CN200940485Y - 一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道类，具体的讲是涉及一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，该结构在扩大盾构隧道断面的同时，在结构中设置大变形衬砌环段，增加了结构的纵向柔性，提高了结构对不均匀沉降和错动的适应性，结构简单，质量可靠，能适应较大值的地层沉降和错动，避免隧道中钢筋混凝土管片的损坏，每环大变形环设计可适应10－100mm的错动量及环缝张开量。

Description

一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构

技术领域

本实用新型涉及隧道类，具体的讲是涉及一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构。

背景技术

地裂缝是地表岩土层在自然因素和人为因素作用下，产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。地裂缝是多因素叠加的结果，在地裂缝活动系统中，其成因以自然地质作用为主，人为因素为辅。地裂缝的活动具有三维空间的形变特征，表现为垂直沉降、水平张拉和扭动。

因为地裂缝的活动是一个动态的变化过程，成因、机理及类型均很复杂，而且根据走向不同具有明显的分段活动特征，有的地表有明显显露，有的具隐伏性，对建、构筑物的破坏形态也各不相同，因此工程的防治方法也应该针对地裂缝的不同的活动情况与空间展步特性，分段考虑。

针对地裂缝活动情况与空间展步特性，需要线路、结构、轨道和防水等相关专业综合考虑。首先结构设计要适应其不同的变形要求，将其发生的位移控制在预设的位置与结构内，而隧道本身结构不受破坏。同时在该范围内预留足够的变形空间，以便调整轨道线路，并处理好接头防水。

在现有技术的隧道工程中，对于大量值地层不均匀沉降或错动造成的地裂缝，例如在10mm以上错动量，目前还没有行之有效的方法。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，该结构在扩大盾构隧道断面的同时，在结构中设置大变形衬砌环段，增加了结构的纵向柔性，提高了结构对不均匀沉降和错动的适应性。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，由若干衬砌环段连接构成，其特征在于所述的衬砌环段的内径大于标准断面盾构隧道衬砌环段内径，其中如果二者之差值为Δ，则所述的Δ值，在满足国家标准规定的安全系数下，与该结构所在地地层不均匀沉降或错动在设计年限内最大垂直位移的预估值对应。

所述若干衬砌环段中至少有一个是大变形衬砌环段，该衬砌环段结构采用两环衬砌环拼装而成，衬砌环拼装面上设置有定位安装孔。

所述衬砌环的管片采用的是钢制材料。

所述的定位安装孔处可采用螺栓连接定位安装。

所述衬砌环的管片上预留有注浆管。

本实用新型的优点是，结构简单，质量可靠，能适应较大值的地层沉降和错动，避免隧道中钢筋混凝土管片的损坏，每环大变形环设计可适应10-100mm的错动量及环缝张开量。

附图概述

附图1为本实用新型正面结构示意图；

附图2为本实用新型侧面结构示意图；

附图3为附图2的局部放大示意图；

具体技术方案

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，标号1-8分别表示：钢管片1、钢管片2、二环钢管片拼接位置3、Ω型止水带4、定位安装孔5、螺母6、螺栓7、垫圈8。

实施例：

本实施例由若干衬砌环段连接构成，其中衬砌环段的内径大于标准断面盾构隧道衬砌环段内径。地裂缝位置处垂直位移量较大，标准断面设计的断面尺寸不能满足地裂缝处结构变形的要求，因此在地裂缝影响带范围内需设计大断面的盾构隧道，充分考虑其在地铁运营期间因地裂缝发展引起的变形量。设计时，应根据设计范围内地裂缝设计年限内最大垂直位移的预估值，考虑一定安全系数确定设计值Δ。如标准断面盾构隧道衬砌内径设为A，则扩大断面盾构隧道衬砌内径为A+Δ。通过线路调坡、轨道调整、运营监测与注浆处理相结合等综合防治手段，其能适应的最大沉降大于A+Δ。

根据沉降曲线，若干衬砌环段中间隔一定距离布置一个大变形环，本实施例的大变形环由钢管片1、钢管片2拼装而成，二环的拼装面上设置有定位安装孔5。

在隧道施工阶段钢管片1、钢管片2之间在定位安装孔5处采用螺栓7连接定位，在整条隧道推进结束并稳定后，松螺母6，安装Ω橡胶止水带4，该接头形式能适应衬砌环较大张开和错动。在结构使用阶段，可以通过拆卸螺栓7达到让结构变形的目的，以适应较大值的地层沉降和错动。

在螺栓7上的垫圈8的位置处可垫蝶形弹簧，以释放隧道的纵向螺栓应力，避免钢筋混凝土管片的损坏。

具体设计时，每环设计可适应10-100mm的错动量及环缝张开量。

钢管片1、钢管片2可预留注浆管，可随时对因地裂缝运动隧道下方形成的空洞地层采用注浆加固处理。

对于钢管片1、钢管片2直径的选择，需在现有结构设计尺寸的基础上考虑地裂缝或地层突变沉降的活动程度确定尺寸的富裕量。

Claims (5)

1、一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，由若干衬砌环段连接构成，其特征在于所述的衬砌环段的内径大于标准断面盾构隧道衬砌环段内径，其中如果二者之差值为Δ，则所述的Δ值，在满足国家标准规定的安全系数下，与该结构所在地地层不均匀沉降或错动在设计年限内最大垂直位移的预估值对应。

2、根据权利要求1所述的一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，其特征在于所述若干衬砌环段中至少有一个是大变形衬砌环段，该衬砌环段结构采用两环衬砌环拼装而成，衬砌环拼装面上设置有定位安装孔。

3、根据权利要求2所述的一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，其特征在于所述衬砌环的管片采用的是钢制材料。

4、根据权利要求2所述的一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，其特征在于所述的定位安装孔处可采用螺栓连接定位安装。

5、根据权利要求1所述的一种适应大量值地层不均匀沉降或错动的盾构隧道衬砌结构，其特征在于所述衬砌环的管片上预留有注浆管。

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