一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构制造技术

本发明专利技术公开了一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，属于盾构隧道相关技术领域，其通过在盾构隧道底部沿纵向设置具有矩形截面的中间箱涵，并对应其设置支撑平台、弧形板、隔离板和滑动垫层，使得中间箱涵可在地震发生时带动现浇路面板、行车道板、轨道板等机构不完全随着隧道结构横向摆动，实现轨道的大半径曲线变形，满足地震发生时盾构隧道内列车的正常运行。本发明专利技术的轨道变形控制结构，其结构简单，设置成本较低，能有效保证有底部廊道的盾构隧道中轨道结构在地震作用时的正常运行，提升盾构隧道运行的安全性和稳定性，减少地震发生时轨道结构和隧道结构可能出现的损坏，保证盾构隧道的安全运营，具有极好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构
本专利技术属于盾构隧道相关
，具体涉及一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构。
技术介绍
在隧道的施工工艺中，盾构法是一种隧道暗挖施工的全机械化施工方法，其往往具有施工安全、掘进速度快、工程质量好、复杂地层适应性强、地表沉降小、对周边环境影响小等诸多优点，已成为隧道工程的主要修建方法之一，在城市地铁、城市铁路、市政道路与基础设施、水下隧道等方面都得到了广泛应用。在盾构隧道的建设中，不可避免地会出现穿越软弱破碎带区域的情形，由于地下结构受到破坏后的修复极其困难、修复成本较高，因此，对地下结构的抗震研究，特别是穿越软弱破碎带区域的隧道抗震研究是十分必要的。当盾构隧道穿越软弱破碎带区域，特别是活动性断层时，由于围岩的地质条件差异较大，发生地震作用时，盾构隧道结构的地震响应很大，尤其是穿越土、岩(软、硬)地层交界的区段，地层条件变化较大，是地下结构抗震的危险部位。盾构隧道结构的震害程度不仅受到围岩条件的影响，还受到地震参数、隧道埋深、管片结构参数、施工方法等因素的影响。目前，在盾构隧道设计时，往往通过加大管片衬砌厚度，增强管片衬砌刚度来满足盾构隧道的抗震需要，但是，上述方法并不能起到很好的抗震效果，反而会由于管片刚度增加导致其在地震作用时更加容易发生破坏。通常情况下，在土、岩交界(刚度突变)部位采用设置柔性接头结构的方法来提升隧道结构的抗震性能，例如设置大变形环，该柔性接头结构允许其两端连接的衬砌在一定范围内发生拉伸、压缩和剪切作用引起的位移，释放地震作用时其它区段隧道结构的变形。该方法适用于软、硬地层交界部位跨度较小的情况，否则由于变形环长度有限，其减震效果大大降低。此外，当柔性接头结构用于盾构隧道时，对于有底部廊道的盾构隧道，由于其轨道板与盾构隧道管片通过预制箱涵、现浇牛腿和现浇车道板等约束成一体，因此当地震作用时，隧道结构发生位移时会连带轨道一起发生错动，或使轨道产生严重的扭曲，当列车通过该区段时，可能导致列车发生脱轨事故，严重时会导致列车颠覆撞击隧道壁，造成隧道结构的破坏，进而引发更为严重的次生灾害。因此，现有设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道结构无法充分满足地震发生时盾构隧道使用过程中的安全性和稳定性，存在一定的局限性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，其中通过在盾构隧道中设置由中间箱涵、支撑平台、隔离板、弧形板、滑动垫层和现浇路面板等结构组成的轨道变形控制结构，有效实现了盾构隧道在发生地震作用时，隧道内的轨道结构不完全随着隧道进行横向移动，避免了轨道结构的变形过大，保证了穿越软弱破碎带区域的盾构隧道在地震发生时的运行安全，提升了隧道和轨道结构的安全性和稳定性。为实现上述目的，本专利技术提供一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，包括盾构隧道内沿纵向连续设置的中间箱涵，其特征在于，所述中间箱涵为横截面呈“矩形”的方形箱涵，其两侧端面上分别沿隧道纵向设置有承台，所述承台的顶面水平设置并低于所述中间箱涵的顶面高度；且所述盾构隧道内的底部对应所述中间箱涵固定设置有支撑平台，所述中间箱涵对应放置在该支撑平台的顶面；以及在所述中间箱涵两侧的隧道内周壁上分别沿纵向固定设置有弧形板，所述弧形板的顶面水平设置，并在该弧形板的顶面沿纵向固定设置有一定厚度的滑动垫层，并使得所述滑动垫层的顶面平齐于所述承台的顶面；且在所述中间箱涵的两侧还分别设置有现浇路面板，所述现浇路面板为沿隧道纵向设置的长方体板状结构，其底面两侧分别搭放在所述承台的顶面和所述滑动垫层的顶面，并使得所述现浇路面板的顶面平齐于所述中间箱涵的顶面；且在所述现浇路面板的顶面上自下而上依次固定设置有行车道板和轨道板；以及对应所述现浇路面板在所述滑动垫层上设置有弹性挡块，该弹性挡块的一侧壁面为抵接所述盾构隧道内周壁面的弧形面，其另一侧壁面抵接所述现浇路面板的侧壁面；继而当所述盾构隧道受地震作用时，所述中间箱涵可带动所述现浇路面板、所述行车道板、所述轨道板及该轨道板上方的钢轨不完全随着所述盾构隧道横向摆动，并可以所述弹性挡块对所述中间箱涵的横向摆动限位，从而实现所述盾构隧道发生地震时，隧道内轨道结构的正常运行。作为本专利技术的进一步改进，所述支撑平台包括两个分设于所述盾构隧道底部两侧的支撑单元；所述支撑单元沿隧道纵向设置，其为顶面水平的楔形结构，该楔形结构的底面为圆弧面并紧贴所述盾构隧道的内周壁面，且所述支撑单元的顶面宽度与两所述支撑单元之间的间距之和小于所述中间箱涵的底面宽度，以保证所述中间箱涵底部的两侧始终搭放在两所述支撑单元的顶面。作为本专利技术的进一步改进，所述支撑平台的顶面上固定设置有隔离板，所述中间箱涵对应放置在所述隔离板上，以对应降低所述中间箱涵底部与所述支撑平台之间的摩擦系数。作为本专利技术的进一步改进，所述隔离板为橡胶板、四氟乙烯板或者钢板。作为本专利技术的进一步改进，所述弧形板的底部对应与所述支撑平台固结。作为本专利技术的进一步改进，所述行车道板的一侧搭放在所述中间箱涵的顶面，并与所述中间箱涵固结，且两所述行车道板之间间隔有一定距离。作为本专利技术的进一步改进，在两所述行车道板之间的所述中间箱涵顶面上沿纵向间隔开设有若干通孔，并对应所述通孔设置有连通所述中间箱涵顶面与内部底面的疏散楼梯。作为本专利技术的进一步改进，所述滑动垫层为塑料板或者四氟乙烯板。作为本专利技术的进一步改进，所述现浇路面板搭放在所述弧形板顶面上方的横向宽度大于所述盾构隧道中轨道结构的允许错动量。上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术的设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，其通过在盾构隧道底部沿纵向设置具有矩形截面的中间箱涵，并在隧道底部对应其设置支撑平台，且在中间箱涵两侧对应设置弧形板，使得中间箱涵不与支撑平台固结、现浇路面板不与弧形板固结，从而使得中间箱涵可在地震发生时带动其上部现浇路面板、行车道板、轨道板等机构进行横向位移，且横向位移不完全随着隧道结构的横向摆动，实现了轨道的大半径曲线变形，满足了地震发生时盾构隧道内列车的正常运行，减少了脱轨事故的产生，保证了了有底部廊道的盾构隧道在穿越软弱破碎带区域时的运营安全性，提升了隧道结构和轨道结构的使用寿命；(2)本专利技术的设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，其通过将支撑平台设置为分设于隧道底部两侧的支撑单元，与现有的底部为弧形的中间箱涵相比，降低了预制箱涵的复杂性，且隧道底部的受力变形模式更加简单，大大降低了运营期隧道底部变形对轨道结构的影响，且通过优选设置支撑单元的顶面宽度和两支撑单元之间的间距，可有效保证中间箱涵横向移动时，其底部的两侧始终搭放在支撑单元上，有效保证了盾构隧道内中间箱涵的设置安全性和稳定性，保证了地震发生时隧道内轨道结构的正常运行；(3)本专利技术的设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，其通过在支撑平台顶面和弧形板顶面上对应设置隔离板和滑动垫层，有效降低了中间箱涵与支撑平台之间、现浇路面板与弧形板之间的摩擦系数，使得中间箱涵可在地震发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，包括盾构隧道内沿纵向连续设置的中间箱涵，其特征在于，所述中间箱涵为横截面呈“矩形”的方形箱涵，其两侧端面上分别沿隧道纵向设置有承台，所述承台的顶面水平设置并低于所述中间箱涵的顶面高度；且所述盾构隧道内的底部对应所述中间箱涵固定设置有支撑平台，所述中间箱涵对应放置在该支撑平台的顶面；以及在所述中间箱涵两侧的隧道内周壁上分别沿纵向固定设置有弧形板，所述弧形板的顶面水平设置，并在该弧形板的顶面沿纵向固定设置有一定厚度的滑动垫层，并使得所述滑动垫层的顶面平齐于所述承台的顶面；且在所述中间箱涵的两侧还分别设置有现浇路面板，所述现浇路面板为沿隧道纵向设置的长方体板状结构，其底面两侧分别搭放在所述承台的顶面和所述滑动垫层的顶面，并使得所述现浇路面板的顶面平齐于所述中间箱涵的顶面；且在所述现浇路面板的顶面上自下而上依次固定设置有行车道板和轨道板；以及对应所述现浇路面板在所述滑动垫层上设置有弹性挡块，该弹性挡块的一侧壁面为抵接所述盾构隧道内周壁面的弧形面，其另一侧壁面抵接所述现浇路面板的侧壁面；继而当所述盾构隧道受地震作用时，所述中间箱涵可带动所述现浇路面板、所述行车道板、所述轨道板及该轨道板上方的钢轨不完全随着所述盾构隧道横向摆动，并可以所述弹性挡块对所述中间箱涵的横向摆动限位，从而实现所述盾构隧道发生地震时，隧道内轨道结构的正常运行。...

【技术特征摘要】
1.一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，包括盾构隧道内沿纵向连续设置的中间箱涵，其特征在于，所述中间箱涵为横截面呈“矩形”的方形箱涵，其两侧端面上分别沿隧道纵向设置有承台，所述承台的顶面水平设置并低于所述中间箱涵的顶面高度；且所述盾构隧道内的底部对应所述中间箱涵固定设置有支撑平台，所述中间箱涵对应放置在该支撑平台的顶面；以及在所述中间箱涵两侧的隧道内周壁上分别沿纵向固定设置有弧形板，所述弧形板的顶面水平设置，并在该弧形板的顶面沿纵向固定设置有一定厚度的滑动垫层，并使得所述滑动垫层的顶面平齐于所述承台的顶面；且在所述中间箱涵的两侧还分别设置有现浇路面板，所述现浇路面板为沿隧道纵向设置的长方体板状结构，其底面两侧分别搭放在所述承台的顶面和所述滑动垫层的顶面，并使得所述现浇路面板的顶面平齐于所述中间箱涵的顶面；且在所述现浇路面板的顶面上自下而上依次固定设置有行车道板和轨道板；以及对应所述现浇路面板在所述滑动垫层上设置有弹性挡块，该弹性挡块的一侧壁面为抵接所述盾构隧道内周壁面的弧形面，其另一侧壁面抵接所述现浇路面板的侧壁面；继而当所述盾构隧道受地震作用时，所述中间箱涵可带动所述现浇路面板、所述行车道板、所述轨道板及该轨道板上方的钢轨不完全随着所述盾构隧道横向摆动，并可以所述弹性挡块对所述中间箱涵的横向摆动限位，从而实现所述盾构隧道发生地震时，隧道内轨道结构的正常运行。2.根据权利要求1所述的设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，其中，所述支撑平台包括两个分设于所述盾构隧道底部两侧的支撑单元；所述支撑单元沿隧道纵向设置，其为顶面水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖明清，王少锋，邓朝辉，周坤，龚彦峰，徐晨，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42