CN104405409B - 设内衬盾构隧道的预制抗震构造 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：环向相邻的管片衬砌之间设置第一变形缝，所述第一变形缝内设置防水弹性密封垫；环向相邻的内衬之间设置第二变形缝，所述第二变形缝设置允许第二变形缝发生环向位移的抗震防水连接件。本发明有效降低了设内衬盾构隧道的整体刚度，增强其在地震作用下适应变形和附加荷载的能力，提高其抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及隧道类，具体讲的是在内衬结构上设置抗震构造。
背景技术
盾构隧道一般采用单层钢筋混凝土管片衬砌，但以下情况有时需要设置内衬：
(1)为了提高铁路盾构隧道结构抗火、耐撞能力；
(2)通过加大隧道纵向刚度，提高隧道抵抗不均匀沉降的能力；
(3)隧道运营期荷载有大幅变化；
(4)结构破损加固；
(5)提高耐久性；
(6)提高隧道光滑度，减小壁面沿程阻力系数，降低通风能耗；
(7)美观等。
内衬可以是全环封闭，也可以是拱部不封闭。内衬与管片之间可以设置防水隔离层，也可以不设置。内衬厚度一般为15-40cm。
但大量的抗震研究表明，单层管片衬砌由于刚度小，接缝处的防水弹性密封垫变形余量大，其抗震性能极好；而设置内衬后，结构刚度大幅度增加，但抗震性能急剧下降，在地震工况下，隧道内衬可能会开裂破坏。
发明内容
针对背景技术中的不足，本发明的目的在于提供一种适应设内衬盾构隧道的抗震需求的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，该抗震构造能适应隧道变形，同时能保证地震工况下的防水要求。
为达到上述目的，本发明设计的一种设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：环向相邻的管片衬砌之间设置第一变形缝，所述第一变形缝内设置防水弹性密封垫；环向相邻的内衬之间设置第二变形缝，所述第二变形缝内设置抗震防水连接件。
优选的，所述防水弹性密封垫的压缩量不小于其长期防水所需的最小压缩量的5-10厘米。
优选的，所述抗震防水连接件包括止水带，嵌设在第二变形缝内并与内衬连接的用于安装止水带的钢构件，所述第二变形缝的两侧壁均设有所述钢构件。
进一步优选的，所述钢构件通过锚筋与内衬连接。
作为优选方案，所述止水带为GINA止水带，所述GINA止水带位于钢构件之间，所述钢构件之间还设有拉紧钢构件的拉紧件。这样，通过GINA止水带起到抗震缓冲的防水的作用。
优选的，所述第二变形缝的两端设有钢板，所述钢板焊接在钢构件上。这样，提供抗剪强度和抗拉强度，抵抗地震时的剪切变形和拉伸变形。
优选的，所述拉紧件为螺栓。
作为另一优选方案，所述止水带为Ω止水带，所述Ω止水带位于第二变形缝的一端并与钢构件密封连接。这样，通过Ω止水起到防水的作用。
优选的，所述钢构件之间设有柔性件。这样，通过柔性件起到缓冲的作用。
进一步优选的，所述柔性为沥青木丝板或低密度PE板。
本发明的有益效果是：环向相邻的管片衬砌之间设置变形缝，变形缝处设置加厚的防水弹性密封垫；环向相邻的内衬之间也设置变形缝，并设置相应的抗震防水连接件。有效降低设内衬盾构隧道的整体刚度，增强其在地震作用下适应变形和附加荷载的能力，提高其抗震性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明内衬出抗震防水连接件的实施方式一；
图3是本发明内衬出抗震防水连接件的实施方式二；
图中：管片衬砌1、第一变形缝2、防水弹性密封垫3、内衬4、第二变形缝5、抗震防水连接件6、钢构件7、锚筋8、GINA止水带9、拉紧件10、钢板11、Ω止水带12、柔性件13。
具体实施方式
如图1所示，本发明设计的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，环向相邻的管片衬砌1之间设置第一变形缝2，所述第一变形缝2内设置防水弹性密封垫3；环向相邻的内衬4之间设置第二变形缝5，所述第二变形缝5内设置抗震防水连接件6。
优选的，所述防水弹性密封垫3的压缩量不小于其长期防水所需的最小压缩量的5-10厘米，也即是防水弹性密封垫3的压缩量满足其长期防水所需的最小压缩量再加5-10mm，也可以根据计算加大或减小最小压缩量的附加值。
如图2和图3所示，所述抗震防水连接件6包括止水带，嵌设在第二变形缝5内并与内衬4连接的用于安装止水带的钢构件7，所述第二变形缝5的两侧壁均设有所述钢构件7。优选的，所述钢构件7通过锚筋8与内衬4连接。
再如图2所示，作为优选方案，所述止水带为GINA止水带9，所述GINA止水带9位于钢构件7之间，所述钢构件7之间还设有拉紧钢构件7的拉紧件10。优选的，所述拉紧件10为螺栓。
优选的，所述第二变形缝5的两端设有钢板11，所述钢板11焊接在钢构件7上。这样，提供抗剪强度和抗拉强度，抵抗地震时的剪切变形和拉伸变形。
再如图3所示，作为另一优选方案，所述止水带为Ω止水带12，所述Ω止水带12位于第二变形缝5的一端并与钢构件7密封连接。
优选的，所述钢构件7之间设有柔性件13。进一步优选的，所述柔性13为沥青木丝板或低密度PE板。
本发明适用的内衬可以是全环封闭，也可以是拱部不封闭的；适用的内衬与管片之间可以设置防水隔离层，也可以不设置；同时部限制适用的内衬厚度；在本发明中亦可采用与GINA止水带类似或同原理制作的止水带；钢构件可以是槽钢或其他加工制作的型钢，一般为槽钢。
Claims (8)
1.一种设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：环向相邻的管片衬砌之间上设置第一变形缝，所述第一变形缝内设置防水弹性密封垫；环向相邻的内衬之间设置第二变形缝，所述第二变形缝设置允许第二变形缝发生环向位移的抗震防水连接件；所述防水弹性密封垫的压缩量不小于其长期防水所需的最小压缩量的5-10厘米；所述抗震防水连接件包括止水带，嵌设在第二变形缝内并与内衬连接的用于安装止水带的钢构件，所述第二变形缝的两侧壁均设有所述钢构件。
2.根据权利要求1所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述钢构件通过锚筋与内衬连接。
3.根据权利要求1或2所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述止水带为GINA止水带，所述GINA止水带位于钢构件之间，所述钢构件之间还设有拉紧钢构件的拉紧件。
4.根据权利要求3所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述第二变形缝的两端设有钢板，所述钢板焊接在钢构件上。
5.根据权利要求3所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述拉紧件为螺栓。
6.根据权利要求1或2所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述止水带为Ω止水带，所述Ω止水带位于第二变形缝的一端并与钢构件密封连接。
7.根据权利要求6所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述钢构件之间设有柔性件。
8.根据权利要求7所述的设内衬盾构隧道的预制抗震构造，其特征在于：所述柔性为沥青木丝板或低密度PE板。
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