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1、.WORD.格式 .郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1 标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：审批：四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段YLTJ-1 项目经理部二 0 一七年五月.资料分享 .WORD.格式 .东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、 工程概况1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。左洞起讫桩号：ZK4+306 K5+937 ；右洞起讫桩号： K4+319 K5+955 。详细情况见下表长度围岩级别 (m)工程名称里程(m)级级级明洞左洞ZK4+306 K5+9371631387/538/33%671/413523%东沟隧道K4+319 K5+95
2、51636230/14%700/42%669/4137右洞%2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m, 山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：（1）道路等级：山岭区高速公路；（2）设计行车速度： 100Km/h ；（3）地震：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g ，地震基本烈度度。（4）隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2 3.75+1+1=11m ；隧道净高： 5m 。4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。 隧道围岩
3、等级主要为、级， 初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，、级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6 1m 一榀。二次衬砌采用 C30 防水混凝土，防水等级为P8。二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，级围岩采用上下台阶法施工， 级围岩采用全断面开挖施工。 出渣采用无轨运输， 仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m ，距开挖掌子面40100 m 。为.资料分享 .WORD.格式 .解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰， 采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。1、 仰拱栈桥设计（ 1）行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱
4、栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50 装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车，小松PC240 挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。表 1 主要施工机械车辆状况设备名称空载重量重载重量行走宽度轮胎宽度轮距净宽（t ）（t）（ mm ）（cm ）（mm ）ZL50 装载机16.3621.36278059.692160红岩自卸车12.540250028.321860砼运输车13.3525249828.321860PC240 挖掘23.1252980机（ 2）荷载的确定根据表 1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t ，后桥重量为 28 t 。（ 3）宽度及每片梁的工字钢数量
5、仰拱栈桥的单片宽度1.25m ，中心距离 2.15 m, 为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片梁采用 5 组 I40a 工字钢组成，工字钢的间距为13.5cm, 总宽为 1.25m 。（ 4）仰拱栈桥长度根据每次二初浇筑长度，确定仰拱栈桥的长度为18m ，计划每次捡底12m ，每段的搭接长度 2m 。（ 5） 最不利荷载布置当红岩金刚自卸汽车的第一个后轮位于过轨梁中间时，为弯距最不利荷载，前轮与后轮的间距为 3500mm, 两个后轮的间距为1300mm ，前轮重 6T,两后轮分别重7t 的荷载作用在单片梁上，梁的长度为9m 。其受力简图为：.资料分享 .WORD.格式 .当红岩金刚自卸汽车的第二个后
6、轮位于过轨梁梁端时，为剪力最不利荷载，前轮与后轮的间距为 3500mm, 两个后轮的间距为 1300mm ，前轮重 6T,两后轮分别重 7t 的荷载作用在单片梁上，梁的长度为 9m 。其受力简图为：2、受力验算（ 1）单片梁的最大弯矩单片梁由 5 根 I40a 工字钢拼成 ,由 5 根工字钢共同承受汽车荷载,则：P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN查公路桥涵计算手册 I40a 工字钢 ,其每延米重量为 67.6kg/m, 即 q=0.662KN/m ，由工字钢自重产生的弯距示意图为：.资料分享 .WORD.格式 .由汽车荷载产生的弯矩包络图为：可以看出由由工
7、字钢自重产生的最大弯矩为：M 重=ql 2/8=0.662 142汽车荷载产生的跨中最大弯矩为：M 汽单片梁跨中最大弯矩为 :Mmax= M重 + M 汽 =16.22+538.51=554.73 KN.m（ 2）单片梁的最大剪力由工字钢自重产生的剪力为：Q 重=ql/2=0.662 14/2=4.634KN由汽车荷载产生的梁端最大剪力为：Q 汽=P1(14-3.5-1.3)/14+P2(14-1.3)/14+P2=58.89.2/14+68.6 12.7/14+68.6=169.47KN单根工字钢承受的最大剪力为:Q= Q 重+ Q 汽/5=4.634+169.47/5=38.528 KN.
8、资料分享 .WORD.格式 .（ 2）工字钢的强度验算根据最大弯矩得出工字钢最大应力，即：=MmaxWx，Wx为工钢截面抵抗矩，查公路桥涵计算手册知单根 I40a 工字钢的载面抵抗矩为： Wx=1085.7cm 3 ，5 根工字钢的最大应力为： =Mmax/Wx=(554.73x10 6)/(5x1085.7x10 3)=102MPa215 MPa工字钢的材料为 Q235 ，其抗拉强度为 215MPa, 可知工字钢的最大应力小于其抗拉强度，安全系数为 2.1 ，符合要求。（ 3）工字钢的剪应力验算查公路桥涵计算手册可知 I40a 工字钢Ix=21714cm 4Sx=631.2cm 3Ix/ S
9、x=34.4cmd=10.5mm故根据栈桥纵梁最大剪应力，并据此校核剪应力强度QSx max38. 528631. 2满足要求。maxd2171410. 7MPa125MPax10. 5（ 4）栈桥挠度验算将两后轮合并成简化成一个集中荷载，则后轮产生的最大挠度为：fPl 368.6210514334mmfL14100056max48EI482.1105217145250mm250前轮引起的最大挠度为：fmaxPl 358. 810514315mmfL1410004856482. 15217145250mmEI10250挠度满足要求。（ 5）工字钢的确定由计算可知，使用5 片 I40a 工字钢，
10、满足施工要求。三、仰拱栈桥加工每幅仰拱栈桥由两片梁板组成， 每片梁板由 5 根 I40a 工字钢焊接而成，梁长 18 m ，工字钢间距 13.5 cm ，每两根 I40a 工字钢中间每隔 100cm 用 I20a 工字钢焊接联接成一个整体。 I40a 工字钢顶面满焊间距为 10cm 的 C22 钢筋。具体设计图见图 1、图 2。.资料分享 .WORD.格式 .图 1仰拱栈桥梁板断面图.资料分享 .WORD.格式 .图 2 仰拱栈桥梁侧面图宁可累死在路上，也不能闲死在家里！宁可去碰壁，也不能面壁。是狼就要练好牙，是羊就要练好腿。什么是奋斗？奋斗就是每天很难，可一年一年却越来越容易。不奋斗就是每天都很容易，可一年一年越来越难 。能干的人，不在情绪上计较，只在做事上认真；无能的人！不在做事上认真，只在情绪上计较。拼一个春夏秋冬！赢一个无悔人生！早安！献给所有努力的人.资料分享 .
东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案及对策
