一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌制造技术

本发明专利技术公开了一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，包括初期支护和二次衬砌，设置在隧道内壁的初期支护，设置在所述初期支护内壁的二次衬砌包括柔性节段和刚性节段，所述柔性节段和所述刚性节段沿所述隧道的轴向依次间隔设置，且所述柔性节段与所述刚性节段固定连接，所述柔性节段的强度低于所述刚性节段的强度；本发明专利技术通过将二次衬砌设置成为刚性节段和柔性节段依次连接，并保证柔性节段相对于刚性节段更易被破坏，在遇到地震等引起的突发错动时，柔性节段发生破坏，相邻刚性节段发生相对错动而不会引起自身的破坏，对突发地层错动事先有防护，事后的救援和灾后恢复也更加方便。方便。方便。

【技术实现步骤摘要】
一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌


[0001]本专利技术涉及隧道衬砌领域，具体涉及一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌。

技术介绍

[0002]目前，随着隧道建设规模的不断扩大，建设中遇到的地质条件越来越复杂，其中断层破碎带就是常遇到的不良地质之一。断层破碎带隧道围岩条件复杂，岩体破碎，地层结构不稳定，一旦发生地震等突发地质灾害，极易产生突发的隧道衬砌错动。
[0003]针对穿越断层破碎带工况，传统隧道采取的措施主要是进行注浆加固围岩及加强支护措施，一旦地层发生错动，不仅隧道的损坏程度大，同时损坏的位置也具有随机性，对灾害的防护、事后的救援和灾后重建造成很大的困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是传统隧道衬砌强度相同，地层发生错动，隧道的损坏程度大、随机性强，目的在于提供一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，解决了隧道衬砌错动后损失难以控制的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，包括：
[0007]设置在隧道内壁的初期支护；
[0008]设置在所述初期支护内壁的二次衬砌，其包括柔性节段和刚性节段，所述柔性节段和所述刚性节段沿所述隧道的轴向依次间隔设置，且所述柔性节段与所述刚性节段固定连接；
[0009]其中，所述柔性节段的强度低于所述刚性节段的强度。
[0010]具体地，所述初期支护采用栅格钢架，其呈弧形设置在所述隧道的内壁。
[0011]具体地，所述刚性节段包括：
[0012]弧形工字钢，多个所述弧形工字钢平行设置，且多个所述弧形工字钢的弧心位于同一水平面，并沿所述隧道的轴线设置；
[0013]纵向连接装置，其固定设置在两个相邻的所述弧形工字钢之间；
[0014]锚固组件，其内端与所述纵向连接装置连接，所述锚固组件的外端与所述隧道的内壁固定连接。
[0015]具体地，所述纵向连接装置包括多个平行设置的纵向连接组件，其与所述隧道的轴线平行设置，所述纵向连接组件的两端分别与两个相邻设置的所述弧形工字钢固定连接。
[0016]优选地，多个所述纵向连接组件沿所述弧形工字钢的弧长方向分布，且一个所述纵向连接装置至少包括五个所述纵向连接组件；
[0017]两个相邻的所述纵向连接装置的多个纵向连接组件一一对称设置，其对称面为所
述弧形工字钢的径向剖面。
[0018]具体地，所述锚固组件包括：
[0019]锚墩；
[0020]锚索，其内端与所述锚墩固定连接，所述锚索的外端与所述隧道的内壁固定连接；
[0021]所述锚墩与所述纵向连接组件连接，且对所述纵向连接组件施加向外的作用力。
[0022]优选地，所述纵向连接组件包括：
[0023]两个平行设置的纵向工字钢，两个所述纵向工字钢之间设置有供所述锚索穿过的间隙；
[0024]所述锚墩设置在所述纵向工字钢的内侧面，且与所述纵向工字钢的内侧面贴合，所述锚墩对所述纵向工字钢施加向外的作用力。
[0025]作为一个实施方式，相邻的两个所述锚固组件在所述隧道的轴线方向上的距离为3～4m，所述锚索的长度为所述隧道跨度的1.5倍，所述锚索的根数与所述纵向连接装置内的所述纵向连接组件的数量相同。
[0026]具体地，所述柔性节段包括：
[0027]弧形钢板，两个所述弧形钢板平行设置，且分别嵌入两个相邻的所述刚性节段内；
[0028]纵向钢筋，其与所述隧道的轴线平行设置且位于两个所述弧形钢板之间，所述纵向钢筋的两端分别与两个弧形钢板固定连接，多个纵向钢筋与多个所述纵向连接组件一一对应设置。
[0029]作为一种优选地，所述钢板的高度大于所述二次衬砌的厚度的3/4，所述柔性节段在所述隧道的轴线上的长度为1m。
[0030]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0031]本专利技术通过将二次衬砌设置成为刚性节段和柔性节段依次连接，并保证柔性节段相对于刚性节段更易被破坏，在遇到地震等引起的突发错动时，柔性节段发生破坏，相邻刚性节段发生相对错动而不会引起自身的破坏，对突发地层错动事先有防护，事后的救援和灾后恢复也更加方便。
附图说明
[0032]附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0033]图1是根据本专利技术所述的一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌的结构示意图。
[0034]图2是根据本专利技术所述的一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌的断面示意图。
[0035]附图标记：1
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初期支护，2
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二次衬砌，21
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刚性节段，22
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柔性节段，211
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弧形工字钢，212
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纵向工字钢，213
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锚墩，214
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锚索，221
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弧形钢板，222
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纵向钢筋。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对
本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本专利技术的限定。
[0037]另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分。
[0038]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。
[0039]复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后,先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护(一般为喷锚支护)，也称初期支护1，容许围岩产生一定的变形，而又不致于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌(一般是模筑的)，也称二次支护。两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。
[0040]传统的二次衬砌2在隧道内均为同一构造，从而导致具有同一强度，在发生地震等突发地质灾害时，复合型衬砌的被破坏位置不易预测，且可能出现破坏范围较大。
[0041]实施例一
[0042]本实施例为了解决上述问题，提供一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，包括初期支护1和二次衬砌2。
[0043]设置在隧道内壁的初期支护1，初期支护1是在进行暗挖施工时的一项安全的施工保护措施，本实施例中的初期支护1采用栅格钢架，其呈弧形设置在隧道的内壁，其设计强度应满足断层带不发生地层错动的工况。
[0044]设置在初期支护1内壁的二次衬砌2，二次衬砌2是隧道工程施工在初期支护1内侧施作的模筑混凝土或纵向钢筋222混凝土衬砌，与初期支护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，其特征在于，包括：设置在隧道内壁的初期支护；设置在所述初期支护内壁的二次衬砌，其包括柔性节段和刚性节段，所述柔性节段和所述刚性节段沿所述隧道的轴向依次间隔设置，且所述柔性节段与所述刚性节段固定连接；其中，所述柔性节段的强度低于所述刚性节段的强度。2.根据权利要求1所述的一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，其特征在于，所述初期支护采用栅格钢架，其呈弧形设置在所述隧道的内壁。3.根据权利要求1所述的一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，其特征在于，所述刚性节段包括：弧形工字钢，多个所述弧形工字钢平行设置，且多个所述弧形工字钢的弧心位于同一水平面，并沿所述隧道的轴线设置；纵向连接装置，其固定设置在两个相邻的所述弧形工字钢之间；锚固组件，其内端与所述纵向连接装置连接，所述锚固组件的外端与所述隧道的内壁固定连接。4.根据权利要求3所述的一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，其特征在于，所述纵向连接装置包括多个平行设置的纵向连接组件，其与所述隧道的轴线平行设置，所述纵向连接组件的两端分别与两个相邻设置的所述弧形工字钢固定连接。5.根据权利要求4所述的一种穿越断层带的刚柔结合型隧道复合式衬砌，其特征在于，多个所述纵向连接组件沿所述弧形工字钢的弧长方向分布，且一个所述纵向连接装置至少包括五个所述纵向连接组件；两个相邻的所述纵向连接装置的多个纵向连接组件一一对称设置，其对称面为所述弧形工字钢的径向剖面。6.根据权利要求4或...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁松，魏成策，王星光，黎良仆，李鹏，张生，邱瑞，黄强，
申请(专利权)人：中铁十七局集团城市建设有限公司，
类型：发明
国别省市：