一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進(jìn)程的加速、隧道工程的大量興建，將不可避免地遇到隧道構(gòu)造跨越活動斷層的問題?；顒訑鄬邮侵改切┰诮驓v史時(shí)期內(nèi)新生或有過繼承運(yùn)動和位移，以及在不久的將來可能再生或繼續(xù)運(yùn)動和位移的斷層。地震的發(fā)生與活動斷層有直接關(guān)系。
[0003]活動斷層粘滑錯(cuò)動是一種斷裂構(gòu)造特征的地區(qū)性地質(zhì)災(zāi)害，它是地震造成跨斷層隧道結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞的主要因素。突發(fā)性大變形的活動斷層粘滑錯(cuò)動會使斷層產(chǎn)生三維空間永久性形變，兼?zhèn)淅瓑?、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲的性質(zhì)，較大的斷層錯(cuò)動量對隧道工程影響甚大。
[0004]目前，對斷層粘滑錯(cuò)動下管線破壞類型和設(shè)計(jì)措施較多，而對于穿越斷層的隧道抗錯(cuò)動的技術(shù)較少。
[0005]活動斷層的粘滑錯(cuò)動具有隨機(jī)性、強(qiáng)破壞性等特點(diǎn)，其作用下隧道的受力特性、破壞形態(tài)變化很大。其中活動斷層粘滑錯(cuò)動對隧道的影響重大，在一定錯(cuò)動位移下，鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)往往會受到彎曲變形、拉伸、擠壓和剪切作用，結(jié)構(gòu)會發(fā)生開裂，尤其是在斷層面附近會發(fā)生較為嚴(yán)重破壞。
[0006]近年來，針對活動斷層錯(cuò)動下，隧道結(jié)構(gòu)的抗錯(cuò)動措施主要是采用柔性結(jié)構(gòu)。如申請?zhí)枮?00910058875.6的中國專利申請公布了一種“跨活動斷層隧道抗減震構(gòu)造”，它是在巖體活動斷層部位處設(shè)置有沿隧道縱向活動斷層兩側(cè)延伸的減震區(qū)，該減震區(qū)由填充在內(nèi)襯、外襯之間的泡沫混凝土層構(gòu)成。它利用柔性材料(泡沫混凝土層)吸收地震的錯(cuò)動能量，抵抗斷層錯(cuò)動荷載。但是，該存在兩方面的不足:一是由于設(shè)置泡沫混凝土，需分兩次次澆筑，施工效率明顯降低，施工周期增大;二是襯砌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)因斷層錯(cuò)動受損后，需要對受損部位進(jìn)行探測，再鉆孔注漿，其損后的維修加固難度大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌。該二次襯砌可抵抗斷層粘滑錯(cuò)動，減少斷層錯(cuò)動對隧道的破壞，有效地提高隧道的抗震能力和抵抗斷層粘滑錯(cuò)動破壞的能力;且該二次襯砌在破壞后可快速修復(fù)，加快隧道的修復(fù)速度，降低修復(fù)成本。
[0008]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的所采用的技術(shù)方案是，一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌，包括馬蹄形的鋼筋混凝土層、鋼筋混凝土層中馬蹄形的的支撐架立筋，其特征在于:
[0009]所述的鋼筋混凝土層中支撐架立筋以外的部位為開孔層，而支撐架立筋以內(nèi)的部位為內(nèi)層，內(nèi)層的厚度為鋼筋混凝土層厚度的0.3?0.5倍;所述的開孔層內(nèi)設(shè)置有縱向的中空管，中空管的直徑為開孔層厚度的0.25-0.4倍;且中空管沿開孔層環(huán)向等間距布置，其間距為中空管直徑的1.5-2倍;所述的內(nèi)層設(shè)有徑向的注漿管，注漿管的一端與中空管相連、另一端與內(nèi)層的內(nèi)壁相接。
[0010]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的中空管為BDF管。
[0011]更進(jìn)一步，本實(shí)用新型的注漿管的直徑為30?50mm，注漿管的縱向分布間距為1.5
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[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]一、二次襯砌的內(nèi)層為實(shí)心的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外部為多孔的開孔層。當(dāng)隧道結(jié)構(gòu)承受正常使用荷載時(shí)，開孔層傳遞圍巖荷載，內(nèi)層起主要的支撐作用。通過試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型采用的開孔層和內(nèi)層的厚度比及中空管的直徑，可保證整個(gè)襯砌的強(qiáng)度，滿足正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)安全。
[0014]二、二次襯砌外部為開孔層，形成“外柔內(nèi)剛”的襯砌構(gòu)造，開孔層形成襯砌的剛度薄弱帶。開孔層的截面剛度遠(yuǎn)小于內(nèi)層的無孔鋼筋混凝土層，在斷層發(fā)生粘滑錯(cuò)動時(shí)，開孔層的中空管因應(yīng)力集中開裂，吸收錯(cuò)動形變，減小活動斷層對隧道鋼筋混凝土層的影響，從而有效提尚了隧道一.次襯砲整體抗粘滑錯(cuò)動能力。
[0015]三、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)成本低;在襯砌內(nèi)預(yù)埋注漿孔，在震后的維修加固過程中，注漿孔既便于受損部位的觀測，也可通過注漿孔直接對開孔層震裂的孔洞處進(jìn)行注漿加固，提高二次襯砌承載力，實(shí)現(xiàn)對隧道的方便、快速修復(fù)。
[0016]本實(shí)用新型可通過以下方法建造而成:
[0017]a、將支撐立架立筋固定于二次襯砌模內(nèi)，使支撐架立筋與二次襯砌模內(nèi)壁的距離等于二次襯砌模厚度的0.3?0.5倍；
[0018]b、在二次襯砌模內(nèi)綁扎襯砌環(huán)向鋼筋和襯砌縱向向鋼筋，并在二次襯砌模內(nèi)支撐立架立筋以外的部位設(shè)置縱向的中空管，再將中空管通過綁扎鋼絲固定于支撐立架立筋上；
[0019]C、將注漿管綁扎于二次襯砌模的內(nèi)壁與中空管之間，使注漿管的一端與中空管相連、另一端與二次襯砌模內(nèi)壁相接；
[0020]d、在二次襯砌模內(nèi)整體澆筑混凝土，即得。
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的二次襯砌的橫向斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為圖1的B部分的局部放大示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的二次襯砌的縱向斷面結(jié)構(gòu)示意圖(圖1的A-A剖視圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例
[0026]圖1-3示出，本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】是，一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌，包括馬蹄形的鋼筋混凝土層、鋼筋混凝土層中馬蹄形的的支撐架立筋8，其中:
[0027]所述的鋼筋混凝土層中支撐架立筋8以外的部位為開孔層I，而支撐架立筋8以內(nèi)的部位為內(nèi)層3，內(nèi)層3的厚度為鋼筋混凝土層厚度的0.3?0.5倍;所述的開孔層I內(nèi)設(shè)置有縱向的中空管2，中空管2的直徑為開孔層I厚度的0.25-0.4倍;且中空管2沿開孔層I環(huán)向等間距布置，其間距為中空管2直徑的1.5-2倍;所述的內(nèi)層3設(shè)有徑向的注漿管4，注漿管4的一端與中空管2相連、另一端與內(nèi)層3的內(nèi)壁相接。
[0028]本例的中空管2為BDF管。
[0029]本例的注楽管4的直徑為30?50mm，注楽管4的縱向分布間距為1.5?3m。
[0030]本實(shí)用新型可通過以下方法建造而成:
[0031]a、將支撐立架立筋8固定于二次襯砌模內(nèi)，使支撐架立筋8與二次襯砌模內(nèi)壁的距離等于二次襯砌模厚度的0.3?0.5倍；
[0032]b、在二次襯砌模內(nèi)綁扎襯砌環(huán)向鋼筋5和襯砌縱向向鋼筋6，并在二次襯砌模內(nèi)支撐立架立筋8以外的部位設(shè)置縱向的中空管2，再將中空管2通過綁扎鋼絲7固定于支撐立架立筋8上；
[0033]c、將注漿管4綁扎于二次襯砌模的內(nèi)壁與中空管2之間，使注漿管4的一端與中空管2相連、另一端與二次襯砌模內(nèi)壁相接；
[0034]d、在二次襯砌模內(nèi)整體澆筑混凝土，即得。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌，包括馬蹄形的鋼筋混凝土層、鋼筋混凝土層中馬蹄形的支撐架立筋(8)，其特征在于: 所述的鋼筋混凝土層中支撐架立筋(8)以外的部位為開孔層(I)，而支撐架立筋(8)以內(nèi)的部位為內(nèi)層(3)，內(nèi)層(3)的厚度為鋼筋混凝土層厚度的0.3?0.5倍;所述的開孔層(I)內(nèi)設(shè)置有縱向的中空管(2)，中空管(2)的直徑為開孔層(I)厚度的0.25-0.4倍;且中空管(2)沿開孔層(I)環(huán)向等間距布置，其間距為中空管(2)直徑的1.5-2倍;所述的內(nèi)層(3)設(shè)有徑向的注漿管(4)，注漿管(4)的一端與中空管(2)相連、另一端與內(nèi)層(3)的內(nèi)壁相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌，其特征在于:所述的中空管(2)為BDF管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌，其特征在于:所述的注楽管(4)的直徑為30?50mm，注楽管(4)的縱向分布間距為1.5?3m。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯(cuò)動的二次襯砌，其主要結(jié)構(gòu)是：鋼筋混凝土層中支撐立架(7)以外的部位為開孔層(1)，而支撐立架(7)以內(nèi)的部位為內(nèi)層(3)，內(nèi)層(3)與開孔層(1)的厚度比為1～1.8:1；所述的開孔層(1)內(nèi)穿插有縱向的中空管(2)，中空管(2)的直徑與開孔層(1)的厚度比為0.5～0.7:1，且中空管(2)沿開孔層(1)環(huán)向等間距布置；所述內(nèi)層(3)的內(nèi)壁與中空管(2)之間預(yù)埋有徑向的注漿管(4)。該二次襯砌可抵抗斷層粘滑錯(cuò)動，減少斷層錯(cuò)動對隧道的破壞，有效提高隧道的抗震能力和抵抗斷層粘滑錯(cuò)動破壞的能力；且二次襯砌在破壞后可快速修復(fù)，隧道的修復(fù)速度快，修復(fù)成本低。
【IPC分類】E21D11/10
【公開號】CN205315014
【申請?zhí)枴緾N201620022380
【發(fā)明人】張志強(qiáng), 張彪, 盛越, 張洋
【申請人】西南交通大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月11日