【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道断面施工，具体涉及一种非矩形隧道结构及其参数设计方法。
技术介绍
1、近年来，随着轨道交通项目建设的蓬勃发展，隧道的断面型式越来越多样化。在轨道交通设计项目中，由于受沿线地形或建构筑物的影响，很多区间隧道会修建在设有一定超高的曲线路段上。当隧道内设有超高时，隧道断面的有效使用范围就会随着超高的变化而发生相应的改变，也就是对隧道内轮廓的要求亦发生相应的改变。
2、常规的地下明挖矩形区间隧道在曲线段根据平面曲线或竖曲线引起的几何偏移量、过超高或欠超高引起的限界加宽和加高量、曲线轨道参数及车辆参数变化引起的限界加宽量计算确定。
3、但是矩形加宽未考虑线路超高状态下车辆整体倾斜状，内外侧均存在部分无效加宽，无效加宽存在一定空间浪费，影响曲线区间的通过性，特别是在空间关系复杂的地下综合体工程特别突出。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种非矩形隧道结构及其参数设计方法，以解决现有技术中在超高的曲线路段上空间浪费的问题。
2、为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一方面，本申请提供一种非矩形隧道结构的参数设计方法，包括以下步骤：
4、根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离；
5、根据轨道车辆的运行时速、轨道转弯处的曲线半径及两轨头中心线的距离，确定转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度；p>
6、根据在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离及转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度，确定转弯处隧道结构的尺寸参数。
7、在一些可选的实施例中，根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离，包括：
8、根据上述轨道横向弹性变形量、上述轨道车辆横向位移及上述轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体和转向架加宽量；
9、根据上述轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体几何偏移量；
10、根据上述轨道车辆的车体和转向架加宽量及上述轨道车辆的车体几何偏移量，确定在转弯处上述隧道结构通行空间内侧和外侧的加宽距离。
11、在一些可选的实施例中，根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体和转向架加宽量，包括：
12、根据△yc＝3+300/r+△de+△q确定上述轨道车辆的车体和转向架加宽量△yc，其中r为轨道转弯处的曲线半径，△de为轨道横向弹性变形量，△q为轨道车辆横向位移。
13、在一些可选的实施例中，根据轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体几何偏移量，包括：
14、根据确定上述轨道车辆的车体几何偏移量ta。
15、在一些可选的实施例中，根据轨道车辆的车体和转向架加宽量及轨道车辆的车体几何偏移量，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧和外侧的加宽距离，包括：
16、根据e内＝e外＝ta+δyc确定在转弯处上述隧道结构内侧的加宽距离e内和e外。
17、在一些可选的实施例中，根据轨道车辆的运行时速、转弯处的曲线半径及两轨头中心线的距离，确定转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度，包括：
18、根据确定转弯处上述隧道结构外侧立面的倾斜角度α，其中v为轨道车辆的运行时速，l为两轨头中心线的距离。
19、在一些可选的实施例中，根据在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离及转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度，确定转弯处隧道结构的尺寸参数，包括：
20、根据转弯处上述隧道结构外侧立面的倾斜角度及轨面到隧道结构顶板顶部的距离，确定转弯处隧道结构外侧立面的倾斜距离；
21、根据转弯处上述隧道结构外立面的倾斜距离、在转弯处上述隧道通行空间结构内侧及外侧的加宽距离，确定转弯处上述隧道结构的尺寸参数。
22、在一些可选的实施例中，根据转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度及轨面到隧道结构顶板顶部的距离，确定转弯处隧道结构外侧立面的倾斜距离，包括：
23、根据w＝h×tanα确定隧道外侧立面的倾斜距离w，其中h为轨面到隧道结构顶板顶部的距离。
24、在一些可选的实施例中，根据在转弯处隧道结构内侧及外侧的加宽距离及转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度，确定转弯处隧道结构的尺寸参数，包括：
25、根据e上＝e0+e内+e外-w确定转弯处隧道结构上部宽度e上；
26、根据e下＝e0+e内+e外确定转弯处隧道结构下部宽度e下，其中e0为转弯处隧道结构的初始设计宽度。
27、另一方面，本申请还提供一种非矩形隧道结构，利用任一上述的参数设计方法施工得到。
28、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移、轨道转弯处的曲线半径及轨道车辆的运行时速等，确定转弯处隧道结构的尺寸参数，从而可以使隧道结构既能满足轨道车辆的通行安全，同时还可以为隧道结构外侧立面以外的结构避让出设定空间，提高轨道交通线路在复杂地下综合体空间的通过性，利用在超高状态下轨道车辆车体倾斜后，轨道车辆在隧道结构内上方的通行空间，提高复杂地下综合体空间的利用率。
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1.一种非矩形隧道结构的参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离，包括：
3.如权利要求2所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体和转向架加宽量，包括：
4.如权利要求2所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体几何偏移量，包括：
5.如权利要求2所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道车辆的车体和转向架加宽量及轨道车辆的车体几何偏移量，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧和外侧的加宽距离，包括：
6.如权利要求1所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道车辆的运行时速、转弯处的曲线半径及两轨头中心线的距离，确定转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度，包括：
7.如权利要求1所述的参数设计方法，其特征在于，根据在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离及
8.如权利要求7所述的参数设计方法，其特征在于，根据转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度及轨面到隧道结构顶板顶部的距离，确定转弯处隧道结构外侧立面的倾斜距离，包括：
9.如权利要求8所述的参数设计方法，其特征在于，根据在转弯处隧道结构内侧及外侧的加宽距离及转弯处隧道结构外侧立面的倾斜角度，确定转弯处隧道结构的尺寸参数，包括：
10.一种非矩形隧道结构，其特征在于，利用如权利要求1-9任一所述的参数设计方法施工得到。
...【技术特征摘要】
1.一种非矩形隧道结构的参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧及外侧的加宽距离，包括：
3.如权利要求2所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道横向弹性变形量、轨道车辆横向位移及轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体和转向架加宽量，包括：
4.如权利要求2所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道转弯处的曲线半径，确定轨道车辆的车体几何偏移量，包括：
5.如权利要求2所述的参数设计方法，其特征在于，根据轨道车辆的车体和转向架加宽量及轨道车辆的车体几何偏移量，确定在转弯处隧道结构通行空间内侧和外侧的加宽距离，包括：
6.如权利要求1所述的参数设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘钰，曹红林，何挺，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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