基于气动效应的特长隧道断面优化探讨

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.09.004

中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国核心学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (9): 1412-1422.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.09.004

基于气动效应的特长隧道断面优化探讨

马辉¹，吴剑²，高明忠³，王海云⁴

（1. 中铁二局集团有限公司，四川成都 610032； 2. 中铁西南科学研究院有限公司，四川成都 611731； 3. 四川大学，四川成都 610065； 4. 西藏开发投资集团有限公司，西藏拉萨 850000）

收稿日期:2019-06-05 出版日期:2019-09-20 发布日期:2019-09-25
作者简介:马辉（1971—），男，甘肃武威人， 1995年毕业于西南交通大学，铁道工程专业，博士，教授级高级工程师，主要从事隧道与地下工程建造技术研究工作。Email： 329439972@qq.com。

Optimization of Crosssection of Extralong Tunnel Based on Aerodynamic Effect

MA Hui¹, WU Jian², GAO Mingzhong³, WANG Haiyun⁴

(1. China Railway No.2 Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610032, Sichuan, China; 2. China Southwest Research Institute of China Railway Engineering Company Limited, Chengdu 611731, Sichuan, China; 3. College of Water Resource and Hydropower, Sichuan University, Chengdu 610065, Sichuan, China; 4. Tibet Development Investment Group Co., Ltd., Lhasa 850000, Tibet, China)

Received:2019-06-05 Online:2019-09-20 Published:2019-09-25

摘要/Abstract

摘要：

铁路隧道净空面积的确定，不仅应考虑隧道建筑限界和机车车辆限界，还要考虑列车通过隧道时诱发的空气动力学效应。基于一维、可压缩、非定常的流动假设，推导得到车内瞬变压力、洞口微气压波和空气阻力计算公式，并结合这3个指标对现有城际铁路、高速铁路隧道设计规范进行论证和优化。结果表明：针对大于10 km的特长隧道，在一定长度范围内，且在提高列车密封水平、增加洞口微气压波缓冲结构的情况下，可对特长隧道净空断面进行优化。

关键词: 铁路隧道, 气动效应, 断面优化, 瞬变压力, 微气压波, 空气阻力

Abstract:

Apart from the construction clearance and the rolling stock clearance, aerodynamic effects should also be considered in the determination of railway tunnel crosssection. In this paper, the formulas of transient pressure in train, micropressure wave and air resistance are obtained based on assumption of onedimensional, compressible and unsteady flow. According to the indices of transient pressure in train, micropressure wave and air resistance, the existing design codes of intercity and highspeed railways are demonstrated and optimized. The results show that the crosssection of an extralong tunnel(more than 10 km) can be improved under the conditions of a certain length, seal level improvement of train and microbarometric wave buffer structure at tunnel portal.

Key words: railway tunnel, aerodynamic effect, crosssection optimization, transient pressure, micro pressure wave, air resistance

中图分类号:

U 45

马辉，吴剑，高明忠，王海云. 基于气动效应的特长隧道断面优化探讨[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1412-1422.

MA Hui, WU Jian, GAO Mingzhong, WANG Haiyun. Optimization of Crosssection of Extralong Tunnel Based on Aerodynamic Effect[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(9): 1412-1422.

[1]	李亚博, 李荆. L型接头混凝土衬砌模板台车设计[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 898-904.
[2]	杨家松 . 单线铁路隧道新微台阶带仰拱一次爆破开挖施工技术研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 83-89.
[3]	金明, 王明慧, 朱建国, 刘大琳, 张桥 . 铁路隧道使用凿岩台车与风钻钻爆的比较研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 99-105.
[4]	刘斌, 吕宏权. 铁路隧道运营维护中钢垫梁稳定性监测方法探究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 406-412.
[5]	陈建国. 格库铁路依吞布拉克1号隧道风积沙段超前预加固方案比选研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 377-384.
[6]	林春刚，李荆，王百泉，尚伟，谢韬 . 模架一体化新型衬砌台车设计及应用技术研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 433-437.
[7]	杨涅，刘大刚，王明年，于丽. 基于变形-结构法的隧道初期支护安全性评价研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1445-1452.
[8]	赵东平，蒋尧，李老三，杨柏洪. 郑万高铁隧道口紧急救援站防灾通风方案及参数敏感性研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1097-1103.
[9]	史宪明，吴剑，万晓燕，陈洋宏. 基于车内瞬变压力变化的400 km/h高速铁路隧道净空面积探讨[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1118-1124.
[10]	谢成涛，赵海雷. 高黎贡山铁路隧道彩云号TBM的创新性设计与应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1201-1208.
[11]	刘同江，唐钢，王军，孙亚飞. 黔张常铁路高山隧道巨型溶洞处理技术研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(6): 972-982.
[12]	侯国强. 成兰铁路茂县隧道大变形特征及施工技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(5): 868-875.
[13]	刘飞香. 铁路隧道智能化建造装备技术创新与施工协同管理展望[J]. 隧道建设, 2019, 39(4): 545-555.
[14]	王华. 隧道洞口雪崩防治方案探讨[J]. 隧道建设, 2019, 39(4): 642-650.
[15]	高广义，司景钊，贾建波，张俊. 高黎贡山隧道1#竖井（副井）突水淹井封堵施工技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(2): 275-280.

基于气动效应的特长隧道断面优化探讨

Optimization of Crosssection of Extralong Tunnel Based on Aerodynamic Effect

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价