《高速公路下穿铁路隧道架空设计及计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速公路下穿铁路隧道架空设计及计算（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1XXXX 高速公路高速公路 XXXX 下穿隧道下穿隧道穿越铁路架空设计计算书穿越铁路架空设计计算书1 1、工程概况、工程概况XX 高速公路 XX 下穿隧道与既有 XX 线交叉通过，全线位于直线地段，与既有 XX铁路交角 =21，本下穿隧道框架采用单箱双室结构，跨径为 216m，底板厚1.5m，顶板厚 1.3m，箱内净高 9.5 m，外腹板厚 1.5 m，内腹板厚 1.3 m，下穿隧道长 290.5 m，共分 19 段现场预制，XX 线下穿隧道框架施工采用 B 型便梁架空既有线路后，开挖基坑，现场立模浇注框架。2 2、设计架空既有线路情况、设计架空既有线路情况原设计下穿隧道穿越铁路处采用 52
2、4 米 D 便梁，两端再采用纵横工字钢梁上架设枕木及钢轨作为配跨梁架空既有线路，在线路两侧用挖孔桩（2.01.5）m 作支墩，作为线路第一次架空方案，然后施工 6、8 、10、12 号段框构，待此框构钢筋砼强度达到 100%后，将 D 便梁支点转移到 6、8、10、12 段框构上，重新沿铁路线路方向纵移 D 便梁及搭设配跨梁，将支点落在已预制好的框构上，在支点下的框构内设置万能杆件支撑，完成既有铁路的二次架空，拆除挖孔桩支柱，立模浇注7、9、11、13 号节段。3 3、优化后采用的架空既有线路方案、优化后采用的架空既有线路方案下穿隧道穿越铁路处采用 524 米 B 型便梁架空线路，接头处采用底
3、部用下拼接板及高强螺栓连接的非连续结构或采用上、下拼接板及高强螺栓连接的连续结构方案进行选择，在线路两侧用挖孔桩（2.01.5）m 作支墩，每个支墩采用单支座或双支座，完成第一次线路架空；然后施工 6、8 、10、12 号段框构，待此框构钢筋砼强度达到 100%后，将已连续后的 B 型便梁支点转移到 6、8、10、12 号段框构顶两端的混凝土支墩上，支墩下的框构内采用两根 500mm 大号钢管支撑顶板，拆除第一次线路架空用的挖孔桩支墩，完成 B 型便梁第二次线路架空；然后施工7、9、11、13 号框构，待上述框构钢筋砼强度到 100%后，完成架空既有铁路段的基坑回填及轨道填渣，然后拆除 B 型
4、便梁及钢支墩，完成架空既有铁路的工作。4 4、优化后穿越铁路架空设计计算、优化后穿越铁路架空设计计算24.1、工况一：第一次线路架空 B 便梁连续梁结构设计计算每孔 B 便梁长 24.5m，计算跨度 24m，支座设置在距 B 便梁端 0.25m 处，横梁采用 4 型布置方式， B 便梁重 41.05T，拆除既有的木轨枕。4.1.1. B 便梁自重作用下第一次线路架空设计计算4.1.1.1 荷载计算恒载：轨道重： 260kg/m=120 kg/m24 米 B 便梁重： 1676 kg/mq=120+1676=17.96 kN/m4.1.1.2 计算模式D 便梁长 24.50m，计算跨度 l=24
5、.0m，两梁间采用盖板拼接板形成连续结构，连接处设单支座，取两跨连续梁进行计算。4.1.1.3 计算结果RA 恒=161.6KNRB 恒=538.8KNRC 恒=161.6KNMB(max)=1293KN/m (上部受拉)QB(max)=269.4KN4.1.2.B 便梁活载作用下第一次线路架空设计计算采用中华人民共和国铁路标准活载的普通中-活载图示，由中-活载图任意截取一段荷载对第一次线路架空结构进行设计计算4.1.2.1、计算模式当列车中-活载运行到如下图位置时，两 B 便梁连接支座处所受到的支座反力、弯矩及剪力最大。CB任任:mmA240002400017.96KN/m340005*15
6、00=75002400024000300006500220KN220KN220KN220KN220KN80KN/mCB任任:mmA92KN/m4.1.2.2 计算结果RA =747.5KNRB =3086.3KNRC=789.7KNMB(max)=6932.2KN-m (上部受拉)QB(max)=1382KN4.2、工况二：第二次线路架空 B 便梁连续梁结构设计计算第一次线路架空施工完 6、8 、10、12 号段框构后，将已连续后的 B 型便梁支点转移到 6、8、10、12 号段框构顶两端的钢支墩上，支点设单支座，计算跨度为 9.5及 15m 两种。4.2.1. B 便梁自重作用下第二次线路架
7、空设计计算4.2.1.1 荷载计算恒载：轨道重： 260kg/m=120 kg/m24 米 B 便梁重： 1676 kg/mq=120+1676=17.96 kN/m4.2.1.2 计算模式5*1.530任任任220KN220KN220KN220KN220KN80KN/m任任:m92KN/m4D 便梁计算跨度 l=9.5m 及 15m 两种，两梁间采用盖板拼接板形成连续结构，支点转换处设单支座，取三跨连续梁进行计算。9500150009500BDC任任:mmA17.96KN/m4.2.1.3 计算结果RA 恒=54.1KNRB 恒=251.3KNRC 恒=251.3KNRD 恒=54.1KNM
8、接=208.2KN-m (下部受拉)QB= QC=134.7KN4.2.2.活载作用下第二次线路架空 B 便梁连续梁支点反力计算4.2.2.1、计算模式当列车中-活载运行到如下图位置时， B 便梁连续梁支点转换后支座所受的支点反力及剪力最大。95001500095005*1500120005*220KNBDC任任:mmA17.96KN/m4.2.2.2 计算结果RA =231.6KNRB =1491KNRC=607.3KN5QB(max)=848.1KN4.2.3、活载作用下第二次线路架空.B 便梁连续接点处最大弯距计算4.2.3.1、计算模式当列车中-活载运行到如下图位置时， B 便梁连续梁
9、支点转换后连续接点处所受的弯距最大。5*15001450095001500095005*220KNBDC任任:mmA17.96KN/m4.2.3.2 计算结果M接 =1761.3KN-m (下部受拉)4.3、工况三：第一次线路架空 B 便梁简支结构设计计算由于 B 便梁设计计算时按简支考虑，并经过实践检验，各种受力均能满足要求，检算省略。4.4、第一次线路架空 B 便梁连续梁支点支承加劲肋计算由工况一计算知，恒载及活载作用下，最大支座反力均发生在支座 B 处，其支座反力分别为R恒=538.8KNR活=3086.3KN由于列车运行速度为 45km/h， 列车冲击系数 4375. 12440281
10、4028L每侧便梁支座所受支点反力 R=(538.8+1.43753086.3)/2=2487.7 KN在既有加劲肋的基础上，选用 412020mm 的 16Mn 钢板。4.4.1、支承面的承压强度计算6120*12（20）钢板1300241252243030460320承压面积 A=（9012+9020）4=11520mm2承压强度 c=dc=300Mpa 可pMPaAN21611520107 .24873 4.4.2、支承加劲肋的稳定计算1-1 剖 面 图11立 面 图120*12钢板120*20钢板122012015*12=18015*12=18012单位：mm130095 14957支
11、承加劲肋为多个十字形截面的特殊杆件。Am=4（12120+20120）+（95+14+95+21512）12=21168 mm2Ix=（2+10/3）2)12012120(201212)12012120(1212133= mm4rx=mmAImx5 .6321168853493763 .145 .6313007 . 07 . 0xxx xll897. 0可MPaMPaANm4 .179200897. 05 .11721168107 .24873 p4.4.3、支承加劲肋连接角焊缝计算梁端支反力系通过加劲肋与腹板的连接角焊缝传给加劲肋与腹板，加劲肋与腹板用 16 条焊缝连接，=12mm 及 =2
12、0mm 钢板焊缝各为 8 条，其中 =12mm 钢板的焊脚尺寸 hf=6mm，每条焊缝的计算长度 lf=1300-224-230-25=1182mm50hf=506=300mm=12mm 钢板焊缝的有效长度按 lf=300mm 计=20mm 钢板的焊脚尺寸 hf=10mm，每条焊缝的计算长度 lf=1300-224-230-25=1182mm50hf=5010=500mm=20mm 钢板焊缝的有效长度按 lf=500mm 计=65.4MPa=120Mpa )500103006(87.0107.2487 7.03nhNffl可4.5、第二次线路架空 B 便梁连续梁支点承压计算由工况二计算知，恒载
13、及活载作用下，最大支座反力均发生在支座 B 处，其支座反力分别为R恒=251.3KNR活=1491KN列车冲击系数 4375. 124402814028L每侧便梁支座所受支点反力 R=(251.3+1.43751491)/2=1197.3 KN在对支点下的既有加劲肋接长到 B 便梁下翼缘的基础上，每个支点下选用 412012mm 的 16Mn 钢板作加强肋。4.5.1、支承面的承压强度计算8242424126824430460120*12（20）钢板3030单位：mm 承压面积 A=90126=6480mm2承压强度 c=dc=300Mpa 可pMPaAN8 .1846480103 .1197
14、3 4.5.2、支承加劲肋的稳定计算支承加劲肋为多个十字形截面的特殊杆件。Am=612120+（260+21512）12=16080 mm2Ix= mm43)12012120(121213rx=mmAImx6 .5416080480090247 .166 .5413007 . 07 . 0xxx xll897. 0可MPaMPaANm4 .179200897. 05 .7416080103 .11973 p4.5.3、支承加劲肋连接角焊缝计算梁端支反力系通过加劲肋与腹板的连接角焊缝传给加劲肋与腹板，加劲肋与腹板用 12 条焊缝连接，其中 =12mm 钢板的焊脚尺寸 hf=6mm，每条焊缝的计算
15、长度lf=1300-224-230-25=1182mm50hf=506=300mm=12mm 钢板焊缝的有效长度按 lf=300mm 计=79.2MPa=120Mpa 可1230067.0103.1197 7.03nhNffl91301301-1 剖 面 图11立 面 图120*12钢板1212015*12=18015*12=18012单位：mm13004.6、B 便梁连续梁接头计算采用在 B 便梁端头处加上下翼缘拼接板，并用 M32 连接， 使 B 便梁在接头形成连续梁结构。工况一情况下：MB（max）=1293（恒载）+1.4375(冲击系数)6932.2=11258KN-m工况二情况下：MB（max）=208.2（恒载）+1.4375(冲击系数)1761.3=2740KN-m所以， 工况一控制 B 便梁连续梁接头设计.1032mm钢板32mm钢板46081250300112300506393747493635656400120440014850500104500505252上翼缘拼接板下翼缘拼接板32120*12（20）钢板1300241252243030460单位：mm4.6.1、工况一情况下 B 便梁连续梁接头处截面强度计算11单位:mmB便梁接头截面B便梁端头截面713.5586.5728.5635.532323204
