[發明專利]強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構及施工方法

在審

• 申請號: 202310439334.8
• 申請日: 2023-04-23
• 公開（公告）號: CN116220757A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 陳衛忠;解佩瑤;趙武勝;譚賢君;高厚;馮鵬程;劉繼國;彭文波;舒恒;宋明
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所;中交第二公路勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/00;E21D11/14;E21D11/10
• 代理公司: 武漢知松梁權知識產權代理事務所(普通合伙) 42319
• 代理人: 劉麗君

1.一種強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，在沿隧道的徑向方向由外至內依次設置初襯層、減震層、保溫層和二次襯砌層，其中，在所述二次襯砌層間隔布置數個貫穿所述二次襯砌層的減震縫結構，所述減震縫結構包括沿隧道的徑向方向從外至內依次設置的波浪形止水帶、吸能復合填充管結構和減震縫阻隔板結構，所述減震縫阻隔板結構用于承載所述吸能復合填充管結構，并配合所述波浪形止水帶和所述吸能復合填充管結構容許伸長變形或壓縮變形。

2.根據權利要求1所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，所述減震縫阻隔板結構包括兩至少部分交疊設置的減震縫鋼板，在所述減震縫鋼板的交疊處設有腰孔，兩所述減震縫鋼板通過所述腰孔可滑動式連接，以使兩所述減震縫鋼板可錯移滑動。

3.根據權利要求1所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，所述吸能復合填充管結構的兩端預制成橢球狀并與所述二次襯砌層通過球鉸接連接，所述吸能復合填充管結構包括聚乙烯管和泡沫混凝土，所述泡沫混凝土設置在所述聚乙烯管內形成固態的一體結構。

4.根據權利要求1所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，所述波浪形止水帶的兩端通過連接組件與所述二次襯砌層連接，所述連接組件包括：

固定鋼板，與所述保溫層抵接，所述波浪形止水帶的兩端分別與所述固定鋼板連接；

固定鋼條，一端與所述固定鋼板連接，另一端與所述二次襯砌層連接。

5.根據權利要求4所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，在所述二次襯砌層內設有鋼筋籠，所述固定鋼條遠離所述固定鋼板的一端與所述鋼筋籠固定連接。

6.根據權利要求5所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，所述減震縫阻隔板結構的兩端與所述二次襯砌層內的所述鋼筋籠固定連接。

7.根據權利要求2所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，其特征在于，相鄰兩所述減震縫鋼板在隧道環向上的接縫處斷開，保證所述減震縫結構容許不均勻變形的同時不產生較大應力集中。

8.根據權利要1-7任一項所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1對固定鋼板、固定鋼條、減震縫鋼板和波浪形止水帶進行預處理；

S2鋪設初襯層、減震層和保溫層；

S3在減震縫結構一側搭建二次襯砌層內部的鋼筋籠，鋼筋籠包括環向鋼筋、縱向鋼筋和箍筋；

S4將波浪形止水帶與S3中搭建的鋼筋籠同側的的端部與固定鋼板固定連接，再用固定鋼條將連接起來的固定鋼板和波浪形止水帶的端部與環向鋼筋固定連接；

S5向S3中減震縫結構一側搭建的鋼筋籠位置處澆筑低滲高強度混凝土，完成減震縫結構一側二次襯砌層的澆筑；

S6重復S3-S5完成減震縫結構另一側二次襯砌層的澆筑；

S7拼裝減震縫阻隔板結構，兩減震縫鋼板的兩端分別與減震縫結構兩側的二次襯砌層固定連接。

9.根據權利要求8所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構的施工方法，其特征在于，所述S1中對固定鋼板進行預處理包括以下步驟：

對固定鋼板外棱角進行打磨處理，防止其外緣損壞波浪形止水帶；

固定鋼板靠近減震縫結構側涂環氧煤瀝青厚漿型防銹漆二度；

固定鋼板遠離減震縫結構的端部進行彎折處理，增強固定鋼板與二次襯砌層的粘結作用；

所述S1中對減震縫鋼板進行預處理包括以下步驟：

減震縫鋼板打磨平整并清洗，清除表面灰塵和銹跡；

采用噴砂工藝對減震縫鋼板內表面進行二次加工，保證其表面具有一定的粗糙度，增加與吸能復合填充管結構的摩擦力；

所述S1中對波浪形止水帶進行預處理包括：對裁切后的波浪形止水帶進行裁剪正位和打磨，并檢查質量，保證無破損以及平整度滿足要求。

10.根據權利要求8所述強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構的施工方法，其特征在于，所述S4中將波浪形止水帶與S3中搭建的鋼筋籠同側的的端部與固定鋼板固定連接，再用固定鋼條將連接起來的固定鋼板和波浪形止水帶的端部與環向鋼筋固定連接包括以下步驟：

第一步：將固定鋼板正反面涂刷膠水，將波浪形止水帶的一端與固定鋼板粘結；

第二步：固定鋼板環向接縫采用防水嵌縫密封膠堵塞縫隙，并用膩刀抹平；

第三步：采用冷粘法對波浪形止水帶接頭進行連接，具體為：

①將波浪形止水帶兩端接頭膠梗削平，用磨光機打磨出毛面，將準備粘接的波浪形止水帶清理干凈，保持需要粘接的界面干燥無雜質；

②將要粘接的波浪形止水帶涂刷上專用黏結劑，涂刷完畢后，再將需要粘接的波浪形止水帶及時粘結，壓緊至20-30分鐘；

第四步：通過固定鋼條對波浪形止水帶兩端分別打孔，將波浪形止水帶固定在固定鋼條靠近端部位置；

第五步：采用點焊方式將固定鋼條靠近波浪形止水帶的端部與固定鋼板固定連接；

第六步：采用點焊方式將固定鋼條遠離波浪形止水帶的端部與環向鋼筋固定連接。