隧道支护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道支护结构，涉及隧道支护技术领域。该隧道支护结构包括外层衬砌、内层衬砌及填充材料。外层衬砌的外侧面用于与围岩的活动断层带对应，且套设于内层衬砌，填充材料为刚珠，且设置于外层衬砌和内层衬砌之间。该隧道支护结构具有既能适应大尺度剪切变形以及拉压弯剪扭组合变形，也能使得在地震后隧道结构的内层衬砌不发生错台破坏的特点。隧道结构的内层衬砌不发生错台破坏的特点。隧道结构的内层衬砌不发生错台破坏的特点。

【技术实现步骤摘要】
隧道支护结构


[0001]本专利技术涉及隧道支护
，具体而言，涉及一种隧道支护结构。

技术介绍

[0002]随着我国交通建设的发展，隧道逐渐发展为穿越复杂地质环境的主要手段，但相应的工程问题也难以避免，其中，隧道穿越大尺度活动断裂的工程难题亟待解决。
[0003]活动断裂对隧道工程的影响主要分为两类：(1)断层错动的永久变形引起的破坏，主要为相对剪切变形引起隧道衬砌的剪切破坏及其拉压弯剪扭组合破坏；(2)地震波在断层带和非断层带地层的差异震动引起隧道衬砌的变形破坏，前者的破坏程度远大于后者。目前解决此问题的技术手段主要为：(1)采用柔性接头连接的分段衬砌；(2)扩挖后喷射泡沫混凝土缓冲层。第一种方法的错动量有限，且不适用于断层宽度较小的断层，第二种方法对于断层宽度较大时扩挖量大，且断层错动量大时工程量急剧增加，在静力条件下硐室尺寸增大使隧道不稳定性风险增加。此外，在地震发生后，这两种方法均易出现衬砌错台的问题，且难以适应拉压弯剪扭组合变形，将影响生命线工程正常使用，阻碍后期救援。
[0004]有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的隧道支护结构显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种隧道支护结构，其具有既能适应大尺度剪切变形以及拉压弯剪扭组合变形，也能使得在地震后隧道结构的内层衬砌不发生错台破坏的特点。
[0006]本专利技术提供一种技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种隧道支护结构，包括外层衬砌、内层衬砌及填充材料；
[0008]所述外层衬砌的外周面用于与围岩的活动断层带对应，且套设于所述内层衬砌，所述填充材料为刚珠，且设置于所述外层衬砌和所述内层衬砌之间。
[0009]结合第一方面，在第一方面的另一种实现方式中，所述外层衬砌包括第一适应段，所述第一适应段为钢筋碎石笼或橡胶。
[0010]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述外层衬砌包括至少两段所述第一适应段，所述外层衬砌还包括至少一段第二适应段；
[0011]所述第二适应段设置于相邻两段所述第一适应段之间，且所述第二适应段能够沿所述内层衬砌的轴向方向拉伸或压缩。
[0012]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述第二适应段为内空钢筋笼；
[0013]所述第二适应段为压缩为褶皱型且可拉伸的内空钢筋笼，或压缩为褶皱型且可伸缩的内空钢筋笼。
[0014]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述隧道支
护结构还包括搭接件，所述搭接件搭接于所述外层衬砌的内侧面和所述内层衬砌的外表面，且位于所述外层衬砌的一端，并用于搭接于相邻的非活动断层带内衬的外表面。
[0015]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述搭接件为钢筋碎石笼。
[0016]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述内层衬砌包括多片管片和多个连接部，多个所述管片依次连接以形成环形的所述内层衬砌；
[0017]所述管片的内侧面间隔开设有多条第一加固槽，所述第一加固槽沿轴向方向延伸，所述连接部安装于所述第一加固槽内，以连接所述轴向方向上相邻的两片所述管片。
[0018]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述管片的内侧面上还开设有第二加固槽，所述第二加固槽沿所述管片的周向延伸设置。
[0019]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种隧道结构，其包括所述的隧道支护结构。所述隧道支护结构包括外层衬砌、内层衬砌及填充材料；所述外层衬砌的外周面用于与围岩的活动断层带对应，且套设于所述内层衬砌，所述填充材料为刚珠，且设置于所述外层衬砌和所述内层衬砌之间。
[0020]结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，所述内层衬砌与相邻的非活动断层带内衬的之间留有伸缩间隔。
[0021]相比现有技术，本专利技术实施例提供的隧道支护结构相对于现有技术的有益效果包括：
[0022]该隧道支护结构包括外层衬砌、内层衬砌及填充材料，其中，外层衬砌的外侧面用于与围岩的活动断层带对应，且外层衬砌套设于内层衬砌，而填充材料为刚珠，并设置于外层衬砌和内层衬砌之间，从而在活动断层带错动发生时，外侧衬砌会随之产生位移变形，由于内层衬砌和外层衬砌之间设有密度较大，且阻尼较小的刚珠构成的填充材料，这使得填充材料能够随外层衬砌的位移变形而出现相互运动和空间转移，从而适应错动发生后的外侧衬砌的位置及形状变化，从而减小甚至消除活动断层带错动对内层衬砌的影响，进而实现适应大尺度剪切变形以及拉压弯剪扭组合变形，且使得在地震后隧道结构的内层衬砌不发生错台破坏的目的，以保障隧道结构正常使用。
[0023]本专利技术实施例提供的隧道结构相对于现有技术的有益效果与上述的隧道支护结构相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的隧道支护结构应用于隧道结构时的结构示意图。
[0027]图2为图1中II处的结构放大示意图。
[0028]图3为本专利技术实施例提供的隧道支护结构变形前剖面结构示意图。
[0029]图4为本专利技术实施例提供的隧道支护结构在受到活动断层带挤压变形后的一种剖面结构示意图。
[0030]图5为本专利技术实施例提供的隧道支护结构在受到活动断层带挤压变形后的另一种剖面结构示意图。
[0031]图6为本专利技术实施例提供的隧道支护结构的内层衬砌的结构示意图。
[0032]图标：100
‑
隧道结构；20
‑
内衬；10
‑
隧道支护结构；11
‑
外层衬砌；111
‑
第一适应段；112
‑
第二适应段；113
‑
填充空间；12
‑
内层衬砌；120
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管片；121
‑
第一加固槽；122
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第二加固槽；123
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连接部；13
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填充材料；15
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搭接件；900
‑
围岩；910
‑
活动断层带。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道支护结构，其特征在于，包括外层衬砌(11)、内层衬砌(12)及填充材料(13)；所述外层衬砌(11)的外周面用于与围岩(900)的活动断层带(910)对应，且套设于所述内层衬砌(12)，所述填充材料(13)为刚珠，且设置于所述外层衬砌(11)和所述内层衬砌(12)之间。2.根据权利要求1所述的隧道支护结构，其特征在于，所述外层衬砌(11)包括第一适应段(111)，所述第一适应段(111)为钢筋碎石笼或橡胶。3.根据权利要求2所述的隧道支护结构，其特征在于，所述外层衬砌(11)包括至少两段所述第一适应段(111)，所述外层衬砌(11)还包括至少一段第二适应段(112)；所述第二适应段(112)设置于相邻两段所述第一适应段(111)之间，且所述第二适应段(112)能够沿所述内层衬砌(12)的轴向方向拉伸或压缩。4.根据权利要求3所述的隧道支护结构，其特征在于，所述第二适应段(112)为内空钢筋笼；所述第二适应段(112)为压缩为褶皱型且可拉伸的内空钢筋笼，或压缩为褶皱型且可伸缩的内空钢筋笼。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇文革，段东亚，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：