CN212454546U - 一种浅埋偏压隧道的抗震结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种浅埋偏压隧道的抗震结构，包括底座，底座上自外向内依次设置有外衬砌层、机械减震层、内衬砌层，外衬砌层与底座和机械减震层之间设有外阻尼层，内衬砌层与底座和机械减震层之间设有内阻尼层，底座上铺设有箱梁，箱梁通过橡胶支座支撑在底座上，箱梁的两侧分别通过粘滞阻尼器与内衬砌层的内侧壁底部连接，箱梁的两侧与内衬砌层的内侧壁之间还分别安装有位于粘滞阻尼器上方的排水沟盖板。有益效果是：在剧烈地震时，机械减震层将机械能转变为机械形变而起到减震、抗震作用；橡胶支座和粘滞阻尼器将箱梁与内衬砌层之间的震动隔开，避免车辆行驶时产生的震动传递到内衬砌层上，减轻内阻尼层、机械减震层、外阻尼层的工作负担。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道结构领域，尤其涉及一种浅埋偏压隧道的抗震结构。
背景技术
浅埋偏压隧道是指隧道埋深较浅，且隧道上方掩埋体表面成坡面，造成隧道一侧的压力大，另一侧的压力小。建造在地震带区域的浅埋偏压隧道面临着严峻的抗震问题，现有的隧道抗震设计一般只是在两层衬砌层之间设置一层阻尼层，阻尼层虽然能够将震动的机械能转变为内部的热能而起到减震、抗震的作用，但剧烈地震时，阻尼层的减震作用有限；现有的隧道内地面与侧面的衬砌层连为一体，车辆行驶时产生的震动也会传递到衬砌上，进而增加了阻尼层的工作负担，使阻尼层容易产生疲劳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种浅埋偏压隧道的抗震结构。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种浅埋偏压隧道的抗震结构，包括在隧道底部沿隧道长度方向浇筑而成的底座，所述底座上自外向内依次设置有外衬砌层、机械减震层、内衬砌层，所述外衬砌层与底座和机械减震层之间设有外阻尼层，所述内衬砌层与底座和机械减震层之间设有内阻尼层，所述底座上铺设有沿隧道长度方向布置的扁平状的箱梁，所述箱梁通过橡胶支座支撑在底座上，所述箱梁的两侧分别通过粘滞阻尼器与内衬砌层的内侧壁底部连接，所述箱梁的两侧与内衬砌层的内侧壁之间还分别安装有位于粘滞阻尼器上方的排水沟盖板。
进一步的，所述机械减震层包括横截面呈U型的外层钢板、横截面呈U型的内层钢板、若干个横截面呈腰圆形的形变管，所述外层钢板的底部与内层钢板的底部固接成弧面，所述形变管夹在外层钢板与内层钢板之间。
进一步的，所述形变管与内层钢板接触的一侧固接。
进一步的，所述底座的外侧和外衬砌层的外侧设有横截面呈闭合环形的防水层。
进一步的，所述底座的两侧顶部分别设有下凹的限位槽，所述外衬砌层的底部和夹在外衬砌层与底座之间的外阻尼层容纳在限位槽中。
进一步的，所述外阻尼层的厚度与外衬砌层的厚度之比为1：5～10，所述内阻尼层的厚度与内衬砌层的厚度之比为1：4～6。
进一步的，所述外阻尼层采用橡胶板、橡胶和塑料阻尼板、橡胶和泡沫阻尼板中的一种，所述内阻尼层采用橡胶板、橡胶和塑料阻尼板、橡胶和泡沫阻尼板中的一种。
进一步的，所述底座上位于排水沟盖板的下方设有排水沟。
本实用新型的有益效果是：在外衬砌层与内衬砌层之间由外向内依次设置外阻尼层、机械减震层、内阻尼层，外阻尼层和内阻尼层将机械能转变为热能而起到减震、抗震作用，在剧烈地震时，机械减震层将机械能转变为机械形变而起到减震、抗震作用；箱梁通过橡胶支座支撑在底座上，箱梁两侧与内衬砌层之间通过粘滞阻尼器连接，将箱梁与内衬砌层之间的震动隔开，避免车辆行驶时产生的震动传递到内衬砌层上，减轻内阻尼层、机械减震层、外阻尼层的工作负担。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型实施例中抗震结构的截面结构示意图；
图2是本实用新型实施例中底板的截面结构示意图；
图3是本实用新型实施例中箱梁的截面结构示意图；
图4是本实用新型实施例中机械减震层的截面结构示意图；
图5是本实用新型实施例中内衬砌层的截面结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1至图5所示，一种浅埋偏压隧道的抗震结构，包括在隧道底部沿隧道长度方向浇筑而成的底座1，底座1上自外向内依次设置有外衬砌层2、机械减震层4、内衬砌层6，外衬砌层2与底座1和机械减震层4之间设有外阻尼层3，内衬砌层6与底座1和机械减震层4之间设有内阻尼层5，底座1上铺设有沿隧道长度方向布置的扁平状的箱梁7，箱梁7通过橡胶支座9支撑在底座1上，箱梁7的两侧分别通过粘滞阻尼器11与内衬砌层6的内侧壁底部连接，箱梁7的两侧与内衬砌层6的内侧壁之间还分别安装有位于粘滞阻尼器11上方的排水沟盖板10。
具体的，在箱梁7的两侧设有第一托台701，在内衬砌层6的内侧壁底部设有第二托台601，排水沟盖板10的两侧分别搭接在相邻且相对的第一托台701与第二托台601上。
在外衬砌层2与内衬砌层6之间由外向内依次设置外阻尼层3、机械减震层4、内阻尼层5，外阻尼层3和内阻尼层5将机械能转变为热能而起到减震、抗震作用，在剧烈地震时，机械减震层4将机械能转变为机械形变而起到减震、抗震作用；箱梁7通过橡胶支座9支撑在底座1上，箱梁7两侧与内衬砌层6之间通过粘滞阻尼器11连接，将箱梁7与内衬砌层6之间的震动隔开，避免车辆行驶时产生的震动传递到内衬砌层6上，减轻内阻尼层5、机械减震层4、外阻尼层3的工作负担。
机械减震层4包括横截面呈U型的外层钢板401、横截面呈U型的内层钢板402、若干个横截面呈腰圆形的形变管403，外层钢板401的底部与内层钢板402的底部固接成弧面，形变管403夹在外层钢板401与内层钢板402之间。形变管403与内层钢板402接触的一侧固接。
底座1的外侧和外衬砌层2的外侧设有横截面呈闭合环形的防水层8，防止水流到底座和箱梁上。
底座1的两侧顶部分别设有下凹的限位槽102，外衬砌层3的底部和夹在外衬砌层3与底座1之间的外阻尼层3容纳在限位槽102中，避免外衬砌层2下部在隧道外侧岩土层压力下向内产生塑性形变。
外阻尼层3的厚度与外衬砌层2的厚度之比为1：6，内阻尼层5的厚度与内衬砌层6的厚度之比为1：5。
除了本实施例中的固定比例外，在以下的范围内均可，外阻尼层3的厚度与外衬砌层2的厚度之比最小为1：5，外阻尼层3的厚度与外衬砌层2的厚度之比最大为1：10；内阻尼层5的厚度与内衬砌层6的厚度之比最小为1：4，内阻尼层5的厚度与内衬砌层6的厚度之比最大为1：6。
外阻尼层3和内阻尼层5均采用橡胶板，还可以选择橡胶和塑料阻尼板、或者橡胶和泡沫阻尼板。
底座1上位于排水沟盖板10的下方设有排水沟101，排水沟101将箱梁7和底座1上的污水排出，避免污水在箱梁7表面和底座1表面流淌。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (8)
1.一种浅埋偏压隧道的抗震结构，包括在隧道底部沿隧道长度方向浇筑而成的底座，其特征在于：所述底座上自外向内依次设置有外衬砌层、机械减震层、内衬砌层，所述外衬砌层与底座和机械减震层之间设有外阻尼层，所述内衬砌层与底座和机械减震层之间设有内阻尼层，所述底座上铺设有沿隧道长度方向布置的扁平状的箱梁，所述箱梁通过橡胶支座支撑在底座上，所述箱梁的两侧分别通过粘滞阻尼器与内衬砌层的内侧壁底部连接，所述箱梁的两侧与内衬砌层的内侧壁之间还分别安装有位于粘滞阻尼器上方的排水沟盖板。
2.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述机械减震层包括横截面呈U型的外层钢板、横截面呈U型的内层钢板、若干个横截面呈腰圆形的形变管，所述外层钢板的底部与内层钢板的底部固接成弧面，所述形变管夹在外层钢板与内层钢板之间。
3.根据权利要求2所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述形变管与内层钢板接触的一侧固接。
4.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述底座的外侧和外衬砌层的外侧设有横截面呈闭合环形的防水层。
5.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述底座的两侧顶部分别设有下凹的限位槽，所述外衬砌层的底部和夹在外衬砌层与底座之间的外阻尼层容纳在限位槽中。
6.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述外阻尼层的厚度与外衬砌层的厚度之比为1：5～10，所述内阻尼层的厚度与内衬砌层的厚度之比为1：4～6。
7.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述外阻尼层和内阻尼层各自采用橡胶板、橡胶和塑料阻尼板、橡胶和泡沫阻尼板中的一种。
8.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道的抗震结构，其特征在于：所述底座上位于排水沟盖板的下方设有排水沟。
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|---|---|---|---|---|
| CN113090329A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-09 | 西安航空学院 | 一种无人驾驶用隧道安全导向装置 |
| CN113605926A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-05 | 西南交通大学 | 一种跨断层隧道节段衬砌被动矢量式柔性接头结构 |
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| CN113605926A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-05 | 西南交通大学 | 一种跨断层隧道节段衬砌被动矢量式柔性接头结构 |
| CN113605926B (zh) * | 2021-08-26 | 2022-06-21 | 西南交通大学 | 一种跨断层隧道节段衬砌被动矢量式柔性接头结构 |
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