CN106437784A - 一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构，包括：固定在隧道内壁上用于支撑的初期支护(1)；设置于所述初期支护(1)沿隧道方向的多段表面上的多个防水板(5)；以及设置于所述初期支护(1)和所述防水板(5)形成的表面的二次衬砌(2)；所述每一防水板(5)处设有由所述二次衬砌(2)沿隧道方向断开形成的抗位错狭缝(3)，本发明能够有效防止抗位错组合隧道支撑结构在发生位错后出现漏水的情况，增强了抗位错组合隧道支撑结构的防水能力，且结构简单，易于施工。

Description

一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构

技术领域

涉及隧道工程抗震领域，更具体地，涉及一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构。

背景技术

随着我国基础设施建设事业的不断发展及国防要求，隧道及地下工程所面临的水文地质、围岩类型、地形地貌等情况越来越复杂，穿越活动断裂隧道的修建也越来越普遍，尤其是在2008年汶川地震后，涉震隧道震害表明，地震后隧道及地下工程所遭受的震害不仅包含隧道结构本身的破坏，还包括结构破坏后隧道出现大面积渗水和漏水的灾害。

目前对于隧道支撑结构的渗漏水处治方法大多采用PVC半管外排法，该方法是以隧道施工为基础的一种处理隧道渗漏水的处理方法，而在穿越活动断裂层时为了增强隧道的抗位错能力，隧道支撑结构采用抗位错组合隧道支撑结构。针对组合隧道支撑结构在发生位错后的防水措施在隧道相关抗震设计规范中并未做出规定，在具体实施中也并未考虑在隧道发生位错后可能出现的漏水情况。

发明内容

本发明针对以上问题，提出一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构，能够有效防止抗位错组合隧道支撑结构在发生位错后出现漏水的情况。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构，其特征在于，包括：

固定在隧道内壁上用于支撑的初期支护；

设置于所述初期支护沿隧道方向的多段表面上的多个防水板；以及

设置于所述初期支护和所述防水板形成的表面的二次衬砌；

所述每一防水板处设有由所述二次衬砌沿隧道方向断开形成的抗位错狭缝。

优选的，所述防水板具有抗位错结构。

优选的，所述抗位错结构为防水板在沿隧道方向形成的多个褶皱。

优选的，所述具有抗位错结构的防水板为沿隧道方向呈锯齿形或波浪形的薄板结构。

优选的，所述防水板的材料为硅橡胶或氟橡胶。

优选的，所述抗位错狭缝位于相应的防水板的中心处，所述抗位错狭缝的宽度小于所述防水板的宽度。

优选的，所述防水板展开宽度为所述环形抗位错狭缝的宽度的15倍以上，褶皱后的宽度为所述环形抗位错狭缝的宽度的10倍以上。

优选的，所述结构进一步包括位于所述防水板两侧用于固定所述防水板的铆钉。

优选的，所述二次衬砌临空面与抗位错狭缝之间开设有用于防止二次衬砌在位错过程中磨损的楔形结构。

优选的，所述楔形结构为40°～70°的倒角。

本发明有益效果：

本发明能够有效防止抗位错组合隧道支撑结构在发生位错后隧道内出现渗水和漏水的情况，增强了抗位错组合隧道支撑结构的防水能力，并且结构简单，易于施工。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明公开的用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明通过提供一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构，在处于活动断裂层的隧道发生地震等地壳运动造成隧道处围岩发生纵向位错后，采用组合隧道支撑结构减少位错对隧道支撑结构的整体影响，同时在组合隧道支撑结构中采用一种具有抗位错结构的防水板5，在组合隧道支撑结构发生位错后，由于其具有在发生一定位错量后不发生断裂的抗位错结构，从而能够有效地防止渗水和漏水。

本发明公开的一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构，包括：固定在隧道内壁上用于支撑的初期支护1、设置于所述初期支护1沿隧道方向的多段表面上的多个防水板5以及设置于所述初期支护1和所述防水板5形成的表面的二次衬砌2，其中，所述每一防水板5处设有由所述二次衬砌2沿隧道方向断开形成的抗位错狭缝3。

所述初期支护1表面可覆有防水层10，在设有所述防水板5的所述初期支护1的表面处，所述防水层10设于所述初期支护1和所述防水板5中间。

所述防水板5优选具有抗位错结构的防水板5，所述具有抗位错结构的防水板5可在沿隧道方向形成多个褶皱，优选的，所述防水板5为沿隧道方向呈锯齿形或波浪形的薄板结构，所述防水板5的材料优选硅橡胶或氟橡胶。所述防水板5两侧设有用于将所述防水板5固定于所述初期支护1上的铆钉9。

所述抗位错狭缝3可设于相应的防水板5的中心处，其宽度小于所述防水板5的宽度。所述防水板5展开宽度为所述环形抗位错狭缝3的宽度的15倍以上，褶皱后的宽度为所述环形抗位错狭缝3的宽度的10倍以上。

当活动断裂层发生地震等地壳活动时，位于活动断裂层的组合隧道支撑结构发生位错，初期支护1和抗位错狭缝3两侧的二次衬砌2会发生沿隧道径向的相对位移，由于抗位错狭缝3的存在，抗位错狭缝3两侧的二次衬砌2由于完全断开，彼此影响减弱，抗位错狭缝3一侧的二次衬砌2发生位错，抗位错狭缝3另一侧随之发生位错的可能性和位错量都会大大降低，因此，抗位错隧道组合支撑结构会吸收由于地震等地壳活动带来的位错，减少由于地震等地壳活动对整个隧道支撑结构的影响。但是，在抗位错狭缝3处初期支护1和二次衬砌2发生位移后很可能会出现渗水和漏水的情况，现在技术中采用的防水层10等防水措施未考虑发生位错之后的可能发生的渗水和漏水情况，因此，在本发明进一步采用了一种具有抗位错结构的防水板5，其在沿隧道方向可形成多个褶皱，优选的结构为沿隧道方向呈锯齿形或波浪形的薄板结构，所述防水板5的材料可采用硅橡胶或氟橡胶，其两侧设有用于将所述防水板5固定于所述初期支护1上的铆钉9。在初期支护1和二次衬砌2发生位错后，防水板5会随着初期支护1和二次衬砌2一起沿隧道径向移动，但由于抗位错结构的存在，防水板5在位错的过程中，其结构会随之发生变化，防水板5上的褶皱结构会首先展平，不会由于初期支护1和二次衬砌2发生位错就随之断裂，因此，在一定位错范围内，具有抗位错结构的防水板5仍具有防水的作用，而且结构简单，易于施工。

所述抗位错狭缝3中还可以固定弹性填充物4，所述弹性填充物4可填充于抗位错狭缝3与防水板5的交界处，其径向填充厚度可为所述二次衬砌2径向厚度的三分之一以上，其材料可选用聚乙烯泡沫塑料板或橡胶。在所述弹性填充物4的内部还可设置用于排水的环形排水盲管7，所述二次衬砌2在所述抗位错狭缝3处还可设置凹形钢板止水带8，所述凹形钢板止水带8设置于弹性填充物4靠近隧道内部一侧，所述凹形钢板止水带8两侧水平端可嵌入两侧二次衬砌2中，嵌入深度为20cm以上，凹形钢板止水带8的凹形开口方向正对所述弹性填充物4。

所述二次衬砌2的临空面与抗位错狭缝3之间可开设用于防止所述二次衬砌2在位错过程中磨损的楔形结构6，优选的，所述楔形结构6为40°～70°的倒角，更优选的，倒角角度为60°。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种用于穿越活动断裂层的抗位错组合隧道支撑结构，其特征在于，包括：

固定在隧道内壁上用于支撑的初期支护(1)；

设置于所述初期支护(1)沿隧道方向的多段表面上的多个防水板(5)；以及

设置于所述初期支护(1)和所述防水板(5)形成的表面的二次衬砌(2)；

所述每一防水板(5)处设有由所述二次衬砌(2)沿隧道方向断开形成的抗位错狭缝(3)。

2.根据权利要求1所述结构，其特征在于，所述防水板(5)具有抗位错结构。

3.根据权利要求2所述结构，其特征在于，所述抗位错结构为防水板(5)在沿隧道方向形成的多个褶皱。

4.根据权利要求2所述结构，其特征在于，所述具有抗位错结构的防水板(5)为沿隧道方向呈锯齿形或波浪形的薄板结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述结构，其特征在于，所述防水板(5)的材料为硅橡胶或氟橡胶。

6.根据权利要求3所述结构，其特征在于，所述抗位错狭缝(3)位于相应的防水板(5)的中心处，所述抗位错狭缝(3)的宽度小于所述防水板(5)的宽度。

7.根据权利要求3所述结构，其特征在于，所述防水板(5)展开宽度为所述环形抗位错狭缝(3)的宽度的15倍以上，褶皱后的宽度为所述环形抗位错狭缝(3)的宽度的10倍以上。

8.根据权利要求5所述结构，其特征在于，所述结构进一步包括位于所述防水板(5)两侧用于固定所述防水板(5)的铆钉(9)。

9.根据权利要求1所述结构，其特征在于，所述二次衬砌(2)临空面与抗位错狭缝(3)之间开设有用于防止二次衬砌(2)在位错过程中磨损的楔形结构(6)。

10.根据权利要求9所述结构，其特征在于，所述楔形结构(6)为40°～70°的倒角。