[發明專利]斷層破碎帶段抗震隧道管道連接件

有效

• 申請號: 201810356831.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108691555B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 鐘紫藍;陳清波;吳占明;熊家豪;呂寶乾;李傲
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/38
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉萍

本發明設計了斷層破碎帶段抗震隧道管道連接件，目的是為了提高隧道在斷層破碎帶的抗拉壓、剪切、彎曲的能力，優化隧道的抗震減震性能，延長隧道使用壽命，降低隧道災后修復維護成本的連接裝置。包括插口連接件、中間連接件、承口連接件、中間止水橡膠圈、承口止水橡膠圈、插口法蘭盤、承口法蘭盤。止水橡膠圈在連接件環形凹槽處固定，加強止水的效果。當管道受拉力較小時，抗拔力由連接件和止水橡膠圈間摩擦力提供；當拉力較大時，連接件被拉開一定距離后，連接件的環形凸起互相接觸咬合，該防止連接件繼續拉脫，從而達到限制管道過度變形的功能。由于凸起裝置可發生一定的彎曲、剪切變形，極大的提高了跨斷層隧道的抗震減震能力。

技術領域

本發明涉及一種斷層破碎帶段抗震隧道管道連接件，是一種能夠抵抗大變形的新型隧道管道連接裝置。

背景技術

活斷層不僅能夠引發地震，造成活斷層附近的較大范圍內建筑物的損害，而且能夠引起地層錯動及其附近伴生的地面變形，直接損害夸斷層修建或建于其臨近的建筑物。中國是個活斷層廣泛分布的國家，因此工程建設過程中經常遇到活斷層問題，現行規范采取避讓措施。隧道是長線形結構物，地震波的相位衍生應力和變形在軸線方向上會產生很大變化，這實際上構成了隧道結構破壞的重要方面。這種情況集中體現在跨斷層隧道結構上。因此，在跨斷層隧道結構設計中增設抗震措施是十分必要的。由于地震荷載與斷層錯動的聯合作用使隧道結構發生循環累積變形，造成襯砌混凝土開裂、滲水、錯臺及坍塌，從而影響隧道結構整體的功能性，甚至失效破壞，這一問題是隧道結構抗震設計中亟待解決的關鍵難題。隨著我國基礎建設的增加，許多工程特別是隧道工程不可避免地需要穿越活斷層，此時必須要進行隧道抗斷設計。

目前，隧道抗震減震措施主要有：加固隧道結構的剛度、設置減震層、減震縫、柔性連接?？鐢鄬铀淼澜Y構設置減震縫,可以有效減小結構的內力和變形，但由于混凝土本身強度不足，不能抵抗斷層粘滑瞬時產生的剪切錯斷作用，不具備緩沖和吸能的能力。穿越地裂縫影響區隧道通過多段設變形縫串聯的方式可最大限度地降低地裂縫大變形對隧道結構的破壞作用，隧道變形縫連接處頂部和底部止水帶在地裂縫活動后可基本完好，而兩側止水帶會因地裂縫上下盤間相對位移出現撕裂現象，隧道接縫處防水能力較差。套管式可變形結構可以有效保護主套管上部結構和被套管,但主套管下部結構破壞嚴重。綜上所述，目前在工程中所采用的隧道減震的技術仍只適用于斷層錯動量較小的情況下，而在當活動斷層錯動量達到米級時，隧道仍然會發生嚴重破壞而不能保持正常通行功能，且多數情況下隧道在震后已無法修復。因此，設計一種能夠滿足斷層大錯動，且能保證隧道防水性及錯動后可修復性的新型隧道結構是進一步研究需要解決的問題。

發明內容

本發明的具有限位功能的凸起式管道連接件口的斷層破碎帶段抗震隧道管道連接件。既能承受一定的剪切彎曲、軸向拉伸變形，又能防止結構失效漏水，有效減小地震災害，延長隧道使用壽命，降低隧道災后修復和維護成本的新型抗震隧道管道連接件。

本發明涉及的新型抗震管道連接件，其特征在于：包括插口連接件(1)、中間連接件(2)、承口連接件(3)、中間止水橡膠圈(4-1)、承口止水橡膠圈(4-2)、插口法蘭盤(5)、承口法蘭盤(6)六部分組成。

插口連接件(1)90度坡度和插口件環形凸起(1b)中間有插口件環型凹槽(1a)，卡住中間止水橡膠圈(4-1)，使其安裝更加牢固，同時定位最終中間連接件(2)的位置。

中間連接件插口(2)90度坡度和第二中間件環形凸起(2c)中間有中間件環型凹槽(2a)，卡住承口止水橡膠圈(4-2)，使其安裝更加牢固，同時定位最終連接件(3)的位置。

中間連接件(2)的中間設計成90度坡度，可以使中間連接件(2)和插口連接件(1)，中間連接件(2)和承口連接件(3)更好連接。

插口連接件(1)的插口件環形凸起(1b)高度為3/2～2倍的管壁厚度，可以防止插口連接件(1)被拉出。