圆拱直墙式隧洞

又称城门洞形隧洞。断面顶部为圆拱、两侧为直立墙的隧洞。水工中无压隧洞的常用形式。顶部圆拱中心角一般在90°~180°之间,垂直山岩压力较小时采用较小的中心角。较大跨度的泄洪隧洞常用120°左右,渠系上的灌溉输水隧洞多用180°。适于承受垂直山岩压力,便于开挖和衬砌,应用甚广。

圆拱直墙式隧洞基本信息

中文名称 圆拱直墙式隧洞 外文名称 arch crest tunnel with vertical side walls

多用于明流隧洞,适应于无侧向山岩压力或侧向山岩压力很小的地质条件。断面高宽比(H/B) 一般为1.0~1.5,洞内水位变化较大时,采取大值,水位变化不大,采取小值。顶拱圆心角一般在90°~180°范围内选取,围岩坚硬完整,垂直山岩压力不大者可取小值,否则取大值。直墙与底板连接处应力集中,常由圆弧连接,圆弧半径为 (0.10~0.15) B。城门洞形断面便于钻爆法施工开挖,隧洞衬砌施工措施灵活,有利于快速施工。

导流隧洞采用城门洞形较广泛,主要因其施工简单且隧洞枯期泄流能力较大,有利于降低截流难度及减小上游围堰高度等。但城门洞形隧洞受力条件较差,相应衬砌厚度大,工程投资也较高,一般在隧洞穿越岩层坚硬、地质条件好时采用。

圆拱直墙式隧洞造价信息

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圆拱直墙式隧洞常见问题

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等边圆拱的内切圆的做法:

设定等边圆拱ABC,A是顶点,BC是底边(图2) 。

求作这个等边圆拱的内切圆⊙O。

分析假设所求的⊙O切BC于D,切

于E。

显然,等边圆拱ABC是轴对称图形,而AD正是它的对称轴,因此点O必然落在AD上,命⊙O的半径为x,BC的长为a,则因B,O,E三点共线,知

根据勾股定理,有

解这方程,得

故点O可定。

作图 作AD⊥BC于D,在线段DA上截

,则以O为心,OD为半径的圆就是所求的内切圆。

证明 联结BO并延长使交

于E。因

由此

可见⊙O通过点E而与
相切,同理也知⊙O与
相切。所以⊙O是等边圆拱ABC的内切圆。

推究 本题永有一解 。2100433B

在输水隧洞进出口或水闸与上下渠道之间,常用扭曲面渐变段,将渠道的梯形断面与输水隧洞的圆拱直墙形或水闸孔口的矩形断面连接,使水流平顺通过 。2100433B

等边圆拱是由一条线段和两个圆弧连接成的图形,两圆弧的圆心各是线段的两端,半径等于线段的长,两圆弧的公共端点叫做等边圆拱的顶点,线段叫做等边圆拱的底边 。

如图1所示,

是分别以C、B为圆心、以BC为半径的圆弧。由这样两个圆弧和线段BC所组成的图形ABC叫做等边圆拱。

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