[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

本申請公開了一種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；本申請中先施工段二次襯砌和后施工段二次襯砌通過波浪形縱向防凍減震縫結構聯結在一起并作為二次襯砌層承受縱向地震作用，保障行車安全。

技術領域

本申請涉及隧道防凍減震縫技術領域，尤其涉及一種強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構及施工方法。

背景技術

一方面，強震區隧道洞口易出現仰坡崩塌、襯砌開裂和垮塌等嚴重震害，強震區隧道的抗減震問題需要格外關注。目前強震區隧道減震主要從改變圍巖性能和隧道本身性能兩種思路來考慮，設置減震系統為重要的措施之一，包括在襯砌和圍巖間設置減震層、減震器以及隧道縱向接頭部位設置縱向減震縫等。其中，設置縱向減震縫措施因其布置簡易、施工速度快、效果顯著和用料成本低等方面的優勢，在隧道減震設計中逐漸受到重視。

另一方面，在高海拔寒區，氣候寒冷，常年積雪，晝夜溫差大，大面積冰凍山體長期處于融化和凍結循環的狀態，融水對施工和隧道運營都有很大的影響，隧道結構設計需要考慮保溫和防水問題。

對于強震區高海拔寒區隧道的縱向防凍減震縫設計，既需要解決隧道洞口的防寒保溫問題，防止運營期間襯砌混凝土凍傷；同時更需關注縱向減震縫的滲水問題，避免其因裂縫滲漏水產生凍脹，最終導致二襯結構發生過大變形甚至凍裂的現象，影響行車安全。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提供了一種強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構及施工方法，先施工段二次襯砌和后施工段二次襯砌通過波浪形縱向防凍減震縫結構聯結在一起并作為二次襯砌層承受縱向地震作用，所述技術方案如下：

本申請第一方面提供一種強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構，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。

例如，在一個實施例提供的強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構中，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。

例如，在一個實施例提供的強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構中，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。

例如，在一個實施例提供的強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構中，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和固定鋼條，所述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；所述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。

例如，在一個實施例提供的強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構中，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。

例如，在一個實施例提供的強震區高海拔寒區隧道縱向防凍減震縫結構中，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。