一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法技术

本发明专利技术提供一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法，衬砌接头包括：初支衬层；弹性垫板，弹性垫板位于隧道活断层处，并对应设置于初支衬层内侧，弹性垫板包括内垫板和外垫板，内垫板和外垫板之间设有弹性件；二支衬层，二支衬层沿隧道的内壁自隧道活断层两端向中间延伸，并在隧道活断层中部间隔分布形成安装工位，在安装工位设有柔性衬块。在隧道活端面设置柔性衬块，形成柔性支护，减少隧道发生大距离的错距时的内力，以减少衬砌结构损失，在发生小错距条件下可以实现自动复位，在中错距条件下减少对衬砌支护的损伤，在大错距条件下进行震后修复，具体在震后可以切除预制接头，再安装新的接头实现震后修复。再安装新的接头实现震后修复。再安装新的接头实现震后修复。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法


[0001]本专利技术属于隧道支护的
，具体涉及一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法。

技术介绍

[0002]活断层在国内外分布非常广泛，突发性的断层错动是造成地质灾害的重要因素，对人类的生命财产和工程安全都带来了巨大影响。活动断层错动时产生的同震地表破坏、岩体变形、地表强震及其他次生地质灾害等均可能对穿越活动断层的隧道结构带来冲击。长距离的山岭隧道施工时，因受地形、地质等自然环境情况以及施工设计线路布置的限制，必然面临着隧道跨越活断层的现象。一般地，隧道衬砌属于刚性结构，在随周围移动岩土体产生强制位移后，产生极大的内力，最终将发生结构失稳破坏。
[0003]目前，隧道在大错动量条件下的防护设计理念主要有四种，分别为隔能耗能、柔性铰接、超挖设计及新材料应用等4种类型。对于传统的隧道柔性接头存在的主要问题有：构造复杂，止水功能和抗错功能分离，且在一定错动量之后存在较大的永久变形，造成修复困难。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服上述现有技术中的不足，本申请提供了一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，所述衬砌接头包括：
[0008]初支衬层；
[0009]弹性垫板，所述弹性垫板位于隧道活断层处，并对应设置于所述初支衬层内侧，所述弹性垫板包括内垫板和外垫板，所述内垫板和所述外垫板之间设有弹性件；
[0010]二支衬层，所述二支衬层沿隧道的内壁自隧道活断层两端向中间延伸，并在隧道活断层中部间隔分布形成安装工位，在安装工位设有柔性衬块。
[0011]作为优选，所述弹性件为弹簧，多个所述弹簧在所述内垫板和所述外垫板之间均布。
[0012]作为优选，在所述内垫板和所述外垫板之间设有刚性垫块。
[0013]作为优选，所述柔性衬块包括两个混凝土块，两个混凝土块分别连接安装工位两侧的所述二支衬层；
[0014]在两个所述混凝土块之间设置有锚固筋，所述锚固筋沿隧道的长度方向延伸，其两端分别锚固在两个所述混凝土块内部。
[0015]作为优选，两个所述混凝土块之间还设置有土工膜，所述土工膜为与隧道直径适配的环形结构，所述土工膜的两端对应预埋于两个所述混凝土块内部。
[0016]作为优选，所述柔性衬块为预制件，所述锚固筋和所述土工膜预制于所述柔性衬块内部。
[0017]作为优选，所述混凝土块内壁相互远离的一端设有企口，所述二支衬层端部设有对应伸向所述企口的承接口。
[0018]作为优选，两个所述混凝土块之间填充有柔性填料。
[0019]作为优选，所述柔性衬块为块状拼装件，多个所述柔性衬块沿隧道的周向拼接为对应隧道的环状结构。
[0020]一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头施工方法，在隧道活断层处设置衬砌接头，包括：
[0021]步骤S1，在隧道内壁施作初支衬层；
[0022]步骤S2，在隧道活断层处搭设模板台车，在台车顶部放置弹性垫板；
[0023]步骤S3，放置柔性衬块后施作位于隧道活断层其中一端的二支衬层，接着施作位于隧道活断层另一端的二支衬层；
[0024]步骤S4，待隧道支护结构达到设计强度后，拆除模板台车。
[0025]有益效果：在隧道活端面设置柔性衬块，形成柔性支护，减少隧道发生大距离的错距时的内力，以减少衬砌结构损失，在发生小错距条件下可以实现自动复位，在中错距条件下减少对衬砌支护的损伤，在大错距条件下进行震后修复，具体在震后可以切除预制接头，再安装新的接头做加固处理，以此实现震后修复功能。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0027]图1为本专利技术所提供具体实施例中衬砌接头结构简图；
[0028]图2为本专利技术所提供具体实施例中衬砌接头分布示意图。
[0029]图中：1、衬砌接头；2、隧道；
[0030]101、二支衬层；102、初支衬层；103、刚性垫块；104、弹簧；105、内垫板；106、外垫板；107、混凝土块；108、土工膜；109、锚固筋；110、企口。
具体实施方式
[0031]下面将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，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0033]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情
况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]如图1
‑
2所示，一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，设置于隧道2的隧道活断层处，衬砌接头1包括初支衬层102、弹性垫板和二支衬层101，初支衬层102为混凝土层喷射层，在内侧达到预设强度后支护弹性垫板，在隧道活断层处设置弹性垫板，弹性垫板设置于初支衬层内侧，弹性垫板包括内垫板105和外垫板106，通过模板台车使内垫板105贴紧初支衬层102内壁，内垫板105和外垫板106之间设有弹性件，可以减少隧道发生大距离的错距时的内力，以减少衬砌结构损失，二支衬层101沿隧道的内壁自隧道活断层两端向中间延伸，二支衬层101为混凝土层，二支衬层101可以是整体装配式或者喷射混凝土层，也可以是片状式的拼装式，在此不对二支衬层101的具体结构进行限定，二支衬层101在隧道活断层中部间隔分布形成安装工位，在安装工位设有柔性衬块，柔性衬块可以在隧道发生形变时进行便携，在小错距条件下，弹性垫板可以通过弹性件实现自动复位，中错距条件下减少对衬砌支护的损伤，在大错距条件下，可以拆除弹性垫板和柔性衬块进行震后修复。
[0035]在一可选实施例中，弹性件为弹簧104，弹簧104的两端分别连接内垫板105和外垫板106，为了保证连接的稳定性，内垫板105和外垫板106上分别设置对应弹簧104的盲孔，多个弹簧104在内垫板105和外垫板106之间均布，具体来说，弹簧104在内垫板105和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，其特征在于，所述衬砌接头包括：初支衬层；弹性垫板，所述弹性垫板位于隧道活断层处，并对应设置于所述初支衬层内侧，所述弹性垫板包括内垫板和外垫板，所述内垫板和所述外垫板之间设有弹性件；二支衬层，所述二支衬层沿隧道的内壁自隧道活断层两端向中间延伸，并在隧道活断层中部间隔分布形成安装工位，在安装工位设有柔性衬块。2.根据权利要求1所述的隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，其特征在于，所述弹性件为弹簧，多个所述弹簧在所述内垫板和所述外垫板之间均布。3.根据权利要求2所述的隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，其特征在于，在所述内垫板和所述外垫板之间设有刚性垫块。4.根据权利要求1所述的隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，其特征在于，所述柔性衬块包括两个混凝土块，两个混凝土块分别连接安装工位两侧的所述二支衬层；在两个所述混凝土块之间设置有锚固筋，所述锚固筋沿隧道的长度方向延伸，其两端分别锚固在两个所述混凝土块内部。5.根据权利要求4所述的隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，其特征在于，两个所述混凝土块之间还设置有土工膜，所述土工膜为与隧道直径适配的环形结构，所述土工膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志刚，雷啸天，刘珂源，史广诚，胡杰，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：