本技術(shù)涉及一種隧道抗震結(jié)構(gòu)，更具體地說是一種用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隧道工程的建設(shè)過程中難免會(huì)遇到下穿河流的情況，當(dāng)下穿河道的盾構(gòu)隧道受到地震作用時(shí)，由于地下水的存在對地震作用有增強(qiáng)效果，水下盾構(gòu)隧道段屬于抗震的薄弱環(huán)節(jié)。

2、目前用于盾構(gòu)隧道抗震的設(shè)計(jì)較多，但缺乏針對盾構(gòu)隧道下穿河道區(qū)間抗震的考慮，尤其是針對重點(diǎn)受災(zāi)部位抗震的確定設(shè)計(jì)較少，若是對盾構(gòu)隧道下穿河道段全區(qū)間進(jìn)行加固，則會(huì)顯著增加耗材成本。由于隧道線路遇地震發(fā)生時(shí)形成的活動(dòng)斷層的情況無法完全規(guī)避，因此，下穿河道盾構(gòu)隧道的抗震問題成為必須解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，針對重點(diǎn)受災(zāi)部位為盾構(gòu)隧道下穿河道的區(qū)間抗震提供行之有效的全新方案，可顯著提高隧道的整體抗震能力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一種用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，用于盾構(gòu)隧道下穿河道的區(qū)間抗震，包括氣囊、粘結(jié)層、抗拉加固單元、抗壓加固單元：

4、氣囊呈圓環(huán)狀，貼著隧道內(nèi)壁環(huán)設(shè)一圈，與盾構(gòu)管片沿徑向之間留空、灌注聚氨酯形成一圈所述粘結(jié)層，通過粘結(jié)層相固結(jié)；

5、所述抗拉加固單元用于區(qū)間內(nèi)受到拉應(yīng)力最大的區(qū)域的抗震，在區(qū)間內(nèi)沿隧道縱深間隔設(shè)置有多組，每組抗拉加固單元均是由多個(gè)沿隧道圓周方向間隔分布的抗拉加固裝置組成，每個(gè)抗拉加固裝置用于沿隧道縱深方向相鄰兩盾構(gòu)管片之間的加固，整體呈以兩盾構(gòu)管片的接縫為對稱中心的對稱結(jié)構(gòu)，包括帶有一對預(yù)埋連接結(jié)構(gòu)的預(yù)制混凝土板、一對連接螺栓、一對預(yù)應(yīng)力鋼絞線、消能單元，預(yù)制混凝土板于一對預(yù)埋連接結(jié)構(gòu)處經(jīng)一對連接螺栓分別與兩盾構(gòu)管片相緊固，緊貼兩盾構(gòu)管片外表面，一對預(yù)埋連接結(jié)構(gòu)朝向隧道中心懸伸，相對的端面分別設(shè)置有預(yù)應(yīng)力鋼絞線，一對預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間通過消能單元連接；

6、所述抗壓加固單元用于區(qū)間內(nèi)受到壓應(yīng)力最大的區(qū)域的抗震，包括沿隧道圓周方向依次交錯(cuò)咬合的多個(gè)泡沫記憶金屬板，位于粘結(jié)層內(nèi)，整體與所在處的盾構(gòu)管片內(nèi)表面相適配地貼合并通過粘合層相固結(jié)，相鄰兩個(gè)泡沫記憶金屬板之間通過形變方向順著隧道圓周方向設(shè)置的彈簧張緊。

7、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：

8、所在區(qū)間沿隧道縱深方向的長度為5m。

9、所述抗拉加固單元在區(qū)間內(nèi)沿隧道縱深間隔設(shè)置有3-4組。

10、所述抗壓加固單元整體沿隧道縱深方向的長度連續(xù)。

11、所述消能單元為橫伸于兩預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的柱狀結(jié)構(gòu)，由鋼材制成，消能單元、一對預(yù)應(yīng)力鋼絞線與預(yù)制混凝土板之間均保留間距。

12、按照連接螺栓的位置與外形尺寸，所述預(yù)埋連接結(jié)構(gòu)與預(yù)制混凝土板共同形成有供連接螺栓穿設(shè)的螺栓孔。

13、所述抗壓加固單元的多個(gè)泡沫記憶金屬板中，兩端的泡沫記憶金屬板橫斷面呈l型，之間的泡沫記憶金屬板橫斷面呈相適配的折彎結(jié)構(gòu)，由兩水平段與兩水平段之間的豎直段構(gòu)成，依靠兩水平段與相鄰的兩泡沫記憶金屬板咬合，相鄰兩泡沫記憶金屬板咬合處留有上下兩處間隙，每處間隙均通過若干所述彈簧張緊。

14、與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在：

15、1、降低施工難度、節(jié)約施工成本；

16、在確定盾構(gòu)隧道下穿河道區(qū)間最易受損位置后，針對重點(diǎn)受災(zāi)部位實(shí)施本實(shí)用新型的減隔震結(jié)構(gòu)，相較于全區(qū)間加固，本實(shí)用新型極大地降低了施工難度，節(jié)約了施工成本；

17、2、抗震效果好，尤其適用于盾構(gòu)隧道下穿河道的區(qū)間抗震；

18、本實(shí)用新型設(shè)置氣囊、粘結(jié)層，設(shè)置抗壓加固單元用于區(qū)間內(nèi)受到壓應(yīng)力最大的區(qū)域的抗震，設(shè)置抗拉加固單元用于區(qū)間內(nèi)受到拉應(yīng)力最大的區(qū)域的抗震；利用氣囊對地震作用進(jìn)行直接削弱，利用粘結(jié)層有效封堵盾構(gòu)管片與氣囊之間的空隙，減少水流的滲透，利用抗拉加固單元將沿隧道縱深方向相鄰兩盾構(gòu)管片固定連接成一個(gè)整體，有效防止由于地震斷層沖切使盾構(gòu)產(chǎn)生錯(cuò)位與變形，進(jìn)而提高整體的穩(wěn)定性，利用抗壓加固單元中多個(gè)交錯(cuò)咬合的泡沫記憶金屬板的支撐作用，限制盾構(gòu)管片的變形，各功能協(xié)同作業(yè)，可顯著提高隧道的整體抗震能力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是，用于盾構(gòu)隧道下穿河道的區(qū)間抗震，包括氣囊、粘結(jié)層、抗拉加固單元、抗壓加固單元：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是：所在區(qū)間沿隧道縱深方向的長度為5m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是：所述抗拉加固單元在區(qū)間內(nèi)沿隧道縱深間隔設(shè)置有3-4組。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是：所述抗壓加固單元整體沿隧道縱深方向的長度連續(xù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是：所述消能單元為橫伸于兩預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的柱狀結(jié)構(gòu)，由鋼材制成，消能單元、一對預(yù)應(yīng)力鋼絞線與預(yù)制混凝土板之間均保留間距。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是：按照連接螺栓的位置與外形尺寸，所述預(yù)埋連接結(jié)構(gòu)與預(yù)制混凝土板共同形成有供連接螺栓穿設(shè)的螺栓孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其特征是：所述抗壓加固單元的多個(gè)泡沫記憶金屬板中，兩端的泡沫記憶金屬板橫斷面呈l型，之間的泡沫記憶金屬板橫斷面呈相適配的折彎結(jié)構(gòu)，由兩水平段與兩水平段之間的豎直段構(gòu)成，依靠兩水平段與相鄰的兩泡沫記憶金屬板咬合，相鄰兩泡沫記憶金屬板咬合處留有上下兩處間隙，每處間隙均通過若干所述彈簧張緊。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種用于盾構(gòu)隧道下穿河道段襯砌環(huán)片的減隔震結(jié)構(gòu)，其中：氣囊呈圓環(huán)狀，貼著隧道內(nèi)壁環(huán)設(shè)一圈，與盾構(gòu)管片之間灌注聚氨酯形成一圈粘結(jié)層，通過粘結(jié)層相固結(jié)；抗拉加固單元用于區(qū)間內(nèi)受到拉應(yīng)力最大的區(qū)域的抗震，在區(qū)間內(nèi)沿隧道縱深間隔設(shè)置有多組；抗壓加固單元用于區(qū)間內(nèi)受到壓應(yīng)力最大的區(qū)域的抗震，包括沿隧道圓周方向依次交錯(cuò)咬合的多個(gè)泡沫記憶金屬板，位于粘結(jié)層內(nèi)，整體與所在處的盾構(gòu)管片內(nèi)表面相適配地貼合并通過粘合層相固結(jié)。本技術(shù)針對重點(diǎn)受災(zāi)部位為盾構(gòu)隧道下穿河道的區(qū)間抗震提供行之有效的全新方案，可顯著提高隧道的整體抗震能力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：盧姍青,曾湖清,陳國銀,劉龑,陽帥,金國強(qiáng),代珂,張美英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵北京工程局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240529
技術(shù)公布日：2024/12/30