CN212428844U - 内置减震的山岭隧道防护结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内置减震的山岭隧道防护结构体系,属于隧道结构安全技术领域，包括内置震动反应降低元件、固定连接件、山岭隧道建筑结构主体、承载支撑柱结构、内置填充阻尼抗震介质、木质垫层、上部连接固定隔板、下部搭接加固支撑板，上部连接固定隔板的上方设置木质垫层，上部连接固定隔板的下方设置下部搭接加固支撑板，下部搭接加固支撑板底部两端对称设置承载支撑柱结构，本实用新型的有益效果是能有效抵抗山岭隧道建筑结构振动反应，为下部土体开挖提供安全可靠保障，对隧道顶松散土体进行高效支撑，提高围岩稳定性，保证施工进度和工程安全。

Description

内置减震的山岭隧道防护结构体系

技术领域

本实用新型属于隧道结构安全技术领域，特别是涉及一种内置减震的山岭隧道防护结构体系。

背景技术

在山岭隧道施工中，一般以新奥法为理论基础，即以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。但在施工过程中发现，由于围岩地质情况复杂多变，在岩体破碎区域，围岩自承能力较弱，特别是在断裂破碎带区域，围岩结构极不稳定，给隧道安全造成很大影响，目前在山岭隧道施工中普遍采用复合衬砌结构，即在隧道洞室上台阶开挖完成后，及时进行初衬施工，架设钢拱架并喷射混凝土，提高围岩稳定性。但由于洞室内空间及施工台车的限制以及施工工序的影响，初衬不能及时封闭成环，而且二衬的施工往往滞后于初衬，施工间隔一般达到70m以上。在初衬封闭成环之前，钢拱架端部一般采用锁脚锚杆进行加固，但在断裂破碎带内围岩较为破碎，锁脚锚杆的加固作用有限，而且注浆需要一段时间才可发挥锚固作用，因此在工程中时常会出现初衬崩塌事故，严重影响施工进度和工程安全。目前，为限制隧道收敛变形，一般采用两端分别铰接在隧道内壁上的横向支撑梁，该梁只能限制隧道两侧的挤压变形，无法为钢拱架提供向上的支撑力，有时在特殊情况如地震发生时，振动引起山岭隧道主结构体产生地震反应，有可能造成主体结构在强震中破坏，因此最大限度控制损失、增加安全系数和减少结构震动反应是山岭隧道建筑结构等系列工程当前需要解决的问题，这些不利因素对隧道洞口的施工安全提出了较大的挑战，由于目前公路隧道跨度越来越大，从以往的双车道隧道到目前的四车道隧道，隧道断面更趋向于扁平化，围岩变形难控制，设计施工技术较复杂。隧道初次衬砌的型钢拱架在隧道施工中起到了举足轻重的作用，其承担了初次衬砌未形成前的围岩压力，以及与初次衬砌混凝土形成型钢混凝土一起承担后续的围岩压力，随着隧道断面的扁平化，型钢拱架在施工过程中受力越来越复杂，拉力与压力交替变化的现象对山岭隧道建筑结构等系列工程施工安全提出了较大的挑战。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，能有效抵抗山岭隧道建筑结构振动反应，特别在山岭隧道结构施工过程中为下部土体开挖提供安全可靠保障，使施工灵活，同时可对隧道顶松散土体进行高效支撑，能提高围岩稳定性，保证施工进度和工程安全，能有效避免在工程中出现初衬崩塌事故。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，包括内置震动反应降低元件、固定连接件、山岭隧道建筑结构主体、承载支撑柱结构、内置填充阻尼抗震介质、木质垫层、上部连接固定隔板、下部搭接加固支撑板，山岭隧道建筑结构主体的内部上侧设置上部连接固定隔板，上部连接固定隔板的上方设置木质垫层，上部连接固定隔板的下方设置下部搭接加固支撑板，下部搭接加固支撑板底部两端对称设置承载支撑柱结构，承载支撑柱结构的一端与地面固定、另一端与下部搭接加固支撑板的底部固定；

上部连接固定隔板和下部搭接加固支撑板之间等间距设置多个内置震动反应降低元件，空余部分设置内置填充阻尼抗震介质，内置震动反应降低元件的上下两边设置端部固定连接板，设置固定连接件将上边端部固定连接板与上部连接固定隔板、下边端部固定连接板与下部搭接加固支撑板固定，端部固定连接板之间的两侧设置多个受力支撑减震加强板，受力支撑减震加强板中设置多行内设圆孔、铅销孔，内设圆孔和铅销孔错行间隔设置，相邻的内设圆孔之间设置内设耗能肋，受力支撑减震加强板的固定连接端部交替与上、下边端部固定连接板固定、另一端为自由端，相邻的受力支撑减震加强板采用铅销连接固定，端部固定连接板之间的中部设置内置柔性延展耗能铅环，采用固定连接穿杆穿过端部固定连接板、内置柔性延展耗能铅环后用锁紧螺母固定。

进一步地，受力支撑减震加强板采用根据设计需求确定的低屈服点钢材制成。

进一步地，端部固定连接板、固定连接穿杆、受力支撑减震加强板、固定连接件、上部连接固定隔板和下部搭接加固支撑板的外表面均采用镀锌处置。

进一步地，内置填充阻尼抗震介质采用泡沫铝材料制作而成。

进一步地，内置震动反应降低元件的使用数量依据山岭隧道建筑结构实际情况而定。

本实用新型的优点效果是：

本实用新型的有益效果是有效抵抗山岭隧道建筑结构振动反应，特别在山岭隧道结构施工过程中为下部土体开挖提供安全可靠保障，使施工灵活，同时可对隧道顶松散土体进行高效支撑，能提高围岩稳定性，保证施工进度和工程安全，能有效避免在工程中出现初衬崩塌事故。

附图说明

图1为本实用新型内置减震的山岭隧道防护结构体系侧面图示意图。

图2为图1放大示意图。

图3为内置震动反应降低元件、上部连接固定隔板和下部搭接加固支撑板的连接示意图。

图4为内置震动反应降低元件正视图示意图。

图5为内置震动反应降低元件俯视图示意图。

图6为端部固定连接板、内置柔性延展耗能铅环、固定连接穿杆和锁紧螺母连接的侧视图示意图。

图7为受力支撑减震加强板结构示意图。

图中：1为内置震动反应降低元件；2为端部固定连接板；3为内置柔性延展耗能铅环；4为固定连接穿杆；5为锁紧螺母；6为受力支撑减震加强板；7为内设圆孔；8为内设耗能肋；9为铅销孔；10为固定连接端部；11为自由端；12为铅销；13为固定连接件；14为山岭隧道建筑结构主体；15为承载支撑柱结构；16为内置填充阻尼抗震介质；17为木质垫层；18为上部连接固定隔板；19为下部搭接加固支撑板。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例：如图1~图7所示，一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，包括内置震动反应降低元件1、固定连接件13、山岭隧道建筑结构主体14、承载支撑柱结构15、内置填充阻尼抗震介质16、木质垫层17、上部连接固定隔板18、下部搭接加固支撑板19，山岭隧道建筑结构主体14的内部上侧设置上部连接固定隔板18，上部连接固定隔板18的上方设置木质垫层17，上部连接固定隔板18的下方设置下部搭接加固支撑板19，下部搭接加固支撑板19底部两端对称设置承载支撑柱结构15，承载支撑柱结构15的一端与地面固定、另一端与下部搭接加固支撑板19的底部固定；

上部连接固定隔板18和下部搭接加固支撑板19之间等间距设置多个内置震动反应降低元件1，空余部分设置内置填充阻尼抗震介质16，内置震动反应降低元件1的上下两边设置端部固定连接板2，设置固定连接件13将上边端部固定连接板2与上部连接固定隔板18、下边端部固定连接板2与下部搭接加固支撑板19固定，端部固定连接板2之间的两侧设置多个受力支撑减震加强板6，受力支撑减震加强板6中设置多行内设圆孔7、铅销孔9，内设圆孔7和铅销孔9错行间隔设置，相邻的内设圆孔7之间设置内设耗能肋8，受力支撑减震加强板6的固定连接端部10交替与上、下边端部固定连接板2固定、另一端为自由端11，相邻的受力支撑减震加强板6采用铅销12连接固定，端部固定连接板2之间的中部设置内置柔性延展耗能铅环3，采用固定连接穿杆4穿过端部固定连接板2、内置柔性延展耗能铅环3后用锁紧螺母5固定。

所述的受力支撑减震加强板6采用根据设计需求确定的低屈服点钢材制成。

所述的端部固定连接板2、固定连接穿杆4、受力支撑减震加强板6、固定连接件13、上部连接固定隔板18和下部搭接加固支撑板19的外表面均采用镀锌处置。

所述的内置填充阻尼抗震介质16采用泡沫铝材料制作而成。

所述的内置震动反应降低元件1的使用数量依据山岭隧道建筑结构实际情况而定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，包括内置震动反应降低元件(1)、固定连接件(13)、山岭隧道建筑结构主体(14)、承载支撑柱结构(15)、内置填充阻尼抗震介质(16)、木质垫层(17)、上部连接固定隔板(18)、下部搭接加固支撑板(19)，其特征在于：山岭隧道建筑结构主体(14)的内部上侧设置上部连接固定隔板(18)，所述上部连接固定隔板(18)的上方设置木质垫层(17)，上部连接固定隔板(18)的下方设置下部搭接加固支撑板(19)，所述下部搭接加固支撑板(19)底部两端对称设置承载支撑柱结构(15)，所述承载支撑柱结构(15)的一端与地面固定、另一端与下部搭接加固支撑板(19)的底部固定；上部连接固定隔板(18)和下部搭接加固支撑板(19)之间等间距设置多个内置震动反应降低元件(1)，空余部分设置内置填充阻尼抗震介质(16)，所述内置震动反应降低元件(1)的上下两边设置端部固定连接板(2)，设置固定连接件(13)将上边端部固定连接板(2)与上部连接固定隔板(18)、下边端部固定连接板(2)与下部搭接加固支撑板(19)固定，所述端部固定连接板(2)之间的两侧设置多个受力支撑减震加强板(6)，所述受力支撑减震加强板(6)中设置多行内设圆孔(7)、铅销孔(9)，内设圆孔(7)和铅销孔(9)错行间隔设置，相邻的内设圆孔(7)之间设置内设耗能肋(8)，受力支撑减震加强板(6)的固定连接端部(10)交替与上、下边端部固定连接板(2)固定、另一端为自由端(11)，相邻的受力支撑减震加强板(6)采用铅销(12)连接固定，端部固定连接板(2)之间的中部设置内置柔性延展耗能铅环(3)，采用固定连接穿杆(4)穿过端部固定连接板(2)、内置柔性延展耗能铅环(3)后用锁紧螺母(5)固定。

2.根据权利要求1所述一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，其特征在于：受力支撑减震加强板(6)采用根据设计需求确定的低屈服点钢材制成。

3.根据权利要求1所述一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，其特征在于：端部固定连接板(2)、固定连接穿杆(4)、受力支撑减震加强板(6)、固定连接件(13)、上部连接固定隔板(18)和下部搭接加固支撑板(19)的外表面均采用镀锌处置。

4.根据权利要求1所述一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，其特征在于：内置填充阻尼抗震介质(16)采用泡沫铝材料制作而成。

5.根据权利要求1所述一种内置减震的山岭隧道防护结构体系，其特征在于：内置震动反应降低元件(1)的使用数量依据山岭隧道建筑结构实际情况而定。

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