CN101603429B - 地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构及其构筑方法 - Google Patents

地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构及其构筑方法 Download PDF

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邵生俊
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佘芳涛
杨春鸣
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西安理工大学
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Abstract

本发明公开了一种地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构,从隧道的围岩向内依次铺设有初期支护衬砌、沥青混凝土衬砌和钢筋混凝土衬砌,在钢筋混凝土衬砌中预留有若干变形缝,变形缝的两侧设置预埋有基座和注浆孔的端部衬砌;基座与可伸缩式挡板装置连接,在可伸缩式挡板装置与变形缝之间铺设有玻璃纤维布,由沥青混凝土衬砌、每个变形缝两端的端部衬砌、玻璃纤维布构成若干个空腔,空腔中浇灌有沥青玛蹄脂防渗体。本发明还公开了上述结构的构筑方法,先浇注复合式衬砌结构并预留变形缝;再浇注变形缝两侧的端部衬砌;再安装可伸缩式挡板装置及玻璃纤维布;最后灌注沥青玛蹄脂防渗体。本发明的防渗结构流变性能、防渗性能良好,便于修复。

Description

地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构及其构筑方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑防渗技术领域,属于地裂缝地层隧道衬砌结构变形缝在大位移错动条件下的防渗技术,具体涉及一种地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构,本发明还涉及该防渗结构的构筑方法。
背景技术
[0002] 隧道等地下构筑物的施工中,经常遇到复杂的地质条件,如地裂缝、采空区、溶洞以及陷穴等。尤其是地质构造和不良地质作用下岩土体大面积不均勻沉降引起的地裂缝变形,严重影响地下构筑物的稳定性。具体表现为地裂缝活动引起构筑物的附加应力和附加变形,而地下构筑物的变形过大,将导致其结构破坏而引起渗漏,或导致防渗结构的破坏而引起渗漏。
[0003] 对于地裂缝这种特殊地质条件,隧道结构中采取的防渗措施的有效性直接影响到工程的可靠性。而地裂缝活动产生的机理复杂、位移较大,隧道与其相交的部分,会随之产生过大变形而遭到破坏,因此在隧道的设计、建造与运营过程中,必须采取相应的结构措施来满足地铁隧道稳定性的要求。
[0004] 地裂缝的活动类型不同,隧道衬砌所采用的结构和施工方式也随之有所不同。地下隧道工程中,由于地裂缝活动产生的地层运动造成初期支护衬砌破裂,从而丧失其防水功能,大量地下水沿破裂面汇聚在永久衬砌结构及其变形缝处,这就要求衬砌结构防止开裂,变形缝处构筑的防渗体必须起到很好的防渗作用,否则,大量自由水将流入隧道,致使地下交通中断。因此,预防衬砌结构开裂和变形缝处的防渗体失效,在隧道工程中至关重要。地裂缝区间段隧道衬砌结构的防渗设施既要有封堵衬砌结构可能开裂的功能,还要有适应大变形的能力且不失防渗功能。
[0005] 目前,变形缝处衬砌结构大位移错动采用的防渗方法,是在变形缝处钢筋混凝土衬砌结构变形缝外侧由U型橡胶止水带形成第一道防渗;沿变形缝处衬砌结构断面内、外侧设置两道环形GINA橡胶止水条,并填充可胶固的浆液,形成第二道防渗;沿隧道衬砌结构内壁在变形缝处设置Ω型截水槽,形成第三道防渗。其中GINA止水橡胶带被预压缩,可卸荷回弹适应变形缝扩大;充填浆液胶固体可被再次注浆,增强变形过程中胶结体的密封作用;Ω型截水槽便于更换。该方法虽然采取了多道防渗措施,但其防水效果取决于变形缝伸展变形的程度,以及适应衬砌结构相对错动位移的能力。如果变形缝的伸展变形较大, 橡胶止水条就会失去密封防水的作用,注浆胶结体能否被再次注浆密封不能得到保证。如果横断面上错动位移较大,侧墙上U型橡胶止水带可能被扭曲、拉伸变形,耐久性降低;Ω 型截水槽适应变形能力差,需要频繁更换。
[0006] 传统的隧道防渗措施包括防水混凝土、聚合物防水板、浙青油毡、改性浙青防水板、水膨胀橡胶、止水橡胶带、止水铜板、止水铜垫、GINA橡胶等。初期支护衬砌内壁设置防水板,施工缝、变形缝处设置止水带,应用防水混凝土浇筑永久衬砌结构,变形缝隙内设置 GINA橡胶带。但是,地裂缝活动地层内修建隧道时,地裂缝两侧土体相对位移是无法避免的,且具有持续发展、位移大的特征。地裂缝地层隧道中钢筋混凝土衬砌随上、下盘土体的大位移错动,使得传统的防渗技术及防渗结构难以满足防渗要求,需要开发适宜的地裂缝隧道防渗结构体系。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构,该防渗结构具有较好的防渗效果,可保障隧道在地裂缝地层活动下的正常使用。
[0008] 本发明的另一目的是提供上述防渗结构的构筑方法,该方法能构建地裂缝活动地层引起的隧道衬砌大位移错动变形条件下所需的防渗结构。
[0009] 本发明所采用的技术方案是,一种地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构,在地裂缝区间段地层隧道中,从隧道的围岩向内依次铺设有初期支护衬砌、浙青混凝土衬砌和钢筋混凝土衬砌,初期支护衬砌和浙青混凝土衬砌沿地裂缝区间段通体浇筑,在钢筋混凝土衬砌中预留有若干变形缝,钢筋混凝土衬砌在最外侧变形缝处沿隧道方向各延伸 ail〜2. 5m,钢筋混凝土衬砌中配设有构造钢筋;在变形缝的两侧设置有端部衬砌,端部衬砌中设置有若干预埋的基座和注浆孔,基座与钢筋混凝土衬砌中的构造钢筋连接,下半洞的各个基座埋设在变形缝衬砌结构沉降大的端部衬砌一侧,上半洞的各个基座埋设在变形缝衬砌结构沉降小的端部衬砌一侧;基座通过螺栓与可伸缩式挡板装置连接,在可伸缩式挡板装置的外侧刚性外挡板与变形缝之间铺设有玻璃纤维布,由浙青混凝土衬砌、每个变形缝两端的端部衬砌、玻璃纤维布构成若干个空腔,在各段空腔中浇灌有浙青玛蹄脂防渗体。
[0010] 本发明所采用的另一技术方案是,一种上述地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构的构筑方法,该方法按以下步骤进行:
[0011] 步骤1 :浇注复合式衬砌结构,并预留变形缝
[0012] 在地裂缝区间段隧道开挖成洞时首先做好初期支护衬砌,然后在初期支护衬砌内表面依次浇注形成浙青混凝土衬砌的仰拱、拱墙、拱腰、拱顶,浙青混凝土衬砌沿初期支护衬砌内壁呈封闭环,浙青混凝土衬砌厚度为30cm〜50cm,初期支护衬砌和浙青混凝土衬砌沿地裂缝区间段通体浇筑;再在浙青混凝土衬砌内表面浇注钢筋混凝土衬砌,钢筋混凝土衬砌要预留变形缝的位置,变形缝的预留宽度为IOcm〜15cm,钢筋混凝土衬砌在最外侧变形缝处向两侧各延伸an〜2. 5m,并配设构造钢筋;
[0013] 步骤2 :浇注预留变形缝两侧的端部衬砌
[0014] 在预留变形缝两侧架设预制的模板,并沿钢筋混凝土衬砌内侧边缘预埋基座,基座上设置有螺栓,下半洞的各个基座埋设在变形缝衬砌结构沉降大的端部衬砌一侧,上半洞的各个基座埋设在变形缝衬砌结构沉降小的端部衬砌一侧,将基座与步骤1预留的变形缝两侧的构造钢筋连接,浇注带基座的端部衬砌,浇注过程中预留注浆孔,浇注混凝土凝固后形成变形缝两侧的端部衬砌;
[0015] 步骤3 :分步安装可伸缩式挡板装置
[0016] 利用步骤2浇注好的基座,将可伸缩式挡板装置通过螺栓固定在已浇注好的端部衬砌基座上,在上、下半洞可伸缩式挡板装置衔接的位置,进行一定长度的搭接,搭接长度彡 IOOcm ;[0017] 步骤4 :在可伸缩式挡板装置外侧包裹玻璃纤维布
[0018] 利用步骤3安装的可伸缩式挡板装置,将玻璃纤维布铺垫在可伸缩式挡板装置与变形缝之间,再抽出锁销使得伸缩挡板伸出顶到变形缝的另一端部衬砌端面,封闭变形缝两端端部衬砌与可伸缩式挡板装置之间的间隙,由浙青混凝土衬砌、每个变形缝两端的端部衬砌及玻璃纤维布构成了若干个空腔;
[0019] 步骤5灌注浙青玛蹄脂防渗体
[0020] 将浙青玛蹄脂防渗体浇灌进步骤4得到的各个空腔中即可。
[0021] 本发明的防渗结构,在地裂缝影响区间隧道段的初期支护衬砌和永久衬砌之间增设浙青混凝土衬砌复合层,形成了永久衬砌结构的第一道防渗措施;通过在衬砌结构变形缝内侧设置可伸缩式挡板装置,在钢筋混凝土衬砌结构的变形缝内灌注浙青玛蹄脂防渗体,可阻止浙青玛蹄脂防渗体在水头作用下向隧道洞内产生流变变形,它与永久衬砌结构防渗混凝土形成了第二道防渗措施。
附图说明
[0022] 图1是本发明变形缝防渗结构的纵剖面示意图;
[0023] 图2是本发明变形缝防渗结构中的可伸缩式挡板装置的纵剖面示意图;
[0024] 图3是采用本发明方法构筑的防渗结构变形缝处大位移错动变形前后的纵剖面示意图,其中图a是变形前的示意图,图b是变形后的示意图;
[0025] 图4是本发明构筑方法一个变形缝两端面的可伸缩式挡板装置安装示意图,其中 a为变形缝沉降较大一侧的可伸缩式挡板装置安装示意图,b为变形缝沉降较小一侧的可伸缩式挡板装置安装示意图。
[0026] 图中,1.初期支护衬砌,2.钢筋混凝土衬砌,3.浙青混凝土衬砌,4.变形缝,5.地裂缝,6.浙青玛蹄脂防渗体,7.可伸缩式挡板装置,8.玻璃纤维布,9.围岩,11.端部衬砌, 12.钢质座,13.螺栓,14.弹簧,15.伸缩挡板,16.锁销,17.刚性外挡板,18.注浆孔,19.基座。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0028] 参照图1、图2、图3,本发明的地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构是,在地裂缝区间段地层隧道中,从隧道的围岩9向内依次铺设有初期支护衬砌1、浙青混凝土衬砌 3和钢筋混凝土衬砌2,其中的初期支护衬砌1和浙青混凝土衬砌3沿地裂缝区间段通体浇筑,浙青混凝土衬砌3的厚度为30cm〜50cm,在钢筋混凝土衬砌2中预留有若干变形缝4, 变形缝4的预留宽度为10cm-15cm,钢筋混凝土衬砌2在最外侧变形缝4处沿隧道方向各延伸2m-2. 5m,钢筋混凝土衬砌2中配设有构造钢筋;在变形缝4的两侧设置有端部衬砌11, 端部衬砌11中设置有预埋的基座19和注浆孔18,基座19与钢筋混凝土衬砌2中的构造钢筋连接,下半洞的各个基座19埋设在变形缝4衬砌结构沉降大的端部衬砌11 一侧,上半洞的各个基座19埋设在变形缝4衬砌结构沉降小的端部衬砌11 一侧;基座19上设置有螺栓13,基座19通过螺栓13与可伸缩式挡板装置7连接,可伸缩式挡板装置7的结构是,包括一截面为“L”型的钢质座12,在钢质座12的长边开有与螺栓13连接的螺栓孔,在钢质座12的短边端头垂直固定连接有两块平行设置的刚性外挡板17,两个刚性外挡板17与钢质座12的短边形成一“U”型开口,该“U”型开口中活动放置有一块伸缩挡板15,伸缩挡板15 与“U”型开口底端之间设置有一弹簧14,伸缩挡板15在弹簧14的作用下可以沿该“U”型开口向开口端移动,使得伸缩挡板15顶到变形缝4的一侧端部衬砌11,在该“U”型开口端的两个刚性外挡板17上开有同心的销孔,该销孔中安装有锁销16,可以在安装伸缩挡板15 时控制弹簧14的伸缩长度和伸缩挡板15的外伸长度,便于伸缩挡板15的安装;下半洞的可伸缩式挡板装置7固定于沉降较大的一侧端部衬砌11基座19上,上半洞的可伸缩式挡板装置7固定于沉降较小的一侧端部衬砌11基座19上,在可伸缩式挡板装置7的外侧刚性外挡板17与变形缝4之间铺设有玻璃纤维布8,由浙青混凝土衬砌3、每个变形缝4两端的端部衬砌11、玻璃纤维布8构成了若干个空腔,各段空腔中浇灌有浙青玛蹄脂防渗体6。
[0029] 本发明的防渗结构所采用的浙青混凝土和浙青玛蹄脂防渗体,均属于粘弹塑性材料,具有良好抗渗性、抗震性、耐久性和延展性。浙青混凝土是以浙青为胶结剂,与矿粉、矿物骨料经过加热、拌合、压实而成的,具有较好的防渗能力、延展性和裂缝自密封性,利用它的良好防水性能,能够防止初期支护衬砌1在地裂缝5地层错动中破裂而引起的大量自由水涌至衬砌变形缝4处,起到防渗作用。浙青混凝土具有显著的流变性,利用它的良好流变性能,既可以自动愈合衬砌结构的裂缝,还可以改善衬砌结构的应力状态,在初期支护衬砌 1和钢筋混凝土衬砌2中形成软垫层,改善了地裂缝5处初期支护衬砌1和钢筋混凝土衬砌2在地层大变形的条件下的应力状态,阻隔了由应力集中而引起的剪切破坏。浙青混凝土还具有显著的拉伸变形性能,在地裂缝5持续变形的大变形条件下仍能保持较好的防水性能,充分发挥抗渗能力。浙青混凝土具有显著的防侵蚀作用,浙青混凝土衬砌3能防止侵蚀物质侵蚀钢筋混凝土衬砌2而造成的钢筋混凝土衬砌2破坏。在初期支护衬砌1与钢筋混凝土衬砌2之间加设一层浙青混凝土衬砌3,增加了衬砌本身的防渗效果,并较好地使初期支护衬砌1与钢筋混凝土衬砌2柔性相接,能显著改善衬砌内力和增强衬砌整体的抗震效果。
[0030] 浙青玛蹄脂防渗体6是由浙青和矿粉配制而成,具有较好的防渗效果,是复合衬砌防渗结构中的核心体。该材料常温下为固态,当温度加热到180°C时变成易流动的液态易于灌注。该材料的延展性能较好,能很好地适应衬砌在地裂缝5作用下的大位移错动变形。
[0031] 可伸缩式挡板装置7具有辅助成型和抵挡浙青玛蹄脂防渗体6溢出的作用,首先是伸缩内挡板能很好地保证浙青玛蹄脂防渗体6顺利成型,其次是在地裂缝5活动造成变形缝4两侧端部衬砌11发生大位移错动时,浙青玛蹄脂防渗体6材料由于变形而局部变薄,在地下水头的作用下容易发生向洞内鼓胀而挤出,可伸缩式挡板装置7能有效地抵挡浙青玛蹄脂防渗体6的溢出,较好地保持变形缝4处浙青玛蹄脂防渗体6材料的整体防渗效果。
[0032] 本发明的地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构的构筑方法,按以下步骤实施:
[0033] 步骤1 :浇注复合式衬砌结构,并预留变形缝4
[0034] 参照图1,开挖成洞时首先做好初期支护衬砌1,然后在初期支护衬砌1内表面依次浇注形成浙青混凝土衬砌3的仰拱、拱墙、拱腰、拱顶,浙青混凝土衬砌3沿初期支护衬砌 1内壁呈封闭环,浙青混凝土衬砌3厚度为30cm〜50cm,初期支护衬砌1和浙青混凝土衬砌3沿地裂缝5区间段通体浇筑;再在浙青混凝土衬砌3内表面浇注钢筋混凝土衬砌2,钢筋混凝土衬砌2要预留变形缝4的位置,变形缝4的预留宽度为IOcm〜15cm,钢筋混凝土衬砌2在最外侧变形缝4处向两侧各延伸an〜2. 5m,并配设构造钢筋。
[0035] 浙青混凝土衬砌3是初期支护衬砌1和永久钢筋混凝土衬砌2之间的中间衬砌结构,三者一起构成了复合式衬砌结构。
[0036] 步骤2 :浇注预留变形缝4两侧的端部衬砌11
[0037] 如图2、图3,在预留变形缝4两侧架设预制的模板,并沿钢筋混凝土衬砌2内侧边缘预埋基座19,基座19上设置有外露的螺栓13,各个基座19分别埋设在变形缝4衬砌结构沉降大的下半洞或沉降小的上半洞一侧,将基座19与步骤1预留的变形缝4两侧的构造钢筋连接,可以加强连接强度,浇注带基座19的端部衬砌11,浇注过程中预留注浆孔18,浇注混凝土凝固后形成变形缝4两侧的端部衬砌11,端部衬砌11外壁表面与步骤1中构筑好的浙青混凝土衬砌3构成的环状物的内壁表面相接触。
[0038] 步骤3 :分步安装可伸缩式挡板装置7
[0039] 如图2,利用步骤2所浇注好的基座19,将可伸缩式挡板装置7通过螺栓13固定在已浇注好的端部衬砌11上。可伸缩式挡板装置7在变形缝4两侧的端部衬砌11中的固定位置对应于基座19的预埋位置。可伸缩式挡板装置7的安装位置是:对于同一个变形缝 4,如图4a,下半洞的可伸缩式挡板装置7固定于沉降较大的钢筋混凝土衬砌2的端部衬砌 11上,如图4b,上半洞的可伸缩式挡板装置7固定于沉降较小的钢筋混凝土衬砌2的端部衬砌11上;并在上、下半洞可伸缩式挡板装置7衔接的位置,进行一定长度的搭接,搭接长度> 100cm,保证地裂缝5地层大变形造成变形缝4错动后,衔接的挡板仍能包裹封闭住缝隙。
[0040] 如图2,伸缩挡板15的大小选用50CmX8CmXlCm(长X宽X厚),弹簧14的压缩量选用》8cm,目的是弹簧14安装后,当变形缝4缝隙增大时,弹簧14仍然有弹力能够将伸缩挡板15顶到变形缝4的另一侧端部衬砌11上。可伸缩式挡板装置7结构简单,便于拆换,安装时要求伸缩挡板15的伸缩量> 3cm,随着变形缝4轴向拉伸变形加大,可更换更大伸缩量的伸缩挡板15,适应变形缝4的变化。
[0041] 步骤4 :在可伸缩式挡板装置7外侧包裹玻璃纤维布8
[0042] 利用步骤3安装的可伸缩式挡板装置7,将厚度为2mm、宽度为IOcm〜15cm(与变形缝4宽度相等)的玻璃纤维布8铺垫在可伸缩式挡板装置7与变形缝4之间,再抽出锁销16使得伸缩挡板15伸出顶到变形缝4的另一端部衬砌11端面,封闭变形缝4两端端部衬砌11与可伸缩式挡板装置7之间的间隙,并托住或压紧玻璃纤维布8,防止浇注浙青玛蹄脂防渗体6时通过该间隙外流,由浙青混凝土衬砌3、每个变形缝4两端的端部衬砌11及玻璃纤维布8构成了若干个空腔。
[0043] 步骤5灌注浙青玛蹄脂防渗体6
[0044] 将浙青玛蹄脂防渗体6浇灌进步骤4得到的各个空腔中即可。
[0045] 本发明方法构筑的衬砌防渗结构中,可伸缩式挡板装置7和玻璃纤维布8在灌注浙青玛蹄脂防渗体6材料时,能起到模架的作用,保证浙青玛蹄脂防渗体6材料的顺利成型;当变形缝4两侧的端部衬砌11由于地裂缝5地层运动而产生错动位移时,可伸缩式挡板装置7能很好地抵挡浙青玛蹄脂防渗体6材料因水压的作用而可能向洞内的鼓胀。[0046] 如图3a、图北,为采用本发明方法在隧道衬砌变形缝处构筑的防渗结构变形前后示意图。如图3a,是本发明方法构筑的衬砌防渗结构大位移错动变形前的纵剖面结构,该防渗结构包括地裂缝影响段的外包的浙青混凝土衬砌3和变形缝4处的浙青玛蹄脂防渗体 6。浙青混凝土衬砌3与钢筋混凝土衬砌2组成的复合式衬砌结构本身就具有较好的防渗效果;浙青玛蹄脂防渗体6填充于变形缝4中,起到主要的防渗作用。端部衬砌11位于变形缝4的两侧端面上,两侧端面的内侧预埋基座19,用于安装可伸缩式挡板装置7,变形缝4 两侧各预留若干注浆孔18,用于地裂缝地层运动造成变形缝4发生错动变形后,向变形缝4 内注入新的浙青玛蹄脂防渗体6来填充可能产生的空隙,从而进一步保障防渗结构的防渗效果。如图3b,当发生大位移错动变形后,变形缝4两端的钢筋混凝土衬砌发生相对位移, 外侧的浙青混凝土衬砌3、变形缝4内的浙青玛蹄脂防渗体6和可伸缩式挡板装置7,仍然能够适应性的填充变形缝4,保证了变形缝4的密封。
[0047] 本发明的方法,在地裂缝影响区间隧道段的初期支护衬砌1和永久衬砌之间增设一层浙青混凝土衬砌3,形成了永久衬砌结构的第一道防渗措施。在钢筋混凝土衬砌2结构的变形缝4内灌注浙青玛蹄脂防渗体6,它与永久衬砌结构防渗混凝土形成了第二道防渗措施。衬砌结构变形缝4内侧设置可伸缩式挡板装置7,其一侧固定于钢筋混凝土衬砌2 的端部衬砌11,另一侧的伸缩挡板15可以自由地滑动,能够适应变形缝4两端端部衬砌11 的相对大位移错动。利用可伸缩式挡板装置7的刚度,有效阻止浙青玛蹄脂防渗体6在水头作用下向洞内产生流变变形。从而有效解决了地裂缝影响区间隧道段的防渗漏问题。

Claims (6)

1.一种地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构,其特征在于,在地裂缝(5)区间段地层隧道中,从隧道的围岩(9)向内依次铺设有初期支护衬砌 (1)、浙青混凝土衬砌C3)和钢筋混凝土衬砌O),初期支护衬砌(1)和浙青混凝土衬砌(3) 沿地裂缝(¾区间段通体浇筑,在钢筋混凝土衬砌O)中预留有若干变形缝G),钢筋混凝土衬砌(2)在最外侧变形缝(4)处沿隧道方向各延伸an〜2. 5m,钢筋混凝土衬砌(2)中配设有构造钢筋;在变形缝(4)的两侧设置有端部衬砌(11),端部衬砌(11)中设置有若干预埋的基座(19)和注浆孔(18),基座(19)与钢筋混凝土衬砌O)中的构造钢筋连接,下半洞的各个基座(19)埋设在变形缝(4)衬砌结构沉降大的端部衬砌(11) 一侧,上半洞的各个基座(19)埋设在变形缝(4)衬砌结构沉降小的端部衬砌(11) 一侧;基座(19)通过螺栓 (13)与可伸缩式挡板装置(7)连接,在可伸缩式挡板装置(7)的外侧刚性外挡板(17)与变形缝(4)之间铺设有玻璃纤维布(8),由浙青混凝土衬砌(3)、每个变形缝(4)两端的端部衬砌(11)、玻璃纤维布(8)构成若干个空腔,在各段空腔中浇灌有浙青玛蹄脂防渗体(6)。
2.根据权利要求1所述的变形缝防渗结构,其特征在于,所述变形缝(4)的预留宽度为 IOcm 〜15cm0
3.根据权利要求1所述的变形缝防渗结构,其特征在于,所述可伸缩式挡板装置(7)的结构是,包括一截面为“L”型钢质座(12),在钢质座(12)的长边开有与螺栓(13)连接的螺栓孔,在钢质座(1¾的短边端头垂直固定连接有两块平行设置的刚性外挡板(17),两个刚性外挡板(17)与钢质座(12)的短边形成一“U”型开口,该“U”型开口中活动放置有一块伸缩挡板(15),伸缩挡板(15)与“U”型开口底端之间设置有一弹簧(14),伸缩挡板(15) 在弹簧(14)的作用下可以沿该“U”型开口向开口端移动,在该“U”型开口端的两个刚性外挡板(17)上开有同心的销孔,该销孔中安装有锁销(16)。
4.根据权利要求1所述的变形缝防渗结构,其特征在于,所述的可伸缩式挡板装置(7) 在上、下半洞衔接的位置,搭接长度100cm。
5. 一种权利要求1所述的地裂缝地层隧道复合衬砌变形缝防渗结构的构筑方法,其特征在于,该方法按以下步骤进行:步骤1 :浇注复合式衬砌结构,并预留变形缝在地裂缝(5)区间段隧道开挖成洞时首先做好初期支护衬砌(1),然后在初期支护衬砌(1)内表面依次浇注形成浙青混凝土衬砌(3)的仰拱、拱墙、拱腰、拱顶,浙青混凝土衬砌C3)沿初期支护衬砌(1)内壁呈封闭环,浙青混凝土衬砌C3)厚度为30cm〜50cm,初期支护衬砌(1)和浙青混凝土衬砌(¾沿地裂缝(5)区间段通体浇筑;再在浙青混凝土衬砌 (3)内表面浇注钢筋混凝土衬砌O),钢筋混凝土衬砌(¾要预留变形缝(4)的位置,变形缝⑷的预留宽度为IOcm〜15cm,钢筋混凝土衬砌⑵在最外侧变形缝⑷处向两侧各延伸2m〜2. 5m,并配设构造钢筋;步骤2 :浇注预留变形缝(4)两侧的端部衬砌(11)在预留变形缝⑷两侧架设预制的模板,并沿钢筋混凝土衬砌⑵内侧边缘预埋基座 (19),基座(19)上设置有螺栓(13),下半洞的各个基座(19)埋设在变形缝(4)衬砌结构沉降大的端部衬砌(11) 一侧,上半洞的各个基座(19)埋设在变形缝(4)衬砌结构沉降小的端部衬砌(11) 一侧,将基座(19)与步骤1预留的变形缝(4)两侧的构造钢筋连接,浇注带基座(19)的端部衬砌(11),浇注过程中预留注浆孔(18),浇注混凝土凝固后形成变形缝⑷两侧的端部衬砌(11);步骤3 :分步安装可伸缩式挡板装置(7)利用步骤2浇注好的基座(19),将可伸缩式挡板装置(7)通过螺栓(1¾固定在已浇注好的端部衬砌(11)基座(19)上,在上、下半洞可伸缩式挡板装置(7)衔接的位置,进行一定长度的搭接,搭接长度> IOOcm ;步骤4 :在可伸缩式挡板装置(7)外侧包裹玻璃纤维布(8)利用步骤3安装的可伸缩式挡板装置(7),将玻璃纤维布(8)铺垫在可伸缩式挡板装置⑵与变形缝⑷之间,再抽出锁销(16)使得伸缩挡板(15)伸出顶到变形缝⑷的另一端部衬砌(11)端面,封闭变形缝(4)两端端部衬砌(11)与可伸缩式挡板装置(7)之间的间隙,由浙青混凝土衬砌C3)、每个变形缝(4)两端的端部衬砌(11)及玻璃纤维布(8)构成了若干个空腔;步骤5灌注浙青玛蹄脂防渗体(6)将浙青玛蹄脂防渗体(6)浇灌进步骤4得到的各个空腔中即可。
6.根据权利要求5所述的构造方法,其特征在于,所述的可伸缩式挡板装置(7)的结构是,包括一截面为“L”型钢质座(12),在钢质座 (12)的长边开有与螺栓(1¾连接的螺栓孔,在钢质座(1¾的短边端头垂直固定连接有两块平行设置的刚性外挡板(17),两个刚性外挡板(17)与钢质座(1¾的短边形成一 “U”型开口,该“U”型开口中活动放置有一块伸缩挡板(15),伸缩挡板(15)与“U”型开口底端之间设置有一弹簧(14),伸缩挡板(15)在弹簧(14)的作用下可以沿该“U”型开口向开口端移动,在该“U”型开口端的两个刚性外挡板(17)上开有同心的销孔,该销孔中安装有锁销 (16)。
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