[發明專利]一種逆斷層中保護隧道的傾斜式剛性可滑移結構

在審

• 申請號: 202310513945.2
• 申請日: 2023-05-08
• 公開（公告）號: CN116516927A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 姚超凡;郭德平;鄭科;何川;晏啟祥;楊文波;張逸飛;程天健
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08;E02D5/03;E02D27/48
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

本發明提供了一種逆斷層中保護隧道的傾斜式剛性可滑移結構，其特征在于，包括第一滑移塊組和第二滑移塊組，第一滑移塊組和第二滑移塊組分別設置于隧道長度方向的兩側；第一滑移塊組和第二滑移塊組相對于地表面傾斜設置；第一滑移塊組和第二滑移塊組均包括兩塊相互滑動連接的滑移塊；第一滑移塊組和第二滑移塊組吸收逆斷層錯動釋放的能量，避免能量傳遞至隧道上，保護隧道結構不發生失穩現象，第一滑移塊組和第二滑移塊組是設置于隧道外部的，在對保護隧道結構不發生失穩的基礎上，不會改變隧道的整體結構和不會減小隧道斷面，解決了傳統的隧道保護措施，存在加固后的隧道結構整體性差和隧道斷面減小的問題。

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，特別是涉及一種逆斷層中保護隧道的傾斜式剛性可滑移結構。

背景技術

近年來，隨著我國城市化進程的加速和基礎設施建設的不斷推進，地下隧道的建設也呈現出了井噴式的增長。但隨之而來的是隧道工程中地震災害的風險不斷增大，特別是地震引發的逆斷層錯動對隧道工程的影響不容忽視。

目前，我國的市域鐵路隧道主要采用盾構法施工，該技術已經得到廣泛應用。但是，在地震突發時，引起逆斷層的劇烈錯動使得隧道的位置和結構狀態難以控制，隧道結構的穩定性容易受到破壞，造成人員傷亡和巨額財產損失。因此，如何保障隧道結構在逆斷層錯動事件發生時的穩定性成為了當前隧道建設中亟待解決的問題。

傳統的保護措施主要采用加固措施，如鋼筋混凝土加固、鋼框架加固等。這些方法可以增強隧道結構的承載能力和抗震能力，但加固后的隧道結構整體性差，隧道斷面減小，對于車輛通行和運輸等使用效率較低。而且，加固措施所需時間和費用也較高。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明旨在提供了一種逆斷層中保護隧道的傾斜式剛性可滑移結構，解決了傳統的隧道保護措施，存在加固后的隧道結構整體性差和隧道斷面減小的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

提供了一種逆斷層中保護隧道的傾斜式剛性可滑移結構，其包括第一滑移塊組和第二滑移塊組，第一滑移塊組和第二滑移塊組分別設置于隧道長度方向的兩側；第一滑移塊組和第二滑移塊組相互平行設置；第一滑移塊組和第二滑移塊組的頂部與地表面平齊，第一滑移塊組和第二滑移塊組的底部嵌入地層中；

第一滑移塊組和第二滑移塊組相對于地表面傾斜設置；第一滑移塊組和第二滑移塊組均包括兩塊相互滑動連接的滑移塊。

本發明中逆斷層中保護隧道的傾斜式剛性可滑移結構的基本原理為：通過在隧道長度方向的兩側分別設置有第一滑移塊組和第二滑移塊組，當隧道周圍的土層發生逆斷層錯動時，通過土體的擠壓作用，第一滑移塊組和第二滑移塊組中的兩塊滑移塊可以發生相對位移，進而吸收逆斷層錯動釋放的能量，避免能量傳遞至隧道上，保護隧道結構不發生失穩現象，而且第一滑移塊組和第二滑移塊組是相對于地表面傾斜設置的，使得第一滑移塊組和第二滑移塊組也具有橫向和豎向的分量，可以從水平和豎直兩個方向釋放斷層錯動產生的位移和能量，從而保護隧道。由于逆斷層錯動在實際工程中產生位置的不確定性，設置兩個相互平行的滑移塊組可解決斷層位置不確定性的問題。

由于本發明中的第一滑移塊組和第二滑移塊組是設置于隧道外部的，在對保護隧道結構不發生失穩的基礎上，不會改變隧道的整體結構和不會減小隧道斷面，解決了傳統的隧道保護措施，存在加固后的隧道結構整體性差和隧道斷面減小的問題。

進一步地，作為第一滑移塊組和第二滑移塊組中兩塊滑移塊滑動連接的具體設置方式，第一滑移塊組和第二滑移塊組中的兩塊滑移塊均通過嚙合鋼齒滑動連接，滑動方向為第一滑移塊組和第二滑移塊組的寬度方向。

進一步地，作為滑移塊的具體設置方式，每塊滑移塊的材質均為呈矩形結構的剛性鋼片；每塊滑移塊的長度方向均與隧道的長度方向同向；每塊滑移塊的寬度方向相對于地表面傾斜設置；第一滑移塊組和第二滑移塊組中的兩塊滑移塊之間均設置有嚙合鋼齒。