一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构及施工方法，包括在隧道位于活动断裂带两端的洞身设置若干段第一衬砌结构，在隧道位于活动断裂带两端过渡段的洞身设置若干段第二衬砌结构，在隧道位于活动断裂带的洞身设置若干段第三衬砌结构，第二衬砌结构的节段长度＜第一衬砌结构的节段长度＜第三衬砌结构的节段长度。本发明专利技术的衬砌结构节段与其周边地质的刚度比相对较小，地震发生时，作用在衬砌结构节段上地震内力峰值也相对较少，从而减少了对衬砌结构的破坏。另外，节段间保持相对独立，当地震发生时，衬砌结构的破坏集中在节段连接部位或结构局部，不会导致衬砌结构连续、整体破坏，以保证地震发生时衬砌结构的安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体为一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构及施工方法。

技术介绍

[0002]隧道开挖后，坑道周围地层原有平衡遭到破坏，引起坑道变形或崩塌。为了保护围岩的稳定性，确保行车安全，隧道必须有足够强度的支护结构即隧道衬砌。隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。其作用是：支持和维护隧道的稳定；保持列车运行所需的空间；防止围岩的风化；解除地下水的影响等。因此，隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。隧道衬砌主要由拱圈、边墙、仰拱和底板几部分构成。
[0003]活动断裂带的运动具有时间的不确定性和长期性，其对隧道运营期间的衬砌结构的安全性影响至关重要，同时，隧道穿越活动断裂带段洞身地质条件具有由硬岩到软岩和由软岩到硬岩过渡的特性，其洞身各处的物理力学参数不同且差异往往较大，地震发生时不同地质条件对地震作用动力响应和蠕动位移不同步，而衬砌结构对洞身地质有一定的依附性，故如何合理的设计隧道内衬砌结构以提高其抗震性显得尤其必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构及施工方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构，包括一条穿越活动断裂带的隧道，所述隧道由若干段衬砌结构首尾相接拼接而成，所述衬砌结构由若干沿隧道纵向的围岩开挖面上均匀间隔设置的全断面钢拱架、在相邻钢拱架之间围岩开挖面上铺设有一层由预制混凝土板拼接而成的内层衬砌和浇注并覆盖在所述钢拱架及所述内层衬砌外侧的钢筋混凝土制成的外层衬砌组成。
[0006]进一步地，所述衬砌结构包括位于隧道活动断裂带两端的洞身的若干段第一衬砌结构、位于隧道活动断裂带两端过渡段的洞身的若干段第二衬砌结构和位于隧道活动断裂带的洞身的若干段第三衬砌结构，所述第二衬砌结构的节段长度＜所述第一衬砌结构的节段长度＜所述第三衬砌结构的节段长度。
[0007]进一步地，所述衬砌结构还包括：在相邻的两段第二衬砌结构与第三衬砌结构之间设有一段过渡衬砌结构，所述第二衬砌结构的节段长度＜所述过渡衬砌结构的节段长度＜所述第三衬砌结构的节段长度。
[0008]进一步地，所述第一衬砌结构的节段长度设为16米。
[0009]进一步地，所述第二衬砌结构的节段长度设为8米。
[0010]进一步地，所述第三衬砌结构的节段长度设为24米。
[0011]进一步地，所述过渡衬砌结构的节段长度设为16米。
[0012]一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构的施工方法，所述方法包括以下步骤:
[0013]A、开挖洞室，在洞室内沿隧道纵向的围岩开挖面上间隔施作全断面钢拱架；
[0014]B、在相邻钢拱架之间围岩开挖面上铺设一层预制混凝土板拼接形成内层衬砌，所述层预制混凝土板通过螺栓与所述钢拱架在相接的侧面连接固定；
[0015]C、推进洞室，重复步骤A和B，直至洞室达到一个衬砌结构节段的长度；
[0016]D、在步骤C的节段内搭建钢架结构并浇注混凝土以形成一层覆盖在所述钢拱架及所述内层衬砌外侧的钢筋混凝土制成的外层衬砌；
[0017]E、在隧道内纵向重复步骤A至D，直至隧道贯通。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0019]本专利技术根据隧道穿越活动断裂带段洞身不同地质条件对地震作用动力响应和蠕动位移等特点，设置相应的不等长衬砌结构独立节段。具体的，对地质条件相近的地段设置的衬砌结构节段长度相同；对地质条件差异较大的地段设置的衬砌结构节段长度不同；对地质条件发生突变地段(即较好地质与活动断裂带较差地质接触带结合部—即过渡段)设置的衬砌节段最短。由此，衬砌结构节段与其周边地质的刚度比相对较小，地震发生时，作用在衬砌结构节段上地震内力峰值也相对较少，从而减少了对衬砌结构的破坏。另外，节段间保持相对独立，当地震发生时，衬砌结构的破坏集中在节段连接部位或结构局部，不会导致衬砌结构连续、整体破坏，以保证地震发生时衬砌结构的安全性。
[0020]本专利技术隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构的施工方法，衬砌结构分为内层衬砌和外层衬砌两层结构，其中内层衬砌采用预制混凝土板拼接而成，减少了现场喷射形成混凝土层的麻烦，施工更方便；外层衬砌采用现场浇注的方式，且同一节段衬砌的外层采用同一次浇注完成，保证了混凝土结构的完整性，避免间段灌注混凝土时产生的断层现象出现。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1为本专利技术一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构的示意图。
[0023]图中：100、隧道；200、活动断裂带；300、过渡段；10、第一衬砌结构；20、第二衬砌结构；30、第三衬砌结构；40、过渡衬砌结构。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0027]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0028]此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构，包括一条穿越活动断裂带的隧道，所述隧道由若干段衬砌结构首尾相接拼接而成，其特征在于，所述衬砌结构由若干沿隧道纵向的围岩开挖面上均匀间隔设置的全断面钢拱架、在相邻钢拱架之间围岩开挖面上铺设有一层由预制混凝土板拼接而成的内层衬砌和浇注并覆盖在所述钢拱架及所述内层衬砌外侧的钢筋混凝土制成的外层衬砌组成。2.根据权利要求1所述的一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构包括位于隧道活动断裂带两端的洞身的若干段第一衬砌结构、位于隧道活动断裂带两端过渡段的洞身的若干段第二衬砌结构和位于隧道活动断裂带的洞身的若干段第三衬砌结构，所述第二衬砌结构的节段长度＜所述第一衬砌结构的节段长度＜所述第三衬砌结构的节段长度。3.根据权利要求2所述的一种隧道穿越活动断裂带多节段衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构还包括：在相邻的两段第二衬砌结构与第三衬砌结构之间设有一段过渡衬砌结构，所述第二衬砌结构的节段长度＜所述过渡衬砌结构的节段长度＜所述第三衬砌结构的节段长度。4.根据权利要求3所述的一种隧道...

【专利技术属性】
技术研发人员：万炳宏，周跃峰，廖宏斌，姜波，陆家盛，张涛，尹厚继，林高山，崔宏章，曾馨平，钱文，劳业亮，李红波，郭东，
申请(专利权)人：中铁二十五局集团有限公司中铁二院工程集团有限责任公司土木建筑设计研究一院，
类型：发明
国别省市：