一种高原高寒地震带隧道保温减震结构制造技术

一种高原高寒地震带隧道保温减震结构，隧道整个外表面由内向外依次覆盖有初期支护层、减震层、防水层、保温层以及二次衬砌层；上述减震层为5～10cm厚的加气混凝土或10～20cm厚的通用合成橡胶层，初期支护层和减震层沿隧道纵向2米等间距地设置环形减震缝，环形减震缝的缝宽为5cm，且初期支护层上端额减震缝与减震层上的减震缝错位设置，防水层为沥青复合柔性防水卷材KSF‑515，防水层的沥青复合柔性防水卷材相互之间的接合部采用沥青防水涂料填充，保温层为10～20cm的聚氨酯硬泡。本实用新型专利技术适用于高海拔寒区不良地质隧道穿越断层破碎带区段。本实用新型专利技术在满足结构承载能力的同时，具有长期有效的保温减震的特点，同时施工方便，经济性好。

A Thermal Insulation and Shock Absorption Structure for Tunnel in Alpine Seismic Zone of Plateau

【技术实现步骤摘要】
一种高原高寒地震带隧道保温减震结构
本技术涉及隧道保温减震构造，特别是涉及适用于长冬无夏、高海拔严寒地区穿越断层破碎带不良地质段的隧道施工环境的隧道保温减震结构。
技术介绍
我国位于世界两大地震带-环太平洋地震带与欧亚地震带之间，断层带较多且分布广泛，特别是西部地区，大型断裂带分布较为密集，地震风险大，不同规模的断层不计其数。随着近几年国家对西部地区开发建设，公路工程、铁路工程等基础建设越来越多，西部地区群山万壑，隧道工程在高海拔寒区施工将会大规模出现，不可避免地会穿越不同规模的中小型断层。目前我国西南部在建的四川雅西高速公路、川藏铁路等重要线路所在地区的地震活动频繁，地震烈度高，面临着严峻的隧道减震问题。同时，相比于普通地区的隧道工程，寒冷地区修建高海拔隧道工程存在更复杂的技术问题，尤其应当考虑的问题就是冻害的影响。因此，采取有效措施降低地震和冻害对隧道的影响，是隧道工程界迫切需要解决的问题。中国专利文献公开了一种“跨大型活动断裂带隧道抗震型结构”（CN2015103326252）从内到外有初期支护层、减震层、防水层、二次衬砌层，减震层中纵向分布有钢筋，二次衬砌层内有“一”字型减震缝，能实现隧道纵向抗震拉伸和横向剪切变形的减震能力。该专利技术解决了断裂带隧道的抗震问题，但是，它存在以下局限和不足之处：其一，减震效果是通过纵向埋设的钢筋以及二次衬砌的“一”字型或“T”字型减震缝来达到；其二，该结构没有考虑保温的功能，不能满足高寒地带隧道的保温要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种兼具保温、防水、减震性好的高原高寒地震带隧道保温减震结构。本专利技术的目的是这样实现的：一种高原高寒地震带隧道保温减震结构，隧道整个外表面由内向外依次覆盖有初期支护层、减震层、防水层、保温层以及二次衬砌层；上述减震层为5～10cm厚的加气混凝土或10～20cm厚的通用合成橡胶层，初期支护层和减震层沿隧道纵向2米等间距地设置环形减震缝，环形减震缝的缝宽为5cm，且初期支护层上的减震缝与减震层上的减震缝错位设置，防水层为沥青防水卷材，防水层的沥青防水卷材相互之间的接合部采用沥青防水涂料填充，保温层为10～20cm的聚氨酯硬泡。所述通用合成橡胶层为丁苯合成橡胶层。针对目前高寒高海拔地震带隧道施工所遇到的问题，本设计专利技术主要设计出一种适用于高原高寒地震带隧道保温减震结构。该结构包括初期支护、减震层、防水层、保温层以及二次衬砌组成。减震层的存在使地层的变形难于传递到隧道二次衬砌结构上，减小隧道结构的地震动力响应；保温层的存在使衬砌内的温度均大于冰点温度，避免隧道出现冻害现象。本设计的有益效果是：1.在初期支护层与二次衬砌层之间添加设置减震层、防水层以及保温层，兼具隧道的抗震、防水以及保温三种功能，解决了高寒高海拔隧道面临的具体问题。2.减震层采用加气混凝土或丁苯橡胶，具有原材料易得以及施工成本相对低的优点。同时，减震层上等间距预留环形缝口，能有效阻断隧道纵向地震波的传递，达到较好的减震作用，初期支护层上的减震缝与减震层上的减震缝错位设置，除开吸附地震波作用外，对结构强度有所提升。3.聚氨酯软泡作为保温层，具有防腐蚀、成本低的特点。4.沥青复合柔性防卷材KSF-515具有柔韧性好、防水性优良、成本又不高的特点。通过减震层的变形释放围岩位移，使围岩位移难于传递到衬砌，从而减小衬砌的内力，达到减震目的。通过设置隔温材料在衬砌表面（初期支护）与二次衬砌之间，从而有效的阻止围岩热量从隧道衬砌流走,达到隔热保温的目的。本专利技术在满足结构承载能力的同时，具有长期有效的保温减震的特点，同时施工方便，经济性好。本设计经济合理，简单可靠，施工速度快。该系统适用于高原高寒不良地质条件下使用，可有效增强隧道结构的抗震保温性能，提高高寒高海拔隧道穿越断层破碎带的结构安全性。附图说明图1是本技术的剖面示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本设计进一步说明。图中：1.二次衬砌，2.初期支护，3.减震层，4.防水层，5.保温层，6.围岩。图1示出本高原高寒地震带隧道保温减震结构，隧道整个外表面由内向外依次覆盖有初期支护层2、减震层3、防水层4、保温层5以及二次衬砌层1；上述减震层3为5～10cm厚的加气混凝土或10～20cm厚的通用合成橡胶层，初期支护层2和减震层3沿隧道纵向2米等间距地设置环形减震缝，环形减震缝的缝宽为5cm，且初期支护层2上的减震缝与减震层上的减震缝错位设置，防水层4为沥青复合柔性防水卷材KSF-515，防水层的沥青复合柔性防水卷材相互之间的接合部采用沥青防水涂料填充，保温层5为10～20cm的聚氨酯硬泡。通用合成橡胶层为丁苯合成橡胶层。首先施作初期支护2，后复喷一层5～10cm（最好10cm）的加气混凝土作为减震层3，加气混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。根据现场施工进度与初支位移情况，选择合适的时机施作防水层4与保温层5。保温层采用10~20cm（最好20cm）的聚氨酯硬泡，聚氨酯硬泡具有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能，是一种具备保温与防水功能的新型合成材料。待保温层施作完成后，再进行二次衬砌1的浇筑。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高原高寒地震带隧道保温减震结构，其特征在于，隧道整个外表面由内向外依次覆盖有初期支护层（2）、减震层（3）、防水层（4）、保温层（5）以及二次衬砌层（1）；上述减震层（3）为5～10cm厚的加气混凝土或10～20cm厚的通用合成橡胶层，初期支护层（2）和减震层（3）沿隧道纵向2米等间距地设置环形减震缝，环形减震缝的缝宽为5cm，且初期支护层（2）上的减震缝与减震层上的减震缝错位设置，防水层（4）为沥青防水卷材，防水层的沥青防水卷材相互之间的接合部采用沥青防水涂料填充，保温层（5）为10～20cm的聚氨酯硬泡。

【技术特征摘要】
1.一种高原高寒地震带隧道保温减震结构，其特征在于，隧道整个外表面由内向外依次覆盖有初期支护层（2）、减震层（3）、防水层（4）、保温层（5）以及二次衬砌层（1）；上述减震层（3）为5～10cm厚的加气混凝土或10～20cm厚的通用合成橡胶层，初期支护层（2）和减震层（3）沿隧道纵向2米等间距地设置环形减震缝，环...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永清，李学智，刘明江，王渊，张国强，王春早，胡川，周平，
申请(专利权)人：中交隧道局第四工程有限公司，成都交竢工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51