本发明专利技术公开了穿越活断层隧道结构、装配式减错缝结构及铰接接头结构，隧道结构位于隧道的纵向预设范围内，沿径向方向由外至内(隧道临空面方向为内)分别为初期支护层、装配式减错层、防水层和二次衬砌层；二次衬砌层由装配式减错缝结构、铰接接头结构、第一节段衬砌、第二节段衬砌、第三节段衬砌和第四节段衬砌组成；拱顶及边墙处装配式减错缝结构径向由外至内分别为背贴式止水带、第二吸能复合填充管、钢筋骨架和第一接水盒；拱顶及边墙处铰接接头结构径向由外至内分别为波浪形止水带、第三吸能复合填充管、拱架和第二接水盒。本发明专利技术能够吸收断层错动引起的围岩不均匀变形，增强隧道对断层活动的适应性，保证隧道的正常使用和整体安全。体安全。体安全。
【技术实现步骤摘要】
穿越活断层隧道结构、装配式减错缝结构及铰接接头结构
[0001]本专利技术属于隧道或地下结构
，特别涉及穿越活断层隧道结构、装配式减错缝结构及铰接接头结构。
技术介绍
[0002]大量公路、铁路隧道线路不可避免地穿越活断层破碎带。震害调查表明，断层错动是导致穿越活断层隧道破坏的主要原因。因此，穿越活断层段是隧道结构的薄弱部位，也是抗错断设计的关键环节。现阶段，穿越活断层隧道的抗错断措施主要包括铰接设计和超挖设计。铰接设计，即利用节段衬砌之间的柔性连接，增加隧道衬砌结构沿纵向的自由度，从而使断层错动作用下衬砌结构主要受影响区域控制在较小范围内，在穿越活断层时隧道结构不会发生整体破坏，从而减轻断层错动对隧道结构的危害。减错缝和铰接接头，即属于铰接设计范围。超挖设计，即扩大隧道断面，使隧道能够在服役期内适应断层的累计蠕滑位移，以及可能发生的黏滑错动位移。超挖设计一般在初衬和二衬之间充填柔性材料或不填充，利用扩大的断面尺寸可以缓冲和吸收断层错动作用引起的围岩不均匀变形，减轻侵限。减错层，即属于超挖设计范围。目前，减错缝结构的缝隙中一般充填橡胶，但长期来看橡胶容易老化且成本较高；铰接接头结构的空隙和减错层一般充填泡沫混凝土，而泡沫混凝土的现场浇筑及模筑施工存在不便，现场养护条件有时也不甚理想。同时，活断层破碎带区域的围岩一般比较破碎，地下水易在此聚集，工程上采用的减错缝结构和铰接接头结构通常仅采用防水板或防水卷材进行防水，随着活断层错动量的增加，防水板或防水卷材易变形过大而发生破坏，导致隧道衬砌防水失效。
[0003]也即，对于穿越活断层的隧道而言，断层错动给隧道的正常使用和整体安全造成巨大影响。
[0004]可见，如何保证穿越活断层隧道的正常使用和整体安全，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了穿越活断层隧道结构、装配式减错缝结构及铰接接头结构，以至少解决上述技术问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了穿越活断层隧道结构，所述隧道结构包括：在隧道的纵向预设范围内、沿径向方向由外至内依次设置的初期支护层、装配式减错层、防水层和二次衬砌层，且所述初期支护层、所述装配式减错层、所述防水层和所述二次衬砌层构成一体的所述隧道结构；其中，所述纵向预设范围包括所述隧道的抗错断设防段及所述抗错断设防段的两侧。
[0007]在第一方面中，所述隧道结构的长度不小于所述抗错断设防段的长度。
[0008]在第一方面中，所述装配式减错层位于拱顶及边墙部分由第一吸能复合填充管组成。
[0009]在第一方面中，所述装配式减错层沿隧道的纵向方向分为核心设防段和两侧断层影响段，所述核心设防段位于所述活断层的破碎带及其两侧，且所述核心设防段的长度不小于所述活断层的破碎带宽度；以及，所述核心设防段的厚度不小于所述活断层的错动量；所述两侧断层影响段的厚度不大于所述核心设防段的厚度。
[0010]在第一方面中，所述二次衬砌层包括：沿所述隧道的纵向设置的第一节段衬砌、第二节段衬砌、第三节段衬砌和第四节段衬砌；装配式减错缝结构，所述装配式减错缝结构设置在所述第一节段衬砌和所述第二节段衬砌之间；铰接接头结构，所述铰接接头结构设置在所述第三节段衬砌和所述第四节段衬砌之间。
[0011]在第一方面中，所述第一节段衬砌、所述第二节段衬砌、所述第三节段衬砌和所述第四节段衬砌的长度均为6
‑
12m。
[0012]在第一方面中，所述第三节段衬砌和所述第四节段衬砌还包括：若干耐候钢板，若干所述耐候钢板对应设置在所述第三节段衬砌和所述第四节段衬砌的贴近对立端。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种装配式减错缝结构，所述装配式减错缝结构设置在所述第一节段衬砌和所述第二节段衬砌之间，所述装配式减错缝结构位于拱顶及边墙部分包括：沿隧道的径向方向由外至内依次设置的背贴式止水带、第二吸能复合填充管、钢筋骨架和第一接水盒；其中，所述背贴式止水带、所述第二吸能复合填充管、所述钢筋骨架和所述第一接水盒与所述第一节段衬砌和所述第二节段衬砌形成一体结构。
[0014]在第二方面中，所述装配式减错缝结构的宽度为10
‑
30cm。
[0015]第三方面，本专利技术提供了一种铰接接头结构，所述铰接接头结构设置在所述第三节段衬砌和所述第四节段衬砌之间，所述铰接接头结构位于拱顶及边墙部分包括：沿隧道的径向方向由外至内依次设置的波浪形止水带、第三吸能复合填充管、拱架和第二接水盒。
[0016]有益效果：本专利技术提出了穿越活断层隧道结构、装配式减错缝结构及铰接接头结构，通过在隧道的纵向预设范围内、沿径向方向由外至内依次设置一体式结构的初期支护层、装配式减错层、防水层和二次衬砌层，且二次衬砌层设置有装配式减错缝结构和铰接接头结构，实现了超挖设计和铰接设计的综合应用，使得本专利技术能够吸收断层错动引起的围岩不均匀变形，增强隧道对断层活动的适应性，保证隧道的正常使用和整体安全。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是穿越活断层隧道结构的结构示意图；
[0019]图2是图1中
Ⅰ‑Ⅰ
剖面的构造示意图；
[0020]图3是图2中
Ⅲ‑Ⅲ
剖面的构造示意图；
[0021]图4是图2中
Ⅳ‑Ⅳ
剖面的构造示意图；
[0022]图5是图1中
Ⅱ‑Ⅱ
剖面的构造示意图；
[0023]图6是图5中
Ⅴ‑Ⅴ
剖面的构造示意图；图7是图5中
Ⅵ‑Ⅵ
剖面的构造示意图。
[0024]附图标记说明：
[0025]1、穿越活断层隧道结构；
[0026]2、普通隧道结构；
[0027]3、二次衬砌层；
[0028]4、防水层；
[0029]5、装配式减错层；
[0030]501、核心设防段；
[0031]502、两侧断层影响段；
[0032]503、第一吸能复合填充管；
[0033]504、碎石；
[0034]6、初期支护层；
[0035]7、装配式减错缝结构
[0036]701、背贴式止水带；
[0037]702、第二吸能复合填充管；
[0038]703、钢筋骨架；
[0039]704、第一接水盒；
[0040]705、第一轻质混凝土；
[0041]8、铰接接头结构；
[0042]801、波浪形止水带；
[0043]802、第三吸能复合填充管；
[0044]803、拱架；
[0045]804、第二接水盒本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.穿越活断层隧道结构，其特征在于，所述隧道结构包括：在隧道的纵向预设范围内、沿径向方向由外至内依次设置的初期支护层、装配式减错层、防水层和二次衬砌层，且所述初期支护层、所述装配式减错层、所述防水层和所述二次衬砌层构成一体的所述隧道结构；其中，所述纵向预设范围包括所述隧道的抗错断设防段及所述抗错断设防段的两侧。2.根据权利要求1所述的穿越活断层隧道结构，其特征在于：所述隧道结构的长度不小于所述抗错断设防段的长度。3.根据权利要求1所述的穿越活断层隧道结构，其特征在于：所述装配式减错层位于拱顶及边墙部分由第一吸能复合填充管组成。4.根据权利要求3所述的穿越活断层隧道结构，其特征在于：所述装配式减错层沿所述隧道的纵向方向分为核心设防段和两侧断层影响段，所述核心设防段位于所述活断层的破碎带及其两侧，且所述核心设防段的长度不小于所述活断层的破碎带宽度；以及，所述核心设防段的厚度不小于所述活断层的错动量；所述两侧断层影响段的厚度不大于所述核心设防段的厚度。5.根据权利要求1所述的穿越活断层隧道结构，其特征在于，所述二次衬砌层包括：沿所述隧道的纵向设置的第一节段衬砌、第二节段衬砌、第三节段衬砌和第四节段衬砌；装配式减错缝结构，所述装配式减错缝结构设置在所述第一节段衬砌和所述第二节段衬砌之间；铰接接头结构，所述铰接接头结构设置在所述第三节段衬砌和所述第四节段衬砌之间。6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫忠，谭贤君，高厚，赵武胜，冯鹏程，程勇，刘继国，彭文波，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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