一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯動的二次襯砌的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯動的二次襯砌
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進程的加速、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史時期內(nèi)新生或有過繼承運動和位移，以及在不久的將來可能再生或繼續(xù)運動和位移的斷層。地震的發(fā)生與活動斷層有直接關系。
[0003]活動斷層粘滑錯動是一種斷裂構(gòu)造特征的地區(qū)性地質(zhì)災害，它是地震造成跨斷層隧道結(jié)構(gòu)嚴重破壞的主要因素。突發(fā)性大變形的活動斷層粘滑錯動會使斷層產(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)，較大的斷層錯動量對隧道工程影響甚大。
[0004]目前，對斷層粘滑錯動下管線破壞類型和設計措施較多，而對于穿越斷層的隧道抗錯動的技術(shù)較少。
[0005]活動斷層的粘滑錯動具有隨機性、強破壞性等特點，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動對隧道的影響重大，在一定錯動位移下，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)生較為嚴重破壞。
[0006]近年來，針對活動斷層錯動下，隧道結(jié)構(gòu)的抗錯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)吸收地震的錯動能量，抵抗斷層錯動荷載。但是，該存在兩方面的不足:一是由于設置泡沫混凝土，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)因斷層錯動受損后，需要對受損部位進行探測，再鉆孔注漿，其損后的維修加固難度大。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯動的二次襯砌。該二次襯砌可抵抗斷層粘滑錯動，減少斷層錯動對隧道的破壞，有效地提高隧道的抗震能力和抵抗斷層粘滑錯動破壞的能力;且該二次襯砌在破壞后可快速修復，加快隧道的修復速度，降低修復成本。
[0008]本實用新型實現(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]進一步，本實用新型的中空管為BDF管。
[0011]更進一步，本實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，本實用新型的有益效果是:
[0013]一、二次襯砌的內(nèi)層為實心的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外部為多孔的開孔層。當隧道結(jié)構(gòu)承受正常使用荷載時，開孔層傳遞圍巖荷載，內(nèi)層起主要的支撐作用。通過試驗證明，本實用新型采用的開孔層和內(nèi)層的厚度比及中空管的直徑，可保證整個襯砌的強度，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小于內(nèi)層的無孔鋼筋混凝土層，在斷層發(fā)生粘滑錯動時，開孔層的中空管因應力集中開裂，吸收錯動形變，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動能力。
[0015]三、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，建設成本低;在襯砌內(nèi)預埋注漿孔，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行注漿加固，提高二次襯砌承載力，實現(xiàn)對隧道的方便、快速修復。
[0016]本實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【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實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)。
【具體實施方式】
[0025]實施例
[0026]圖1-3示出，本實用新型的一種【具體實施方式】是，一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯動的二次襯砌，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】
1.一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯動的二次襯砌，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】本實用新型公開了一種跨活動斷層隧道抗粘滑錯動的二次襯砌，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)之間預埋有徑向的注漿管(4)。該二次襯砌可抵抗斷層粘滑錯動，減少斷層錯動對隧道的破壞，有效提高隧道的抗震能力和抵抗斷層粘滑錯動破壞的能力；且二次襯砌在破壞后可快速修復，隧道的修復速度快，修復成本低。
【IPC分類】E21D11/10
【公開號】CN205315014
【申請?zhí)枴緾N201620022380
【發(fā)明人】張志強, 張彪, 盛越, 張洋
【申請人】西南交通大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月11日