CN213175640U - 一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，包括扩挖段，所述扩挖段覆盖在断层破碎带上方，所述扩挖段上设有初期支撑，所述初期支撑上方架设有承载装置，所述承载装置为若干个模板拼接制成的构件，所述初期支撑与所述承载装置之间设有填充层，所述承载装置远离所述填充层的一侧设有二次衬砌。扩挖段上设有初期支撑保证了扩挖段的稳定性，初期支撑上架设的承载装置用于承载隧道受到的载荷，填充层用于缓冲吸收载荷，减小隧道的形变，扩挖段、初期支撑和承载装置共同构成抗错动缓冲层用于提高隧道的抗错动性；该隧道适应性结构能够减小形变的基础上提升隧道的抗错动性。

Description

一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构

技术领域

本实用新型涉及隧道工程领域，特别是一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构。

背景技术

近年来，随着经济水平的飞速发展，公路、铁路等基础设施的建设也有了长足的发展。但随之而来的是各种艰险的自然地理条件。以前选线的原则是绕避活动板块错动带的断层构造，但现如今，为了保证西部区域经济的平衡发展，不得不在这些活动断层影响显著地区进行工程建设。那么如何提高隧道的抗错动性能，保证其穿越断层时的结构安全就显得尤为重要。

就目前工程实践情况而言，对隧道穿越活动板块错动带时合理构造的研究多停留在理论以及试验层面。如在隧道模型外铺设橡胶隔震垫，虽然经过试验验证，这种措施对提高隧道的抗错动性能有一定作用，但面对真正的隧道结构，由于材料发展的制约，现阶段还几乎没有合适的橡胶材料可以外包在隧道外侧，在不改变隧道工作性能的前提下提升其抗错动性能。

同时，现有技术中对于提高隧道抗错动性能的主要手段在于通过设置变形缝及优化变形缝构造，保证隧道具有一定的变形能力。但隧道发生变形后，会在较大程度上影响其运营状态，因而在尽可能减小隧道形变的基础上提升其抗错动性能就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的如何在减小隧道形变的基础上提升隧道抗错动性的问题，提供一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，包括扩挖段；

所述扩挖段覆盖在断层破碎带上方；

所述扩挖段上设有初期支撑；

所述初期支撑上方架设有承载装置，所述承载装置为若干个模板拼接制成的构件；

所述初期支撑与所述承载装置之间设有填充层，所述承载装置远离所述填充层的一侧设有二次衬砌。

一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，通过上述结构，扩挖段上设有初期支撑，承载装置远离填充层的一侧设有二次衬砌，保证了扩挖段的稳定性，初期支撑上架设的承载装置用于承载隧道受到的载荷，填充层用于缓冲吸收载荷，减小隧道的形变，扩挖段、初期支撑和承载装置共同构成抗错动缓冲层用于提高隧道的抗错动性；该隧道适应性结构能够减小形变的基础上提升隧道的抗错动性；

在断层破碎带上施工时，只需将若干个模板拼接在一起就能够构成承载装置，提高了施工速度，初期支撑施工完毕后就可以立即进行抗错动缓冲层的施工，对隧道内其他工序施作的影响较小；采用模板拼接制成承载装置能够减小施工成本，在地质勘探较为准确的情况下，该隧道适应性结构设置的长度能够比较合适，因而对隧道整体造价的影响不大，该隧道适应性结构能够在对隧道整体造价的影响不大的前提下显著提高隧道的抗错动性。

作为本实用新型的优选方案，所述模板为钢板，相邻所述钢板的端部通过纵向连接件拼接，相邻所述钢板的侧面通过环向连接件拼接。

作为本实用新型的优选方案，所述纵向连接件呈波纹状，所述环向连接件呈板状。

作为本实用新型的优选方案，所述钢板上设有多个进料口。通过上述结构，能够通过进料口进行浇筑。

作为本实用新型的优选方案，所述进料口上覆盖有封口挡板。通过上述结构，在浇筑完毕之后进行密封。

作为本实用新型的优选方案，所述模板为网格板，相邻所述网格板之间通过网格板连接筋拼接。

作为本实用新型的优选方案，所述填充层内填充有多孔砂浆。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，通过上述结构，扩挖段上设有初期支撑，承载装置远离填充层的一侧设有二次衬砌，保证了扩挖段的稳定性，初期支撑上架设的承载装置用于承载隧道受到的载荷，填充层用于缓冲吸收载荷，减小隧道的形变，扩挖段、初期支撑和承载装置共同构成抗错动缓冲层用于提高隧道的抗错动性；该隧道适应性结构能够减小形变的基础上提升隧道的抗错动性；

在断层破碎带上施工时，只需将若干个模板拼接在一起就能够构成承载装置，提高了施工速度，初期支撑施工完毕后就可以立即进行抗错动缓冲层的施工，对隧道内其他工序施作的影响较小；采用模板拼接制成承载装置能够减小施工成本，在地质勘探较为准确的情况下，该隧道适应性结构设置的长度能够比较合适，因而对隧道整体造价的影响不大，该隧道适应性结构能够在对隧道整体造价的影响不大的前提下显著提高隧道的抗错动性。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构的结构示意图。

图2是本实用新型所述的一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构的结构示意图。

图3是本实用新型所述的钢板的结构示意图。

图4是本实用新型所述的纵向连接件示意图。

图5是本实用新型所述的环向连接件示意图。

图6是本实用新型所述的封口挡板示意图。

图7是本实用新型所述的网格板的结构示意图。

图标：1-隧道；2-断层破碎带；3-扩挖段；4-多孔砂浆；5-二次衬砌；6-钢板；7-进料口；8a-连接件螺栓孔；8b-连接件螺栓孔；8c-连接件螺栓孔；9a-封口螺栓孔；9b-封口螺栓孔；10-封口挡板；11-纵向连接件；12-环向连接件；13-网格板连接筋；14-网格板；15-初期支撑；16-模板装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-图6所示，本实施例提供了一种跨活动板块错动带的隧道1适应性结构，包括扩挖段3；

扩挖段3设置在隧道1上，并覆盖在断层破碎带2上方；

扩挖段3上安装有初期支撑15，初期支撑15上架设承载装置16，具体的，承载装置16由若干个钢板6拼接而成；

钢板6上设有多个进料口7，进料口7上覆盖有封口挡板10，封口挡板10上设有封口螺栓孔9b，进料口7的四周设有封口螺栓孔9a，封口螺栓孔9a上设有螺栓，螺栓穿过封口螺栓孔9a和封口螺栓孔9b使进料口7与封口挡板10连接在一起；

相邻两个钢板6的纵向之间通过纵向连接件11拼接在一起，具体的，纵向连接件11呈波纹状，纵向连接件11上设有连接件螺栓孔8b，钢板6上设有连接件螺栓孔8a，连接件螺栓孔8a上设有螺栓，螺栓穿过连接件螺栓孔8a和连接件螺栓孔8b使纵向连接件11与相邻两个钢板6连接在一起；

相邻两个钢板6的环向之间通过环向连接件12拼接在一起，具体的，环向连接件12呈板状，环向连接件12上设有连接件螺栓孔8c，螺栓穿过连接件螺栓孔8a和连接件螺栓孔8c使环向连接件12与相邻两个钢板6连接在一起；

初期支撑15与承载装置16之间设有填充层，具体的，填充层内填充有多孔砂浆4；

承载装置16远离填充层的一侧设有二次衬砌5。

施工该隧道1适应性结构时，首先根据地质勘探情况，确定断层破碎带2的大致位置以及隧道1与断层交角、破碎带宽度等，在隧道1通过断层破碎带2时，适当扩大隧道1断面，根据隧道1尺寸以及围岩条件，向外扩挖0.1-0.2D(D为洞径)左右，为抗错动缓冲层的修建预留空间；

同时，扩挖段3纵向长度根据断层与隧道1接触范围进行调整，隧道1断面、断层预期错动越大，纵向长度越长。一般的，扩挖起始段在隧道1与断层接触起点前2-10m；

在扩挖结束后，进行扩挖面初期支撑15的施作，在保证足够的多孔砂浆4填充空间的前提下，调整初期支撑15的设计，保证初期支撑15稳定不塌陷；

之后，在扩挖段3架设承载装置16，将钢板6在扩挖段3进行拼装；

具体的，钢板6按照从下而上的顺序从设计好的进料口7浇筑SEC混凝土，浇筑完毕后用封口挡板10对进料口7进行封闭，确保不漏浆；

具体的，SEC混凝土为水泥裹砂喷射混凝土；

当模板自未穿越断层段隧道1向扩挖段3过渡时，适当调整模板位置，从而保证之后二衬施作时的连贯性；

最后，在缓冲体系稳定后，施作二次衬砌5，保证隧道1净空。

本实施例提供的一种跨活动板块错动带的隧道1适应性结构的有益效果在于：

扩挖段3上设有初期支撑15，承载装置16远离填充层的一侧设有二次衬砌5，保证了扩挖段3的稳定性，初期支撑15上架设的承载装置16用于承载隧道1受到的载荷，填充层用于缓冲吸收载荷，减小隧道1的形变，扩挖段3、初期支撑15和承载装置16共同构成抗错动缓冲层用于提高隧道1的抗错动性；该隧道1适应性结构能够减小形变的基础上提升隧道1的抗错动性；

在断层破碎带2上施工时，只需将若干个模板拼接在一起就能够构成承载装置16，提高了施工速度，初期支撑15施工完毕后就可以立即进行抗错动缓冲层的施工，对隧道1内其他工序施作的影响较小；采用模板拼接制成承载装置16能够减小施工成本，在地质勘探较为准确的情况下，该隧道1适应性结构设置的长度能够比较合适，因而对隧道1整体造价的影响不大，该隧道1适应性结构能够在对隧道1整体造价的影响不大的前提下显著提高隧道1的抗错动性。

实施例2

如图1、图7所示，本实施例提供了一种跨活动板块错动带的隧道1适应性结构，包括扩挖段3；

扩挖段3设置在隧道1上，并覆盖在断层破碎带2上方；

扩挖段3上安装有初期支撑15，初期支撑15上架设承载装置16，具体的，承载装置16由若干个网格板14拼接而成；

网格板14的端部设有网格板连接筋13，相邻两个网格板14通过网格板连接件13拼接在一起；

初期支撑15与承载装置16之间设有填充层，具体的，填充层内填充有多孔砂浆4；

承载装置16远离填充层的一侧设有二次衬砌5。

施工该隧道1适应性结构时，首先根据地质勘探情况，确定断层破碎带2的大致位置以及隧道1与断层交角、破碎带宽度等，在隧道1通过断层破碎带2时，适当扩大隧道1断面，根据隧道1尺寸以及围岩条件，向外扩挖0.1-0.2D(D为洞径)左右，为抗错动缓冲层的修建预留空间；

同时，扩挖段3纵向长度根据断层与隧道1接触范围进行调整，隧道1断面、断层预期错动越大，纵向长度越长。一般的，扩挖起始段在隧道1与断层接触起点前2-10m；

在扩挖结束后，进行扩挖面初期支撑15的施作，在保证足够的多孔砂浆4填充空间的前提下，调整初期支撑15的设计，保证初期支撑15稳定不塌陷；

之后，在扩挖段3架设承载装置16，将网格板14在扩挖段3进行拼装；

具体的，网格板14采用喷混凝土的工艺至混凝土厚度达到设计要求；

当模板自未穿越断层段隧道1向扩挖段3过渡时，适当调整模板位置，从而保证之后二衬施作时的连贯性；

最后，在缓冲体系稳定后，施作二次衬砌5，保证隧道1净空。

本实施例提供的一种跨活动板块错动带的隧道1适应性结构的有益效果在于：

扩挖段3上设有初期支撑15，承载装置16远离填充层的一侧设有二次衬砌5，保证了扩挖段3的稳定性，初期支撑15上架设的承载装置16用于承载隧道1受到的载荷，填充层用于缓冲吸收载荷，减小隧道1的形变，扩挖段3、初期支撑15和承载装置16共同构成抗错动缓冲层用于提高隧道1的抗错动性；该隧道1适应性结构能够减小形变的基础上提升隧道1的抗错动性；

在断层破碎带2上施工时，只需将若干个模板拼接在一起就能够构成承载装置16，提高了施工速度，初期支撑15施工完毕后就可以立即进行抗错动缓冲层的施工，对隧道1内其他工序施作的影响较小；采用模板拼接制成承载装置16能够减小施工成本，在地质勘探较为准确的情况下，该隧道1适应性结构设置的长度能够比较合适，因而对隧道1整体造价的影响不大，该隧道1适应性结构能够在对隧道1整体造价的影响不大的前提下显著提高隧道1的抗错动性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，其特征在于，包括扩挖段（3）；

所述扩挖段（3）覆盖在断层破碎带（2）上方；

所述扩挖段（3）上设有初期支撑（15）；

所述初期支撑（15）上架设有承载装置（16），所述承载装置（16）为若干个模板拼接制成的构件，所述模板为钢板（6），相邻所述钢板（6）的端部通过纵向连接件（11）拼接，相邻所述钢板（6）的侧面通过环向连接件（12）拼接，所述纵向连接件（11）呈波纹状；

所述初期支撑（15）与所述承载装置（16）之间设有填充层，所述承载装置（16）远离所述填充层的一侧设有二次衬砌（5）。

2.根据权利要求1所述的一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，其特征在于，所述环向连接件（12）呈板状。

3.根据权利要求1所述的一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，其特征在于，所述钢板（6）上设有多个进料口（7）。

4.根据权利要求3所述的一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，其特征在于，所述进料口（7）上覆盖有封口挡板（10）。

5.根据权利要求1所述的一种跨活动板块错动带的隧道适应性结构，其特征在于，所述填充层内填充有多孔砂浆（4）。

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