一种隧道保温减震元件及其施工方法技术

本发明专利技术属于隧道配套结构相关技术领域，并公开了一种隧道保温减震元件，该隧道保温减震元件采用橡胶隔震垫的形式，并且沿着隧道周向方向依次布置在初期支护与二次衬砌之间，其中橡胶隔震垫贴近初期支护的第一侧面为平整表面，并且通过多个膨胀螺栓与初期支护之间进行固定；橡胶隔震垫贴近二次衬砌的第二侧面呈彼此间隔的锯齿形表面结构，并且在相邻锯齿形表面结构之间形成有独立的孔状结构；该第二侧面通过防水层与二次衬砌之间进行贴合。本发明专利技术还公开了相应的施工方法。通过本发明专利技术，能够更加有效地同步解决现有隧道的保温以及减震防震问题，同时具备结构紧凑、高效节能、便于施工和环境适应性好等优点。环境适应性好等优点。环境适应性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道保温减震元件及其施工方法


[0001]本专利技术属于隧道配套结构相关
，更具体地，涉及一种隧道保温减震元件及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前在各类工程建设中均普遍使用到隧道。例如，对于一些地理环境复杂的铁路工程，隧道施工构成了关键性的工艺环节之一。根据相关资料统计，建设于寒区的铁路隧道半数以上发生了不同程度的冻害，其中部分隧道冻害程度较为严重。此外，近年来世界范围内发生的一些地震事件，对各类隧道也造成大小不一的损害。近年来，这些日益突出的隧道防震问题逐渐引起了重视。
[0003]针对以上隧道冻害及防震问题，以往已采取了许多治理方法，如铺设保温层、加电热板，设计地震预警等，但效果仍然有限。专利检索发现，现有技术已经提出了少量隧道保温或防震方案。例如，CN212608355U提出了一种季节性公路隧道保温结构，其中通过喷涂透明的隔热层来实现衬砌保温功能。CN206220980U公开了一种严寒地区隧道防寒保温结构，其中通过设置阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料层、抗裂砂浆层和热镀锌钢丝网层等，由此实现对隧道的防寒保温。又如，CN11451769A公开了一种抗震管片、隧道抗震管片支护结构及抗震方法，等等。
[0004]然而，进一步的研究表明，上述现有技术仍然存在以下的缺陷或不足：首先，此类保温结构的保温效果有限，往往仅能实现简单的耗能加热功能，或是具备一定的隔热功能但耐久性较差，且在施工效率和材料成本等方面存在不足；其次，现有方案上对于隧道构造的减震防震功能考虑不足，尤其是，若隧道运营后出现较大地震，隧道衬砌不可避免会受损。因此，如何尽量避免地震造成衬砌结构的损害，还能起到隔热保温目的，研发一种新型结构或施工工艺已显得迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或需求，本专利技术的目的在于提供一种隧道保温减震元件及其施工方法，其中通过对整个元件的构造组成及其运行机理重新进行设计，同时围绕其施工工艺的关键条件等方面进行针对性改进，相应能够更加有效地同步解决现有隧道的保温及减震问题，同时具备结构紧凑、高效节能、便于施工和环境适应性好等优点，因而尤其适用于寒区高速铁路隧道或者地震风险区隧道的应用场合。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种隧道保温减震元件，其特征在于，该隧道保温减震元件采用橡胶隔震垫的形式，并且沿着隧道周向方向依次布置在初期支护与二次衬砌之间，其中：
[0007]所述橡胶隔震垫贴近初期支护的第一侧面为平整表面，并且通过多个膨胀螺栓与初期支护之间进行固定；
[0008]所述橡胶隔震垫贴近二次衬砌的第二侧面呈彼此间隔的锯齿形表面结构，并且在
相邻锯齿形表面结构之间形成有独立的孔状结构；此外，该第二侧面通过防水层与二次衬砌之间进行贴合。
[0009]作为进一步优选地，所述橡胶隔震垫优选采用下列材质的一种或其组合：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氯醚橡胶、硅橡胶。
[0010]作为进一步优选地，所述橡胶隔震垫的关键结构参数优选设计如下：平均厚度为4cm～8cm，一般以
‑
40℃～100℃条件下的使用压力小于3.0MPa。
[0011]作为进一步优选地，所述锯齿形表面结构优选为均匀的阵列式排列的条状结构，也可以是阵列式或梅花形布置的点状结构，并且其最大凸出高度为3cm以上；此外，锯齿带或锯齿块净距优选为6cm～10cm，所相邻之间的通道结构还可兼做排水通道。
[0012]作为进一步优选地，所述隧道优选为寒区高速铁路隧道或者地震风险区隧道。
[0013]按照本专利技术的另一方面，还提供了相应的施工方法，其特征在于，该施工方法包括下列步骤：
[0014]步骤一，对初期支护进行表面平整化处理，并确保无空鼓、裂缝或疏松；
[0015]步骤二，将橡胶隔震垫的第一侧面贴近初期支护，然后通过多个膨胀螺栓进行固定；
[0016]步骤三，将橡胶隔震垫的第二侧面贴近二次衬砌，并黏附或铺挂防水层；接着，将防水层与橡胶隔震垫进行焊接悬挂，同时在边墙位置进行引孔处理。
[0017]作为进一步优选地，在步骤一中，对初期支护的表面平整化处理优选要求其表面平整度满足D/L≤1/50，其中D表示基面上相邻两凸面之间的凹陷深度，L表示基面上相邻两凸面之间的距离。
[0018]作为进一步优选地，在步骤二中，对于每张橡胶隔震垫，优选采用四排环向、三排纵向的方式来布置膨胀螺栓。
[0019]作为进一步优选地，在步骤二中，所述膨胀螺栓的布置环向间距优选为30cm左右，并且纵向和环向之间均设置有20mm以内的间隙。
[0020]作为进一步优选地，在步骤三中，采用采用热熔焊枪将将防水层与橡胶隔震垫进行焊接悬挂，同时在边墙位置采用波纹管引孔。
[0021]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下技术优点：
[0022](1)本专利技术充分结合隧道的环境及运行特点进行考虑，并在此基础上对整个元件的构造组成尤其是工作机理重新进行了改进设计，相应能够有效地同步解决现有隧道的保温减震问题，并且还能够有效防止隧道结构被地震震坏，减小地震冲击波对结构的冲击；
[0023](2)本专利技术还通过对橡胶隔振垫的具体结构及关键性能参数作出了进一步针对性改进，较多的实际工程测试表明，这些具体结构及工作参数能够更好地提供保温减震效果，相应可有效解决现有技术功能单一的问题，并显著提高施工效率，降低成本；
[0024](3)本专利技术的隧道保温减震元件整体结构紧凑、便于安装和施工、环境适应性强，是一种经济节能、高效高质量的保温减震手段，因而尤其适用于寒区高速铁路隧道或者地震风险区隧道之类对象的应用场合。
附图说明
[0025]图1是按照本专利技术的隧道保温减震元件的主体结构示意图；
[0026]图2是用于示范性显示按照本专利技术的隧道保温减震元件设置于隧道时的结构剖视图；
[0027]图3是按照本专利技术的隧道保温减震元件的布置平面示意图。
[0028]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0029]1‑
初期支护；2
‑
二次衬砌；3
‑
橡胶隔震垫；4
‑
防水层；5
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膨胀螺栓；51
‑
安装间隙。
具体实施方式
[0030]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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]图1是按照本专利技术的隧道保温减震元件的主体结构示意图。如图1所示，该隧道保温减震元件采用橡胶隔震垫3的形式，并且沿着隧道周向方向依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道保温减震元件，其特征在于，该隧道保温减震元件采用橡胶隔震垫(3)的形式，并且沿着隧道周向方向依次布置在初期支护(1)与二次衬砌(2)之间，其中：所述橡胶隔震垫(3)贴近初期支护(1)的第一侧面为平整表面，并且通过多个膨胀螺栓(5)与初期支护(1)之间进行固定；所述橡胶隔震垫(3)贴近二次衬砌(2)的第二侧面呈彼此间隔的锯齿形表面结构，并且在相邻锯齿形表面结构之间形成有独立的孔状结构；此外，该第二侧面通过防水层(4)与二次衬砌(2)之间进行贴合。2.如权利要求1所述的一种隧道保温减震元件，其特征在于，所述橡胶隔震垫(3)优选采用下列材质的一种或其组合：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氯醚橡胶、硅橡胶。3.如权利要求1或2所述的一种隧道保温减震元件，其特征在于，所述橡胶隔震垫(3)的关键结构参数优选设计如下：平均厚度为4cm～8cm，
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40℃～100℃条件下的使用压力小于3.0MPa。4.如权利要求1
‑
3任意一项所述的一种隧道保温减震元件，其特征在于，所述锯齿形表面结构优选为均匀的阵列式排列，并且其最大凸出高度为3cm以上；此外，锯齿带或锯齿块净距优选为6cm～10cm，相邻之间的通道结构还可兼做排水通道。5.如权利要求1
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4任意一项所述的一种隧道保温减震元件，其特征在于，所述隧道优...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨星智，吴青华，李曙光，王青松，刘博，何炳兴，高三兵，龙平兵，姜冬生，邹阳，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：