增加成本，但其运营防灾能力较强。

现有隧道断面形式包含有针对汽车、地铁以及动车组而设计的，这些断面往往根据特定限界差异化设计，当车型发生变化时，断面形式不变会使得车辆超限，与周围的建筑、设备发生干涉，危机行车安全。市域铁路连接大都市与卫星城市，定为介于城市轨道交通与高速列车之间，车型区别于地铁车辆与高速动车组，现有的单洞单线隧道断面不能有效匹配，需要针对限界做出改进，使得断面在满足车辆限界要求的前提下，断面面积尽可能小。

为避免车辆与隧道建筑及设备发生干涉，保证列车行车安全，针对市域d型车的车辆限界对单洞单线矿山法隧道断面结构进行合理设计是本发明需要解决的关键技术。

技术实现要素：

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提出一种结构简单、设计合理、使用方便的基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构，该隧道断面充分考虑车辆限界、建筑限界、结构布置、设备安装、人员疏散等多方面需求，满足列车行车安全的要求，避免了列车与建筑及设备的干涉，具有很强的实用价值。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构，其中：

隧道断面一共由六段圆弧面相切组成，包含拱顶圆弧面、右侧圆弧面、右侧底圆弧面、仰拱圆弧面、左侧底圆弧面、左侧圆弧面；

所述隧道为单洞，内设有单线轨道；

所述隧道内侧设有复合衬砌；

所述隧道内部自下而上依次为轨道结构、市域d型车；

轨道结构两侧设有电气设备、消防设备；

市域d型车车辆侧边设有疏散平台。

优选地，所述拱顶圆弧面和仰拱圆弧面的断面圆心位于所述的隧道中心线上。

优选地，所述隧道断面有效净空面积为35m²。

优选地，所述拱顶圆弧面为左右对称的144°圆弧，衬砌内侧半径为2650mm。

优选地，所述右侧圆弧面和左侧圆弧面左右对称，衬砌内侧半径为10300mm；

和/或，所述右侧底圆弧面和左侧底圆弧面左右对称，衬砌内侧半径为1400mm；

和/或，所述仰拱圆弧面左右对称，衬砌内侧半径为5350mm。

优选地，所述复合衬砌包含初期支护、防水层及二次衬砌。

优选地，所述复合衬砌厚度为360mm，其中初期支护厚度为60mm，二次衬砌厚度为300mm。

优选地，所述轨道结构包括底板、钢筋混凝土道床、扣件及钢轨，轨道结构高度为560mm。

优选地，所述电气设备包括照明灯、检修设备箱、强电支架、轨道电路箱盒、方向盒、信号机箱盒、区间无线基站、直放站、杂散电流传感器。

优选地，所述消防设备包括区间消防水管、废水泵房扬水管。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明的基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构，充分考虑了车辆限界、建筑限界、结构布置、设备安装和人员疏散等多方面的需求，满足列车行车安全的要求，避免了列车与建筑及设备的干涉，合理且有效的保证了车辆行驶过程中不会造成超限问题，且降低了隧道断面面积，降低工程投资。本发明设计科学合理，结构简单但具有良好的实用性。

附图说明

图1是本发明实施例的基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面图；

图2是本发明实施例的基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道衬砌内轮廓图。

图中尺寸单位为cm，各o点表示圆心，r表示半径。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-2所示，本发明提供一种基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构，其中：

隧道断面一共由六段圆弧面相切组成，包含拱顶圆弧面1、右侧圆弧面3、右侧底圆弧面6、仰拱圆弧面7、左侧底圆弧面9、左侧圆弧面10。图2示出了衬砌内轮廓11与区间建筑限界12。

所述隧道为单洞，内设有单线轨道。

所述隧道内侧设有复合衬砌2；所述复合衬砌2包含初期支护、防水层及二次衬砌；所述复合衬砌2的类型为限量排放型。

所述隧道内部自下而上依次为轨道结构8、市域d型车；轨道结构8两侧设有电气设备、消防设备；优选地，所述轨道结构8包括底板、钢筋混凝土道床、扣件及钢轨，轨道结构高度为560mm。所述轨道结构8两侧存在侧沟5。

市域d型车车辆侧边设有疏散平台4。

具体地，所述拱顶圆弧面1和仰拱圆弧面7的断面圆心位于所述的隧道中心线上。所述隧道断面有效净空面积为35m²。

所述拱顶圆弧面1为左右对称的144°圆弧，衬砌内侧半径为2650mm。所述右侧圆弧面3和左侧圆弧面10左右对称，衬砌内侧半径为10300mm；所述右侧底圆弧面6和左侧底圆弧面9左右对称，衬砌内侧半径为1400mm；所述仰拱圆弧面7左右对称，衬砌内侧半径为5350mm。

所述复合衬砌2厚度为360mm，其中初期支护厚度为60mm，二次衬砌厚度为300mm。

所述的隧道断面列车通行区域应满足市域d型车的车辆限界和建筑限界要求。

所述电气设备包括照明灯、检修设备箱、强电支架、轨道电路箱盒、方向盒、信号机箱盒、区间无线基站、直放站、杂散电流传感器。

所述消防设备包括区间消防水管、废水泵房扬水管。

本发明的基于市域d型车限界设计的单洞单线矿山法隧道断面结构，充分考虑了车辆限界、建筑限界、结构布置、设备安装和人员疏散等多方面的需求，满足列车行车安全的要求，避免了列车与建筑及设备的干涉，合理且有效的保证了车辆行驶过程中不会造成超限问题，且降低了隧道断面面积，降低工程投资。本发明设计科学合理，结构简单但具有良好的实用性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。