隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构及其施工工法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112343630A(43)申请公布日2021.02.09(21)申请号202011125899.1E21D11/38(2006.01)(22)申请日2020.10.20E21D11/08(2006.01)E21D11/15(2006.01)(71)申请人中交第二公路勘察设计研究院有限E21D11/10(2006.01)公司E21D11/05(2006.01)地址430000湖北省武汉市武汉经济技术E21D11/00(2006.01)开发区创业路18号G01B21/02(2006.01)申请人中交城市轨道交通设计研究院有限公司(72)发明人刘夏临程勇彭文波刘继国李昕舒恒(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238代理人万文广(51)Int.Cl.E21D11/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构及其施工工法(57)摘要本发明公开隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构及其施工工法，抗错断支护结构包括由外至内依次设置的初次衬砌、第一缓震层、环形钢拱、第二缓震层、隧道主体以及沿隧道横向和纵向均匀或非均匀布置的若干支撑装置和对应设置在每一支撑装置外侧的多点位移计，所述支撑装置设置在环形钢拱与隧道主体之间，所述多点位移计沿其所对应支撑装置的末端延伸至围岩中。断裂带发生地震错动时，隧道主体周围包裹的两层缓震层能够显著消能，其位移由多点位移计进行监测并反馈至支撑装置，当位移量超过一定阈值后，启动液压缸提供额外支撑力，该抗错断支护结构可以在隧道洞体结构发生较大错动时，为防灾救援提供安全保障及作业空间，也兼顾一定的抗震作用。CN112343630ACN112343630A权利要求书1/1页1.隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构，其特征在于：包括由外至内依次设置的初次衬砌、第一缓震层、环形钢拱、第二缓震层、隧道主体以及沿隧道横向和纵向均匀或非均匀布置的若干支撑装置和对应设置在每一支撑装置外侧的多点位移计，所述支撑装置设置在环形钢拱与隧道主体之间，支撑装置用于向隧道主体和环形钢拱提供额外支撑力，所述多点位移计沿其所对应支撑装置的末端延伸至围岩中，多点位移计用于将断裂带错动的位移大小、方向反馈至支撑装置。2.根据权利要求1所述的隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构，其特征在于：所述支撑装置包括钢套筒、液压缸、第一连杆、第二连杆，钢套筒内设有环状弹簧，环状弹簧的外径与钢套筒的内径相匹配，液压缸设置在环状弹簧内，第一连杆与液压缸的活塞杆固定连接，第二连杆与第一连杆铰接，驱动电机安装在第一连杆上且其主轴与第二连杆连接，从而对第二连杆的转动角度进行调节。3.根据权利要求1或2所述的隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构，其特征在于：所述环形钢拱和隧道主体上分别预留设有支撑装置前端和末端的定位槽。4.根据权利要求1所述的隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构，其特征在于：所述第二缓震层材料的刚度小于第一缓震层材料的刚度。5.根据权利要求4所述的隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构，其特征在于：所述第一缓震层和第二缓震层为橡胶缓震层或泡沫混凝土缓震层或泡沫铝缓震层或高聚物注浆缓震层。6.根据权利要求1所述的隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构，其特征在于：所述隧道主体为预制钢壳混凝土结构或预制钢管片结构。7.隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构的施工工法，其特征在于：包括如下工序：S1、隧道穿越活动性断裂带的洞体扩挖至设计半径后，施作初次衬砌，待初次衬砌达到设计强度后，施作柔性隔震防水层，其中，初次衬砌和柔性隔震防水层上预留设有多点位移计的安装孔位，将每一多点位移计对应安装在其安装孔中后，施作第一缓震层；S2、将环形钢拱安装在设计位置，使每一支撑装置末端对应设置在环形钢拱上的定位槽中，施作第二缓震层；S3、将隧道主体安装在设计位置，使每一支撑装置前端对应设置在隧道主体上的定位槽中。2CN112343630A说明书1/3页隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构及其施工工法技术领域[0001]本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构及其施工工法。背景技术[0002]长大深埋隧道主要地质灾害之一为活动断裂带与地震，断裂带活动与地震不仅能直接破坏隧道结构，还有可能会诱发深埋隧道地质灾害链，对于交通隧道而言，尤其是长发深埋隧道穿越活动性断裂带时，极易因断裂带错动而使隧道主体结构发生较大错动，此类自然灾害发生时，防灾救援难以得到安全保障及作业空间。发明内容[0003]本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供隧道穿越活动性断裂带的抗错断支护结构及其施工工法，该抗错断支护结构可以在隧道洞体