高速铁路隧道设计参数.ppt

高速铁路隧道设计参数1相关科研工作l“高速铁路隧道设计参数的研究”l“8.5”攻关 85-402-02-02l“高速铁路隧道合理断面形式的研究”l 96G08l“时速160-200km隧道设计参数的研究”l“时速160km新建铁路线桥隧站设计l 暂行规定”（隧道部分）2高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应l瞬变压力 乘车舒适度 车辆结构l隧道口微压波 爆破噪声 洞口建筑物l行车阻力 坡度折减l列车风 人员作业l其他效应 热量 温度等l动力荷载3列车进入隧道引起的压力波动ACDB4衰减与叠加T.Muehlberg 5527m,Wurzburg-HannoverT.Muehlberg 5527m,Wurzburg-Hannover5列车在隧道内交会6lt（m）78090010201140126013801500162017401860198021002220=0.7s时的(P/3s)max(kPa)头部2.843.514.024.374.364.163.783.73.583.493.253.082.98尾部2.441.722.433.343.63.463.413.212.992.962.822.842.94满足(P/3s)max1.3E71钝形4.22.0F68流线型4.00净空横断面最小面积(m2)车辆密封指数(s)p(kPa/3s)双线8003.3800.73.0单线420.73.05203.0V=200km/hV=160km/h单线V=160km/h双线9列车速度的影响10净空面积的影响11车辆密封性的影响“不密封”的标准车辆=0.7 s 密封“好”的车辆 =5.0 s 密封空调车 =7.0 s12Einmalberg隧道实测数据13压力波动程度评估和阈值l “峰对峰”(peak-to-peak)值pl p/t (t=3s,4s)l舒适度阈值 l英国l 铁路(1976)3kPa/3sl Gawthorpe(1988)4kPa/4sl 地铁 1kPal 海峡联络线 双线 3kPa/4sl 单线 2.5kPa/4sl 对员工 7 kPa/4s l德国 DS 853l 行车不繁忙（DB旧线）1.25kPa/3sl 新建高速 0.8kPa/3s (At=100m2,=7.0s)l日本 新干线 1kPa 0.3kPa/s14B.R(R.G.Gawthorpe)B.R(R.G.Gawthorpe)舒适度标准铁路运营类型 隧道长度（占线路比例）瞬变压力（kPa/4s）车辆 不舒适度 极端场合 正常场合 A常规型 25%3.02.0不密封3.5C高舒适型 25%1.250.8密封2.5D地铁及城市轨道交通 50%1.00.7不密封2.015我国高速铁路舒适度标准（建议）铁路类型 隧道长度（占线路比例）隧道密集程度（座/小时）瞬变压力（kPa/3s）A（平原）单线10%AND42.0B（平原）双线10%AND25%OR40.8D（山丘）双线25%OR41.2516消减空气动力学效应相关措施l提高车辆密封性 l洞口缓冲结构 东海道新干线 A=60.5m2=0.22 山阳新干线 A=63.4m2=0.21 放大横截面德国DB 250km/h A=82m2 =0.13 曼海姆斯图加特隧道占30 汉诺威维尔茨堡隧道占37 DB 300km/h A=100m2=0.10汉城-釜山高速 300km/h A=107m2 隧道占38 共136.6kmDB 300km/h A=100m2=0.1017净空面积建议隧道类型车速（km/h)净空面积（m2)阻塞比舒适度准则（kPa/3s)3.01.250.8相应车辆密封指数（s)双线（考虑会车）200800.1282506.53001000.1032.05.63504.0单线200520.1982507.0300700.1471.27.03503.018空气阻力（高速）单线(70m2)双线(100m2)19空气阻力（160km/h）20微压波和缓冲棚条件微压波峰值1.洞口有建筑物建筑物处建筑物无特殊环境要求20Pa建筑物有特殊环境要求按要求2.洞口无建筑物(住宅距洞口大于50m)距洞口20m50Pa21隧道设计参数建议表（京沪高速）方案净空断面积 (m2)车辆密封指数（s)隧道口缓冲棚长度（m)与明线相比空气阻力增量(%)平均最大会车V=300km/hV=350km/hA1002.0（稍加密封）4.0617313153030B701.2（稍加密封）3.09204202349“不密封的标准车”1.3E71钝形4.22.0F68流线型4.00l160km/h 暂规24两类衬砌型式25动力荷载 DS853（1993）l作用在衬砌表面的法向荷载：lV=300km/h,At=92m2,p=6.0kPalV=300km/h,At=56m2（单线）,p=4.5kPalV=250km/h,At=82m2,p=5.0kPal作用在衬砌结构上的纵向荷载lV=250km/h,At=82m2,p=0.75kPal此类荷载对衬砌结构不会有显著影响，但对某些设备和设施可能会有影响。26问题和今后工作l压力变化阈值 舒适度准则 3kPa/3sl车辆密封模型 D.B,B.R 指数模型l瞬变压力计算 一维模型 物理模型试验论证l行车阻力 坡度折减 线路参数l微压波计算及缓冲棚设计缺乏理论分析和l 试验背景l主要针对京沪高速27高速谢谢各位！中铁西南院28谢谢各位！谢谢各位！29高速铁路隧道设计参数30