[发明专利]一种提高隧道衬砌抗震减震能力的结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种提高隧道衬砌抗震减震能力的结构及施工方法，其属于山岭隧道及地下工程施工技术领域，其通过紧贴围岩设置的初期支护和位于初期支护内侧的二次衬砌，所述初期支护上沿隧道纵深方向等距设置有环向减震缝，所述二次衬砌上沿隧道纵深方向等距设置有衬砌台车施作二次衬砌时留下的施工缝；所述环向减震缝内填充有含橡胶颗粒的混凝土，所述施工缝内填充有沥青砂拌合料，且所述环向减震缝和施工缝交错分布。本发明的优点在于施工效率高、成本低且无需增加新缝隙。

技术领域

本发明涉及一种提高隧道衬砌抗震减震能力的结构及施工方法，属于山岭隧道及地下工程施工技术领域，特别是针对汶川、玉树等高烈度强地震区域交通隧道工程。

背景技术

隧道穿越软弱围岩时，如施工不当，易出现衬砌开裂、渗水，初支侵限甚至造成塌方事故。塌方事故后，应及时清理塌方体，回填塌腔，并对回填体进行注浆加固。但无论采取何种回填方式、回填材料、注浆材料及注浆量，塌腔内围岩的强度、刚度、节理、产状等参数都无法恢复至原围岩状态，这也就造成了围岩缺陷部位地震惯性力增大，支护结构内力增大，进而出现衬砌开裂、掉快，乃至衬砌垮塌震害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种施工效率高、成本低且无需增加新缝隙的提高隧道衬砌抗震减震能力的结构及施工方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种提高隧道衬砌抗震减震能力的结构，其包括紧贴围岩设置的初期支护和位于初期支护内侧的二次衬砌，所述初期支护上沿隧道纵深方向等距设置有环向减震缝，所述二次衬砌上沿隧道纵深方向等距设置有衬砌台车施作二次衬砌时留下的施工缝；所述环向减震缝内填充有含橡胶颗粒的混凝土，所述施工缝内填充有沥青砂拌合料，且所述环向减震缝和施工缝交错分布。

进一步的，所述施工缝的中间位置设置中埋式橡胶止水带，所述施工缝的迎水面上设置背贴式止水带，所述施工缝的背水面上填充有嵌缝膏。

进一步的，所述初期支护和二次衬砌之间还铺设有防水板。

进一步的，各个所述环向减震缝之间、各个所述施工缝之间均取同样间隔，各个所述环向减震缝之间的间隔等于衬砌台车的长度。

一种提高隧道衬砌抗震减震能力的结构的施工方法，其包括如下步骤：

步骤一、在隧道内的初期支护设置上环向减震缝，所述环向减震缝沿隧道纵深方向间隔设置，之后在所述环向减震缝内填充含橡胶颗粒的混凝土；

步骤二、通过湿喷机将含橡胶颗粒的混凝土喷射至所述环向减震缝的表面及其两侧；

步骤三、利用衬砌台车在模筑混凝土进行二次衬砌时产生的施工缝，在此施工缝中设置防水带，同时在施工缝中填充沥青砂拌合料。

进一步的，所述步骤二中，含橡胶颗粒的混凝土在所述环向减震缝表面的喷射厚度为所述初期支护厚度的1/3；在所述环向减震缝两侧5-10倍缝宽范围内喷射含橡胶颗粒的混凝土，其厚度由所述环向减震缝两侧向外逐渐增厚至初期支护的厚度。

进一步的，所述步骤三中的防水带包括中埋式橡胶防水带和背贴式止水带，所述施工缝的中间位置设置中埋式橡胶止水带，所述施工缝的迎水面上设置背贴式止水带，所述施工缝的背水面上填充有嵌缝膏。

进一步的，在所述步骤二和步骤三之间还包括一步骤，即在所述初期支护和二次衬砌之间铺设防水板。

本发明的技术效果如下：