一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构，包括隧道本体，所述隧道本体由若干衬砌结构独立节段拼接而成，其中，每相邻两个衬砌结构之间设有变形缝，所述变形缝中设有柔性连接带连贯该两个衬砌结构。通过设置在变形缝处具有一定“可拉伸、可压缩、可弯折变形和可局部破坏而不影响其防水功能”的止导水式橡胶止水柔性连接带，弱化衬砌节段的纵向刚度，不纵向传递结构内力和变形，可减少相邻节段相互挤压而导致变形缝两侧混凝土受压开裂破坏甚至压溃破坏；同时，通过柔性连接带的变形、应力集中和局部破坏等吸收大量的地震能量，减小作用衬砌结构的地震内力峰值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构


[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不等长自适应多节段衬砌结构。

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，这就导致隧道洞身各处的衬砌结构位移不同步，容易造成衬砌结构的破坏。如图1所示。

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不等长自适应多节段衬砌结构，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不等长自适应多节段衬砌结构，包括隧道本体，所述隧道本体由若干衬砌结构独立节段拼接而成，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，且每相邻两个衬砌结构之间设有变形缝，所述变形缝中设有柔性连接带连贯该两个衬砌结构，所述柔性连接带包括带体、设于带体一侧的多个拱起和设于带体另一侧的多个三角剖口，所述拱起与所述三角剖口一一对应设置，且所述三角剖口与所述拱起的中心对称轴同轴设置。
[0006]进一步地，所述拱起与所述带体围成等腰梯形，或者，所述拱起与所述带体围成一具有圆弧顶的多边形。
[0007]进一步地，所述柔性连接带采用橡胶注塑而成。
[0008]进一步地，所述衬砌结构包括在隧道本体位于活动断裂带两端的洞身设置若干段第一衬砌结构、在隧道本体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和在隧道本体位于活动断裂带的洞身设置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。
[0009]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的一段过渡衬砌结构，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。
[0010]进一步地，所述第二衬砌结构的节段长度设为8米，相邻二个第二衬砌结构之间的变形缝设为15厘米。
[0011]进一步地，所述第一衬砌结构的节段长度设为16米，相邻二个第一衬砌结构之间的变形缝设为3厘米。
[0012]进一步地，所述第三衬砌结构的节段长度设为24米，相邻二个第三衬砌结构之间的变形缝设为3厘米。
[0013]进一步地，所述过渡衬砌结构的节段长度设为16米，所述过渡衬砌结构两端的变形缝设为3厘米。
[0014]进一步地，所述外侧衬砌的钢筋混凝土结构采用C35等级，其最大厚度设为60厘米。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0016]本专利技术通过设置在变形缝处具有一定“可拉伸、可压缩、可弯折变形和可局部破坏而不影响其防水功能”的止导水式橡胶止水柔性连接带，弱化衬砌节段的纵向刚度，不纵向传递结构内力和变形，可减少相邻节段相互挤压而导致变形缝两侧混凝土受压开裂破坏甚至压溃破坏；同时，通过柔性连接带的变形、应力集中和局部破坏等吸收大量的地震能量，减小作用衬砌结构的地震内力峰值。
[0017]本专利技术通过将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
[0018]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。
[0019]图1为本专利技术穿越活动断裂带的隧道地震过程中的位移示意图；
[0020]图2为本专利技术一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术的其中一种柔性连接带的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术的其中另一种柔性连接带的结构示意图。
[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；1、带体；2、拱起；3、三角剖口。
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，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不等长自适应多节段衬砌结构，包括隧道本体，所述隧道本体由若干衬砌结构独立节段拼接而成，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，且每相邻两个衬砌结构之间设有变形缝，所述变形缝中设有柔性连接带连贯该两个衬砌结构，所述柔性连接带包括带体、设于带体一侧的多个拱起和设于带体另一侧的多个三角剖口，所述拱起与所述三角剖口一一对应设置，且所述三角剖口与所述拱起的中心对称轴同轴设置。2.根据权利要求1所述的一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构，其特征在于，所述拱起与所述带体围成等腰梯形，或者，所述拱起与所述带体围成一具有圆弧顶的多边形。3.根据权利要求1或2所述的一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构，其特征在于，所述柔性连接带采用橡胶注塑而成。4.根据权利要求1所述的一种隧道穿越活动断裂带不等长自适应多节段衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构包括在隧道本体位于活动断裂带两端的洞身设置若干段第一衬砌结构、在隧道本体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和在隧道本体位于活动断裂带的洞身设置若干段第三衬砌结构，所述第二衬砌结...

【专利技术属性】
技术研发人员：万炳宏，周跃峰，付德伟，姜波，肖霞林，周俊成，张涛，崔宏章，尹厚继，林高山，刘丰，曾馨平，刘涛林，劳业亮，
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成兰铁路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：