纬地隧道CAD系统用户手册

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1、纬地隧道CAD系统用户手册纬地隧道CAD系统用户手册西安纬地软件2008年8月目 录系 统 简 介1第一章 系统运行环境要求3第二章 项目管理41新建项目42项目管理5第三章 隧道布设61围岩分段设置62衬砌分段73纵断面绘图84建筑限界和内廓8第四章 衬砌设计111开始设计112衬砌分段信息栏133明洞设计131详细设计142衬砌结构143衬砌配筋154复合式衬砌设计161详细设计162衬砌结构173超前支护174支撑钢架185二衬配筋205附注和衬砌出图21第五章 洞门设计221洞门方案添加和删除232削竹式洞门243端墙式洞门设计264洞门模型和出图28第六章 图纸输出301绘图设置30

2、2标注设置313输出图纸32系 统 简 介 纬地隧道CAD系统 V1.0是以AutoCAD 为图形平台,用VISUAL C+、.net语言开发的、与纬地三维道路CAD系统集成的公路、铁路隧道专业辅助设计软件系统。1系统的主要功能1 该系统以纬地三维道路CAD系统所完成的公路、铁路几何设计数据（平、纵、横等）为基础，根据围岩地质情况对隧道衬砌进行动态分段，完成隧道的平纵布设，绘制隧道平面布置图，隧道(地质)纵断面图等图纸文件；2 根据隧道分段情况进行各个分段的衬砌设计，绘制隧道各类围岩情况下的衬砌设计图，单洞形式生成主洞的结构设计图，超前支护设计图，钢拱架设计图，衬砌配筋设计图，排水设计图，连拱

3、形式增加了导洞的结构设计图，超前支护设计图，钢拱架设计图；3 根据设计数据，程序自动统计任一段工程数量和全段工程数量；4 利用数字地面模型进行隧道洞门设计，生成洞门三维地面模型，绘制洞门立面、平面、剖面设计图，及洞门工程数量表。2系统的适用范围本系统适用于山区公路隧道设计和铁路隧道设计：路线形式：支持单洞形式和连拱形式的隧道；内廓形式：支持标准内廓（新规范）、单心圆、三心圆，三种内廓样式；衬砌类型：支持整体式衬砌和复合式衬砌；洞门形式：支持削竹式和端墙式两种常用洞门形式。3系统的特点和优势1 本系统与道路辅助设计系统的设计相关联，实现路线数据共享；2 本系统能高效率地完成隧道设计，绘制设计图纸

4、，提高了隧道设计效率，大大减少了隧道设计大量手工绘图量；3 本系统根据设计数据对工程量进行自动统计，不仅提高了统计的效率，还能避免人工统计时常出现的人为错误；4 绘制洞门的三维数字模型，设计者可以直观的看出洞门与地面的结合情况，对隧道进出口的选择有着直观的指导作用。第一章 系统运行环境要求（1）硬件要求计算机：台式或笔记本式计算机均可。CPU：PII200以上。内存：64M以上。操作系统：Windows 98 / me / NT / 2000 /XP 均可。（2）软件要求AutoCAD软件（AutoCADR14以上，AutoCAD2007以下）；第二章 项目管理1新建项目1） 功能：新建隧道项

5、目，以纬地道路辅助设计系统的项目数据为基础，输入项目设置、隧道类型、隧道设置，新建纬地隧道CAD项目；2） 项目设置：输入项目名称，选择隧道项目文件保存路径，指定路线项目文件；注：隧道项目文件和路线项目文件最好放在同一目录下。3） 隧道类型：支持单洞形式和连拱形式的隧道；4） 路线形式：通过双线、左线、右线，来区分路线中的整体式路基和分离式路基；5） 隧道设置：设置公路等级、设计时速、车道数、内廓形式（标准内廓、单心圆、坦三心圆），以这些参数为依据，从数据库中提取相应的默认参数。2项目管理1）功能：管理隧道项目文件和对隧道项目的基本属性进行参数修改；2）隧道项目文件：纬地路线项目文件（即指定的

6、路线设计数据），必须包含项目文件（*.PRJ）、纬地设计参数控制文件（*.ctr）、纬地平面线形数据文件(*.pm)、纬地纵断面设计文件(.ZDM)、纬地纵断面地面线文件(test1.DMX)、纬地横断面地面线文件(test1.HDM)；衬砌分段文件（*.TFD）:保存隧道的围岩分段和衬砌分段参数； 衬砌参数（*.TCS）：保存各个衬砌分段设计的衬砌参数； 洞口设置（*.TDK）：保存入口和出口洞门的多个方案设计参数； 地面三角网（*.dwg）：洞门处地面模型，即DTM，读取图形dwg文件中的3d Face实体，与洞门设计数据共同构建洞门模型。第三章 隧道布设1围岩分段设置1）功能：输入围岩基

7、础分段数据，录入隧道的起终点桩号、隧道名称和围岩分段等参数；2）围岩分段参数设置：输入起终点桩号、后退方向、前进方向、隧道名称，按分段数输入围岩分段信息，用户也可以直接指定文件，直接进行修改，然后点击打开读取文件数据；3）纵断面绘图，通过纵断面绘图，用户可以预检输入数据的正确与否，隧道纵断面布设情况（其操作类同路线纵段面绘图）。2衬砌分段1）功能：用户根据围岩分段，进行衬砌分段参数化设计；两种方法，一种用户选择分段个数，逐一填写衬砌设置，一种是填写明洞和停车带参数，在原围岩分段数据基础上点击增加生成衬砌分段数据，然后作进一步修改。2）重设：是重新以围岩分段桩号为初始参数，重新划分衬砌段落；3）

8、纵断面绘图：交互式绘制隧道平面图和纵断面图，以便用户进行预览检查（参照纵段面绘图）。3纵断面绘图1）功能：根据围岩分段数据和衬砌分段数据，读取的路线数据，绘制隧道（地质）纵断面图；2）绘图设置：设置绘制范围输入起终桩号，“最小桩距”用于控制标注数据的间隔，“绘图精度”表示高程轴的单格长度，根据图框的大小调整“横纵比例”和“纵向比例”，满足出图要求；3）绘图栏目选择：根据需要选择需要绘制的栏目，通过点基顺序调整出图栏目的绘制顺序。4建筑限界和内廓（单洞）1）功能：用户根据衬砌分段数据，选择车道类型设置路面、内廓、建筑限界参数，没有设置停车带的可以不设置停车带参数，绘制隧道内轮廓及建筑限界设计图；

9、2）路面设置首先在左侧框内选择是普通车道还是加宽车道，然后在右侧参数栏内输入左标准路面和右标准路面参数，其初始数据反映路线设计控制参数的标准断面，根据隧道路面设置进行修改，普通车道，停车带宽度输为零，停车带加宽，在相应的位置设置停车带宽度和坡度；2）内廓直接输入参数或者选择已有数据模板，编辑模板数据并且可以保存已修改数据，对于停车带加宽内廓，增加拱顶顶圆弧，即“拱R5”，输入圆弧半径；4）建筑限界输入建筑限界参数，建筑限界净高、步道高度、步道宽度、顶角宽度。5建筑限界和内廓（连拱）1）功能：用户根据衬砌分段数据，选择车道类型设置路面、内廓、建筑限界参数，没有设置停车带的可以不设置停车带参数，绘

10、制隧道内轮廓及建筑限界设计图；2）路面设置首先在左侧框内选择是普通车道还是加宽车道，然后在右侧参数栏内输入左标准路面和右标准路面参数，其初始数据反映路线设计控制参数的标准断面，根据隧道路面设置进行修改，普通车道，停车带宽度输为零，停车带加宽，在相应的位置设置停车带宽度和坡度；2）内廓直接输入参数或者选择已有数据模板，编辑模板数据并且可以保存已修改数据，对于停车带加宽内廓，增加拱顶顶圆弧，即“拱R5”，输入圆弧半径。4）建筑限界输入建筑限界参数，建筑限界净高、步道高度、步道宽度、顶角宽度；5）设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设

11、置右侧数据。第四章 衬砌设计对于衬砌设计，首先从开始设计起，依次为衬砌结构设计、超前支护设计、支撑钢架、衬砌配筋设计，直至结束设计（结束设计即保存设计数据）。在此过程中需要保存设计数据，切记须点击结束设计。1开始设计1） 功能：衬砌分段设计完成后，点击“开始设计”对各段衬砌的基本参数（包括支护、喷锚、配筋）进行初始化设计，对于已进行过初始化设计的，点击“开始设计”，不弹出初始化参数对话框，初始化设置完成后弹出停靠窗口，可以从中选取具体分段编辑、修改进而完成设计出图。2） 初始化明洞参数：设置衬砌厚度、配筋数据、衬砌材料，可以根据分段逐步设置，也可直接点击完成，在分段设计时详细设置。3）初始化复

12、合式衬砌参数：功能：设置衬砌结构形式，二衬厚度、喷护厚度、喷锚材料、衬砌材料参数，根据需要可以选择不作一些衬砌项目，可以根据分段逐步设置，也可直接点击完成，在分段设计时详细设置。2衬砌分段信息栏1） 功能：分段窗口分为两个部分，衬砌分段列表和分段属性列表，在分段列表中用户通过单击选择当前衬砌段落，同时在分段属性列表中显示当前段落的基本信息。2） 分段设计：选择分段段落单击右键选择或直接双击进行设计。3明洞设计(单洞)1详细设计双击分段项，弹出下图窗口：1）功能：输入明洞衬砌结构和衬砌配筋设计数据，点击绘图绘制设计模型图，如需修改，用户选择该段的进行单项设计。2）衬砌结构：变宽方式分为圆弧相接和

13、直线相接，直线相接时，由于取值在一定范围内，通过点击“试算范围”用户找出合适的参数值。 3）衬砌配筋：选择是否需要作衬砌配筋，选择已有数据调整保护层厚度和钢筋间距，完成设计。2衬砌结构双击衬砌分段或在菜单上选择衬砌分段，进行衬砌结构参数修改：功能：详细设计明洞衬砌结构，选择衬砌材料，设计明洞开挖边坡和明洞回填设置，点击“绘图”绘制设计模型图（即要点击生成设计草图），点击“绘回填图”绘制明洞回填图；3衬砌配筋双击衬砌配筋或在菜单上选择衬砌配筋，进行衬砌配筋参数编辑：1）功能：详细设计衬砌配筋，设置配筋布置参数和钢筋材料参数，自动计算生成钢筋长度，绘制设计模型图；2）参数设置：修改配筋参数，用户可

14、以通过选择数据库中已有的常用数据，快速设置钢筋材料，生成衬砌配筋长度，程序计算出所用钢筋的长度，用户也可修改调整，绘制设计模型。4复合式衬砌设计(单洞)1详细设计双击左侧停靠列表中的分段段落，弹出下图窗口：1）功能：设计复合式衬砌结构和其他衬砌项目，选择是否需要设置系统锚杆、超前导管、衬砌配筋等，编辑各部分数据，点击绘图绘制设计模型图进行设计；2）衬砌结构：结构形式分为设置仰拱和仰拱喷护、设置仰拱无仰拱喷护、不设置仰拱三种，根据结构形式设置拱角变宽方式，输入变宽数据，使拱角处变宽。2衬砌结构双击衬砌分段或在菜单上选择衬砌结构，进行参数修改；1） 功能：详细设置衬砌结构的材料、径向锚杆参数及布设

15、方式等参数，绘制设计模型；2） 径向锚杆：选择锚杆材料，布置形式有梅花形和矩形，梅花形表示锚杆相互错开布置，矩形表示对齐布置。3超前支护双击超前支护或在菜单上选择超前支护，进行超前支护参数修改：1） 功能：详细设置超前支护参数，包括钢架设置、超前导管、注浆，绘制设计模型；2） 钢架设置：首先选择钢架类型包括型钢结构和格栅结构，然后选择材料规格，“间距d”表示钢架与二次衬砌外表面之间的距离；3） 超前导管：超前导管是安装在钢架上的，“超前倾角”表示超强锚杆与水平的夹角，“纵向间隔”表示两排超前导管之间间隔几个钢架。4支撑钢架双击支撑钢架或在菜单上选择支撑钢架，弹出相应型钢结构和格栅结构修改窗口进

16、行修改；1) 功能：支撑钢架分为型钢结构和格栅结构，详细设置支撑钢架参数，包括支撑钢架的分段布置，纵向连筋，以及相关材料， 绘制相应的设计模型；2) 型钢结构：钢架分段：钢架分段中用户选择布置部分，程序自动生成一组分段长如需调整，修改分段数和钢架总长度，点击生成分段完成设计，也可对分段列表直接修改；3）格栅钢架：钢架分段：钢架分段中用户选择布置部分，程序自动生成一组分段长如需调整，修改分段数和钢架总长度，点击生成分段完成设计，也可对分段列表直接修改；格栅配筋：设置格栅材料以后，需要调整，可以修改相应的配筋材料，其长度一般采用由程序自动计算的长度，用户也可以手工修改；5二衬配筋双击左侧列表二衬配

17、筋或在菜单上选择衬砌配筋，进行衬砌配筋参数编辑：1）功能：详细设计衬砌配筋，设置配筋布置参数和钢筋材料参数，计算生成钢筋长度，绘制设计模型图；2）参数设置：修改配筋参数，用户可以通过选择数据库中已有的常用数据，快速设置钢筋材料，生成衬砌配筋长度，程序计算出所用钢筋的长度，用户也可修改调整，绘制设计模型。5附注和衬砌出图(单洞)1） 编辑附注右击衬砌分段选择编辑附注进行附注修改：附注初始数据存在文件（附注.txt）中，程序根据明洞衬砌和复合式衬砌给衬砌分段初始数据，如需修改，选择对应的附注进行修改保存数据。2） 衬砌出图：设计完成后，选择“结束设计”，保存衬砌设计文件（*.TCS）；选择衬砌分段

18、，右击弹出菜单，选择出图类型进行出图，使用“批量出图”绘制该衬砌段设计的所有衬砌图纸。6明洞设计(连拱)1详细设计双击分段项，弹出下图窗口：1）功能：输入明洞衬砌结构和衬砌配筋设计数据，点击绘图绘制设计模型图，如需修改，用户选择该段的进行单项设计。2）衬砌结构：变宽方式分为圆弧相接和直线相接，直线相接时，由于取值在一定范围内，通过点击“试算范围”用户找出合适的参数值。 3）衬砌配筋：选择是否需要作衬砌配筋，选择已有数据调整保护层厚度和钢筋间距，完成设计；4）连拱数据：输入连拱隧道的明洞段混凝土回填参数；5）设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点

19、击“设置右侧”设置右侧数据。2衬砌结构双击衬砌分段或在菜单上选择衬砌分段，进行衬砌结构参数修改：功能：详细设计明洞衬砌结构，选择衬砌材料，设计明洞开挖边坡和明洞回填设置，点击“绘图”绘制设计模型图（即要点击生成设计草图），点击“绘回填图”绘制明洞回填图；设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。3衬砌配筋双击衬砌配筋或在菜单上选择衬砌配筋，进行衬砌配筋参数编辑：1）功能：详细设计衬砌配筋，设置配筋布置参数和钢筋材料参数，自动计算生成钢筋长度，绘制设计模型图；2）参数设置：修改配筋参数，用户可以通过选择数据库中已有的常用数

20、据，快速设置钢筋材料，生成衬砌配筋长度，程序计算出所用钢筋的长度，用户也可修改调整，绘制设计模型。3）设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。7复合式衬砌设计(连拱)1详细设计双击左侧停靠列表中的分段段落，弹出下图窗口：1）功能：设计复合式衬砌结构和其他衬砌项目，选择是否需要设置系统锚杆、超前导管、衬砌配筋等，编辑各部分数据，点击绘图绘制设计模型图进行设计；2）衬砌结构：结构形式分为设置仰拱和仰拱喷护、设置仰拱无仰拱喷护、不设置仰拱三种，根据结构形式设置拱角变宽方式，输入变宽数据，使拱角处变宽。3）设置右侧数据：默认设

21、置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。2衬砌结构双击衬砌分段或在菜单上选择衬砌结构，进行参数修改；1) 功能：详细设置衬砌结构的材料、径向锚杆参数及布设方式等参数，绘制设计模型；2) 径向锚杆：选择锚杆材料，布置形式有梅花形和矩形，梅花形表示锚杆相互错开布置，矩形表示对齐布置。3) 设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。3超前支护双击超前支护或在菜单上选择超前支护，进行超前支护参数修改：1) 功能：详细设置超前支护参数，包括钢架设置、超前导管、注浆，绘制设计模

22、型；2) 钢架设置：首先选择钢架类型包括型钢结构和格栅结构，然后选择材料规格，“间距d”表示钢架与二次衬砌外表面之间的距离；3) 超前导管：超前导管是安装在钢架上的，“超前倾角”表示超强锚杆与水平的夹角，“纵向间隔”表示两排超前导管之间间隔几个钢架。4) 设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。4支撑钢架双击支撑钢架或在菜单上选择支撑钢架，弹出相应型钢结构和格栅结构修改窗口进行修改；1）功能：支撑钢架分为型钢结构和格栅结构，详细设置支撑钢架参数，包括支撑钢架的分段布置，纵向连筋，以及相关材料， 绘制相应的设计模型；2）

23、型钢结构：钢架分段：钢架分段中用户选择布置部分，程序自动生成一组分段长如需调整，修改分段数和钢架总长度，点击生成分段完成设计，也可对分段列表直接修改；设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。3）格栅钢架：钢架分段：钢架分段中用户选择布置部分，程序自动生成一组分段长如需调整，修改分段数和钢架总长度，点击生成分段完成设计，也可对分段列表直接修改；设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。格栅配筋：设置格栅材料以后，需要调整，可以修改相应的配筋材料，其

24、长度一般采用由程序自动计算的长度，用户也可以手工修改；5二衬配筋双击左侧列表二衬配筋或在菜单上选择衬砌配筋，进行衬砌配筋参数编辑：1) 功能：详细设计衬砌配筋，设置配筋布置参数和钢筋材料参数，计算生成钢筋长度，绘制设计模型图；2) 参数设置：修改配筋参数，用户可以通过选择数据库中已有的常用数据，快速设置钢筋材料，生成衬砌配筋长度，程序计算出所用钢筋的长度，用户也可修改调整，绘制设计模型；3) 设置右侧数据：默认设置左主洞衬砌数据，如果右侧设置与左侧不同，去掉“右侧一致”的选勾，点击“设置右侧”设置右侧数据。8附注和衬砌出图(连拱)3） 编辑附注右击衬砌分段选择编辑附注进行附注修改：附注初始数据

25、存在文件（附注.txt）中，程序根据明洞衬砌和复合式衬砌给衬砌分段初始数据，如需修改，选择对应的附注进行修改保存数据。4） 衬砌出图：设计完成后，选择“结束设计”，保存衬砌设计文件（*.TCS）；选择衬砌分段，右击弹出菜单，选择出图类型进行出图，使用“批量出图”绘制该衬砌段设计的所有衬砌图纸。第五章 洞门设计1洞门方案添加和删除1）添加方案：右击洞门弹出菜单，选择“添加方案”弹出窗口，设置方案名称，洞门类型、起终点桩号。 2）删除方案：选择已有方案，右击弹出菜单，选择“删除方案”，即可删除。2削竹式洞门1） 功能：绘制削竹式洞门，需要起终点桩号、开挖设置、正面边坡、洞顶截水沟，还需要完成洞外参

26、数设置、洞顶横坡、明洞衬砌结构设计，注意如果没有作明洞结构设计无法完成绘图；2） 洞外设置：洞外设置包括标准路面、挖方边坡，明洞开挖边坡参数的设置，这些参数即可用户输入，也可从路线数据项目中直接读取。3）洞外横坡：洞顶横坡以洞口所处桩号提取横断面地面线作为初始值，用户在此基础上进行编辑。3端墙式洞门设计1）功能：绘制端墙式洞门，设置端墙样式、起终点桩号、端墙设置、洞顶截水沟，还需要完成洞外参数设置、洞顶横坡、端墙平面、明洞衬砌结构设计，没有作明洞结构设计无法完成绘图；2）洞外设置：洞外设置包括洞外的标准路面、挖方边坡，明洞开挖边坡参数设计，这些参数即可用户输入，也可从路线数据项目中直接读取。3

27、）洞外横坡：洞顶横坡以洞口所处桩号提取横断面地面线作为初始值，用户在此基础上进行修改。4）端墙平面端墙平面设置，设置端墙顶部和两边的台阶，分为左墙顶、右墙顶、左边墙、右边墙；边墙控制：在设置左边墙和右边墙时，利用控制参数，控制边墙与边坡的距离，改变边墙台阶数，用户可在程序自动算出满足条件的数值的基础上进行编辑修改。4洞门模型和出图 1）绘图选择洞门方案，点击“出洞口图”，生成设计图，出图控制，参照图纸输出。2)生成模型：必须设置了地面三角网（*.dwg）文件，纬地生成的地面模型，图形dwg文件中包含的3d Face实体；选择进出口，在菜单中选择生成洞门模型，通过读取图形dwg文件中的3d Face实体，与洞门设计数据共同构建洞门模型用户通过AutoCAD的三维浏览操作可以直观浏览出洞门设计完成后与地形的配合情况，便于用户优化洞门设计。3）保存洞口设计文件：在菜单上选择“保存数据”，将洞门设计参数保存在（*.TDK）文件中。第六章 图纸输出1绘图设置1）字体设置2）图层设置2标注设置设置标注样式，使用默认样式，选择图中已建样式，或根据已有样式修改并创建。3输出图纸完成设计后，选择衬砌分段，在菜单中选择需要绘制的设计图，也可一次绘出该段衬砌设计图。47